1
MODUL III
INTENSITAS CAHAYA
Pada modul ini akan dijelaskan pendahuluan, tinjauan pustaka, metodologi
praktikum, dan lembar kerja praktikum.
I. PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dijelaskan mengenai latar belakang praktikum intensitas cahaya
dan tujuan praktikum intensitas cahaya.
1.1 Latar Belakang
Berbagai aktivitas yang dilakukan manusia dalam lingkungan kerja yang berbeda-
beda akan memengaruhi perfomansi pekerja tersebut. Dalam melakukan pekerjaan,
manusia mampu mencapai tujuannya apabila berada dalam lingkungan kerja yang
mendukung. Salah satu faktor yang mendukung yaitu penerangan yang baik. Tanpa
penerangan yang memadai, pekerja akan mengalami kesulitan dalam melihat objek
disekitarnya. Perlu diketahui, objek-objek tersebut akan hanya dapat dilihat bila
memantulkan cahaya. Oleh karena itu, penerangan dalam lingkungan kerja harus
diperhatikan. Apabila penerangan pada lingkungan kerja mendukung, maka aktivitas
yang dilakukan akan efektif dan efisien sehingga dapat meningkatkan produktivitas dan
mengurangi kesalahan kerja.
Laboratorium merupakan tempat berlangsungnya berbagai kegiatan, seperti riset
ilmiah, eksperimen, pelatihan ilmiah, dan kegiatan lainnya. Laboratorium ini juga
merupakan lingkungan kerja yang membutuhkan penerangan yang baik. Penerangan yang
baik adalah penerangan yang memungkinkan pekerja dapat melihat objek dengan baik,
jelas, dan tanpa upaya yang dipaksakan serta sesuai dengan jenis pekerjaannya. Menurut
Suma’mur (2009), sifat-sifat penerangan yang baik memenuhi faktor antara lain,
pembagian luminansi dalam lapangan penglihatan, pencegahan kesilauan, arah sinar,
warna dan panas penerangan terhadap kelelahan mata.
Penerangan yang kurang baik dalam lingkungan kerja dapat memicu beberapa
masalah seperti kelelahan mata, kelelahan mental, kerusakan alat penglihatan, keluhan
pegal disekitar mata, dan lain sebagainya. Keluhan yang dirasakan pekerja akan
mengakibatkan menurunnya kualitas dan performansi kerja, serta terjadinya kesalahan
dan kecelakaan kerja akan meningkat.
2
Sehingga, dalam dunia perindustrian, penerangan yang baik akan membantu
terciptanya suatu tempat kerja yang aman, membantu dalam melaksanakan kegiatan,
membantu dalam menghemat baik penglihatan maupun tenaga, dan membantu dalam
memberikan semangat bekerja. Efisiensi seorang pekerja dilihat dari tepat tidaknya
pekerja melihat apa yang dikerjakan. Oleh karena itu, perlu diadakan perencanaan dan
pemeliharaan mengenai sistem penerangan dalam perusahaan, sehingga dapat
memberikan keamanan yang lebih besar daripada tempat kerja dengan penerangan yang
buruk.
Pengukuran intensitas cahaya ini dilakukan dengan menggunakan alat yang bernama
luxmeter yang dinyatakan dalam satuan lux. Luxmeter merupakan alat yang dapat
digunakan untuk mengukur kuat atau lemahnya cahaya yang terdapat pada suatu ruangan
atau area tertentu. Luxmeter yang digunakan pada praktikum ini adalah luxmeter digital.
Lux adalah satuan intensitas cahaya per meter persegi yang dijatuhi arus cahaya satu
lumen. Alat ini mengubah energi cahaya menjadi energi listrik, kemudian energi listrik
dalam bentuk arus diubah menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor.
1.2 Tujuan Praktikum
Tujuan dilakukannya praktikum mengenai intensitas cahaya adalah sebagai berikut.
1. Untuk mengetahui alat pengukuran intensitas cahaya.
2. Untuk mengetahui cara kerja dan cara pengukuran menggunakan alat pengukur
intensitas cahaya.
3. Untuk mengetahui intensitas cahaya disuatu tempat.
4. Untuk dapat menganalisa data hasil pengukuran.
II. TINJAUAN PUSTAKA
Pada bab tinjauan pustaka ini akan dijelaskan mengenai pengertian cahaya, intensitas
cahaya, dan luxmeter.
2.1 Cahaya
Cahaya merupakan energi berbentuk gelombang dan sangat membantu kita untuk
melihat. Cahaya juga merupakan dasar ukuran meter, dimana satu meter bersamaan
dengan jarak dilalui cahaya. Kecepatan cahaya adalah 299.792.458 meter per sekon.
Adapun pencahayaan terbagi atas dua jenis, yaitu pencahayaan alami dan
pencahayaan buatan. Pecahayaan alami (day lighting) adalah penggunaan cahaya yang
3
sumbernya dari cahaya matahari yang selalu tersedia di alam dan cahaya langit hasil
pemantulan cahaya matahari. Sedangkan pencahayaan buatan (artificial lighting) adalah
pencahayaan yang berasal dari sistem cahaya berenergi terbatas di alam, misalnya energi
listrik serta energi dari proses minyak bumi dan gas.
Berikut merupakan perbedaan pencahayaan alami dan pencahayaan buatan dapat
dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1 Perbedaan Pencahayaan Alami dan Pencahayaan Buatan
Pencahayan Alami Pencahayaan Buatan
Sumber Cahaya Sinar matahari dan cahaya
langit
Sistem cahaya
Jenis Energi Terbarukan Tidak terbarukan
Intensitas Cahaya Tergantung waktu dan cuaca Dapat direncanakan dan stabil
Kuat Penerangan Tergantung waktu dan cuaca Dapat direncanakan dan stabil
Kualitas Warna Cahaya Putih tunggal dengan spektrum
cahaya lengkap
Tiga jenis putih dengan
spektrum cahaya terbatas
Efek Penyilauan Fluktuatif dan hanya dapat
diantisipasi
Dapat dikontrol
Sumber: Latifah (2015:7)
Selain berdasarkan sumber, pencahayaan berdasarkan pengukurannya dibagi
menjadi tiga, yaitu:
1. Pencahayaan lokal
Penerangan ditempat objek kerja, baik merupakan meja kerja maupun peralatan.
2. Pencahayaan umum
Penerangan diseluruh area tempat kerja. Untuk ruang yang tidak teratur misal adanya
penghalang dan susunan lampu tidak teratur, maka titik pengukurannya acak dan
banyak. Sedangkan untuk ruang yang teratur, maka titik pengukurannya berdasarkan
luas ruangan.
3. Pantulan cahaya atau reflektan
Pantulan cahaya ini diukur dengan cara membandingkan intensitas pantulan dengan
intensitas sumber cahaya lokal. Berikut merupakan rumus untuk menentukan besar
reflektan.
Reflektan = 𝐵×100%
𝐴 (2-1)
Keterangan:
A = Intensitas cahaya yang jatuh pada bidang ukur dengan photo cell menghadap
sumber cahaya.
4
B = Hasil dari pengukuran luxmeter ketika photo cell menghadap pada bidang ukur
(pantulan cahaya).
2.2 Intensitas Cahaya
Intensitas cahaya adalah kuat cahaya yang dikeluarkan oleh sebuah sumber cahaya
ke arah tertentu dan diukur menggunakan luxmeter dengan satuan Candela (Satwiko,
2004). Pada umumnya cahaya memiliki empat faktor yang dapat mempengaruhi kualitas
pencahayaan yaitu kontras, silau, refleksi cahaya dan kualitas warna cahaya. Kemampuan
mata manusia hanya dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu yang
diukur dalam besaran pokok ini.
Intensitas cahaya monokromatik pada panjang gelombang λ adalah:
IV = 683ӯ(λ) (2-2)
Keterangan:
IV = intensitas cahaya dalam satuan Candela,
I = intensitas radian dalam unit W/sr,
ӯ(λ) = fungsi intensitas standar.
Berikut merupakan standar intensitas cahaya pada ruangan:
Tabel 2.2 Standar Intensitas Cahaya Pada Ruangan
Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux)
Rumah Tinggal :
Teras 60
Ruang Tamu 120~250
Ruang Makan 120~250
Ruang Kerja 120~250
Ruang Tidur 120~250
Ruang Mandi 250
Dapur 250
Garasi 60
Perkantoran :
Ruang Direktur 350
Ruang Kerja 350
Ruang Komputer 300
Ruang Gambar 750
Gudang Arsip 150
Ruang Arsip Aktif 300
Lembaga Pendidikan :
Ruang Kelas 250
Perpustakaan 300
Laboratorium 500
Ruang Gambar 750
Kantin 200
Industri Umum :
Gudang 100
5
Tabel 2.2 Standar Intensitas Cahaya Pada Ruangan (Lanjutan) Fungsi Ruangan Tingkat Pencahayaan (lux)
Pekerjaan Kasar 100~250
Pekerjaan Sedang 200~500
Pekerjaan Halus 500~1000
Pekerjaan Amat Halus 1000~2000
Pemeriksaan Warna 750
2.3 Luxmeter
Luxmeter adalah alat ukur kuat penerangan dalam suatu ruang. Satuan ukuran
luxmeter adalah lux. Luxmeter juga disebut digital light meter. Alat ini dilengkapi sensor
cahaya yang sangat peka terhadap perubahan jumlah cahaya yang diterima. Berikut ini
Gambar 2.1 yang menunjukkan gambar dari luxmeter yaitu:
Gambar 2.1 Luxmeter
Sumber: Latifah (2015:9)
Prinsip kerja dari luxmeter yaitu menangkap energi cahaya melalui photo cell yang
ada dan mengubahnya menjadi energi listrik. Selanjutnya, energi listrik dalam bentuk
arus digunakan untuk menggerakan jarum skala. Untuk alat digital, energi listrik diubah
menjadi angka yang dapat dibaca pada layar monitor.
6
III. METODOLOGI PRAKTIKUM
Dibawah ini akan dijelaskan diagram alir dan prosedur praktikum.
3.1 Diagram Alir Praktikum
Dibawah ini merupakan diagram alir praktikum dari intensitas cahaya.
Gambar 3.1 Diagram Alir Praktikum Intensitas Cahaya
3.2 Prosedur Praktikum
1. Menentukan titik pengukuran
a. Melakukan pengukuran lokal, yaitu diatas meja atau mesin yang ada.
7
b. Melakukan pengukuran umum, dengan luas ruangan kurang dari 10 meter
persegi: memotong garis horisontal panjang dan lebar ruangan pada setiap 1
meter.
2. Mempersiapkan alat
a. Memasang baterai pada tempatnya.
b. Menekan tombol power.
c. Mengecek garis tanda pada termometer untuk mengetahui baterai dalam keadaan
baik atau tidak.
3. Mengukur penerangan umum
a. Membagi ruangan menjadi beberapa titik pengukuran dengan jarak antar titik
sekitar 1 meter.
b. Melakukan pengukuran dengan tinggi Luxmeter kurang lebih 85 cm di atas lantai
dan posisi photo cell menghadap sumber cahaya.
c. Membaca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat
sehingga didapat nilai angka yang stabil.
d. Mencatat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan.
4. Mengukur penerangan lokal
a. Mengukur pencahayaan pada obyek kerja.
b. Membagi obyek kerja menjadi beberapa titik ukur.
c. Melakukan pengukuran dengan meletakkan Luxmeter pada obyek kerja.
d. Membaca hasil pengukuran pada layar monitor setelah menunggu beberapa saat
sehingga didapat nilai angka yang stabil.
e. Mencatat hasil pengukuran pada lembar hasil pencatatan.
5. Mengukur reflektan
a. Mengukur intensitas pencahayaan yang jatuh pada bidang ukur dengan
meletakkan photo cell menghadap sumber cahaya. Hasil didapat yaitu A.
b. Membalik photo cell, kemudian menarik photo cell sampai angka pada display
menunjukkan angka tertinggi. (photo cell menghadap bidang ukur). Hasil yang
didapat adalah B.
Menghitung reflektan dengan rumus:
Reflektan = 𝐵×100%
𝐴
8
3.3 Denah Lokasi Pengukuran
Berikut merupakan denah lokasi dari pengukuran intensitas cahaya;
Gambar 3.2 Denah Tempat Pengukuran Intensitas Cahaya
IV. LEMBAR KERJA PRAKTIKUM
Pada bab ini terdapat tabel hasil pengukuran lokal, umum, dan reflektan, serta
analisis hasil pengukuran.
9
4.1 Tabel Hasil Pengukuran Lokal
1. Kondisi Lampu Padam
Tabel 4.1 Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Padam
No. Lokasi Pengukuran Hasil pengukuran (Lux)
1. Area Modela 1. 1.
2. 2.
2. Area Milling 3. 1.
4. 2.
3. Area Bubut 5. 1.
6. 2.
4. Area Engraver 7. 1.
2.
2. Kondisi Lampu Menyala
Tabel 4.2 Pengukuran Lokal Kondisi Lampu Menyala
No. Lokasi Pengukuran Hasil pengukuran (Lux)
1. Area Modela 1.
2.
2. Area Milling 1.
2.
3. Area Bubut 1.
2.
4. Area Engraver 1.
2.
4.2 Tabel Hasil Pengukuran Umum
1. Kondisi Lampu Padam
Tabel 4.3 Pengukuran Umum Kondisi Lampu Padam
No. Hasil Pengukuran/ 10 meter2 (ruangan dengan luas 4x2,5 m)
1.
2.
10
2. Kondisi Lampu Menyala
Tabel 4.4 Pengukuran Umum Kondisi Lampu Menyala
No. Hasil Pengukuran/ 10 meter2 (ruangan dengan luas 4x2,5 m)
1.
2.
4.3 Tabel Hasil Pengukuran Reflektan
1. Kondisi Lampu Padam
Tabel 4.5 Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Padam
No. Lokasi Pengukuran A (Lux) B (Lux) Reflektan (%)
1. Dinding A
2. Dinding B
3. Lantai A
4. Lantai B
2. Kondisi Lampu Menyala
Tabel 4.6 Pengukuran Reflektan Kondisi Lampu Menyala
No. Lokasi Pengukuran A (Lux) B (Lux) Reflektan (%)
1. Dinding A
2. Dinding B
3. Lantai A
4. Lantai B
4.4 Analisis Hasil Pengukuran Intensitas Cahaya
1. Analisis yang didapat dari hasil pengukuran lokal, umum dan reflektan pada 2
kondisi perlakuan yaitu:
2. Menurut anda, apa itu intensitas cahaya?
3. Berikanlah contoh dari aplikasi intensitas cahaya pada bidang industri!
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
11
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................
.....................................................................................................................................