Laporan Percobaan Pembiasan Pada Lensa Cembung [PDF]

Citation preview

Laporan praktikum Pembiasan Cahaya 1. Latar belakang Pembiasan cahaya ialah fenomena pembengkokan cahaya apabila merambat dari satu medium lutsinar ke medium lutsinar yang berbeza ketumpatannya dan halaju dan arah cahaya berubah dalam medium yang berlainan serta berlaku dalam perambatan medium yang berlainan. Cahaya dibiaskan apabila bergerak miring melalui medium yang berbeda seperti dari udara ke kaca lalu melewati air. Keadaan ini disebut sebagaiPembiasan cahaya. Hal ini karena cahaya bergerak lebih cepat di medium yang kurang padat. Namun cahaya yang datang dengan sudut datang 90 derajat, (tegak lurus) melalui medium yang berbeda tidak dibiaskan Sistem lensa merupakan salah satu materi pokok sistem optik. Dari percobaan kali ini kita akan mengetahui, mengamati dan mempelajari system lensa lebih mendalam dan spesifik.Sistem lensa ialah bab yang mempelajari mengenai proses yang dialami oleh lensa, seperti proses jalannya sinar, proses pembentukan bayangan , proses menentukan titik focus pada lensa, mementukan sifat bayangan, dan sebagainya. Lensa itu sendiri terbagi menjadi dua, yaitu lensa tipis dan lensa tebal. Tapi, pada percobaan ini kita akan membahas mengenai lensa gabungan. 2. Tujuan praktikum Ada pun tujuan yang akan dicapai setelah melakukan pratikum adalah : 1. Mengetahui Defenisi lensa 2. Mengethui jenis-jenis lensa 3. Mengetahui sifa-sifat bayangan yang di hasilakan 4. Menentukan jarak focus lensa gabunagan 3. Tinjauan Pustaka Lensa adalah benda transparan yang mampu membelokkan atau membiaskan berkas-berkas cahaya yang melewatinya, sehingga jika suatu benda berada di depan lensa, maka bayangan dari benda tersebut akan terbentuk. Lensa umumnya tersebut dari kaca atau plastik. Lensa memiliki dua permukaan di mana bentuk permukaannya ada yang cembung, cekung atau datar. Bentuk permukaan cembung memiliki permukaan yang melengkung keluar. Bentuk permukaan cekung memiliki permukaan yang cekung ke dalam. Dan bentuk permukaan datar memiliki permukaan yang datar. Berdasarkan bentuk permukaan ini,maka ada lensa yang kedua lensanya memiliki permukaan yang cembung,lensa yang kedua permukaannya cekung,dan ada yang memiliki salah satu permukaannya yang cekung dan yang lain permukaannya cembung (cekung-cembung atau cembung-cekung),dan cekung atau datar. Sifat sebuah lensa adalah jika sebuah berkas cahaya yang sejajar dengan sumbu melalui lensa itu , maka berkas cahaya itu berkumpul ke sebuah titik focus dan membentuk sebuah bayangan nyata dititik tersebut. Cahaya mempunyai sifat dapat dibiaskan, yaitu pembelokan cahaya sehubungan dengan perubahan kelajuan cahaya rambat dari satu medium ke medium yang lain. Pembiasan cahaya dapat terjadi pada lensa. Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar. Lensa dibedakan menjadi dua yaitu: 1. Lensa Cembung Lensa cembung adalah lensa yang permukaan lengkungnya menghadap keluar dan bersifat mengumpulkan sinar atau konvergen. Lensa cembung memiliki sifat dapat mengumpulkan cahaya sehingga disebut juga lensa konvergen. Apabila ada berkas cahaya sejajar sumbu utama, mengenai permukaan lensa, maka berkas cahaya tersebut akan dibiaskan melalui satu titik. Sinar



bias akan mengumpul ke satu titik fokus di belakang lensa. Berbeda dengan cermin yang hanya memiliki satu titik fokus, lensa memiliki dua titik fokus. Titik fokus yang merupakan titik pertemuan sinar-sinar bias disebut fokus utama (f1) yang disebut juga fokus aktif. Karena pada lensa cembung sinar bias berkumpul di belakang lensa, maka letaknya juga di belakang lensa. Sedangkan fokus pasif berada di belakang lensa. Bentuk dan Sifat Lensa Cembung (Positif).Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepinya. Lensa cembung terdiri dari 3 macam yaitu : a. Lensa bikonveks (cembung ganda) yaitu lensa kedua permukaannya cembung. b. Lensa plankonveks (cembung datar) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung dan yang lain datar. c. Lensa konkaf konveks (meniskus cembung/cembung cekung) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung yang lainnya cekung. Pembentukan bayangan pada lensa cembung dapat digambarkan dengan menggunakan sinar – sinar istimewa. Pada lensa cembung, ada tiga sinar-sinar istimewa yaitu : 1) Sinar datang yang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah dari fokus utama F1 . 2) Sinar yang datang melalui pusat optik tidak akan dibiaskan. 3) Sinar yang seolah-olah menuju fokus utama F2 dibiaskan sejajar sumbu utama. 2. Lensa Cekung Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian pinggirnya. Sama halnya dengan lensa cembung. Pada lensa cekung, sinar – sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menyebar seolah – olah berasal dari satu titik. Berarti lensa cekung mempunyai sifat menyebarkan cahaya yang mengenainya, sehingga lensa cekung disebut juga lensa divergen. lensa cekung pun terdiri atas beberapa bentuk, diantaranya : a. Bikonkaf atau cekung – cekung yaitu lensa kedua permukaannya cekung. b. Plankonkaf atau cekung – datar yaitu lensa yang permukaannya satu cekung yang lainnya datar. c. Konveks – konkaf atau cekung – cembung yaitu lensa yang permukaannya satu cekung yang lainnya cembung. Lensa cekung disebut juga lensa negatif dan memiliki sifat yang dapat menyebarkan cahaya atau yang disebut juga divergen.Seperti halnya lensa cembung, lensa cekung juga memiliki tiga sifat sinar-sinar istimewa , yaitu : 1) Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik focus F1 2) Sinar datang yang melalui titik pusat lensa ( 0 ) tidak mengalami pembiasan. 3) Sinar datang yang seolah-olah menuju titik focus, dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. 3. Lensa Gabungan Lensa Gabungan adalah susunan lensa sederhan dengan sumbu – sumbu utama saling berhimpitan dan disusun berdekatan satu sama lain sehingga tidak jarak antara lensa yang satu dengan lensa yang lain (d = 0). Untuk lensa gabungan yang terdiri dari dua lensa tipis, dengan jarak fokus masing-masing f1 dan f2 , serta dipisahkan oleh jarak d, maka untuk mencari jarak



fokus gabungan kedua lensa dapat menggunakan rumus berikut: Untuk fokus depan berlaku, f(gabungan depan)= (f1(d-d_2)) / (d-(f1+f2)) Dan untuk fokus belakang berlaku, f(gabungan belakang)= (f2(d-d_2)) / (d-(f1+f2)) Dengan: f = jarak titik fokus kedua lensa f1 = titik fokus lensa pertama f2 = titik fokus lensa kedua d = jarak antara kedua titik fokus pertama lensa d2= jarak antara kedua titik fokus lensa kedua Kita dapat menentukan bayangan akhir dengan menentukan jarak bayangan untuk lensa pertama dan menggunakannya bersama dengan jarak antara lensa untuk menentukan jarak objek bagi lensa kedua. Pada lensa pertama : … Pada lensa kedua : … indeks 1 dan 2 masing-masing menunjukan lensa 1 dan 2. Jarak fokus lensa gabungan dua lensa yang berjarak d : =… Jarak fokus lensa gabungan Fokus lensa gabungan (fgab) dari beberapa lensa yang diletakkan dengan sumbu berhimpit adalah: = Kekuatan lensa Kekuatan Lensa (r) dapat dihitung dengan rumus: P = (m) = (m) satuan dioptri (D) Sedang untuk mencari perbesaran pada lensa gabungan, dapat menggunakan rumus berikut: M=M1+M2 4. Alat Dan Bahan Alat dan Bahan yang digunakan dalam praktikum ini : 1. Lampu 18 Watt 1 buah (berfungsi pencahayaan lensa ). 2. Rel presisi 2 buah ( berfungsi untuk meletakkan benda dan lensa serta untuk menentukan jarak benda dan jarak bayangan dengan lensa). 3. Penyambung rel presisi 3 buah (berfungsi sebagai penyambung antar rel presisi). 4. Pemegangan kotak cahaya. 5. Catu daya 1 buah (berfungsi sebagai pengontrol kestabilan tegangan output dengan merubahrubah lebar pulsa untuk menyaklarkan transistor penyaklar). 6. Kabel penghubung warna merah dan hitam masing-masing 1 buah (berfungsi untuk menghubungkan lampu dengan sunber listrik). 7. Lensa cembung 3 buah dan cekung 2 buah (berfungsi untuk memfokuskan cahaya dan untuk



melihat bayangan yang telah dibiaskan oleh lensa). 8. Tumpakan berpenjepit 4 buah 9. Difragma anak panah 1 buah (berfungsi untuk mencegah over exposure pada saat memotret benda dekat {macro}). 10. Layar 1 buah ( berfungsi untuk melihat bentuk bayang) 5. Prosedur Praktikum 1. Persiapkan semua peralatan yang dibutuhkan. 2. Susun rangkaian alat dan bahan sesuai intruksi dosen pengasuh atau asisten. 3. Hidup catu daya , berikan tegangan masukan 12 volt. 4. Tentukan jarak antara benda ke lensa L1(S1) 5. Geser –geser L2 dan layar untuk memdapatkan bayangan pada layar 6. Ukur jarak lensa L1 ke L2(s) 7. Ukur jarak dari lensa L2 (S2) 6. Hasil dan Pembahasan 1. Hasil No Jarak fokus lensa (f) S1 S S2 1 F1=50 mm F2=100 mm Fgab=3,33 cm Voltase=12 volt 4 0 43 2 5 0 11 3609 4707 5806 Untuk memperoleh 1/fgab maka bisa menggunakan: No S1 + S2 S1 x S2 f.gab f.gab2 1 4+43=47 172 3,66 13,39 2 5+11=16 55 3,44 11,83 3 6+9=15 54 3,6 12,96 4 7+7=14 49 3,5 12,25 5 8+6=14 48 3,66 13,39 17,86 63,82 Maka Fgab =Σ fgab/n = 17,86/5 = 3,572 cm f= f= ΔF = = = = = = 0,059 cm 2. Pembahasan – Pada praktikum ini digunakan dua lensa yaitu lensa Cekung dan lensa Cembung, dengan 5 kali dilakukan pergeseran jarak antara benda dan lensa sehingga terbentuk sebuah bayangan benda yang berbeda. Semakin jarak di ubah maka : BAYANGAN BENDA BENDA DIPERKECIL – Sifat bayangan ynag terbentuk nyata dan terbalik



– Table analisi penyebab perbedaan 7. Kesimpulan 1. Lensa adalah salah satu system optic berupa medium yang dibatasi oleh dua atau lebih permukaan bias yang memiliki sumbu utama bersama. 2. Dan secara garis besar, lensa terbagi menjadi dua, lensa cembung (positif) dan lensa cekung (negatif). Macam-macam lensa cembung (positif) adalah : Biconvex, Planconvex,dan Convex-concave Macam-macam lensa cekung (negatif) adalah : Biconcave, Planconcave, dan Concave-convex Cara menentukan titik fokus suatu lensa adalah dengan menggunakan rumus berikut: 1/s+1/s’ =1/f (5.1) Bayangan yang terbentuk dari lensa positif bersifat nyata, tegak, diperbesar.Sedangkan pada lensa negatif bersifat maya, terbalik, dan diperkecil. Daftar pustaka Soeharto.1992.Fisika Dasar II.Jakarta:Gramedia. Soedojo, Peter. 1999. Fisika Dasar. Yogyakarta: Andi. Giancoli.D.C. 2001. Fisika. Jilid 2. Erlangga. Jakarta . http://otenyayie.blogspot.com/ http//:Google.com/image/lensa http//:Google.com/search/lensa http://hjciah67.blogspot.com/ http://hendrikgrub.blogspot.com/ http://rez-dwhitewolfz.blogspot.com