ANALISIS KETELITIAN APROKSIMASI SINUSOIDAL DALAM PENGUKURAN INDEKS BIAS LARUTAN SUKROSA (C12H22O11) BERBASIS DERET TAYLOR

Hasan Miftahudin; Steven Nathanael  Setiawan; Fajar  Arianto

doi:10.37478/optika.v9i2.6710

Authors

Hasan Miftahudin Universitas Diponegoro
Steven Nathanael Setiawan Universitas Diponegoro
Fajar Arianto Universitas Diponegoro

DOI:

https://doi.org/10.37478/optika.v9i2.6710

Abstract

Ilmu eksakta memiliki peran penting dalam pengembangan perangkat optik yang mendukung kemajuan teknologi modern dan mempermudah kehidupan manusia. Perangkat optik perlu menekankan kepresisian pengukuran seperti aproksimasi matematis dari hukum Snellius pada konsentrasi suatu larutan. Peningkatan kepresisian pengukuran dapat dicapai menggunakan pendekatan deret Taylor melalui aproksimasi fungsi sinusoidal suatu larutan. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh kesalahan pemotongan (truncation error) pada aproksimasi sinusoidal orde pertama dan kedua dalam pengukuran indeks bias larutan sukrosa. Metode yang digunakan yakni metode pendekatan ekperimental dan teoritis. Eksperimen dilakukan dengan mengukur indeks bias menggunakan refraktometer Abbe. Indeks bias diukur pada tiga variasi konsentrasi larutan (5 g/100 mL,10 g/100 mL,15 g/100 mL). Data eksperimental kemudian dibandingkan dengan perhitungan teoretis berbasis hukum Snellius dengan aproksimasi sinusoidal orde pertama dan kedua menggunakan ekspansi deret Taylor. Hasil menunjukkan konsentrasi sukrosa berbanding lurus dengan kenaikan indeks biasnya. Sementara itu, kesalahan pemotongan (truncation error) teramati meningkat pada sudut datang yang besar dan pada larutan sukrosa yang encer, dengan konsentrasi rendah. Aproksimasi orde pertama menunjukkan deviasi signifikan, sedangkan orde kedua menghasilkan nilai yang lebih mendekati hasil eksperimen. Temuan ini menegaskan krusialnya penggunaan orde lebih tinggi dalam perhitungan optik presisi menengah. Penelitian ini diharapkan dapat berkontribusi pada peningkatan praktik pengajaran fisika serta pengembangan metode pengukuran berbasis refraktometri di bidang optik.

Downloads

Download data is not yet available.

Keywords:

larutan sukrosa, indeks bias, deret Taylor, hukum Snellius, kesalahan pemotongan

References

A, B., & G, A. (2018). Concentration, Wavelength, and Temperature Dependent Refractive Index of Sugar Solutions and Methods of Determination Contents of Sugar in Soft Drink Beverages using Laser Lights. Journal of Lasers, Optics & Photonics, 05(02). https://doi.org/10.4172/2469-410x.1000187

Devi Susilayani, N. I. S. M. (2017). Pengembangan Alat Ukur Indeks Bias Menggunakan Prisma Berongga dari Lembaran Kaca Komersial Biasa dan Laser He-Ne untuk Pengujian Kualitas Minyak Goreng. Risalah Fisika, 1(2), 39–46. https://doi.org/10.35895/rf.v1i2.45

Didik, L. A., Safarwadi, I., & Muslimah, M. (2021). Pengukuran Indeks Bias Larutan untuk Mengetahui Kadar Gula dalam Tebu dengan Menggunakan Metode Difraksi Fraunhofer Celah Tunggal. KONSTAN - JURNAL FISIKA DAN PENDIDIKAN FISIKA, 6(1), 35–42. https://doi.org/10.20414/konstan.v6i1.68

Elsayad, K. (2019). A New Angle on Mapping the Refractive Index. Physics, 12. https://doi.org/10.1103/physics.12.27

Faradhillah, F., & Hendri, S. (2019). Mengukur Indeks Bias Berbagai Jenis Kaca Dengan Menggunakan Prinsip Pembiasan. IJIS Edu?: Indonesian Journal of Integrated Science Education, 1(2). https://doi.org/10.29300/ijisedu.v1i2.1959

Kurniawati, D., & Suryani, A. (2023). Penentuan Indeks Bias Kaca dengan Pola Interferensi Pola Terhambur dan Prinsip Pembiasan. JURNAL SAINS DAN PEMBELAJARAN MATEMATIKA, 1(2), 30–36. https://doi.org/10.51806/jspm.v1i1.54

Murniati, M. E., & Sudarti. (2023). Pemanfaatan Alat Bantu Refraktometer untuk Menguji Kualitas Minyak Goreng. Jurnal Ikatan Alumni Fisika Universitas Negeri Medan, 9(1).

Nahmad-Rohen, A., & García-Valenzuela, A. (2023). Multiple-scattering model for the effective refractive index of dense suspensions of forward-scattering particles. https://doi.org/10.1364/JOSAA.489903

Paul, U., & Bandyopadhyay, A. (2019). Theoretical Approaches to Qualitative Research. Bengal Physician Journal, 6(1), 12–14. https://doi.org/10.5005/jp-journals-10100-6103

Puspitsari Koriston, M., Jarnawi, M., Alit Adi Untra, K., Santoso, R., & Kunci, K. (2025). The Development of Physics Teaching Modules Based on Monyilo Tradition To Support the Implementation of Independent Curriculum (Vol. 13, Nomor 1). https://jurnalfkipuntad.com/index.php/jpft

Rahma, T., Dan, N., & Hidayanto, E. (2015). In Youngster Physics Journal (Vol. 4, Issue 2).

Sari, A. M., Dewi, U. M., & Setiawan, T. (2023). JURNAL INOVASI PENDIDIKAN DAN SAINS, 4(2), 108–112. https://doi.org/10.51673/jips.v4i2.1618

Sasaki, S. (2022). Determination of Complex Refractive Index using Maximum Deviation Angle through Prism. Results in optics, volume 8. https://doi.org/10.1016/j.rio.2022.100260

Saunders, J. E., Sanders, C., Chen, H., & Loock, H.-P. (2016). Refractive indices of common solvents and solutions at 1550?nm. Applied Optics, 55(4), 947–953. https://doi.org/10.1364/AO.55.000947

Tanalikhit, P., Worakitthamrong, T., Chaidet, N., & Kanchanapusakit, W. (2022). Measuring the refractive index gradient of a sugar solution. Journal of Physics: Conference Series, 2145(1). https://doi.org/10.1088/1742-6596/2145/1/012072

Vestermark, H. (2025). Exploring Taylor series approximation of certain functions. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.34201.74087

Yunitri, N., Janitra, F. E., Kustanti, C. Y., Nur Aini, Tiara Octary, Melati Fajarini, Yani Sofiani. (2024). METODE PENELITIAN EKSPERIMENTAL. Jurnal Kesehatan, 11(2), 67–79. https://doi.org/10.35913/jk.v11i2.453

Zentile, M. A., Offermans, P., Young, D., & Zhang, X. U. (2024). Fibre Refractometry for Minimally Invasive Sugar Content Measurements within Produce. Sensors, 24(19). https://doi.org/10.3390/s24196336

Zhao, N., Wang, Z., Zhang, Z., Lin, Q., Yao, K., Zhu, L., Tian, B., Zhao, L., Yang, P., & Jiang, Z. (2022). Simultaneous Measurement of Temperature and Refractive Index Using Michelson Interferometer Based on Waist?Enlarged Fiber Bitaper. Micromachines, 13(5). https://doi.org/10.3390/mi13050658

Zhong, T., Guo, G., Chow, Y., Yang, Y., Zhang, T., Yang, J., Lu, M., Wang, Y., Zhu, Y., Jia, T., Shi, Y., & Ke, C. (2025). Measurement Method of Refractive Index for Optical Lenses Based on Curvature Radius Fitting of Small-Sized Aspheric Surfaces. Optics, 6(1). https://doi.org/10.3390/opt6010004