LENSA DAN CERMIN A. Tujuan
1. Menentukan jarak fokus lensa cembung dan lensa l ensa cekung, dan 2. Menentukan jarak fokus cermin cekung dan cermin cembung
B. Alat dan Bahan
1. Sumber cahaya, 2. Meja optik, 3. Lensa cembung, 4. Lensa cekung, 5. Cermin cembung, 6. Cermin cekung, dan 7. Layar.
C. Dasar Teori
1. Cermin Cermin lengkung ada dua jenis yaitu cermin cembung dan cermin cekung. Cermin cembung mempunyai mempunyai titik fokus (titik api) negatif , dimana sebuah sinar yang sejajar menjadi tersebar (divergen), dengan sinar tersebar dari sebuah titik perpotongan "di belakang" cermin. Ada tiga sinar istimewa pada cermin cekung lho. Tiga sinar istimewa ini berguna untuk melukis pembentukan bayangan pada cermin cekung. cekung. Tiga sinar istimewa tersebut adalah: a.
Sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus cermin
b.
Sinar datang yang melalui titik fokus cermin akan dipantulkan sejajar sumbu utama cermin.
c.
Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin, akan dipantulkan kembali melalui titik yang sama.
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
1
gamabar 1. Sinar-sinar istimewa cermin cekung Cermin cembung mempunyai titik fokus (titik api) positif, dimana seberkas cahaya sejajar menjadi seberkas cahaya yang konvergen, yang sinarnya berpotongan dalam fokus (titik imaginer) cermin. Ada tiga sinar istimewa pada cermin cembung. Tiga sinar istimewa ini berguna untuk melukis pembentukan bayangan pada cermin cembung. Tiga sinar istimewa tersebut adalah a. Sinar datang yang sejajar sumbu utama cermin akan dipantulkan seolaholah dari titik fokus maya cermin. b. Sinar datang yang menuju titik fokus maya cermin akan dipantulkan sejajar sumbu utama cermin. c. Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan kembali seolah-olah dari titik yang sama.
gamabar 2. Sinar-sinar istimewa cermin cembung
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
2
Hubungan jarak benda, jarak fokus cermin cekung dan cermin cembung, dan jarak bayangan yang terbentuk dinyatakan oleh rumus berikut:
dengan
dimana, f = Jarak titik fokus (api) cermin R = Jari-jari kelengkungan s = Jarak benda
= Jarak bayangan
2. Lensa Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan atau lebih dengan paling tidak salah satu permukaannya merupakan bidang lengkung. Lensa tipis adalah lensa yang ketebalannya dapat diabaikan. Salah satu lensa yang sederhana adalah lensa bundar tebal yang terbuat dari material yang transfarant, biasanya terbuat dari gelas, bagian lensa yang paling tebal adalah bagian tengahnya dibandingkan bagian pinggirnya. Diperlihatkan pada gambar 3 (a) diperlihatkan tampak depan dan tampak samping terlihat sebagai lensa konveks (positif). Sedangkan lensa konveks (negative) diperlihatkan pada gambar 3 (b) , pada lensa konveks negative bagian tengahnya lebih tipis dibandingkan bagian pinggirnya.
gambar 3. lensa cembung (a) dan lensa cekung (b) Lensa terdiri dan dua jenis, yaitu lensa cembung (konveks) dan lensa cekung (konkaf). Lensa cembung memiliki bagian tengah yang lebih tebal Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
3
daripada bagian tepinya. Lensa ini bersifat mengumpulkan sinar sehingga disebut juga lensa konvergen, seperti yang tampak pada Gambar 4a. Sedangkan lensa cekung memiliki bagian tengah yang lebih tipis daripada bagian tepinya. Karena lensa ini bersifat memencarkan sinar, maka dinamakan lensa divergen (Gambar 4b).
gambar 4. (a) Lensa cembung bersifat konvergen, dan (b) lensa cekung bersifat divergen Hubungan jarak benda, jarak fokus lensa cekung dan lensa cembung, dan jarak bayangan yang terbentuk dinyatakan oleh rumus berikut:
dimana, f = Jarak titik fokus (api) lensa s = Jarak benda
= Jarak bayangan
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
4
D. Data Pengamatan
1. Lensa cembung
No
30,0
1 2 3 2. Lensa cekung No
(cm)
3
50,0
26,6
(cm)
3
16,8
(cm)
1 2 3
(cm)
55,6
12,5
58,1
11,4
64,0
4. Cermin cekung No
57,5
30,0
20,8
2
(cm)
32,9
1
25,0
3. Cermin cembung No
40,0 30,0
20,0
2
(cm)
40,0
1
(cm)
31,8
(cm)
56,2
34,0
63,6
35,0
74,0
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
5
E. Analisis Data
Untuk mencari fokus lensa dan cermin dapat dicari dengan menurunkan persamaan dibawah ini,
1. Lensa Cembung No
(cm)
30,0
1 2 3
1 2 3
(cm)
f (cm)
40,0
17,143
40,0
30,0
17,143
50,0
26,6
17,363
2. Lensa Cekung No
(cm)
20,0
(cm)
f (cm)
57,5
14,839
25,0
32,9
14,206
30,0
16,8
10,769
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
6
3. Cermin Cembung No
1 2 3
(cm)
20,8
1 2 3
f (cm)
55,6
15,137
12,5
58,1
10,287
11,4
64,0
9,676
4. Cermin Cembung No
(cm)
(cm)
31,8
(cm)
f (cm)
56,2
20,309
34,0
63,6
22,156
35,0
74,0
23,761
Untuk mencari ketidakpastian dari masinng-masing jarak fokus dapat diturunkan dari persamaan dibawah ini,
|| || || || || || 1. Lensa Cembung No
1 2 3
(cm)
(cm)
f (cm)
f (cm)
30,0
40,0
17,143
0,002
40,0
30,0
17,143
0,002
50,0
26,6
17,363
0,002
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
7
2. Lensa Cekung No
1 2 3
(cm)
20,0
1 2 3
1 2 3
f (cm)
f (cm)
14,839
25,0
32,9
14,206
0,002
30,0
16,8
10,769
0,003
(cm)
20,8
(cm)
f (cm)
0,004
f (cm)
55,6
15,137
12,5
58,1
10,287
0,008
11,4
64,0
9,676
0,010
4. Cermin Cembung No
(cm)
57,5
3. Cermin Cembung No
(cm)
31,8
(cm)
f (cm)
0,003
f (cm)
56,2
20,309
0,002
34,0
63,6
22,156
0,002
35,0
74,0
23,761
0,002
Untuk menentukan besar rata-rata jarak fokun masing-masing lensa dan
̅ ̅ ̅ ̅
cermin dapat dicari dari persamaan dibawah ini,
Untuk menentukan besar ralat mutlak rata-rata jarak fokun masing-
masing lensa dan cermin dapat dicari dari persamaan dibawah ini,
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
8
̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅̅ √ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ 1. Lensa Cembung
Jadi besar jarak fokus lensa cembung adalah
2. Lensa Cekung
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
9
̅
̅ ̅ ̅̅ √ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅̅ √ ̅ Jadi besar jarak fokus lensa cembung adalah
3. Cermin Cembung
Jadi besar jarak fokus lensa cembung adalah
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
10
̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅ ̅̅ √ ̅
4. Cermin Cekung
Jadi besar jarak fokus lensa cembung adalah
F. Pembahasan
Percobaan I menentukan jarak titik fokus lensa cembung, lensa cekung, cermin cembung dan cermin cekung, dengan mengukur jarak benda terhadap lensa/cermin dan jarak bayangan terhadap lensa/cermin. Jarak titik fokus lensa dan cermin dapat diperoleh dari penurunan persamaan
.
Dari data percobaan yang diperoleh, lensa cembung jarak benda dari lensa cembung lebih kecil dibanding jarak bayangan ke lensa cembung. Hal tersebut diakibatkan lensa cembung mempunyai sifat memperbesar bayangan
̅
dan mendekatkan jarak bayangan dengan lensa cembung. Dari hasil perhitungan jarak titik fokus dari lensa cembung adalah
.
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
11
Dari data percobaan yang diperoleh, lensa cekung jarak benda dari lensa cekung lebih besar dibanding jarak bayangan ke lensa cembung. Hal tersebut diakibatkan lensa cekung mempunyai sifat memperkecil bayangan dan
̅
menjaukan jarak bayangan dengan lensa cembung. Dari hasil perhitungan jarak titik fokus dari lensa cembung adalah
.
Dari data percobaan yang diperoleh, cermin cembung jarak benda dari cermin cembung lebih kecil dibanding jarak bayangan ke cermin cembung. Hal tersebut diakibatkan cermin cembung mempunyai sifat memperbesar bayangan
̅
dan mendekatkan jarak bayangan dengan cermin cembung. Dari hasil
perhitungan jarak titik fokus dari lensa cembung adalah
. Sifat bayangan dari lensa cekung ini adalah maya, tegak dan
diperkecil. Dari data percobaan yang diperoleh, cermin cekung jarak benda dari cermin cekung lebih besar dibanding jarak bayangan ke cermin cembung. Hal tersebut diakibatkan cermin cekung mempunyai sifat memperkecil bayangan
̅
dan menjaukan jarak bayangan dengan cermin cembung. Dari hasil perhitungan jarak titik fokus dari cermin cembung adalah
. Karena
jarak benda lebih besar dari jarak titik fokus maka sifat bayangan dari cermin cekung pada percobaan ini adalah nyata, terbalik dan diperkecil. Pada percobaan ini diperoleh kesulitan dalam menetukan jarak bayangan terutama termin cembung dan cekung karena sifat bayangannya maya dan alat percobaan yang sangat sederhana. Dari analisis data diperoleh ralat yang cukup besar untuk masing-masing jarak titik fokus lensa dan cermin, terutama lensa cekung, cermin cembung dan cermin cekung. Besar ralat untuk masing-masing jarak titik fokus lensa dan cermin dapat diakibatkan oleh faktor-faktor dibawah ini, 1. Ketidaktelitian praktikan dalam mengunakan dan mengukur alat percobaan yang digunakan, 2. Tidak statinya penyangga lampu, penyangga lensa, penyangga cermin dan penyangga layar, 3. Alat yang digunakan belum dikalibrasi. Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
12
G. Kesimpulan
1. Jarak titik fokus lensa cembung, lensa cekung, cermin cembung dan cermin cekung
dapat
ditentukan
dengan
mengukur
jarak
benda
terhadap
lensa/cermin dan jarak bayangan terhadap lensa/cermin, 2. Lensa cembung jarak benda dari lensa cembung lebih kecil dibanding jarak bayangan ke lensa cembung. Hal tersebut diakibatkan lensa cembung mempunyai sifat memperbesar bayangan dan mendekatkan jarak bayangan dengan lensa cembung, 3. Jarak titik fokus dari lensa cembung adalah
̅
,
4. Lensa cekung jarak benda dari lensa cekung lebih besar dibanding jarak bayangan ke lensa cembung. Hal tersebut diakibatkan lensa cekung mempunyai sifat memperkecil bayangan dan menjaukan jarak bayangan dengan lensa cembung, 5. Jarak titik fokus dari lensa cembung adalah
̅
,
6. Cermin cembung jarak benda dari cermin cembung lebih kecil dibanding jarak bayangan ke cermin cembung. Hal tersebut diakibatkan cermin cembung mempunyai sifat memperbesar bayangan dan mendekatkan jarak bayangan dengan cermin cembung, 7. Jarak titik fokus dari lensa cembung adalah
̅
,
8. Cermin cekung jarak benda dari cermin cekung lebih besar dibanding jarak bayangan ke cermin cembung. Hal tersebut diakibatkan cermin cekung mempunyai sifat memperkecil bayangan dan menjaukan jarak bayangan dengan cermin cembung 9. Jarak titik fokus dari cermin cembung adalah dan
̅
,
10. Besar ralat untuk masing-masing jarak titik fokus lensa dan cermin dapat diakibatkan oleh faktor-faktor dibawah ini, a. Ketidaktelitian praktikan dalam mengunakan dan mengukur alat percobaan yang digunakan, b. Tidak statinya penyangga lampu, penyangga lensa, penyangga cermin dan penyangga layar, c. Alat yang digunakan belum dikalibrasi.
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
13
H. Daftar Pustaka
Sutrisno. 1994. Fisika Dasar (Gelombang dan Optik). Bandung : Institut Teknologi Bandung. Tim Dosen Fisika ,2013, Pengantar Listrik Magnet dan Optika, Yogyakarta : Jurusan Pendidikan Fisika Universitas negeri Yogyakarta. http://www.scribd.com/doc/58013343/modul-lensa diunduh pada 1 mei 2013 pukul 21.13
Laporan Praktikum PLMO Lensa & Cermin| Dedy Simarmata
14
