Upload
jhon-simon
View
203
Download
8
Embed Size (px)
Citation preview
Disusun Oleh: TIM
KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN MENENGAH DIREKTORAT PEMBINAAN PENDIDIK DAN TENAGA
KEPENDIDIKAN PENDIDIKAN MENENGAH
2012
1
BAB I PENGENALAN DAN CARA PENGGUNAAN PERALATAN FISIKA
Secara umum peralatan di laboratorium fisika dibedakan berdasarkan materi
substansi isi bahan ajar dan bahan dasar pembangun peralatan. Berdasarkan
substansi materi meliputi peralatan; mekanika, optika, fluida, listrik, magnet,
fisika modern, elektronika, alat ukur (instrumen), alat bantu praktik, elektronika,
alat-alat pendukung laboratorium, kit-kit khusus, dan perkakas toolskit.
Berdasarkan jenis/aspek bahan yaitu terbuat dari bahan; gelas/kaca, kayu,
porselen, karet, logam, plastik, atau campuran.
A. Pengenalan Peralatan
Pada Tabel 1.1 berikut diperkenalkan beberapa peralatan laboratorium fisika
umum yang esensial berdasarkan struktur materi subjek pengajaran fisika
yang diperlukan dalam berbagai percobaan.
Tabel 1.1 Peralatan Laboratorium Fisika
No Nama Alat Kegunaan
Mekanika
1 Neraca 4 lengan Untuk menimbang massa benda dan mengukur massa jenis zat cair
2 Neraca pegas 0.5 N Mengukur gaya di bawah 1,5 N
3 Neraca pegas 1.0 N Mengukur gaya di bawah 1
4 Neraca pegas 3.0 N Mengukur gaya di bawah 3
5 Tikker timer Mengukur waktu gerakan kereta troli dan pengukuran waktu lainnya.
6 Beban bercelah 5 x 50 g Sebagai beban pada beberapa percobaan tentang gaya, gerak, vibrasi, dsb.
7 Beban bercelah 5 x 5 g Sebagai beban pada beberapa percobaan tentang gaya, gerak, vibrasi, dsb.
8 Statif landasan A (1000 mm) Pemegang peralatan percobaan ayunan bandul, tempat balistik, projektil, dsb, pada percobaan di atas lantai.
9 Statif landasan Persegi (500 mm)
Pemegang peralatan percobaan yang dilakukan di atas meja
10 Bosshead Penjepit klem universal
11 Klem universal Penjepit peralatan pendukung percobaan mekanika
2
No Nama Alat Kegunaan
12 Bidang miring angle-adjustable
Pengatur kemiringan bidang miring
13 Balok gesekan 4 muka kekasaran
Percobaan pengaruh kekasaran pada percobaan gesekan
14 Kereta troli Untuk percobaan GLB, GLBB
15 Landasan kereta troli Untuk menempatkan troli
16 Pita kertas tikker timer Sebagai pelengkap tiker timer
17 Puli duduk (min 3 buah) Percobaan gaya dan hukum kesetimbangan
18 Katrol seri 3 puli Percobaan keuntungan mekanik katrol seri
19 Katrol paralel 3 puli Percobaan keuntungan mekanik katrol paralel
20 Papan gaya Sebagai tempat puli pada percobaan kesetimbangan
21 Benang/Tali nilon Sebagai penghubung gaya, penyambung hubungan beban dengan beban lainnya
22 Balistik-projektil Untuk menunjukkan gaya yang bekerja pada benda saat diluncurkan
23 Air Pack berlandasan kaca Untuk demonstrasi hukum Newton-1
24 Bola pejal berkait 20 g Untuk beban ayunan benda pada percobaan hukum kekekalan energi
25 Stopwatch Pencatan waktu gerakan
26 Penggaris 100 cm Pengukur dimensi panjang pada pengukuran bola luncur
27 Penggaris 50 cm Untuk mengukur dimensi panjang pada pengukuran benda-benda gerak di atas meja.
28 Model Hukum Kekekalan energi dan momentum
Untuk membuktikan hukum kekekalan energi
Listrik-magnet
1 Meter dasar (A/V) Mengukur arus dan tegangan
2 Demonstration meter Untuk menunjukkan cara kerja jarum meter peralatan ukur analog
3 Osiloskop 20 MHz Mengukur waktu periode dan untuk menunjukkan perpaduan gelombang
4 Pemegang bola lampu Untuk tempat menyimpan bola lampu pijar ukuran kecil
5 Jembatan wheatstone Untuk menentukan hambatan listrik suatu bahan, misal kawat Ni, Konstantan, NCr
6 Hambatan Geser 300 Ohm Untuk mengatur arus, sebagai penghambat, atau beban arus, pada percobaan H. Ohm dan Kirrchoff
7 Hambatan Geser 100 Ohm Untuk mengatur arus, sebagai penghambat, atau beban arus pada
3
No Nama Alat Kegunaan
percobaan H.Ohm
8 Signal generator f=10 – 100 KHz
Pembangkit gelombang listrik sinusoidal, persegi, gigi gergaji, dan segitiga
9 Kabel berpenjepit buaya Penghubung arus
10 Kabel bersteker sumbat Penghubung arus ke terminal alat
11 Hambatan boks 10, 100, 10 K, 100 K, 1 M
Percobaan pembagi tegangan, hukum kirrchoff, dll
12 Transistor boks NPN, PNP Percobaan karakteristik transistor
13 Kapasitor boks 0.1, 0.47, 1, 10, 100, 1000 uF
Percobaan resonansi RLC pengisian dan pembuangan kapasitor, fungsi kapasitor, dll.
14 Induktor boks 1, 10, 100 mH Percobaan RLC, pembagi tegangan AC, dll
15 Diode silikon boks 2 A Untuk penyearah gelombang, percobaan karakteristik diode, percobaan pembentukan gelombang, dll
16 Resistor boks NTC Percobaan karakteristik resistor NTC
17 Resistor boks PTC Percobaan karakteristik resistor PTC
18 Kalorimeter joule Percobaan kesetaraan kalori dan joule
19 Catu daya 5, 6, 9, 12 volt 5 A Sebagai sumber tegangan
20 Sakelar pisau Sebagai pemutus-sambung aliran arus listrik
21 Transformator 1:5 Digunakan pada percobaan prinsip kerja transformator
22 Solar sel model Sebagai pembangkit listrik tenaga surya
23 Amplifier 10 watt Sebagai penguat tegangan
24 Panel digital dasar Sebagai dasar-dasar penerapan bahan semikonduktor
25 Magner batang Pembangkit medan magnet, percobaan garis gaya magnet, percobaan induksi magnet
26 Magnet-U Pembangkit medan magnet
27 Magnet silindris Pembangkit medan magnet
28 Model Induksi-magnet Untuk percobaan ggl induksi
29 Kawat Nikelin Percobaan hambatan kawat
30 Kawat Konstantan Percobaan hukum Ohm dengan hambatan konstan
31 Kawat email tembaga Sebagai bahan untuk membuat induksi magnet
32 Model Generator listrik Memperkenalkan bagian-bagian komponen generator
33 Model Motor listrik Memperkenalkan bagian-bagian komponen motor
4
No Nama Alat Kegunaan
Getaran-Gelombang-Bunyi
1 Garputala Sebagai sumber bunyi dengan frekuensi tetap
2 Pemukul garpu tala Pemukul garputala
3 Kolom garputala Sebagai penguat suara getaran garputala
4 Tabung resonansi Sebagai alat untuk percobaan sifat2 gelombang bunyi
5 Macam-macam Peredam bunyi
Untuk percobaan peredaman bunyi
6 Macam2 pemantul bunyi Untuk percobaan pemantulan bunyi
7 Kolom pemancar bunyi Sebagai pemancar pengarah arah bunyi/suara
8 Kolom penerima bunyi Sebagai penerima suara yang terarah
9 Model percobaan Melde Untuk menyelidiki hubungan getaran dan pajang gelombang mekanik
10 Model tangki riak Untuk mendemonstrasikan sifat-sifat gelombang mekanik
11 sonometer Untuk menyelidiki hubungan gaya/tegangan dengan frekuensi bunyi
12 Pengeras suara Sebagai pengubah energi listrik menjadi energi bunyi
13 Kit macam2 sumber bunyi Untuk memperkenalkan macam-macam sumber bunyi
14 Slingki transversal Untuk mendemonstrasikan gerak gelombang transversal
15 Slingki longitudinal Untuk mendemonstrasikan gerak gelombang longitudinal
Fluida-Kalor
1 Gelas ukur 125 ml Untuk mengukur volume zat cair
2 Pembakar spirtus Sebagai sumber panas konstan
3 Model pemuaian Untuk menyelidiki gejala pemuaian
4 Gelas bekker 100 ml Sebagai wadah tempat zat cair yang akan diselidiki
5 Termometer glass Sebagai alat ukur suhu
6 Kalorimeter air Untuk menyelidiki hubungan timbal balik kalor antar benda, azas black, dll
7 Tripod pembakar spirtus Penyangga gelas kimia
8 Kawat kassa(non-asbes) Sebagai pelengkap tripod
9 Model kontinuitas Untuk menyelidiki hukum kontinuitas aliran fluida dalam pipa
10 Model mesin bahan bakar Untuk mendemonstrasikan proses siklus termodinamika pada mesin bahan bakar
5
No Nama Alat Kegunaan
11 Model konduksi panas Untuk menyelidiki cara perpindahan panas cara konduksi
12 Model konveksi panas Untuk menyelidiki cara perpindahan panas cara konveksi
13 Model radiasi panas Untuk menyelidiki cara perpindahan panas cara radiasi
14 Boiler-Pemanas butiran logam Pemanas logam (butiran logam)
15 Butiran logam Al, Fe, Cu Sebagai pelengkap percobaan kalor jenis benda
16 Model Mesin uap Contoh aplikasi mesin kalor
Optika
1 Cermin datar Percobaan pemantulan pada cermin datar
2 Cermin cembung Percobaan pemantulan pada cermin cembung
3 Cermin cekung Percobaan pemantulan pada cermin cekung
4 Balok gelas n =1.5 Percobaan pembiasan
5 Balok plastik n >1,5 Percobaan pembiasan
6 Lensa cembung Percobaan sifat-sifat lensa cembung
7 Lensa cekung Percobaan sifat-sifat lensa cekung
8 Jembatan optik Pelengkap pada percobaan pembentukan bayangan
9 Sumber cahaya optik Sebagai sumber cahaya sejajar
10 Kisi difraksi Percobaan interferensi
11 Polarisator Percobaan polarisasi cahaya
12 Layar optik Pelengkap percobaan optika
13 Prisma Pengurai cahaya, pembelok cahaya, dll
14 Sumber laser Sebagai sumber dan contoh cahaya homogen
15 Set Objek optika Sebagai pendukung dan pelengkap pada percobaan optik
B. Petunjuk Penggunaan Peralatan
1. Neraca Empat Lengan
Banyak orang yang menyebut neraca ini dengan sebutan neraca O-hauss. O-
hauss sebenarnya adalah produsen yang membuat neraca ini, karena itu
sebutan neraca O-hauss merupakan sebutan yang keliru. Selain untuk
mengukur massa, neraca empat lengan dapat digunakan untuk percobaan
6
Archimedes, yaitu percobaan untuk menyelidiki gaya ke atas oleh zat cair.
Penggunaan neraca ini adalah sebagai berikut ini.
Gambar 1.1 Neraca 4 lengan
a. Penggunaan Neraca empat lengan untuk mengukur massa
1) Persiapan menggunakan neraca
a) Bersihkan piring neraca dan penggantungnya. Gunakan lap untuk
mengeringkan piring dan penggantungnya.
b) Semua beban geser, yang berada pada lengan ukuran, digeser pada
kedudukan nol. Pada kedudukan ini penunjuk, yang berada di ujung
lengan beban harus menunjukkan angka nol. Jika belum nol, putar skrup
pada ujung lengan neraca berada di dekat gantungan piring neraca.
Putar sampai penunjuk tepat pada nagka nol.
2) Menimbang benda
a) Letakkan benda yang akan diukur pada piring neraca. Lengan ukuran
akan naik, sehingga penunjuk berada di atas angka nol.
b) Geserkan beban geser yang paling besar menjauhi titik tumpu neraca.
Jika bergeser 1 skala, penunjuk bergerak ke bawah di bawah angka nol,
kembali beban yang besar itu ke angka nol.
c) Lanjutkan menggeserkan beban geser yang lebih kecil dan lanjutkan
dengan menggeser beban geser yang lebih kecil lagi, sampai penunjuk
menunjukkan angka nol.
7
d) Baca angka-angka pada setiap lengan ukuran, kemudian jumlahkan.
Hasil penjumlahan itu adalah besar massa yang diukur.
b. Neraca 4 lengan untuk percobaan Archimedes
Untuk percobaan Archimedes perlu dipahami lebih dahulu bahwa neraca 4
lengan sebenarnya merupakan neraca pengukur massa. Nilai-nilai dalam
lengan ukuran dikalibrasi, sehingga menjadi ukuran massa. Untuk
percobaan Archimedes ukuran massa harus dipandang sebagai ukuran
gram gaya, agar tidak menimbulkan kekeliruan dalam memahami hukum
Archimedes. Penggunaan neraca untuk hukum Archimedes dilakukan
sebagai berikut.
1) Gantungkan benda percobaan pada pengait gantungan piring neraca.
2) Geserkan beban geser, sehingga penunjuk menunjukkan angka nol.
Catat berat benda percobaan dalam satuan gram gaya.
3) Keluarkan piring neraca, naikkan piring penyangga dengan
menggesernya ke atas, sampai berada di atas posisi piring neraca.
4) Pasang kembali piring neraca, sehingga seperti pada gambar berikut ini.
5) Isi gelas beker dengan air, lalu letakkan di atas penyangga, sehingga
benda percobaan terbenam dalam air. Catat berat benda percobaan.
Selisih berat benda percobaan di udara dan di dalam air merupakan
besar gaya ke atas oleh air.
Gambar 1.2 Kedudukan penyangga untuk percobaan Archimedes.
8
2. Meter Dasar
Meter dasar yang dalam istilah asingnya disebut basicmeter merupakan alat
serba guna yang dapat digunakan untuk mengukur kuat arus dan tegangan.
Gambar 1.3 (a) Meter dasar, (b) multiplier dan shunt, (c) Meter
dasar dipasangi multiplier.
Meter dasar dilengkapi dengan kotak shunt dan multiplier. Kotak shunt berisi
rangkaian seri hambatan dan dipasang pada terminal meter dasar untuk
mengukur kuat arus listrik. Kotak multiplier berisi rangkaian seri hambatan dan
dipasang pada terminal meter dasar untuk mengukur tegangan listrik (volt).
Pada saat meter dasar tidak dipasangi multiplier atau shunt, meter dasar dapat
digunakan sebagai galvanometer untuk mengetahui ada atau tidaknya arus
listrik pada suatu kawat listrik. Pemakaian meter dasar sebagai galvanometer
dijumpai pada percobaan jembatan Wheatstone.
Jika meter dasar digunakan untuk mengukur tegangan, harus ditambahkan
multiplier yang nilainya diperkirakan lebih besar dari tegangan yang akan
diukur. Sedangkan untuk mengukur kuat arus listrik, pada meter dasar harus
ditambahkan shunt yang nilainya diperkirakan lebih besar daripada kuat arus
yang akan diukur. Penggunaaan nilai yang lebih besar dilakukan agar
hambatan shunt utama meter dasar tidak putus karena melebihi
9
kemampuannya. Pemasangan multiplier atau shunt ditunjukkan pada gambar
1.3 (c).
3. Multitester
Dalam eksperimen fisika, ketrampilan melakukan pengukuran dengan
multitester merupakan hal yang sangat penting . Hal ini dikarenakan akan
memberi kemudahan kepada kita untuk menentukan nilai besaran listrik.
Gambar 1.4 : Jenis-jenis multimeter
Cara Membaca Hasil Pengukuran
Angka penting adalah seluruh angka yang diperoleh dari hasil pengukuran.
Angka penting terdiri dari beberapa angka pasti dan satu angka tidak pasti atau
taksiran. Angka pasti adalah angka yang dapat ditentukan dengan tidak ragu-
ragu. Makin banyak angka penting dari suatu pengukuran, makin teliti hasil
pengukuran tersebut.
Contoh :
Hasil pengukuran Avo-meter menunjukkan angka : 220,56 Volt,
kesimpulannya adalah :
ada 5 angka penting; angka 220,5 adalah angka pasti
angka 6 adalah angka taksiran/diragukan/tidak pasti
penulisan sesuai dengan aturan angka penting adalah V = ( 222,50 ± 2,5)
Volt.
10
Pemeriksaan Diode
Pemanfaatan lain dari multitester yaitu bagian Ohm-meter adalah untuk
menentukan masih baik tidaknya dioda. Apabila dioda itu masih baik, jarum
penunjuk meter bergerak, untuk hubungan pelacak merah (+ ) ke katode dan
pelacak hitam ( – ) ke anode. Lihat pada gambar 3.5.
Gambar 1.5 a Bagian-bagian multitester secara skematik
11
Gambar 1.5.b Detil skala multitester
Gambar 1.6 Pengetesan dioda
12
Gambar 1.7 Rangkaian pengganti transistor dan symbol. (a) transistor jenis PNP, (b) transistor jenis NPN
Pengecekan Transistor
Kadang kala kita perlu mengetahui apakah suatu transistor yang digunakan
masih baik atau tidak. Untuk pengecekan transistor secara sederhananya dapat
digunakan ohmmeter dari multitester. Untuk lebih telitinya pengecekan
transistor seharusnya menggunakan transistor tester khusus yang pada
umumnya terdapat pada multitester digital yang diperlengkapi dengan transistor
checker.
Untuk keperluan pengecekan transistor ini kita harus tetap ingat rangkaian
pengganti transistor tersebut dengan menggunakan dua buah dioda seperti
gambar di bawah ini.
Pada gambar 1.8 diperlihatkan cara pengecekan transistor dengan
menggunakan multitester secara sederhana (tanpa mengetahui paktor
penguatan transistor).
13
Gambar 1.8 Pengecekan transistor PNP dengan OHM-meter (k = collector, B =
Basis, E = Emittor)
Caranya, hubungkan pelacak (probe) seperti pada gambar 3.9, masing-masing
untuk transistor NPN dan PNP. Apabila transistor itu masih baik, jarum
penunjuk meter bergerak untuk hubungan pengecekan seperti pada gambar
3.9. Dan apabila probe dibalik, jarum tidak bergerak.
4. Osiloskop
Kegunaan osiloskop yaitu untuk menyelidiki pola gelombang listrik, mengukur
waktu periode atau frekuensi, dan menyelidi bentuk-bentuk gelombang lainnya.
Bagian-bagian osiloskop terdiri atas; layar penampil gelombang, tombol
pengaturan gelombang, tombol pengaturan intensitas cahaya, tombol pengatur
posisi garis berkas sinar, dan soket-soket terminal masukan pelacak (probe).
Cara Penggunaan Osiloskop
Tahapan penyetaraan (kalibrasi):
Perhatikan gambar ossiloskop di bawah ini :
14
Sebelum osiloskop digunakan, sebaiknya osiloskop dikalibrasi. Tahapan urutan
kalibrasi adalah sebagai berikut:
1. Sesuaikan tegangan masukan sumber daya AC 220 yang ada di belakang
osiloskop sebelum kabel daya AC di masukkan stop kontak PLN
2. Nyalakan osiloskop dengan menekan tombol power yang bertanda
3. Set saluran pada tombol CH1
4. Set mode pada Auto
5. Atur intensitas, jangan terlalu terang pada tombol INTEN
6. Atur posisi berkas cahaya horizontal dan vertikal dengan mengatur tombol
yang bertanda sebagai berikut;
7. Set level mode pada tengah-tengah (-) dan (+)
8. Set tombol tegangan (volt/div) bertanda V pada 2 V, sesuaikan dengan
memperkirakan terhadap tegangan masukan.
15
9. Pasang pelacak pada salah satu saluran-1, CH1 dengan tombol pengalih
AC/DC pada kedudukan AC.
10. Atur saklar-switch pada pegangan pelacak pada posisi pengali 1x
11. Tempelkan ujung probe/pelacak pada titik kalibrasi yang bertanda Call
2V/p-p dan atur tombol volt/div pada ujung tombol, berkas cahaya garis
berada pada pembecaan 2 volt.
12. Atur Time/Div pad posisi 1 ms agar tampak tegangan kotak-kotak garis
yang cukup jelas.
13. Setelah tahapan 12, osiloskop siap digunakan untuk mengukur tegangan.
Pengukuran Tegangan DC dengan osiloskop
1. Lakukan seperti pada tahapan kalibrasi dari 1 s/d 13 terkecuali tahapan 12.
2. Hubungkan tegangan yang akan anda cek pada ujung probe (ground kabel
luar dan positif pada ujugn probe).
Misal pada gambar berikut diperlihathan mengukur tegangan batere.
3. Tegangan batere adalah 1,5 volt, oleh karena itu Volt/div dapat diset pada
1 Volt/div
4. Perhatikan layar osiloskop, garis berkas cahaya ada di atas garis semula
(garis ground), lihat gambar berikut;
5. Hitung tegangan Batere, berapa kotak garis berkas cahaya ada di atas garis
ground.
16
6. Atau dalam mengukur Tegangan DC pada osiloskop singkatnya seperti
penjelasan di bawah ini.
Tahanan R1 dan R2 berfungsi sebagai pembagi tegangan. Ground
osiloskop dihubung kan ke negatip catu daya DC. Probe kanal-1
dihubungkan ujung
sambungan R1 dengan R2. Tegangan searah diukur pada mode DC.
Misalnya:
VDC = 5V/div. 3div = 15 V
Cara pengukuran tegangan DC
Bentuk tegangan DC merupakan garis tebal lurus pada layar CRT.
Tegangan terukur diukur dari garis nol ke garis horizontal DC.
Mengukur tegangan DC dengan osiloskop
Pengukuran Tegangan dan Frekuensi Arus AC dengan Osiloskop
1. Lakukan seperti pada tahapan kalibrasi dari 1 s/d 13 terkecuali tahapan 12,
(jika tidak perlu dilakukan kalibrasi ulang)
2. Arus AC yang diukur, misal tegangan yang keluar dari power supply AC.
3. Set tegangan keluar AC power supply misal pada tegangan 6 Volt/AC
4. Tetapkan Volt/div pada posisi 1 volt/div
17
5. Set Time/div pada 10 ms/div yaitu sesuai untuk satu div atau satu kotak
untuk setiap jarak kotak horizontal 100 Hertz.
6. Misal setelah dihubungkan tampak pada layar sebagai berikut
Pada gambar di atas, misal jarak antara puncak ke puncak horizontal
adalah 5 div. Ini berarti periode (T) tegangan adalah :
T= 5 x 10 ms = 50 ms = 0,05 s.
Frekuensinya adalah f=1/T = 20 Hz
7. Tegangan dari puncak ke puncak adalah 3 div ke atas dan 3 div ke bawah
jumlahnya adalah 6 div. Jadi tegangan yang puncak-ke puncak adalah 6
Volt.
8. Atau dalam Mengukur Tegangan AC, periode T, dan frekuensi F, perhatikan
penjelasan di bawah ini.
Trafo digunakan untuk mengisolasi antara listrik yang diukur dengan listrik
pada osiloskop.
Jika menggunakan listrik PLN maka frekuensinya 50 Hz.
Misalnya: Vp = 2V/div · 3 div = 6 V
T = 2ms/div · 10 div = 20 ms
f = 1/T = 1/20ms = 50 Hz
18
Gambar pengukuran beban dengan tegangan AC menggunakan trafo isolasi
Tegangan AC berbentuk sinusoida dengan tinggi U dan lebar
periodenya T. Besarnya tegangan 6 V dan periodenya 20 milidetik dan
frekuensinya 50 Hz.
Gambar Mengukur tegangan AC dengan osiloskop
Mengukur Arus Listrik AC
Pada dasarnya osiloskop hanya mengukur tegangan. untuk mengukur arus
dilakukan secara tidak langsung dengan R = 1W untuk mengukur drop tegangan.
Misalnya:
Vp = 50 mV/div · 3div
= 150 mV = 0,15 V
I = Vrms/R = 0,1V / 1Ω
= 0,1 A 8-26
19
Gambar Mengukur arus AC dengan osiloskop
Bentuk sinyal arus yang melalui resistor R adalah sinusoida menyerupai tegangan.
Pada beban resistor sinyal tegangan dan sinyal arus akan sephasa.
Mengukur Beda Phasa Tegangan dengan Arus Listrik AC.
Beda phasa dapat diukur dengan rangkaian C1 dan R1. Tegangan U1
menampakkan tegangan catu dari generator AC. Tegangan U2 dibagi dengan
nilai resistor R1 representasi dari arus listrik AC. Pergeseran
phasa U1 dengan U2 sebesar Dx.
Misalnya: ϕ = ∆x · 360°/XT
= 2 div · 360°/8div = 90°
Tampilan sinyal sinusoida tegangan U1 (tegangan catu daya) dan tegangan U2
(jika dibagi dengan R1, representasi dari arus AC).
20
Gambar Mengukur beda phasa dengan Osiloskop
Mengukur Sudut Penyalaan TRIAC
Triac merupakan komponen elektronika daya yang dapat memotong sinyal sinusoida
pada sisi positip dan negatip.
Trafo digunakan untuk isolasi tegangan Triac dengan tegangan catu daya osiloskop.
Dengan mengatur sudut penyalaan triger α maka nyala lampu dimmer dapat diatur dari
paling terang menjadi redup.
Misalnya:
α = ∆x · 360°/XT
= (1 div. 360%) : 7
= 5 V
Gambar Mengukur sudut penyalaan TRIAC dengan osiloskop
21
Metode Lissajous
Dua sinyal dapat diukur beda phasanya dengan memanfaatkan input vertikal (kanal Y)
dan horizontal (kanal-X). Dengan menggunakan osiloskop dua kanal dapat ditampilkan
beda phasa yang dikenal dengan metode Lissajous.
a. Beda phasa 0° atau 360°.
Dua sinyal yang berbeda, dalam hal ini sinyal input dan sinyal output jika dipadukan
akan menghasilkan konfigurasi bentuk yang sama sekali berbeda.
Sinyal input dimasukkan ke kanal Y (vertikal) dan sinyal output dimasukkan ke kanal X
(horizontal) berbeda 0°, dipadukan akan menghasilkan sinyal paduan berupa garis
lurus yang membentuk sudut 45°.
Gambar Mengukur sudut penyalaan TRIAC dengan Osiloskop
Beda phasa 90° atau 270°.
Sinyal vertikal berupa sinyal sinusoida. Sinyal horizontal yang berbeda phasa
90° atau 270° dimasukkan. Hasil paduan yang tampil pada layar CRT adalah
garis bulat.
Gambar Sinyal input berbeda phasa 90° dengan output
22
Gambar Lissajous untuk menentukan frekuensi
Pengukuran X-Y juga dapat digunakan untuk mengukur frekuensi yang tidak
diketahui.
Misalnya sinyal referensi dimasukkan ke input horizontal dan sinyal lainnya ke
input vertikal.
fv = frekuensi yang tidak diketahui
fR = frekuensi referensi
Nv = jumlah lup frekuensi yang tidak diketahui
NR = jumlah lup frekuensi referensi
23
BAB II PENGENALAN DAN CARA PENGGUNAAN PERALATAN BIOLOGI
Secara umum peralatan praktik di laboratorium biologi dibedakan
berdasarkan bahan dasarnya, yaitu dari kaca, kayu, porselen, karet, logam,
plastik, kertas, atau campuran dari bahan-bahan tersebut.
Pengenalan peralatan praktik biologi dapat dilakukan dengan cara
mempelajari buku katalog alat atau mengamati peralatan secara langsung di
Laboratorium. Hal penting yang perlu dikenali tentang perangkat biologi adalah
yang berkenaan dengan nama, spesifikasi, fungsi dan prinsip kerja masing-
masing perangkat tersebut.
A. Pengenalan dan Penanganan Bahan Kimia
Bahan kimia yang digunakan dalam kegiatan praktik biologi umumnya
digunakan sebagai sebagai pereaksi, baik pereaksi khusus maupun pereaksi
umum.
Bahan kimia yang diperdagangkan memiliki tingkat kemurnian yang
berbeda, dan harganya pun berbeda pula. Secara umum tingkat kemurnian zat
kimia yang diperdagangkan dapat dibedakan ke dalam tiga kelompok, yaitu
sebagai berikut:
Pro Analyse (PA) atau Garenteed Reagent (GR) atau Analar (AR). Zat
kimia yang termasuk kelompok ini mempunyai kemurnian yang tinggi (99%).
Label pada wadah zat kimia mencantumkan kadar kemurnian zat itu dan
kandungan kotoran-kotorannya. Zat kimia yang termasuk kelompok ini
digunakan untuk analisis dalam penelitian yang memerlukan hasil yang akurat
dan cermat dan banyak digunakan dalam Laboratorium analitik
Chemical Pure (CP), General Purpose Reagents (GPRS). Zat kimia yang
termasuk golongan ini mempunyai kemurnian yang lebih rendah (90-95%) dari
zat kimia PA. Pada Label wadah zat kimia ini tidak selalu dicantumkan
kemurnian dan kadar maksimum kotoran yang terdapat di dalamnya.
24
Teknis (Technical Grade). Zat kimia kelompok ini mempunyai kemurnian
yang paling rendah. Pada Label wadah zat kimia ini tidak tercantum jenis
kotoran yang terdapat di dalammnya.
Zat kimia yang dibeli sekolah cukup yang golongan teknis. Untuk
mengetahui sifat zat kimia dapat dipelajari dari lambang bahaya yang
tercantum, sehingga zat kimia tersebut dapat ditangani dengan hati-hati baik
ketika menggunakan maupun menyimpannya.
Zat kimia yang banyak digunakan di dalam praktikum dapat dikenali dengan
berbagai cara, di antaranya melalui sifatnya dan fasanya ataupun melalui penginderaan
seperti baunya. Berdasarkan sifat kimianya bahan-bahan kimia digolongkan dalam
bahan kimia mudah terbakar, bahan pengoksidasi, bahan mudah meledak, bahan
radioaktif, bahan korosif dan penyebab korosi, serta bahan beracun.
Sifat yang paling umum zat kimia adalah bersifat asam, basa, dan bentuk
garam. Setiap kelompok ini juga dapat dibagi lagi menjadi asam kuat, asam
lemah, basa kuat, basa lemah, garam netral, garam bersifat basa dan garam
bersifat asam.
Fasa zat kimia dapat berbentuk padatan, cairan, dan gas. Zat kimia
berbentuk padatan dapat dibagi lagi menjadi bentuk kristal dan serbuk. Bentuk
cairan misalnya semua pelarut organik, dan bentuk gas misalnya NH3, CO2,
dan H2S. Tabel 2.1 adalah contoh dari bahan kimia dengan fasa yang berbeda.
Tabel 2.1 Berbagai Contoh Bahan Kimia dalam Fasa yang Berbeda
Padat Cair Gas
Ammonium Asetat Alkohol Ammoniak
Ammonium Hidroksida Asam Asetat Helium
Ammonium Karbonat Aseton Argon
Barium Khlorida Asam Fosfat Hidrogen
Kalium Karbonat Asam Klorida Hidrogen Disulfida
Kalium Klorida Asam Nitrat Karbondioksida
Kupri Asetat Asam Sulfat Khlor
25
Padat Cair Gas
Kupri Sulfat Benzen Nitrogen Dioksida
Natrium Hidroksida Karbondisulfid Nitrogen Oksida
Natrium Klorida Karbontetrakhlorida Oksigen
Selain dengan cara di atas zat juga dapat dikenali dengan menggunakan
indera, misalnya tembaga sulfat bentuk kristal warna biru, iodium bentuk kristal
berwarna coklat ungu. Akan tetapi hanya dengan cara melihat bentuknya atau
membaui, terbatas hanya pada sebagian kecil zat dan hanya bagi orang yang
sudah terbiasa bekerja dengan zat kimia.
Sebelum mengenali suatu zat, sebaiknya dikenali dulu sifatnya dengan melihat
simbol bahaya yang biasa tercantum pada Laboratoriumel, misalnya gambar
tengkorak untuk bahan beracun, gambar ledakan untuk bahan mudah meledak,
gambar nyala untuk bahan mudah terbakar, gambar nyala api dengan huruf O
di atas mudah teroksidasi, nyala api dengan huruf F di atas untuk bahan
mudah terbakar, gambar tetesan zat dari tabung reaksi untuk zat korosif,
gambar dengan huruf X untuk zat berbahaya serta iritasi dan gambar pohon
cemara meranggas simbol untuk bahan berbahaya.
Gambar 2.1: Simbol bahan kimia yang berbahaya
B. Pendayagunaan dan Perawatan Alat dan Bahan di Laboratorium Biologi
26
Pemakaian alat dan bahan di Laboratorium biologi perlu diberdayakan secara
maksimal untuk mencapai tujuan pembelajaran sesuai dengan silabus yang
dikembangkan oleh guru. Setelah pemakaian alat di Laboratorium biologi, alat-
alat tersebut perlu dirawat sehingga masa pakai alat dapat terpelihara dengan
baik. Berikut ini beberapa contoh pendayagunaan dan perawatan beberapa alat
di Laboratorium.
1. Mikroskop
Fungsi
Mikroskop digunakan untuk mengamati objek yang sangat kecil dan tipis
(transparan) serta gerakan yang sangat halus yang tidak dapat dilihat
dengan mata telanjang.
Komponen
Mikroskop terdiri dari bagian-bagian optik dan non-optik. Bagian optik
meliputi lensa-lensa. Lensa-Iensa mikroskop merupakan lensa gabungan
yang disatukan menjadi suatu unit kesatuan. Bagian non-optik antara lain
alas/kaki, pemutar, tabung, dan meja.
a. Alas atau kaki mikroskop
merupakan tempat mikroskop
bertumpu. Bentuk umum kaki
seperti tapal kuda yang berfungsi
menopang dan memperkokoh
kedudukan mikroskop. Pada kaki
melekat pegangan mikroskop atau
lengan.
27
b. Pegangan mikroskop atau lengan,
merupakan bagian yang dapat
dipegang pada waktu mengangkat
atau menggeser mikroskop. Dengan
adanya engsel antara kaki dan
lengan, lengan dapat ditegakkan atau
direbahkan.
c. Tabung mikroskop terpasang pada
bagian yang bergerigi yang melekat
pada bagian atas pegangan
mikroskop. Melalui bagian yang
bergerigi ini, tabung dapat
digerakkan ke atas dan ke bawah
(ada pula jenis mikroskop dengan
mejanya yang bergerak).
d. Reflektor adalah sebuah cermin yang terpasang di bawah meja objek.
Cermin mempunyai dua sisi, sisi cermin datar dan sisi cermin cekung.
Cermin berfungsi untuk memantulkan sinar dari sumber sinar. Cermin
datar digunakan bila sumber sinar cukup terang, dan cermin cekung
digunakan bila sumber sinar kurang. Pada mikroskop model baru, cermin
dapat dilepas dan diganti dengan sumber sinar dari lampu.
e. Kondensor tersusun dari lensa gabungan yang berfungsi mengumpulkan
sinar.
f. Diafragma terpasang pada bagian bawah meja objek berfungsi mengatur
banyaknya sinar yang masuk dengan mengatur bukaan iris. Pada
mikroskop sederhana hanya ada diafragma tanpa kondensor.
g. Meja objek atau meja preparat, yang terpasang di bagian bawah
pegangan mikroskop, merupakan tempat meletakan objek (preparat) yang
akan dilihat. Objek diletakkan di meja dan dijepit. Di bagian tengah meja
terdapat lubang untuk dilewati sinar. Pada jenis mikroskop tertentu,
kedudukan meja dapat dinaikturunkan.
Gambar 2.2: (a) Mikroskop
(b) Bagian-bagian mikroskop
28
h. Lensa okuler terpasang pada ujung atas tabung. Ada tiga macam lensa
okuler masing-masing dengan pembesaraan tertentu (5X, lOX dan 12,5X).
i. Revolver terpasang di bagian bawah tabung dan dapat diputar untuk
menempatkan lensa objektif yang dikehendaki. Fungsi revolver untuk
mengubah perbesaran lensa.
j. Lensa objektif terpasang pada revolver dan memiliki beberapa perbesaran,
1OX, 40X dan 100X. Lensa ini dapat diputar pada revolvernya untuk dipilih
mana yang akan digunakan.
Selain itu terdapat sifat atau karakteristik lensa objektif yang perlu diketahui. Bila
kita perhatikan, pada lensa objektif tertera X10/0,25, yang artinya lensa objektif
pembesarannya 10 X dengan NA 0,25. NA merupakan singkatan dari Numeric
Aperture (bukaan numerik) yang menunjukkan lebar maksimum dari kerucut sinar
yang dapat masuk ke lensa dan akan berpengaruh terhadap resolusi lensa objektif.
Makin besar nilai NA, makin tinggi resolusi lensa. NA ditentukan oleh hubungan:
NA = Sin ө xn
ө = 1/2 sudut dari kerucut sinar yang masuk ke lensa objektif (dan ditentukan oleh diameter lensa).
n = indeks bias dari medium antara objek dan lensa
Sinar dari diafragma
Lensa objektif
objek
29
Sifat lain dari lensa objektif adalah besarnya resolusi yang menyatakan
jarak minimum antara dua titik yang masih dapat dibedakan oleh sistem
lensa dan merupakan fungsi dari diameter bukaan lensa dan panjang
gelombang sinar yang digunakan. Nilai limit resolusi dapat dinyatakan
sebagai berikut.
0,61 x panjang gelombang sinar NA
k. Pengatur kasar dan halus terletak pada bagian lengan dan berfungsi
mengatur kedudukan lensa objektif terhadap objek yang akan diamati.
Cara menggunakan
a. Meletakkan mikroskop di atas meja dimana Anda mudah melakukan
pengamatan melalui tabung mikroskop.
b. Membuka diafragma secara penuh
c. Mengatur letak cermin supaya cahaya terpantul melalui lubang pada
meja objek. Melalui lensa okuler terlihat sebuah lingkaran yang terang.
d. Meletakkan sediaan yang akan diperiksa di atas meja objek dan jepitlah.
e. Memulai pengamatan dengan menggunakan lensa objektif berkekuatan
rendah. Jika letak lensa objektif sudah tepat, akan terdengar bunyi
berdetik. Miringkan kepala Anda ke satu sisi mikroskop dan putarlah
tombol pengatur kasar. Rendahkan lensa objektif atau naikkan meja
objek sampai lensa objektif terletak + 5 mm dari sediaan yang diamati.
Pergerakan pengatur kasar pada beberapa mikroskop akan
menyebabkan lensa objektif bergerak ke atas dan ke bawah.
f. Melihat melalui lensa okuler dan menaikkan tabung mikroskop perlahan-
lahan sehingga sediaan terlihat. Jika setelah tabung dinaikkan + 2 cm
sediaan tetap tidak terlihat, itu berarti fokus mikroskop untuk sediaan
sudah terlewati atau sediaan yang diamati tidak terletak tepat di bawah
lensa objektif. Jika hal itu terjadi, diturunkan tabung dengan cara di atas
(butir 5) lalu dinaikkan lagi tabung seperti butir 6, atau menggeser
sediaan sampai tertetak tepat di bawah lensa objektif. Jangan
menurunkan tabung atau menaikkan meja sambil melihat sediaan
melalui lensa okuler. Hal ini untuk mencegah lensa objektif membentur
30
kaca penutup sediaan sehingga akan menyebabkan tergoresnya lensa
objektif atau pecahnya kaca penutup.
g. Setelah sediaan tampak, pengatur halus diputar ke depan dan ke
belakang untuk mendapatkan fokus mikroskop sebaik-baiknya. Sediaan
ini dapat diperjelas dengan mengatur besarnya lubang diafragma.
h. Jika diperlukan perbesaran yang lebih tinggi, revolver diputar sehingga
lensa objektif kuat berada pada posisi kerja yang baik (di bawah lensa
okuler). Sewaktu memutar revolver harus dijaga agar sediaan tidak
bergeser. Jika hal ini terjadi, seluruh urutan kerja diulangi yang dimulai
dengan mencari fokus lensa objektif lemah. Untuk mendapatkan fokus
objektif kuat tidak sampai diperlukan satu putaran penuh ke depan atau
ke belakang pada pengatur halus.
i. Bersihkan mikroskop setelah dipakai, terutama lensanya.
Perbesaran pada mikroskop
Ukuran suatu benda di bawah mikroskop dapat diperkirakan dengan
membandingkannya terhadap ukuran bidang penglihatan yang berbentuk
lingkaran. Ukuran bidang penglihatan dapat ditentukan sebagai berikut.
a. Meletakkan penggaris plastik bening dengan skala mm di atas meja
objek.
b. Mengtur pengatur kasar sehingga fokusnya tepat.
c. Menggeser penggaris dengan hati-hati sehingga diperoleh bayangan
seperti gambar di bawah ini.
d. Jika ukuran diameter bidang penglihatan pada mikroskop Anda, misalnya,
seperti di atas (1,4 mm), maka jika sediaan Anda berukuran setengah
diperkirakan 0,4 mm
Jadi garis tengahnya 1,4 mm
31
bidang penglihatan berarti ukuran objek sebenarnya adalah ½ x 1,4 mm =
0,7 mm.
Cara menghitung diameter bidang penglihatan jika menggunakan lensa
objektif kuat adalah sebagai berikut.
Perbesaran kecil 10 1 = = = 25% Perbesarak besar 40 4
Contoh ini menunjukkan bahwa bidang penglihatan pada perbesaran kuat
25% dari bidang penglihatan pada perbesaran rendah. Oleh karena benda-
benda yang diamati di bawah mikroskop umumnya berukuran kecil,
biasanya digunakan satuan panjang lain, yaitu mikron.
e. Untuk menentukan kemampuan perbesaran total suatu mikroskop yaitu
pembesaran lensa okuler dikalikan dengan pembesaran lensa objektif.
Okuler Objektif Perbesaran total
10x 10x 100X
10x 45 X 450X
10x 100 X 1000X
Hal-hal yang perlu diperhatikan bila akan menggunakan mikroskop
o Membawa mikroskop dengan dua tangan, satu dibawah kaki
mikroskop dan yang satu lagi memegang lengan mikroskop. Bila
menggunakan preparat basah, tabung mikroskop selalu dalam
keadaan tegak, dengan demikian meja dalam keadaan datar.
o Preparat basah selalu ditutup dengan gelas penutup pada saat dilihat
di bawah mikroskop.
o Selalu menjaga kebersihan lensa-lensa mikroskop termasuk cermin.
o Setelah selesai menggunakan mikroskop, pasang lensa objektif
pembesaran paling rendah pada kedudukan lurus ke bawah
32
2. Mikroskop Stereo
Fungsi Mikroskop stereo digunakan untuk mengamati benda-benda yang tidak terlalu
kecil, dapat tebal maupun tipis, transparan maupun tidak.
Komponen
a. Mempunyai 2 lensa objektif dan 2 lensa
okuler sehingga diperoleh bayangan 3
dimensi dari pengamatan 2 mata.
b. Memiliki bidang penglihatan yang luas
dan jarak kerja yang panjang. Dengan
demikian benda yang diamati cukup jauh, sehingga mikroskop ini dapat
dipakai untuk pembedahan.
c. Benda yang diamati dapat kering atau dalam medium air, tebal maupun
tipis.
d. Mikroskop stereo mempunyai perbesaran sebagai berikut.
Objektif 1x atau 2x
Okuler 10x atau 15x
Perbesaran total sampai 30x.
e. Meja sediaan berwarna putih. Kadang-kadang kaca pada meja tadi
dapat dibalik dan berwarna hitam. Mikroskop semacam ini sesuai untuk
pengamatan dengan penyinaran dari atas, dengan menggunakan Iampu.
Ada juga mikroskop stereo yang meja sediaannya terbuat dari kaca yang
bening. Mikroskop semacam ini dapat digunakan untuk pengamatan
dengan penyinaran dari atas maupun penyinaran dari bawah.
f. Mikroskop stereo tidak dilengkapi dengan kondensor maupun alat
pengatur halus serta diafragma.
Cara menggunakan
Gambar 4.3 Mikroskop stereo
33
a. Memeriksa mikroskop yang akan dipakai. Membersihkan meja
kacanya dengan lap, dan lensa-lensanya dengan kertas lensa.
b. Menggunakan meja sediaan warna putih untuk melihat objek
yang tidak transparan dan penyinaran dari atas sedangkan untuk
mengamati objek yang transparan sebaiknya menggunakan sinar dari
bawah dan meja sediaan kaca yang bening. Akan tetapi dalam
prakteknya tergantung dari kelengkapan mikroskop dan selera si
pengamat.
c. Objek yang diamati dapat kering dan dapat pula terendam air, dengan
meletakkannya di atas kaca objek, dalam cawan atau langsung di atas
meja kaca.
d. Mengatur jarak kedua lensa okuler hingga sesuai dengan jarak kedua
mata. Jika telah sesuai, lapangan optik akan tampak berbentuk bulat.
e. Dengan kedua mata, objek dilihat melalui lensa okuler. Fokuskan objek
dengan memutar sekrup pengarah.
f. Setelah selesai bekerja, meja sediaan dibersihkan, lalu mikroskop
disimpan dalam kotaknya dan dikunci.
Perawatan Mikroskop
Mikroskop mempunyai bagian mekanik dan optik. Bagian mekanik harus
selalu diminyaki dan bagian optiknya harus selalu kering dan bebas debu.
Bagian mekanik yang senantiasa harus diminyaki adalah bagian logam yang
selalu bergesekan sewaktu digunakan, dengan menggunakan pelumas
kental (SAE 90).
Pada mikroskop dengan diafragma iris juga harus diminyaki dengan
pelumas encer. Bagian mikroskop stereo yang senantiasa harus diminyaki
adalah bagian yang bergerigi dan bagian yang menggeserkan jarak kedua
tubus.
Sebelum bagian optik mikroskop diberihkan dengan kertas lensa, bersihkan
dahulu bagian optik tersebut dengan kuas peniup (blow brush). Setelah
yakin debu tidak melekat lagi pada lensa barulah lensa digosok dengan
34
kertas lensa. Setelah bagian optik dan cermin bersih, periksalah apakkah
lapanmgan penglihatan pada mikriskop sudah jernih. Jika masih ada noda
putarlah okuler di tempatnya sambil diamati. Jika noda berputar artinya
okuler belum bersih. Jika noda tidak dapat berputar artinya obyektif tidak
bersih. Kalau okuler yang masih kotor angkatlah okuler dan lepaskan
lensanya dan bersihkan dengan memakai xylol. Kalau obyekyif yang kotor,
gosok saja lensanya dengan xylol . Jangan sekali-kali membongkar lensa
objektif. Setelah selesai menggunakan mikroskop, periksalah apakah semua
bagian mikroskop itu sudah lengkap. Kalau mikroskop itu dipakai untuk
perbesaran 1000 kali gunakan minyak imersi. Minyak imersi harus segera
dibersihkan jika mikroskop selesai digunakan, jangan sampai minyak imersi
tersebut mengering pada lensa objektif.
Ketika menyimpan mikroskop usahakan agar zat pengering selalu berfungsi.
Perubahan warna pengering itu menunjukkan zat itu sudah tidak berfungsi,
supaya berfungsi lagi panaskan zat itu sampai kembali ke warna asal.
3. Pipa Kapiler Bentuk J
Pipa kapiler berbentuk J, biasa digunakan untuk percobaan respirasi, memiliki ukuran dengan diameter 1 mm dilengkapi sekrup pengendali kedap udara di ujung atas kaki yang panjang.
Fungsi
Pipa J digunakan dalam percobaan kelompok, untuk menyelidiki kandungan
CO, clan O2 dalam udara dengan jumlah sedikit yang dapat diambil dari
udara atmosfer, udara yang dikeluarkan oleh manusia, hewan atau
tumbuhan.
Cara menggunakan
Gambar 4.4 Pipa kapiler J
35
a. Memasukkan ujung pendek pipa J ke dalam air dan memutar sekrup ke
arah kiri, sehingga air masuk ke ujung pipa kurang lebih 1 cm.
b. Mengangkat pipa J dari dalam air, dan memutar lagi sekrup ke kiri agar
air terdorong ke dalam pipa dan udara masuk ke ujung pipa kurang lebih
10 cm.
c. Memasukkan kembali ujung pendek pipa J ke dalam air dan memutar
sekrup ke kiri,sehingga air masuk ke ujung pipa kurang lebih 1 cm.
d. Mengeluarkan pipa J dari dalam air, dan mengukur dengan pasti jarak
udara yang terletak di antara kedua tetes air. lni adalah volume udara
atmosfer yang akan diselidiki.
e. Memutar sekrup ke kanan untuk mengeluarkan sedikit air sehingga
ujung pipa J tertutup air kurang lebih 0,5 cm. Kemudian memasukkan
ujung pipa J ke dalam larutan KOH, memutar sekrup ke kiri untuk
memasukkan kurang lebih 2 cm larutan KOH ke ujung pipa.
f. Mengeluarkan pipa J dari dalam larutan KOH. Memutar-mutar sekrup ke
kanan dan ke kiri selama kurang lebih 10 menit, untuk menggerak-
gerakkan udara yang berada di antara air dan air + KOH, agar CO2, yang
berada dalam kolom udara itu diikat oleh KOH. Kemudian mengukur
kembali panjang kolom udara itu.lni kita sebut V2,
g. Menghitung presentase CO2 dalam udara yang diselidiki dengan
menggunakan rumus sebagai berikut.
h. Untuk menyelidiki kandungan O dalam suatu sampel udara caranya
sama dengan di atas, hanya larutan KOH diganti dengan larutan kalium
pyrogalol. Agar tidak tidak bersentuhan dengan udara atmosfer, larutan
kalium pyrogalol dilapisi parafin cair. Pada waktu mengambil kalium
pyrogalol ujung pipa J harus berada di bawah lapisan parafin cair.
Setelah selesai digunakan, sekrup dilepas. Pipa J dicuci bersih dan
dikeringkan. Sesudah bersih dan kering sekrup dipasang kembali.
Perawatan
Sebelum digunakan, pipa J harus dalam keadaan bersih dan kering,
caranya lepaskan sekrup dari pipa J. Gunakan pompa sepeda untuk
36
membersihkan dan mengeringkan pipa J. Pasang kembali sekrup hingga
tertutup sempurna. Setelah digunakan alat harus dalam keadaan bersih dan
kering.
4. Fotometer
Fungsi
Fotometer digunakan untuk mengukur kecepatan penguapan air melalui daun
(transpirasi/evaporasi) secara kuantitatif. Hasil pengukuran secara teliti
dinyatakan dalam ml/cm2/menit, yaitu jumlah penguapan dari tiap permukaan
daun seluas 1 cm3 setiap menit. Dengan alat ini dapat ditanamkan konsep
mengenai fungsi hutan yang penuh tanaman rimbun yang mempengaruhi
musim di suatu daerah.
Komponen
Fotometer terdiri atas :
a. pipa kaca Y yang salah satu kakinya besar dan satu lagi kecil. Kaki yang
besar berfungsi sebagai tempat persediaan air, dan mulutnya
mempunyai sumbat karet.Ujung kaki yang kecil bersambung dengan
pipa karet, berfungsi untuk menancapkan ranting tanaman percobaan.
b. Pipa kapiler yang dikalibrasi, tingkat ketelitian hingga 0,01 ml. Pipa
kapiler ini dihubungkan dengan pipaY oleh pipa karet.
Kedua bagian fotometer di atas diletakkan/didudukkan pada bantalan dan
penyangga dari logam atau kayu.
Gambar 4.5 Fotometer
37
Cara menggunakan
Dengan alat ini dapat dilakukan eksperimen kelompok. Sebelum kegiatan
dimulai peserta didik telah menyiapkan ranting tanaman berdaun yang
ukuran/besarnya sesuai dengan pipa karet yang terdapat pada ujung kecil
pipaY
a. Ranting dengan 2 - 3 helai daun dipotong dari tanamannya, dan
bekas luka potongannya diolesi vaselin.
b. Fotometer diisi air hingga penuh melalui ujung besar pipaY
kemudian ditutup dengan sumbat karet.
c. Ranting tanaman dipotong sedikit dalam air, dan segera
ditancapkan pada pipa karet di ujung kecil pipa Y Ranting harus tercelup
sedikit dalam air pada pipa karet agar tidak tersekatoleh
udara.(Pemotongan ranting tanamantidaktersumbat oleh udara).
d. Sumbat karet pada pipaY dibuka sebentar untuk mengatur letak
air dalam pipa kapiler agar tepat berada di ujungnya.Setelah itu sumbat
karet dipasang kembali.
e. Jika semua ini sudah selesai, alat disimpan pada penumpu dan
bantalannya kemudian diletakkan pada tempat yang sudah ditentukan,
misalnya di tempat yang langsung kena sinar matahari dan di tempat
yang teduh
Perawatan
Masalah yang sering ditemui pada alat ini adalah cepat ausnya pipa karet
penghubung dan karet tersebut mudah lengket. Upaya yang dapat dilakukan
adalah melepaskan pipa karet penghubung apabila tidak digunakan. Yakini
bahwa karet dalam keadaan kering dan bersih setelah digunakan. Periksa
Klem pemegang pipa, apabila longgar kencangkan bautnya.
5. Respirometer Sederhana
38
Fungsi
Respirometer sederhana digunakan untuk mengukur kecepatan pernafasan
hewan kecil atau bagian tumbuhan (akar, kuncup bunga, atau kecambah
segar). Kecepatan pernafasan dapat dinyatakan dalam ml/gram/menit, yaitu
banyaknya oksigen yang digunakan oleh organisme percobaan setiap 1
gram berat setiap menit.
Komponen
Respirometer sederhana terdiri atas dua bagian yang dapat dipisahkan, yaitu :
a. Tabung spesimen dari kaca dengan volume 8 cm, untuk tempat
spesimen (hewan kecil atau bagian tumbuhan).
b. Pipa kapiler berskala yang dikalibrasi teliti hingga 0,01 ml. Salah satu
ujungnya sesuai untuk menutup tabung spesimen
Kedua bagian di atas dapat dihubungkan dengan erat sehingga kedap udara, dan dipasang pada bantalan dari logam atau plastik.
Cara menggunakan
Spesimen yang akan digunakan dalam percobaan dipilih yang lincah
(hewan) dan segar (tumbuhan).
a. Spesimen percobaan ditimbang, misalnya= 2 gram
b. Tabung spesimen dipisahkan dari pipa kapiler berskala. Ke dalam
tabung itu dimasukkan kurang lebih 10 kristal KOH (untuk mengikat
CO2), kemudian ditutup dengan selapis kapas agar spesimen yang akan
dimasukkan tidak bersentuhan dengan KOH.
c. pesimen dimasukkan ke dalam tabung, kemudian tabung spesimen
ditutup rapat dengan pipa kapiler berskala. Untuk mencegah terjadinya
kebocoran pada sambungan antara tabung spesimen dengan pipa
penutupnya diberi plastisin (lilin mainan), dipasang selotip atau vaselin.
Gambar 2.6 Respirometer sederhana
39
d. Tutuplah ujung pipa kapiler dengan ujung jari selama 2 - 3 menit. Segera
setelah ujung jari dilepas gunakan pipet tetes atau siring injeksi untuk
menutup ujung pipa kapiler dengan cairan berwarna.
e. Perhatikan perubahan kedudukan cairan berwarna selang waktu
tertentu, misalnya setiap 5 menit sekali. Data hasil pengamatan disajikan
dalam bentuk tabel.
f. Berdasarkan data hasil pengamatan, dapat dihitung penggunaan O2 oleh
spesimen dalam ml/gram/menit.
Setelah selesai digunakan, respirometer dilepaskan dari bantalannya.
Tabung spesimen dipisahkan dari pipa kapiler, keduanya dicuci bersih dan
dikeringkan.
Perawatan
Karena dalam praktik menggunakan pewarna (eosin), hendaknya setelah
digunakan segera bagian dalam pipa dibersihkan dengan air mengalir dari
keran. Setelah bersih keringkan dengan cara meniupkan udara dengan
menggunakan pompa sepeda.
6. Perangkat Alat Bedah
Fungsi Gambar 2.7 Perangkat alat bedah
40
Untuk kegiatan pembedahan, seperti pembedahan ikan, katak, Burung dan
cacing. Beberapa bagian juga diperlukan dalam pembuatan sediaan botani.
Komponen
Perangkat ini terdiri dari dompet kulit yang berisi sebagai berikut.
a. Pinset atau Penjepit
Digunakan untuk mengambil atau menarik bagian alat-alat tubuh dari
hewan yang dibedah, memisahkan alat yang satu dengan yang lain.
b. Tangkai Pisau Bedah
c. Daun Pisau Bedah
Daun pisau bedah dipasang pada tangkai pisau bedah dan digunakan
untuk menguliti hewan yang dibedah, memotong bagian bagian
tubuh,dan sebagainya.
Catatan
Mungkin pisau bedah yang dikirim ke sekolah-sekolah, daun pisau dan tangkai pisau merupakan satu kesatuan. Pisau tersebut ado 2 macam, yaitu yang berujung lancip. Model ini dapat diasah, sedang yang lepas umumnya dibuang saja jika sudah tumpul.
d. Gunting Bedah yang Lurus
Digunakan untuk menggunting bagian-bagian alat tubuh yang akan
diamati, seperti usus, jantung, clan pembuluh darah. Umumnya
digunakan untuk mengadakan bukaan pertama pada bagian tubuh yang
akan diperiksa.
e. Paku Bedah Bertangkai yang Ujungnya Lurus
Digunakan untuk memakukan (merentang) bagian-bagian alat tubuh
pada papan bedah. Paku bedah bertangkai lurus ini juga dapat
digunakan untuk memisahkan bagian alat tubuh yang sangat kecil clan
halus.
f. Jarum Bertangkai yang Ujungnya Bengkok danTumpul
Digunakan untuk mengambil bagian alat-alat tubuh yang terletak di
bagian bawah, untuk menelusuri urat atau pembuluh agar tidak rusak.
g. Spatula
41
Alat ini terbuat dari logam (stainless steel) pipih yang bertangkai.
Gunanya untuk mengambil obyek yang telah diiris untuk persediaan
mikroskop.
Perawatan
Alat-alat yang sudah selesai digunakan harus dicuci bersih dan dicuci
hamakan dengan alkohol atau desinfektan lainnya. Sesudah kering
barulah disimpan kembali dalam dompetnya. Jika tidak ada alkohol,
rebuslah selama lebih kurang 5 menit dalam air mendidih
7. Model
Alat ini digunakan sebagai media pada waktu melakukan KBM. Baik pada saat diskusi informasi maupun menyelesaikan LKS yang non eksperimen. Dengan demikian peserta didik akan memahami anatomi menjadi lebih baik clan bukan gambaran yang abstrak. Macam-macam model yang mendukung pembelajaran Biologi adalah sebagai berikut.
a. Kerangka
Fungsi
1) Mengenal macam-macam tulang yang menyusun kerangka tubuh
manusia.
2) Mengetahui letak tulang-tulang yang menyusun kerangka tubuh
manusia.
3) Mengetahui letak persendian-persendian tulang pada kerangka tubuh
manusia.
Komponen
Kerangka tubuh manusia terdiri atas :
1).Tengkorak Kepala (Cranium), terdiri atas :
a) Tulang dahi (os frontale) ;
b) Tulang ubun-ubun (as parietale);
c) Tulang pelipis (os temporale);
42
Gambar 2.8 Kerangka Manusia
d) Tulang baji (os sphenoid);
e) Tulangpipi (os zygomaticus);
f) Tulang hidung (os nasale);
g) Tulangtapis (osethmoidale);
h) Tulang belakang kepala (os occipitale)
i) Tulang rahang atas (os maxilla) ;
j) Tulang rahang bawah (os mandibulla);
k) Tulang langit-langit (os palatinum);
l) Tulang mata bajak (os vomer);
m) Tulang air mata (as lacrimale).
2).Tulang Belakang (Columna vertebralis),terdiri
atas :
a) Tulang leher (vertebrae cervicalis),ada
7 ruas;
b) Tulang punggung (vertebrae
thoracales),ada 12 ruas;
c) Tulang pinggang (vertebrae lumbales),ada 5 ruas;
d) Tulang belakang (vertebrae sacralislos sacrum),5 ruas yang menjadi
1;
e) Tulang ekor (vertebrae coccygens/os coccygeus),4 ruas yang menjadi
1.
3).TulangAnggota GerakAtas (Extremitas superior), terdiri atas :
a). Tulang lengan atas (os humerus);
b). Tulang hasta (os ulna);
c). Tulang pengumpil (os radins);
d).Tulang pangkal tangan (os carpal);
e).Tulang telapak tangan (os metacarpal);
f). Tulang jari tangan (os phalanges).
43
4).TulangAnggota Gerak Bawah (Estremitas inferior), terdiri atas :
a). Tulang pangkal paha (os coxa);
b). Tulang paha (os femur);
c). Tulang kering (os tibia);
d. Tulang betis (os fibula);
e). Tulang tempurung lutut (os patela);
f). Tulang pangkal kaki (os tarsal);
g). Tulang telapak kaki (os metatarsal);
h). Tulang jari kaki (os phalonges).
5).Tulang Dada (Sternum), terdiri atas:
a).Bagian hulu (manubrium sterni);
b).Bagian badan (corpus sterni);
c).Bagian pedang-pedangan (processus xyphoideus).
6).Tulang Iga (Costa), terdiri atas :
a).Tulang iga sejati - 7 pasang;
b).Tulang iga palsu - 5 pasang,terdiri atas :
(1). 3 pasang iga selangkang;
(2). 2 pasang iga melayang.
7).Tulang Gelang Bahu (Cingulum extremitas superior), terdiri atas :
a).Tulangbelikat (osscapula);
b).Tulang selangka (os clavicula).
8).Tulang Gelang Pinggul (cingulum extremitas inferior), terdiri atas :
a). Tulang usus (os ilium);
b). Tulang duduk (os ischium);
c). Tulang kemaluan (os pubis).
Cara Penggunaan
Peserta didik diminta untuk mengamati model, mempelajari susunan
dan bentuk rangka, persambungan antar tulang serta mengenali
nama-nama bagian rangka.
44
b. Mata
Fungsi
Untuk mengetahui bagian-bagian mata.
Komponen
Bagian-bagian Mata:
1). Sklera;
2). Kornea;
3). Koroid;
4). Iris;
5). Pupil;
6). Badan siliari;
7). Lensa mata;
8). Ligamen suspensor;
9) Retina;
10). Saraf optik;
11). Otot rectus lateral;
12). Otot rectus medial;
13). Otot rectus superior;
14). Otot rectus inferior
15). Otot oblik inferior;
16). Otot oblik inferior;
17). Kelenjar air mata;
18). Palpebra;
19). Konjunktiva.
Gambar 2.9 Model mata
Cara Penggunaan
Peserta didik diminta untuk mengamati model, mempelajari susunan
dan bentuk bagian-bagian mata, otot-otot penggerak bola mata,
susunan syaraf mata, pelindung bola mata, dan proses penglihatan.
c. Kulit
Fungsi
Mengenal bagian-bagian kulit.
Komponen
Bagian-bagian kulit,meliputi:
1). Epidermis
2). Corium/dermis
3). Stratum corneum
4). Stratum lucidium
5). Stratum granulesum,
6). Stratum ac uleatum,
7). Stratus basele,
8). Kelenjar keringat,
9). Kelenjar minyak,
10). Otot penggerak rambut,
11). Kantung rambut,
12). Indera perasa panas,
13). Indera perasa dingin, dan
14). Indera perasa nyeri.
Gambar 2.10 Model kulit
36
Cara Penggunaan
Peserta didik diminta untuk mengamati model, mempelajari susunan dan
bentuk bagian-bagian kulit; kelenjar dan saluran keringat, pembuluh
darah, ujung-ujung syaraf peraba, dan bagian-bagian jaringan pada kulit.
Perawatan
Model-model hendaknya disimpan pada tempat khusus (rak/lemari) kalau
tersedia, jika tidak tersedia model tersebut ditutupi dengan pelindung
plastik. Jaga agar manual/ petunjuk pemakaian tidak hilang.
8. Cara Membuat Larutan Uji Makanan
a. Larutan Benedict
Bahan:
173 gram Natriumsitrat
100 gram natriumkarbonat atau 200 gram NaZCO, kristal 17,3
gram Kuprisulfat/perusi/CuS04
1000 CM3 air
Cara
Larutkan Na sitrat dan Na karbonat ke dalam 600 cm' air suling.
Panaskan hingga larut.
Saring larutan tersebut. Larutkan kuprisulfat ke dalam 150 cm3 air
suling. Secara perlahan-lahan, tambahkan larutan kuprisulfat ke
dalam larutan Na-sitrat/Nakarbonat, aduk terus menerus. Untuk
menguji adanya glukosa, tambahkan air suling,
sehingga mencapai volume I liter.
b. Larutan Biuret
Bahan
Larutan perusi I %
Larutan NaOH 20%
37
Cara
Larutkan perusi/CuS04 seberat I gram ke dalam air
suling 99 gram. Wadahi dalam botol terpisah
Larutkan 20 gram NaOH dalam air suling 80 gram.Wadahi dalam
botol terpisah. Zat yang akan diuji dicampur dahulu dengan
larutan NaOH. Setelah beberapa baru ditetesi dengan larutan
perusi.
Warna ungu menunjukkan adanya protein
c. Larutan Fehling (terdiri atas FehIingA dan Fehling B)
1). Fehling A
Bahan
34,6 gram kristal CuS04
500 cm3 air suling dan beberapa tetes asam sulfat pekat
Cara
Larutan CuS04 dimasukkan ke dalam air suling. Beberapa
tetes asam sulfat pekat ditambahkan jika larutan kurangjernih.
2). Fehling B
Bahan
gram KOH
175 gram kalium natrium tartrat 175 500 cm3 air suling
Cara
Larutkan KOH ke dalam air suling. Kemudian tambahkan
kalium natrium tartrat.
Aduk Bahan sampai semuanya larut.
Catatan
Fehling A don Fehling B disimpan dalam botol terpisah. Keduanya
baru dicampurkan jika akan digunakan, untuk menguji gula
pereduksi.
d. Larutan Lugol
Bahan
gram kristal iodium
38
6 gram kaliumiodida
100 cm3 air suling
Cara membuat larutan induk
Larutan 6 gram KI dalam 100 cm3, air suling.
Kemudian tambahkan 3 gram Kristal Iodium. Aduk sampai larut.
Catatan
Dalam penggunaannya, larutan induk diencerkan dengan air suling perbandingan 1 : 10, untuk menguji amilum