BAB.I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Lamanya sinar matahari
yang bersinar dari sejak matahari terbit hingga terbenamnya dapat diukur dengan menggunakan alat
khusus.alat tersebut yaitu alat pengukur tipe Campbell Stokes dan tipe Jordan
yang masing-masing dilengkapi dengan bahan dari kertas pias yang berbentuk
lengkung dan lurus/persegi panjang. Dengan dilakukannya pengukuran lamanya
penyinaran matahari ini kita dapat mengetahui bagaimana lamanya matahari
bersinar dan faktor apa saja yang mempengaruhi penyinaran.
Sinar matahari sangat
penting dalam bidang pertanian karena
selain sebagai sumber energi bagi tanaman hijau yang melakukan fotosintesis dan
diubah sebagai tenaga kimia, juga sebagai radiasi yang memegang peranan penting
dalam proses evaporasi yang menentukan kebutuhan air tanaman.
Selain sinar matahari
faktor terpenting dalam bidang pertanaian adalah iklim dan cuaca. Salah satu
unsur iklim dan cuaca adalah suhu udara dan suhu tanah. Suhu udara dapat diukur
dengan beberapa alat termometer diantaranya adalah termometer zat cair dan
termometer yang berisi air raksa sedangkan suhu tanah dapat diukur dengan
beberapa termometer diantaranya yaitu termometer selubung logam. Dalam bidang
pertanian suhu merupakan faktor yang penting juga,karena apabila suhu disuatu
tempat telah diketahui, khususnya dalam bidang pertanian maka dapat diketahui
bagaimana jenis cuaca dan iklim yang
dihasilkan.
B.Tujuan
Praktikum
Praktikum ini bertujuan untuk
memperkenalkan alat-alat yang digunakan untuk mengukur lamanya penyinaran sinar
matahari dan mengukur suhu udara dan suhu tanah. Mempelajari bagian-bagian dari
alat-alat tersebut dan cara pemasangannya. .
BAB II.
TINJAUAN PUSTAKA
Cahaya
difusi semakin penting bilamana cahaya matahari berkurang baik oleh penghalang
yang nyata (awan, daun, dll) atau oleh karena penghamburan partikel-partikel
atau molekul-molekul di atmosfer. Penghamburan cahaya dipengaruhi oleh
kerapatan partikel-partikel tersebut, dan juuga oleh panjang celah cahaya
matahari langsung yang melalui atmosfer, keduanya meningkatkan kemungkinan
terjadinya penghamburan. Partikel-partikel seperti partikel debu dan asap, dan molekul-molekul
seperti uap air, menyebabkan penghamburan yang berbanding terbalik dengan
panjang gelombang;fungsi tenaga dari hubungan ini tergantung pada ukuran
partikel, tetapi pengaruh netonya mengurangi
kandungan cahaya difusi (Fitter dan Hay,2006).
Ada
tiga macam cara radiasi matahari/surya sampai ke permukaan bumi yaitu: a.
Radiasi langsung (Bearn/Direct Radiation) Adalah radiasi yang mencapai bumi
tanpa perubahan arah atau radiasi yang diterima oleh bumi dalam arah sejajar
sinar datang. b. Radiasi hambur (Diffuse Radiation) Adalah radiasi yang
mengalami perubahan akibat pemantulan dan penghamburan. c. Radiasi total
(Global Radiation) Adalah penjumlahan radiasi langsung dan radiasi hambur. (wikipedia,
2008)..
Permukaan
yang bersifat seperti benda hitam tidak akan memantulkan cahaya radiasi yang
diterimanya, oleh karena itu kita sebut sebagai penyerap paling baik atau
permukaan hitam. Jadi permukaan yang tidak memantulkan radiasi akan akan
terlihat hitam oleh kita karena tidak ada sinar radiasi yang dipantulkan
mengenai mata kita (Koestoer, 2008).
Suhu
udara adalah ukuran energi kinetik rata – rata dari pergerakan molekul –
molekul. Suhu suatu benda ialah keadaan
yang menentukan kemampuan benda tersebut, untuk memindahkan (transfer) panas ke
benda – benda lain atau menerima panas dari benda – benda lain tersebut. Dalam sistem
dua benda, benda yang kehilangan panas dikatakan benda yang bersuhu lebih
tinggi (http://www.printfriendly.com)
Suhu
atau sering juga disebut dengan istilah temperature adalah merupakan gambaran
umum keadaan energy/panas suatu benda yang mencerminkan energy kinetic rata-rata
dari pergerakan molekul suatu benda. Suhu sering juga disebut ukuran intensitas
atau derajat panas. Satuan suhu ada empat sesuai dengan nama penemunya yaitu:
Celcius, Fahrenheit , Reamur dan Kelvin. Perbandingan keempat satuan suhu
tersebut masing-masing : 5 :9 : 4 5.
Alat untuk mengukur temperature disebut “TERMOMETER”( Soemeinaboedhy
dkk.2006).:
Panas
yang dikonduksikan ke lapisan tanah yang lebih dalam akan diserap pleh lapisan
yang dilaluinya. Akibatnya suhu tanah yang berada dilapisan bawah akan lebih
rendah dari pada suhu diatasnya. Gelombang suhu harian didalam tanah makin ke
lapisan yang lebih dalam makin kecil. Amplitude gelombang suhu didefinisikan
sebagai setengah kali beda antara suhu tanah maksimum dan minimum pada suatu
kedalaman tanah tertentu. Amplitude gelombang suhu tanah lebih kecil disbanding
dengan gelombang amplitude suhu udara (Tjasjono.2005)
BAB III.
METODELOGI PRAKTIKUM
A. Waktu
dan Tempat Praktikum
Praktikum dilaksanakan pada hari Jumat,
tanggal 21 Mei 2010 di Laboratorium Fisika
dan Konservasi Tanah Universitas Mataram,dari pukul 16.00 sampai
selesai.
B. Alat
dan Bahan Praktikum
Alat dan bahan
yang digunakan dalam praktikum unuk mengukur lamanya penyinaran sinar matahari
dan pengukuran sushu udara dan suhu tanah yaitu; alat pengukur tipe Campbell
Stokes, tipe Jordan dengan bahan kertas pias,termometer selubung logam,
termometer ruangan, dan waterpass.
C. Prosedur
Kerja
1. Tipe
Campbell Stokes
a. Diambil alat tipe Campbell Stokes.
b. Diamati bagian – bagian alatnya.
c. Diatur letak
kertas piatepat pada titik api lensa.
d. Diamkan selama 12 jam, kemudian diamati hasil
pengukurannya. .
2. Tipe
Jordan
a. Diletakkan diatas tempatnya.
b. Diamati bagian –bagian alatnya.
c. Dimasukkan kertas pias kedalam tabung silinder Jordan.
d. Diamkan selama 12 jam, kemudian diamati perubahan yang
terjadi pada kertas pias.
3. Waterpass
a. Diletakkan
alat tersebut diatas meja.
b. Diamati bagian – bagian alatnya.
4. Kertas
Pias
a.
Diambil
dan diletakkan diatas meja.
b.
Diamati
perubahan warna pada kertas tersebut.
5.
Termometer
ruangan dan Termometer selubung logam
a.
Diambil
dan diletakkan diatas meja.
b.
Diamati
bagian –bagiannya.
BAB
VI.
HASIL
PENGAMATAN
A. Gambar
Alat-alat
a.
Tipe
Campbell Stokes
b.
Tipe
Jordan
c.
Kertas
pias tipe Campbell Stokes
d.
Kertas
pias tipe Jordan
e. Termometer ruangan
f. Termometer selubung logam
g. Waterpass
B. Bagian-
bagian Alat
1. Tipe
Campbell Stokes
Bagia-
bagian alatnya :
a. Bola
gelas dengan jari-jari 19-15 cm,berfungsi sebagai lensa cembung.
b. (
konvex) yang dapat
mengumpulkan sinar matahari ke suatu titik api (focus).
c. Tempat
menyisipkan pias,
yang letaknya diatur atau disetel sehingga pias tepat pada titik api lensa.
d. Pengatur letak pias atau alat, agar dapat disetel sesuai dengan letak lintang
pada waktu alat disetel.
e. Penunjuk
yang menyatakan letak lintang pada waktu alat disetel.
f. Tiang
buah sekrup yang terletak pada buah kaki, digunakan untuk menyetel alat agar
kedudukannya horizontal.
2. Tipe
Jordan
Bagian - bagian alatnya :
a. Tutup
silinder Jordan, digunakan untuk menutup silendernya.
b. Celah
sinar, tempat masuknya sinar matahari.
c. Silinder
Jordan,tempat meletakkan kertas pias.
d. Dsar
alat sebagai tempat meletakkan alat tersebut agar tetap aman.
e. Pengatur
inklinasi(kemiringan), sebagai pengatur letak alat tersebut untuk mndapatkan
kemiringan yang diteetukan.
f. Lubang
sekrup penguat.
3. Waterpass
Bagian-bagian
alatnya
a. Tiang
/ kaki sebagai penyangga.
b. Lensa
okuler.
c. Niv0
kotak.
4. Kertas
pias
a. Terdiri
dari dua celah kecil yang digunakan sebagai tempat masuknya sinar matahari.
b. Garis –garis yang menunjukkan berkas penyinaran sinar
matahari.
5. Termometer
ruangan
Terdiri
dari tabung kaca yang didalamnya
terdapat cairan.
6. Termometer
selubung logam
a. Tutup
selubung
b. Selubung
termometer
c. Celah
pembaca termometer
d. Lubang
lensa
e. Ujung
selubung
C. Fungsi
dan Cara Pemasangan
1.
Tipe
Campbell Stokes
Ø Fungsi alat ini adalah untuk mengukur lamanya penyinaran sinar matahari.
a. Alat
diletakkan diatas bangku datar dan rata dan bercat putih,setinggi 120 cm menara/atap gedung, apabila tidak
terdapat daerah yang cukup terbuka dipermukaan tanah.
b. Sumbu
bola mengarah utara
selatan sehingga letak kertas pias sejajar dengan arah timur barat.
c. Tubuh
alat harus terletak horizontal,hal ini diperoleh dengan mengatur sekrup yang
tersedia..
d. Kemiringan
lensa bola bersama dengan kertas pias,harus disesuaikan dengan derajat garis
lintang bumi setempat.
e. Lensa
bola harus tepat berada ditengah membagi jarak timur barat kertas atas dua
bagian yang sama panjang. Kedudukan
ini biasanya sudah diatur lebih dahulu oleh pabrik alatnya.
f. Pasanglah
kertas pada tanggal penggunaannya. Kertas
pias tersebut pasang pada pasit yang benar dan tanda jam 12.00 kertas pias
harus tepat ditanda dipasit plas.
2.
Tipe Jordan
Ø
Fungsi
alat ini adalah untuk mengukur lamanya penyinaran sinar matahari.
a. Carilah
tempat yang terbuka (memperoleh penyinaran) matahari secara sempurna sepanjang
hari.
b. Pasanglah
alat ditempat yang cukup tinggi seperti atap rumah,
bangunan, tembok (pilar).
c. Letakkan
dasar alat dengan posisi mendatar (horizontal)
ditempat seperti yang disebut pada langkah
(b).
d. Atur
kedudukan alat sedemikian rupa agar sumbu tengah sejajar dengan bidang tengah bumi (sesuai tempat pengamatan)
dan tutup silinder harus menghadap kearah bidang ekuator.
e. Atur
sudut silinder Jordan sesuai dengan sudut inklinasi .
f. Buka
tutup silinder Jordan dan bersihkan agar didnding silinder bagian dalam tetap
kering. Dua buah celah yang ada pada silinder Jordan ahrus bersih (tidak
tersumbat).
g. Pasangkan
kertas pias melingkar didalam silinder Jordan dengan posisi bagian yang berwarna biru disebelah dalam serta lubang
kertas pias tepat pada kedua celah silinder Jordan.
h. Pasang
tutup silinder dengan menekan bagian tutup sedemikian rupa agar terpasang kuat .
i.
Gantilah kertas pias setelah matahari
terbenam guna pengamatan berikutnya.
j.
Tentukan lama penyinaran yang terukur
dengan cara menghitung bagian skala pada kertas pias yang ter bakar
(jarak kertas pias bernilai satu jam penyinaran , sedang jarak antara
kedua garis 10 menit)
3. Water
pass
Ø Fungsi alat ini adalah untuk mengukur suhu udara yang ada
dalam sebuah ruangan dan mencari selisih ketinggian sebuah benda.
a. Nivo
kotak harus berada diposisi tengah, caranya dengan memutar knob keseimbangan.
b. Pasang tiang atau kaki-kaki pegangannya ketinggian
yang akan diukur
c. Intip
lensa okuler pada tiang objek yang akan
diukur.
d. Intip
lensa okuler pada tiang objek yang akan
diukur.
e. Catat ketinggian tiang.
f. Ulangi
langkah yang sama pada tempat yang akan dicari selisih ketinggiannya.
.
4.
Termometer selubung logam
Ø Fungsi alat ini adalah untuk mengukur suhu tanah.
a.
Penggunaan thermometer untuk penggunaan termometer untuk
pengukuran suhu udara di lapangan diperlukan sangkar termometer yang biasa
disebut juga dengan Stevenson
screen. Instrument shelter ataupun termometer shelter. Bentuknya kotak, persegi
empat, ukuran disesuaikan dengan macam alat pengukur yang diletakkan
didalamnya.
b.
Termometer dipasang sesuai dengan
jenisnya (termometer suhu udara dan termometer minimum dipasang
horizontal, termometer maksimum dipasang miring.
c.
Pengindraan berupa bejana harus terletak
pada lingkaran terwakili yang hendak diketahui suhunya.
d.
Pembacaan dilakukan dengan cepat dan
badan pengamat jaringan dekat pengindra.
e.
Waktu membaca skala mata harus setinggi
permukaan cairan pada pipa kapiler tidak terjadi kesalahan paralaks.
BAB
V.
PEMBAHASAN
Penyinaran
atau isolasi adalah penerimaan energi matahari oleh permukaan bumi, bentuknya adalah sinar-sinar bergelombang
pendek yang menerobos atmosfer.
Sebelum mencapai permukaan bumi sebagian hilang karena absorbsi. Adapun yang
berhasil sampai ke bumi kemudian dilepaskan pula melalui refleksi, ini terutama terjadi di kedua daerah
kutub bumi dan di dataran-dataran salju serta perairan.
Dari
hasil pengamatan kita dapat
melakukan pengukuran lamanya penyinaran
sinar matahari dengan menggunakan alat pengukurnya. Alat- alat tersebut antar
lain ; tipe Campbell Stokes, tipe Jordan, tipe marvin, tipe foster. Dalam
praktikum kali ini yang digunakan untuk mengukur lamanya penyinaran sinar
matahari adalah tipe Jordan. Bahan yang
digunakan adalah kertas pias yang berwarna biru dan yang berwarna hitam. Namun, dalam praktikum yang
digunakan adalah yang berwarna biru. Caranya adalah dengan memasukkan kertas
pias tersebut kedalam tabung silinder Jordan.alat ini didiamkan
selama 12 jam, dari jam 06.00 sampai jam 17.00. Kertas
pias tersebut digunakan sebagai indikator
lama penyinaran matahari dari terbit matahri sampai terbenam. Kita dapat
mengetahui bagaimana
perbandingan perubahan warna dari kertas pias, jika
kertas berwarna gelap menandakan bahwa penyinarannya penuh sedangkan jika
kertas pias berwarna terang menandakan bahwa belum adanya penyinaran dan adanya
awan yang menghalangi penyinaran sinar matahari.
Pengukuran
lamanya penyinaran sinar matahari tipe Campbell Stokes dengan bahan kertas pias
berwarna hitam yang dimasukkan ke dalam gelas bola. Jika kertas pias terbakar
maka menandakan penyinaran penuh dari terbit nmatahari hingga terbenam. Dan
jika kertas pias tidak terbakar menandakan belum adanya penyinaran atau sinar
matahari terhalang oleh awan.
Suhu
udara yang diukur dengan termometer
merupakan unsur
dari iklim dan cuaca yang sangat penting dalam bidang pertanian. Untuk menyatakan suhu udara dipakai
berbagai skala. Dua skala yang dipakai untuk pengukuran suhu udara adalah skala Fahrenhait yang dipakai di
Negara inggris dan skala Celcius atau skala perseratusan (centigrade) yang
dipakai oleh sebagian besar Negara di dunia.
Hasil
pengamatan pengukuran suhu udara yang menggunakan termometer maksimum atau air
raksa . jika air raksa memuai ke atas
menandakan suhu naik, dan jika air raksa tetap berada pada kedudukan pada saat
suhu panas, menandakan
suhu turun . sedangkan untuk mengukur suhu tanah menggunakan termometer tanah
sekubung logam. Cara pembacaan termometer tanah dengan menancapkan termometer
kedalam tanah dengan menekan tutup selubung tersebut . setelah itu baru dicabut
dan langsung cepat-cepat
dilihat, diamati dan dicatat perubahan suhunya agar suhu tanah tidak
berpengaruh terhadap suhu lingkungan disekitarnya.
BAB
VI.
KESIMPULAN dan SARAN
A. Kesimpulan
1. Radiasi
matahari sangat berpengaruh terhadap permukaan bumi.
2. Pengukuran
lamanya sinar matahari dapat dilakukan dengan menggunakan alat tipe Jordan dan
tipe Campbell Stokes.
3. Kertas
pias tipe Jordan yang berwarna gelap menandakan penyinaran penuh dan jika
berwarna terang menandakan tidak ada penyinaran atau sinar matahari terhalang
oleh awan.
4. Kertas
pias tipe Campbell yang terbakar menandakan penyinran yang sempurna, sedngakan
yang tidak terbakar menandakan belum mendapatkan penyinaran karena sinar
matahari terhalang oleh awan.
5. Suhu
udra merupakan unsure dari cuaca dan iklim.
6. Suhu
udra diukur dengan termometer
7. Suhu
tanah dapat diukur dengan menggunakan termometer selubung logam.
B.
Saran
.1. Buat semua Co.
Ass terimakasih atas bimbingannya.
2. Kalau bisa
praktik lapangannya juga dong, biar lebih paham dan jelas.
DAFTAR
PUSTAKA
Fitter, A. H. and R. K. M. Hay,
2006. Fisiologi Lingkungan Tanaman.
Penerjemah
Sri Andani dan E. D. Purbayanti. Gadjah Mada University
Koestoer,
R. A., 2008. Perpindahan Kalor untuk
Mahasiswa Teknik. Salemba
Teknika:
Jakarta.
Someinaboeddhy,
I Nyoman dkk.2006. Agroklimatologi. Mataram University Press
UPT Mataram University Press
Tjasjono,
bayong. 2005. Klimatologi umum. ITB Bandung
: Bandung.
Wikipedia.
Com,2008. Energi Surya.
EmoticonEmoticon