Lensa (O-3)
LENSA Ritmayanti
(13030184046)
Pendidikan Fisika, FMIPA, UNESA
Ilfi Fatimah Fatimah Alfiyant Alfiyantii (130301840 (13030184041) 41) Pendidikan Fisika, FMIPA, UNESA
Fikria Norma (13030184019) Pendidikan Fisika, FMIPA, UNESA
Abtrak
Telah dilakukan percobaan dengan judul “lensa” ang ber!ujuan un!uk "ene!ukan jarak #okus lensa posi!i# dan lensa nega!i#$ nega!i#$ Me!ode Me!ode ang digunakan digunakan ai!u ai!u "ele!akka "ele!akkan n su"ber su"ber cahaa, cahaa, lensa dan laar laar sesuai sesuai rancangan rancangan percobaan$$ percobaan$$ %e"udian %e"udian "enggeser "enggeser laar un!uk "endapa!kan "endapa!kan ga"bar baangan baangan ang paling jelas$ jelas$ Un!uk Un!uk lensa posi!i#, posi!i#, ukur jarak baangan S& pada laar ke lensa$ Pada lensa nega!i#, ukur jarak an!ara lensa posi!i# dan nega!i# 'd( dan jarak j arak baangan pada lensa posi!i# )s&'*(+ dan ca!a! hasilna$ ala" hal ini nilai # '*( per!a"a$ Ulangi '*( !elah di peroleh dari percobaan per!a"a$ langkah langkah di a!as dengan dengan "engubah "engubah jarak benda S$ -ariabel riabel ang digunakan digunakan ai!u pada penen!uan jarak #okus lensa posi!i#, .ariabel "anipulasina "anipulasina adalah jarak benda ke lensa 's(, .ariabel .ariabel kon!rolna ai!u le!ak lensa posi!i# dan .ariabel responna ai!u jarak baangan 's&($ Pada penen!uan jarak #okus lensa nega!i# .ariabel "anipulasina adalah jarak benda ke lensa nega!i# 's'/((, .ariabel kon!rolna ai!u ai!u jarak lensa posi!i# dan nega!i# 'd( dan .ariabel .ariabel responna responna ai!u jarak baangan ke lensa posi!i# 's'*(($ari ($ari percobaa percobaan n !ersebu! !ersebu! diperoleh diperoleh jarak jarak #okus #okus lensa posi!i# # '*( ai!u sebesar
11,76 cm dengan ketelitian sebesar 98,8 % $ Sedangka Sedangkan n jarak jarak #okus pada lensa nega!i# # '/( ai!u sebesar /4,44 cm dengan ketelitian sebesar 98,2 %. 0al ini sesuai dengan !eori dan huku" pe"an!ulan dan pe"bia pe"biasan san pada pada lensa$ lensa$ Sedang Sedangkan kan,, %e!id %e!idakp akpas! as!ian ian !erseb !ersebu! u! dikar dikarena enakan kan kesala kesalahan han parala paralaks ks dan penga pengaruh ruh lingkungan ang i!u keadaan ruangan ke!ika da!a !ersebu! dia"bil$ !ata k"n#i 1 lensa, jarak benda, jarak baangan
I$
%EN&A'LAN
II$
ala ala" " kehi kehidu dupa pan n seha sehari ri/h /har arii ki!a ki!a seri sering ng "ene"ui benda/benda ang "enggunakan lensa, "ulai dari kaca"a!a, kaca spion, lup, "ikroskop, !eropong dll$ 2end 2enda/ a/be bend ndaa !ers !erseb ebu! u! "eng "enggu guna naka kan n lens lensaa ang ang berbeda, seper!i lensa ce"bung/cekung, cekung/cekung dll$ Pada, lensa apabila !erdapa! seberkas cahaa sejajar dari benda ang le!akna jauh pada lensa !ipis, le!ak baanganna di sua!u !i!ik # '!i!ik #okus( dan jarak dari lensa ke !i!ik # disebu! jarak #okus lensa$ Un!uk lebih "e"ah "e"aha" a"ii !i!ik !i!ik #okus #okus pada pada lensa, lensa, "aka "aka dilaku dilakukan kan percobaan ang berjudul lensa$ lensa$
!AIAN *E+RI
3ensa 3ensa adalah adalah benda benda bening bening '!e"bus '!e"bus cahaa cahaa(( ang ang diba!asi diba!asi dua bidang bidang lengkung lengkung a!au sa!u sa!u bidang bidang lengkung dan sa!u bidang da!ar$ ari de#inisi !ersebu! dikenal lensa ce"bung dan lensa cekung$ Seper!i ga"bar 4 diba5ah ini$
2erda 2erdasar sarkan kan la!ar la!ar belaka belakang ng !erseb !ersebu!, u!, dapa! dapa! diperoleh beberapa ru"usan "asalah ai!u bagai"ana "enen!uka "enen!ukan n jarak jarak #okus lensa posi!i# dan jarak jarak #okus lensa nega!i# ari ari ru"usan/ ru"usan/ru"u ru"usan san "asalah "asalah dia!as dia!as dapa! di!e di!en! n!uk ukan an !uju !ujuan an dari dari perc percob obaa aan n ini ini ai!u ai!u un!u un!uk k "enen!ukan jarak #okus lensa posi!i# dan jarak #okus lensa nega!i#$
6a"bar 4 'lensa !ipis( *itik fok" l,na ala" pe"bahasan !en!ang lensa, dikenal apa F 4( ang dina"akan !i!ik #okus per!a"a ' F 4( dan !i!ik #okus F 7($ kedua ' F 7($ Ti!ik #okus per!a"a "erupakan !i!ik benda pada su"bu u!a"a ang baanganna berada di !e"pa! ang sanga! jauh '!ak hingga(, hingga(, sedangkan sedangkan !i!ik #okus kedua adalah !i!ik baangan baangan pada su"bu u!a"a dari
4
Ar!ikel Se"inar Fisika asar II '78 No.e"ber 794:(
benda ang le!akna sanga! jauh '!ak hingga( seper!i diilus!rasikan pada 6a"bar 7$
laar$ 2aangan pada lensa nega!i# dianggap sebagai objek pada lensa posi!i#$ 0ubungan an!ara jarak benda, jarak baangan dan jarak7#okus adalah sbb 1
F4
F7 'persa"aan 'persa"aan gauss( %e!erangan 1 S < jarak benda S&< jarak baangan # < jarak #okus
# 4 # 7 6a"bar 7$ Fokus lensa posi!i#
pada lensa nega!i#, nega!i#, baangan lensa nega!i# sebagai benda oleh lensa posi!i#$ Sehingga Sehingga s&'/( < = dan s'*( < = *d$ Sehingga dari ru"us lensa posi!i# berlaku,
# 4
# 7
6a"bar ;$ Fokus lensa nega!i# a$
L,na -o -oitif (l (l,na #, #,mb"n.) 3ensa 3ensa ce"bung ce"bung 'kon.eks 'kon.eks(( "e"iliki "e"iliki bagian bagian !enga !engah h ang ang lebih lebih !ebal !ebal dari dari pada pada bagian bagian !epina, sehingga sehingga sinar/ sinar/sina sinarr biasna biasna bersi#a bersi#a!! "engu" "engu"pul$ pul$ 3ensa ini disebu! juga lensa konvergen $ Ti!ik 7#okus F4 un!u un!uk k lens lensaa ce"b ce"bun ung g diperoleh dari perpo!ongan langsung sinar/sinar bias, sehin sehingg ggaa 7#ocus 7#ocus F4 adal adalah ah 7#ok 7#okus us nyata$ Sehingg Sehinggaa #okus bernilai posi!i# dan lensa ce"bung disebu! lensa positif $ 2aangan ang !erben!uk dari su"ber cahaa ang "ele5a!i lensa posi!i# dapa! di!angkap oleh laar$ 0al 0al ini "e"bu "e"buk! k!ika ikan n bah5 bah5aa lensa lensa posi!i posi!i## bersi# bersi#a! a! "engu "engu"p "pulk ulkan an caha cahaa, a, sehin sehingg ggaa baang baangan an ang ang !erben!uk adalah na!a 'dapa! di!angkap oleh laar($ b$ l,na n,.atif (l,na #,k"n.) 3ensa 3ensa cekun cekung g 'konk 'konka# a#(( "e"i "e"ilik likii bagia bagian n !enga !engah h ang ang lebih lebih !ipis !ipis dari dari pada pada bagian bagian !epin !epina a,, sehingga sinar/sinar biasna bersi#a! bersi#a! "engha"burkan$ "engha"burkan$ 3ensa ini disebu! juga lensa divergen Ti!ik 7#ocus F4 un!uk lensa cekung diperoleh dari dari perpo! perpo!ong ongan an perpa perpanja njanga ngan n sina sinar/ r/sin sinar ar bias bias,, sehin sehingg ggaa 7#ocu 7#ocuss F4 adal adalah ah 7#oc 7#ocus us maya $ Sehingg Sehinggaa #okus bernilai nega!i# dan lensa cekung disebu! lensa
ari persa"aan di a!as, dapa! diperoleh nilai dari s&'/( , ke"udian, dengan persa"aan beriku! dapa! di!en!ukan jarak #okus #okus lensa nega!i# ai!u, ai!u,
III$
/E*+&E %E %ER+AAN A$ >anc >ancan anga gan n Perc Percob obaa aan n
# '*( '*(
S&
S
Gamabar 4. Penentuan harak fokus ensa positif
'/(
'* (
negatif .
Pada lensa nega!i# bersi#a! "engha"burkan "engha"burkan cahaa cahaa dan baanga baangan n ang !erben! !erben!uk uk adalah adalah "aa "aa '!id '!idak ak dapa dapa!! di!a di!ang ngka kap p oleh oleh la laar(, ar(, sehi sehing ngga ga dibu!uhkan ban!uan lensa posi!i# un!uk "endapa!kan baangan baangan dari lensa nega!i# agar dapa! di!angkap oleh
S'/( S'*( ?
d
S&'*(
3
Lensa (O-3)
4 7
78 7;
48,9 79,9
49,C@ 49,DC
;
74
74,@
49,D7
:
4C
7;,@
49,@9
@
4
78,@
49,D@
D 8 C
4@ 7C 7 7@
;@,9 4,9 48,@ 4C,9
49,@9 49,7 49,C8 49,C
49
4;
:7,9
C,C;
Gambar !. Penentuan "arak fokus ensa negatif
2$ Ala! la! da dan ba bahan han 4$ 3ensa nsa posi posi!!i# 7$ 3ens 3ensaa nega nega!i !i## ;$ 3aar :$ Penggaris @$ Su"ber cahaa
4 buah buah 4 buah buah 4 buah 4 buah 4 buah
$ -ariabel riabel//-aariabel riabel /,n,nt"kan 2arak fok" l,na -oitif -ariabel -ariabel "anipulasi 1 jarak benda ke lensa 's( -ariabel -ariabel kon!rol 1 le!ak lensa -ariabel -ariabel respon 1 jarak baangan 's&(
b$ L,n L,na a n,. n,.at atif if ari percobaan lensa posi!i# diperoleh ' # '*( '*( B 9,4( c" < 44,D c"
/,n,nt"kan 2arak fok" l,na n,.atif -ariabel riabel "anip "anipula ulasi si 1jarak 1jarak benda benda ke lensa lensa nega!i# 's'/(( -ariabel ariabel kon!rol 1jarak an!ara lensa posi!i# dan nega!i# 'd( -ariabel -ariabel respon 1jarak baangan 's'*(&(,
$
TA2E3 II N o$
3ang 3angka kah h Per Perco coba baan an a$ /,n,nt /,n,nt"kan "kan 2arak 2arak fok" fok" l,n l,na a -oi -oitif tif 3angkah 3angkah per!a"a, per!a"a, "ele!akka "ele!akkan n benda, benda, lensa lensa posi!i posi!i#, #, dan laar laar sesuai sesuai ga"ba ga"barr ':(, ':(, ke"udian geser/geser laar un!uk "endapa!kan ga"bar baangan ang paling jelas$ %e"udian, ukur ukur jarak jarak baang baangan an S& pada laar laar !erhad !erhadap ap lensa$ Ulangi langkah di a!as dengan "engubah jarak benda S$ b$ /,n,nt /,n,nt"kan "kan 2arak 2arak fok" fok" l,na l,na n,.ati n,.atif f 3angkah per!a"a, le!akkan benda, lensa a$ nega!i nega!i#, #, lensa lensa posi!i posi!i#, #, dan laar laar sede" sede"iki ikian an hingga !ersusun seper!i ga"bar '@($ %e"udian, geser/ge geser/geser ser laar laar un!uk "endapa!k "endapa!kan an ga"bar ga"bar baangan ang jelas ke"udian, ukur jarak an!ara lensa posi!i# dan nega!i# 'd( dan jarak baangan pada lensa posi!i# )s&'*(+ dan dan ca!a ca!a hasilna$ ala" hal ini nilai # '*( '*( !elah di peroleh dari dari perc percob obaa aan n per! per!a" a"a$ a$ Ulan Ulangi gi lang langka kah h !ers !erseb ebu! u! deng dengan an "eng "engub ubah ah jara jarak k bend bendaa !erhadap lensa nega!i#$
4 7 ; : @ D 8 C 49
'dB9,4 ( c"
49
'S&'*( B9,4( c"
'S'/(B 9,4( c"
7:,@ 7@,9 7@,@ 7D,9 7,9 78,@ ;9,9 ;;,9 ;@,9 :9,9
7@ 7; 74 4C 4 4@ 4; 44 C
' S&'/(B 9,4( c"
/7,9@ /7,99 /4,C@ /4,C9 /4,84 /4,D8 /4,@@ /4,;; /4,79 /9,C4
'# '/( '/(B9,4( c"
/4,8C /4,8: /4,8 /4,; /4,D: /4,@4 /4,;8 /4,4C /4,97 /9,84
2$ Anal Analis isis is a$ L,na -oitif 2erdasa 2erdasarkan rkan da!a ang !elah !elah ka"i ka"i peroleh peroleh dengan dengan "enggunakan huku" gauss ai!u
I$ &A*A &A*A &AN ANALISIS
A$ a!a ari ari perc percoba obaan an ang ang !elah !elah dilak dilakuka ukan, n, diperoleh da!a sebagai beriku! 1 a$ L,n L,na a -oi -oiti tiff TA2E3 I No$
'S B 9,4( c"
'S& B 9,4( c" c"
2erda 2erdasar sarkan kan gra#i gra#ik k dia!as dia!as,, dapa! dapa! ki!a ki!a liha! liha! bah5a hasil ang diperoleh ai!u 4# '*( sebesar 9,98@$ Sehingga Sehingga besar !i!ik #okus # '*( ai!u sebesar 11,76
cm dengan dengan ketel keteliti itian an sebesa sebesarr 98,8 98,8 %. Keakura eakuratan tan data data tersebu tersebutt teliha telihatt dari kelinearitas data yang diperoleh yaitu 2
' # '*( '*( B 9,4( c"
;
Ar!ikel Se"inar Fisika asar II '78 No.e"ber 794:(
! 9" sehi sehing ngga ga keakur eakurat atan an data data yang yang diperoleh semakin tinggi. Ser!a dapa! diliha! pada gra#ik !erliha! bah5a se"akin jauh jarak benda, le!ak baanganna se"akin deka!$
b$
L,na n,.atif
2erdasarkan da!a ang !elah ka"i peroleh dengan "enggunakan huku" gauss ai!u
ari da!a ang diperoleh, hasil pada S&'/( dan # '/( '/( bernilai nega!i#$ 0al ini "enunjukkan bah5a baangan ang !erben!uk S&'/( adalah "aa dan besar #okus bernilai nega!i# # '/( ' /( "enunjukkan bah5a lensa cekung "erupakan lensa nega!i#
2erdasar 2erdasarkan kan gra#ik gra#ik dia!as, dia!as, dapa! ki!a liha! bah5a hasil ang diperoleh ai!u 4# '/( '/( sebesar 9,77@$ Sehingga 4,44 cm besar !i!ik #okus # '/( ai!u sebesar /4,44
deng denga an ketel etelit itia ian n sebes ebesar ar 98 98,,2 %. Keakura eakuratan tan data data tersebu tersebutt teliha telihatt dari kelinearitas data yang diperoleh yaitu 2 ! 9" sehi sehing ngga ga keakur eakurat atan an data data yang yang diperoleh semakin tinggi. Ser!a dapa! diliha! pada gra#ik !erliha! bah5a se"akin jauh jarak benda, le!ak baanganna se"akin jauh pula$ $
dipe dipero role leh h sesu sesuai ai deng dengan an huku huku" " pe"a pe"an! n!ul ulan an dan dan pe"biasan pada lensa ang dikenai seberkas cahaa$ %onse %onsep p !erseb !ersebu! u! dipaha dipaha"i "i denga dengan n "e"pe "e"perha rha!ik !ikan an deng dengan an cer" cer"a! a! ba baanga angan n ang ang !erb !erben en!u !uk k pada pada laar,di"ana laar,di"ana un!uk "endapa!kan baangan baangan ang jelas dipengaruhi oleh jarak benda !erhadap lensa$ an da!a ang ang dipero diperoleh leh sesuai sesuai dengan dengan konsep konsep di"ana di"ana hasil hasil #okus #okus pada lensa ce"bung selalu bernilai posi!i# dan pada lensa nega!i# selalu bernilai nega!i#$ Sedangkan, %e!idakpas!ian !ersebu! dikarenakan kesalahan paralaks ai!u ai!u kesala kesalahan han pengli pengliha! ha!an an "a!a "a!a dala" dala" "ene!u "ene!ukan kan kejelasan dan ke!idak jelasan baangan ang !erben!uk pada laar$ laar$ Padahal, hal ini sanga! pen!ing dala" penga"bilan da!a saa! percobaan$ Selain i!u, lingku lingkunga ngan n juga juga berpen berpengar garuh uh !erhad !erhadap ap da!a da!a ang ang di peroleh, karena ke!ika da!a !ersebu! dia"bil keadaan ruan ruanga gan n !ida !idak k dala dala" " kead keadaa aan n gela gelap$ p$ Sehi Sehing ngga ga,, "engurangi kejelasan ga"bar baangan ang !erben!uk $ I$ !ESI/%LAN ari percobaan ang !elah dilakukan, dapa! disi"p disi"pulk ulkan an bah5a bah5a un!uk un!uk "ene "enen!u n!uka kan n jarak jarak #okus #okus pada lensa posi!i# dan nega!i# "enggunakan "enggunakan persa"aan persa"aan gauss$ Na"un, Na"un, un!uk "enen!ukan "enen!ukan #okus lensa nega!i# dibu!uhkan ban!uan lensa posi!i#, karena lensa nega!i# bersi#a! "engha"burkan cahaa$ Gadi, un!u un!uk k "eng "engu" u"pu pulk lkan an berk berkas as caha cahaa a !ers !erseb ebu! u! dibu!uhkan lensa posi!i# ang bersi#a! "engu"pu "engu"pulkan lkan cahaa$ cahaa$ Sehingg Sehinggaa baanga baangan n lensa lensa nega!i# dapa! di !angkap oleh laar$ II$ II$ SARA SARAN N Pada percobaan lensa !ersebu!, sebaikna lebih !eli!i dala" "enen!ukan kejelasan dari baangan ang di !angkap oleh laar dan sebaikna sebaikna dilakukan di!e"pa! di!e"pa! gelap gelap agar agar lebih lebih "udah "udah "e"a "e"as! s!ika ikan n kejel kejelasa asan n baangan !ersebu!$ Sehingga Sehingga hasil ang diperoleh diperoleh lebih akura!$ &AF*AR %S*A!A
a.id 0allida and >esnick, Phsic par! 7, john Hile sons$ 4C8 Ti"
ose osen Pe"b e"bina ina Prak!ik k!iku u"$ 794: 794:$$ Panduan Praktikum Fisika #asar $$. Surabaa1 3abor 3abora!o a!oriu riu" " Fisika Fisika asar asar Gurusa Gurusan n Fisika Fisika FMIPA UNESA$
Ti"
(Listrik-%agnet& Penusun, 4C8 Fisika Geombang& Geombang& Optika& Fisika %odern) Gurusan Fisika, FMIPA$ ITS$ Surabaa
&IS!SI
2erdas rdasar arka kan n da!a a!a ang dipe diperroleh oleh dar dari percobaan !ersebu!, diperoleh jarak #okus pada lensa posi!i# 'lensa ce"bung( #okus # '*( ai!u sebesar
11,76 cm dengan ketelitian sebesar 98,8 %$ Sedang Sedangkan kan pada pada penen! penen!uka ukan n jarak jarak #okus #okus lensa lensa nega!i nega!i## 'lensa 'lensa cekung cekung(( diper diperole oleh h jarak jarak #okus #okus lensa lensa 4,44 cm deng dengan an nega nega!i !i## # '/( '/( ai!u ai!u sebe sebesa sarr /4,44 ketel etelit itia ian n sebe sebesa sarr 98 98,2 ,2 %. 0asi 0asill ang ang
