Laporan Lengkap Praktikum
I. Topi Topik k Perc Percob obaa aan n
Menentukan Fokus Lensa Konvergen II.
Tujuan Percobaan
1. Dapat membedakan membedakan jarak fokus lensa dengan dengan fokus fokus 2. Dapat mengukur mengukur jarak jarak benda lensa lensa konverge konvergen n 3. Dapat mengukur mengukur jarak jarak bayangan bayangan lensa lensa konvergen konvergen 4. Dapat menbuat grafik hubungan antara kebalikan jarak benda dengan
kebalikan jarak bayangan berdasarkan data hasil pengamatan 5. Dapat membuat membuat grafik grafik hubunga hubungan n antara jarak jarak benda benda denga bayangan bayangan lensa konvergen 6. Dapat Dapat menera menerapka pkan n rumus rumus umum umum lensa lensa 7. Dapat menentukan letak bayangan dan sifat bayangan pada lensa
III.
Alat da dan Ba Bahan
1. Meja eja op opti tik k 2. Rel Rel pre pressisi isi 3. Lensa Lensa cembu cembung ng (foku (fokuss 1.00 1.00 cm) cm) 4. Layar 5. Sumb Sumber er caha cahaya ya 6. Pemega Pemegang ng slide slide diafra diafragma gma 7. Slio Sliode de anak anak pana panah h
IV. IV.
Land Landas asan an Te Teor orit itis is dan dan Pros Prosed edur ur Ke Kerj rja a A. Dasa Dasarr Teor Teorii
Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan lengkung deng dengan an seti setida dakk-ti tida dakn knya ya sala salah h satu satu perm permuk ukaa aann nnya ya meru merupa paka kan n bida bidang ng
lengkung. Secara umum, berdasarkan kelengkungan permukaan kita mengenal dua jenis lensa yaitu lensa sferis dan lensa silindris. Lensa sferis memiliki kelengkungan permukaaan seperti permukaan bola yang dapat memusatkan cahaya pada suatu titik tertentu. Sedangkan, lensa silindris memiliki kelengkungan permukaan seperti permukaan silinder yang dapat memusatkan cahaya pada suatu garis tertentu. Lensa sferis merupakan lensa cembung dan lensa silindris merupakan lensa cekung. Lensa cembung sering juga disebut sebagai lensa bikonveks (kedua permukaanya cembung) atau lensa positif (fokusnya bertanda positif) atau lensa konvergen (bersifat mengumpulkan sinar)
Pada lensa kita mengenal dua titik fokus yaitu titik fokus aktif dan titik fokus pasif. Titik fokus aktif ( F 1) adalah titik fokus yang merupakan titik pertemuan sinar-sinar bias dari sinar-sinar yang datang sejajar sumbu utama. Titik fokus pasif ( F 2) adalah titik fokus yang merupakan pertemuan titik asal sinar sehingga sinar-sinar bias sejajar sumbu utama. Jarak titik fokus ke titik pusat optik (O) disebut jarak fokus ( f ). pada lensa cembung, F 1 terletak di belakang lensa dan F 2 terletak di depan lensa.
O
sumbu utama
F 2
Pembiasan cahaya pada lensa cembung
F 1
Sifat-sifat bayangan dari suatu benda nyata dan tegak di depan lensa cembung berdasarkan rumus pembiasan dan metode penomoran antara lain: sinar datang
+
III
II 2 F 2
IV
I F 2
2 F 2
F 1
4
1
2
3
1. Benda di titik fokus ( F 2) menghasilkan bayangan di titik tak
terhingga. 2. Benda di titik
pusat kelengkungan lensa (2 F 2) menghasilkan
bayangan bersifat nyata, terbalik, dan sama besar. 3. Benda di titik tak terhingga menghasilkan bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil. 4. Benda di antara titik pusat optic ( O) dan titik fokus ( F 2) menghasilkan
bayangan maya, tegak dan diperbesar. 5. Benda di antara titik fokus ( F ) dan (2 F 2) menghasilkan bayangan
nyata, terbalik, dan diperbesar. 6. Benda di titik yang lebih besar dari titik fokus 2 F 2 menghasilkan
bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil.
Rumus umum pembiasan pada lensa tipis sebagai berikut: 1
s
1 +
s '
1 =
1
f
f
Keterangan: s = jarak benda s’ = jarak bayangan
=
s
s '
+
sxs '
f = jarak fokus lensa
B. Prosedur Kegiatan
1.
Merakit meja optik dan rel presisi sehingga tidak memiliki
daerah penyumbatan yang mengganggu pergerakan slide. 2.
Menyusun berturut-turut sumber cahaya, slide anak panah,
lensa cembung, dan layar. Meletakan slide anak panah pada ruang III atau di beklakang P2
3.
, pada jarak tertentu. Dalam praktikum kali ini jarak yang dipakai adalah 15 cm, 18 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm, 33 cm. Jarak tersebut merupakan jarak antara slide anak panah dengan lensa yang merupakan jarak benda. 4.
Menggeser layar sampai diperoleh bayangan anak panah paling
jelas . 5.
Mengukur jarak bayangan yang dihasilkan. (jarak antara layar
dengan lensa) 6.
Memperhatikan
bayangan
yang
terbebtuk
kemudian
menuliskan sifat yang terjadi dalam data pengamatan 7.
Mengulangi langkah-langkah di atas untuk semua jarak yang
telah ditentukan 8.
Terakhir, menghitung fokus yang didapatkan dari hasil
pengamatan menggunakan rumus umum lensa. 9.
Kemudian membandingkan dengan jarak fokus lensa yang
tertulis pada lensa V. Data Hasil Pengukuran
s (cm)
s‘ (cm)
f (cm)
Sifat Bayangan
15 18 20 25 30 33
24 20 17 15 13,6 13,5
9,23 9,47 9,20 9,37 9,36 9,58
Nyata, terbalik, diperbesar Nyata, terbalik, tetap Nyata, terbalik, diperkecil Nyata, terbalik, diperkecil Nyata, terbalik, diperkecil Nyata, terbalik, diperkecil
VI.
Analisis Data dan Jawaban Tugas A. Analisis Data
Analisis dilakukan untuk mengetahui kebenaran penghitungan fokus dengan menggunakan rumus umum fokus lensa : 1) Dik:
s
= 15 cm
s’
= 24 cm
Dit : f.? Jawab :
1 f
=
1 s
s
=
+
1 s
'
s'
+
=
s x s'
f = 9,23 cm 2) Dik:
15
+ 24
15 x 24
≈1,00 cm
s
= 18 cm
s’
= 20 cm
Dit : f.? Jawab :
1 f
=
1 s
s
=
+
1 s
'
s'
+
=
s x s'
f = 9,47 cm
3) Dik:
18
+ 20
18 x 20
≈1,00 cm
s
= 20 cm
s’
= 17 cm
Dit : f.? Jawab :
1 f
= =
1
+
s
s
1 s
'
s'
+
s x s'
f = 9,20 cm
4) Dik:
=
20
+17
20 x 17
≈1, 00 cm
s
= 25 cm
s’
= 15 cm
Dit : f.? Jawab :
1 f
=
1 s
s
=
+
1 s
'
s'
+
=
s x s'
f = 9,37 cm
5) Dik:
25
15
+
25 x 15
≈1,00 cm
s
= 30 cm
s’
= 13,6 cm
Dit : f.? Jawab :
1 f
=
1 s
s
=
+
1 s
'
s'
+
=
s x s'
f = 9,36 cm
6) Dik:
30
13,6
+
30 x 13,6
≈1, 00 cm
s
= 33 cm
s’
= 13,5 cm
Dit : f.? Jawab :
1 f
= =
1
+
s
s
1 s
'
s'
+
s x s'
f = 9,58 cm
=
33
13,5
+
33 x 13,5
≈1,00 cm
Dari penghitungan di atas di dapatkan bahwa hasil penghitungan fokus lensa relatif sama dengan fokus yang tertulis pada lensa. Hal ini membuktikan bahwa rumus tersebut adalah benar.
B. Tugas 1. Sifat – sifat lensa konvergen :
Mengumpulkan sinar,
Kedua permukaannya cembung (bikonveks),
Titik fokusnya bersifat nyata/sejati,
Fokusnya bertanda positif (lensa positif),
Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan menuju titik focus lensa,
Bentuk bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepi,
Di simbolkan dengan tanda ↕, ,atau .
Sifat – sifat lensa divergen :
Menyebarkan sinar,
Titik Fokusnya bersifat maya/semu,
Kedua permukaannya cekung (bikonkaf),
Fokusnya bertanda negatif (lensa negatif),
Sinar sejajar sumbu utama lensa di biaskan seolah-
olah karena berasal dari titik focus lensa,
Bentuk bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian
tepinya,
Titik fokus aktif (F1) berada didepan lensa dan titik
focus pasif (F2) berada dibelakang lensa.
Di simbolkan dengan tanda
atau
2. Bayangan maya /semu adalah bayangan yang dapat dilihat melalui lensa. Secara Grafis, bayangan maya dapat terjadi :
Bila bayangan terbentuk dari pertemuan sinar datang
dengan perpanjangan sinar pantul (ditinggalkan sinar pantul),
Bila benda berada di antara titik pusat optic(O)dan
titik focus (F)menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperbesar pada lensa cembung saat benda nyata dan tegak di depan lensa,
depan
Pada lensa cekung, suatu benda nyata dan tegak di lensa akan selalu menghasilkan bayangan bersifat
maya, tegak, dan diperkecil,
Semua bayangan yang terletak di depan lensa adalah
maya dan tegak.
3. Bayangan nyata/sejati adalah bayangan yang hanya dapat di lihat jika ditangkap oleh layar.Secara grafis, bayangan nyata dapat terjadi :
Bayangan tersebut terbentuk dari pertemuan
sinar datang dan sinar pantul,
Saat nilai jarak bayangan positif,
Saat bayangan terletak di belakang lensa,
Pada lensa cembung, saat benda berada di
depan lensa dan tegak pada saat benda di ruang II,III, dan IV.
4.
Untuk menurunkan rumus umum pada lensa, dengan memperhatikan bentuk geografis sinar yang datang dari benda titik O mengenai lensa pada titik A dan dibiaskan ke titik I.Permukaan suatu lensa ABC mempunyai pusat kelengkungan C1 dan jari-jari R1. Permukaan dua dari lensa(ADC)mempunyai pusat kelengkungan C2 dan jari-jari R 2.Permukaan bayangan pada lensa melalui dua tahap,yaitu : a. Pembiasan oleh permukaan ABC membentuk bayangan pada
titik I1. b. Bayangan tersebut akan dianggap sebagai benda oleh ADC dan
terbentuk bayangan akhir I2. Dengan menerapkan frinsip pembiasan pada bidang lengkung yaitu: n1 + n2 ═ n2 - n1 s s’ R
Gambar pembiasan pada lensa
n1 s
Untuk permukaan ABC +
n2 s '
=
n2 − n1 R
nm OB
+
nl BI 1
nl − nm −
R2
Untuk permukaan ADC nl
−
=
+
DI 1
nm DI 2
=
( nm − nl ) −
R2
Dimana : nm = indeks bias medium nl = Indeks bias lensa
Untuk lensa,BD dapat diabaikan sehingga bila kedua persamaan diatas dijumlahkan ,diperoleh :
nl OB
s
+
1 f
nm DI 2
=
(nl − nm )
+
R1
( nl − nm ) R2
=
1 ( nl − nm )( R1
+
1 R2
)
Mengingat OB adalah jarak benda (s) dan DI2 adalah jarak bayangan (s’), maka dengan membagi persamaan diatas nm akan diperoleh:
1
+
1
s '
=
(
nl nm
−
1 1)( R1
+
1
R2
)
Untuk benda yang terletak dijauh tak terhingga(s= ),bayangan yang terjadi berada dititik focus (s’= F). Dengan memasukkan nilai ini kedalam persamaan terakhir,diperoleh: =
(
nl nm
−
1 1)( R1
+
1 R2
)
Persamaan diatas dikenal sebagai persamaan pembuat lensa karena dengan mendesain jari-jari R1 dan R2 maka dapat menentukan jarak fokussesuai dengan keinginan. Apabila persamaan nm
f 1= n − n xR1 l m
Dan persamaan f 2 = n
nl
l −
nm
. R2
Digabungkan maka diperoleh rumus umum lensa sebagai berikut: 1
s
1 +
s '
1 =
f
Dimana, s = f 1 dan s’ = s = dan s’ = f 2
∼
∼
VII. Diskusi, Kesimpulan, dan Saran A. Diskusi
Terkadang hasil penghitungan sangat berbeda dengan jarak yang tertulis dengan lensa fokus. Mungkin hal ini disebabkan karena kurang jelasnya
hasil bayaangan yang dihasilkan pada
layar.
Sehingga meskipun hasil penghitungan relatif, pasti akan ada selisih yang sangat berpengaruh. Kendala-kendala yang kami hadapi pada saat praktikum adalah sumber cahaya yaitu senter menjadi kurang berfungsi sebab pada saat praktikum kami tidak berada pada ruangan yang benar-benar tertutup
sehingga hasil bayangan yang kami dapat tidak normal(jika dalam ruangan tertutup bayangan mungkin normal).
B. Kesimpulan
Jarak bayangan yang terbentuk berbanding terbalik dengan jarak benda. Semakin besar jarak benda dari titik pusat optik semakin kecil jarak bayangan yang terbentuk. Jadi dapat diketahui bahwa jarak fokus lensa adalah berbeda dengan fokus. Karena jarak fokus lensa adalah jarak bayangan ketika mencapai bentuk yang paling jelas. Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan dapat disimpulkan bahwa sifat bayangan dari lensa cembung bersifat nyata,terbalik,dapat diperkecil/diperbesar/sama besar. Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau sebuah bidang lengkung dan bidang datar. Secara garis besar lensa dibedakan menjadi dua jenis : 1.Lensa yang bersifat mengumpulkan sinar (konvergen), 2.Lensa yang bersifat menyebarkan sinar (divergen).
Bayangan maya /semu adalah bayangan yang dapat dilihat
melalui lensa.
Bayangan nyata/sejati adalah bayangan yang hanya dapat di
lihat jika ditangkap oleh layar.
Berdasarkan kelengkungan permukaan lensa dibedakan menjadi 2: o
Lensa Sferis, Lensa yang memiliki kelengkungan permukaan
seperti permukaan bola yang dapat memusatkan cahaya pada suatu titik tertentu. o
Lensa silindris, yang memiliki kelengkungan permukaan seperti
permukaan silinders yang dapat memusatkan cahaya pada suatu garis tertentu.
C. Saran
Keberhasilan suatu percobaan tidak lepas dari beberapa faktor yang terkait dalam pelaksanaan praktikum. Misalnya kelengkapan alat dan bahan di laboratorium, lengkapnya petunjuk atau prosedur praktikum, serta bimbingan yang penuh dari asistan lab atau siapapun yang bertanggung jawab terhadap jalannya praktikum. Petunjuk yang diberikan hendaknya lengkap dan tidak terlalu membingungkan praktikan. Jika perlu dilengkapi dengan petunjuk petunjuk bergambar yang memudahkan praktikan untuk memahami prosedur kerja, cara penggunaan alat, jenis bahan,dan lain-lain.
VIII. Daftar Pustaka
Tim Pengajar Kimia Dasar. 2009. Petunjuk Praktikum Kimia Dasar : Palangka Raya: Laboratium Dasar dan Analitik. Drs. Edi Istiyono, M. Si. 2005. Fisika Kelas X. Klaten, Indonesia : Intan Pariwara. Putra, Rusdiansyah. 2004. Diktat Pembelajaran Fisika SMP Kelas III . Palangkaraya : Private. Haliday, D. dan Resnick, R. 1991. Fisika Jilid 2 (Terjemahan oleh: Pantur Silaban dan Erwin Sucipto). Jakarta : Erlangga.
