MENENTUKAN FOKUS LENSA
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA
DASAR
Oleh Kelompok E1.4
1.
M. Zulfikar A. (131810301029)
2. Lilis Indah Rahmawati (131810301057)
3. Moh. Ihsan Fadli (131810301058)
LABORATORIUM FISIKA DASAR
JURUSAN FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS JEMBER
2013
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Lensa adalah suatu medium
transparan yang dibatasi oleh dua permukaan melengkung yang merupakan garis
sferis, meskipun satu dari permukaan lensa itu dapat merupakan bidang datar,
karena itu suatu gelombang datang mengalami dua pembiasan ketika melewati lensa
tersebut. Lensa terbagi menjadi dua jenis, yaitu lensa cembung (+) dan lensa
cekung (-). Hasil bayangan akibat pembiasan kedua jenis lensa ini berbeda, ada
yang diperkecil, ada yang diperbesar, serta ada pula yang terbalik atau tegak.
Bayangan tersebut ada yang bersifat maya atau tidak tertangkap layar dan ada
pula yang nyata atau tertangkap layar.
Adanya biasan cahaya bayangan bisa
terlihat atau nampak. Untuk mengetahui penentuan fokus lensa baik pada lensa
cembung (+) maupun lensa cekung (-). Penentuan jarak fokus lensa cembung dengan
menentukan terlebih dahulu letak fokus lensa, kemudian meletakkan benda dengan
jarak tertentu dengan fokus lensa dan mengamati pula bayangan yang terbentuk.
Pada lensa cekung dengan menyusun alat-alat pada landasan optis kemudian
mengamati dan mencatat bayangan yang terbentuk dengan jelas.
Kita tidak dapat memusatkan cahaya
dengan cermin datar, karena cahaya yang dipantulkan oleh cermin akan menyebar,
seolah-olah dating dari suatu bayangan maya didalam cermin. Dengan
mempergunakan beberapa cermin datar. Terjadi perbedaan antara cahaya yang
dating dari sebelah kiri atau sebelah kanan lensa dengan jarak fokusnya yang
sama.
1.2
Rumusan
Masalah
Adapun rumusan masalah dalam
praktikum menentukan fokus lensa adalah:
1. Bagaimana
pengaruh pergeseran objek yang membentuk bayangan dengan jarak fokus benda?
2. Bagaimana
perbandingan besar jarak lensa cembung dan besar jarak lensa cekung?
3. Berapakah
perbandingan hasil lensa cekung dan lensa cembung?
1.3
Tujuan
Tujuan dalam praktikum menentukan
fokus lensa adalah:
1. Untuk
mengetahui pengaruh pergeseran objek yang membentuk bayangan dengan jarak fokus
benda.
2. Untuk
mengetahui perbandingan besar jarak lensa cembung dan besar jarak lensa cekung.
3. Untuk
mengetahui perbandingan hasil lensa cekung dan lensa cembung.
1.4
Manfaat
Manfaat yang dapat diambil pada
praktikum menentukan fokus lensa dalam kehidupan sehari-hari yaitu kita dapat
memanfaatkan lensa sebagai alat optik untuk melakukan aktivitas, kita dapat
memusatkan cahaya dengan cermin dan mengetahui bentuk bayangan, dan dapat
membedakan penggunaan lensa pada tiap-tiap alat optik pada kacamata, teropong,
kamera, mikroskop dan masih banyak lagi penggunaan lensa yang lain.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Lensa adalah suatu medium transparan yang
dibatasi oleh dua permukaan melengkung(biasanya sferis), meskipun satu dari
permukaan lensa itu dapat merupakan bidang datar. Karena itu suatu gelombang
datang mengalami dua pembiasan ketika melewati lensa tersebut. Untuk
menyederhanakan anggaplah bahwa medium kedua sisi lensa tersebut adalah sama
dan mempunyai indeks bias satu (seperti udara) dan indeks bias lensa adalah
n(Alonso,1992).
Lensa dibagi menjadi dua jenis yaitu
cembung (+) dan lensa cekung (-). Lensa-lensa ini mempunyai perbedaan. Lensa
cembung merupakan lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan sinar, sedangkan
lensa cekung merupakan lensa divergen yang sifatnya menyebarkan
sinar(Yulianti,1997).
Lensa memiliki bagian-bagian penting.
Permukaan lensa depan berupa suatu busur lingkaran atau suatu bidang datar.
Permukaan lensa yang berupa suatu busur lingkaran tentu saja mengikuti
persamaan lingkaran dan memiliki radius kelengkungan (R)(Zemansky,1994).
Lensa yang memiliki permukaan datar
dianggap memiliki radius kelengkungan yang besarnya tak terhingga, lensa juga
memiliki pusat kelengkungan dan titik fokus. Pusat optik adalah titik dimana lensa dimana berkas sinar yang
melalui titik akan diteruskan tanpa dibiaskan, fokus utama (F) adalah dimana
berkas sinar sejajar akan dikumpulkan. Jarak fokus pada lensa merupakan jarak antara
pusat optik dan fokus utama lensa(Sutrisno,1979).
Gambar
2.1 Pembentukan Bayangan Lensa Cembung
(Sumber:
Petunjuk Praktikum Fisika Dasar).
Lensa cembung adalah lensa yang kelengkungan
bagian luarnya memantulkan cahaya (divergen atau negatif).
Gambar
2.2 Cermin Cembung
(Sumber
: Azas-azas Fisika Jilid Tiga Optika,1992).
Sinar-sinar
istimewa pada cermin cembung:
1. Sinar
datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
2. Sinar
datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar
datang menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan seolah-olah berasal
dari titik itu juga(Soedojo,1992).
Lensa
cekung adalah kelengkungan bagian dalamnya yang memantulkan cahaya (konvergen
atau positif).
Gambar 2.3 Cermin Cekung
(Sumber
: Azas-azas Fisika Jilid Tiga Optika,1992).
Sinar-sinar
istimewa pada cermin cekung
1. Sinar
datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
2. Sinar
datang melalui titik fokus, dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar
datang melalui titik pusat kelengkungan dipantulkan melalui titik itu
juga(Soedojo,1992).
BAB 3. METODE PERCOBAAN
3.1
Alat
dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang
digunakan dalam praktikum menentukan fokus lensa ini yaitu:
1. Sumber
cahaya dan perlengkapannya 1 set, berfungsi sebagai penentu fokus lensa.
2. Lensa
cembung, lensa cekung, cermin cekung, berfungsi sebagai bahan yang di cari
fokus lensanya.
3. Layar,
berfungsi sebagai penerima bayangan dari lensa.
4. Mistar,
berfungsi sebagai pengukur jarak.
3.2
Desain
Percobaan
Adapun desain percobaan yang
digunakan dalam praktikum menentukan fokus lensa adalah:
3.2.1
Lensa Cembung
Gambar
3.1 Lensa Cembung
(Sumber:
Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, 2013).
3.2.2
Lensa Cekung
Gambar
3.2 Lensa Cekung
(Sumber:
Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, 2013).
3.3
Langkah
Kerja
Adapaun langkah kerja yang ditempuh
untuk menyelesaikan praktikum menentukan fokus lensa yaitu:
3.3.1
Menentukan jarak fokus
lensa cembung (bikonvek) dengan metode:
3.3.1.1 Pergeseran
objek/benda sedangkan lensa cembung tetap (3.1)
1. Letak
fokus pertama (F) atau fokus kedua (F’) ditentukan terlebih dahulu.
2. Benda
diletakkan pada jarak antara F dengan lensa, jaraknya dicatat.
3. Bentuk
bayangan didapatkan pula yang terjadi pada point 2 dan jaraknya dicatat yang
diukur dari lensa.
4. Point
2 dan 3 diulangi sebanyak 3 kali.
5. Benda
diletakkan antara F dan 2 kali F dan jaraknya dicatat dari lensa.
6. Bentuk
bayangan didapatkan yang terjadi pada point 5 dan jaraknya di catat dari lensa.
7. Point
5 dan 6 diulangi sebanyak tiga kali.
8. Benda
diletakkan pada jarak yang lebih jauh dari 2 kali F dan jaraknya dicata dari
lensa.
9. Bentuk
bayangan didapatkan yang terjadi pada point 8 dan jaraknya dicatat yang dikur
dari lensa.
10. Point
8 dan 9 diulangi sebanyak tiga kali.
3.3.1.2 Pergeseran
lensa cembung edangkan objek atau benda tetap. (perhatikan gambar 3.2)
1. Peralatan
dilandasan optis yang telah disediakan disusun. Kedudukan benda dan layar (1)
dicatat.
2. Benda
digeser sepanjang landasan optis (posisi di A). Sehingga diperoleh bayangan
yang jelas(nyata,terbalik dan diperbesar) di layar . Posisi pandang tersebut (H1)
dicatat diulangi 3 kali pengukuran,
3. Lensa
(posisi di B) digeser kembali hingga diperoleh bayangan yang jelas
(nyata,terbalik dan diperbesar) dilayar posisi kedua (H2) dicatat,
diulangi 3 kali pengukuran.
4. Nilai
H didapatkan yaitu: H=H1 – H2.
3.3.2. Menentukan
jarak Fokus Lensa Cekung (bikonkav) Gambar (3.4)
1. Peralatan
dilandasan optis yang telah disediakan disusun, bayangan yang jelas didapatkan
pada layar, dicatat jarak antara lensa cembung dan layar (V1).
2. Sebuah
lensa cekung, diletakkan antara lensa cembung dan layar.
3. Layar
digeser hingga diperoleh bayangan yang jelas. Jarak dicatat antara lensa dan
layar (V2) dan jarak anatara lensa cembung dan l;ensa cekung (d).
4. Dengan
posisi yang sama diulangi, tiga kali pengukuran.
3.4
Metode
Analisis
Metode analisis yang digunakan
dalam praktikum menentukan fokus lensa adalah:
Mencari jarak fokus lensa cembung
(fp)
+
= 
. . . . . . (3.4.1)
Fp = L2 – H2
. . . . . . (3.4.2)
4L
= 
- 
. . . . . . (3.4.3)
= 
atau = 
. . . . . . (3.4.4)
fp = 
|
n – 1
I = Dfp x 100 %
fp
K = 100% - I
AP = 1 – log Dfp
fp
fn = 
n – 1
I = Dfn x 100 %
fn
K = 100% - I
AP = 1 – log Dfn
Fn
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1
Hasil
Hasil yang diperoleh dari
pengamatan menentukan fokus lensa adalah sebagai berikut.
4.1.1 Menentukan
Jarak Fokus Lensa Cembung.
|
Ulangan
|
F
|
s
|
s’
|
L
|
H1
|
H2
|
H
|
(fp ±
Dfp)
|
I
|
K
|
AP
|
|
1
|
10cm
|
15cm
|
23cm
|
50cm
|
13cm
|
35cm
|
22
|
(10.08±0)
|
O%
|
100%
|
1
|
|
2
|
10cm
|
15cm
|
27cm
|
50cm
|
12cm
|
34cm
|
22
|
||||
|
3
|
10cm
|
15cm
|
26cm
|
50cm
|
12cm
|
34cm
|
22
|
v Bayangan
diruang 2 :Nyata, Terbalik, Diperbesar.
v Bayangan
diruang 3 :Nyata, Terbalik, Diperkecil.
4.1.2 Menentukan
Jarak Fokus Lensa Cekung.
|
Ulangan
|
V1
|
V2
|
D
|
 n |
Dfn
|
(
 n
±
Dfn)
|
I
|
K
|
AP
|
|
1
|
36cm
|
22cm
|
23cm
|
1336.7
|
166.27
|
(1336.7 ±
166.27)
|
12.44%
|
87.56%
|
2
|
|
2
|
36cm
|
22cm
|
23cm
|
||||||
|
3
|
36cm
|
23cm
|
24cm
|
v Bayangan :Nyata, Terbalik, Diperbesar.
4.2
Pembahasan
Bayangan yang ditangkap oleh lensa
dapat dipengaruhi oleh letak anatara cermin dengan sumber bayangan, tinggi
rendahnya letak lensa, jarak layar terhadap sumber cahaya, sumber cahaya juga
berpengaruh terhadap bentuk bayangan dan juga jenis lensa. Bayangan yang
terbentuk oleh fokus lensa cembung diruang 2 adalah nyata, terbalik dan
diperbesar, dan bayangan yang terbentuk diruang 3 adalah nyata, terbalik dan
diperkecil.
Jarak mempengaruhi bayangan yang
dibentuk, dan pergeseran objek yang membentuk bayangan juga mempengaruhi. Benda
mempunyi pengaruh terhadap bentuk byangan untuk menbuat benda agar bisa
ditangkap oleh layar terhadap besar atau kecilnya, jelas atu tidaknya bentuk
benda yang terbentuk.
Bayangan yang dibentuk lensa saat
bendatetap dan jarak lensanya diubah-ubah sangat berpengaruh terhadap hasilnya,
saat jarak antar lensa dengan sumber dekat maka bayangannya belum tentu jelas.
Hail ini terjadi juga apabila jarak antara bend dengan layar terlalu jauh maka
bentuknya tidak jelas/semu. Bayangan hanya akan terlihat jelas apabila antara
layar dengan lensa terhadap sumber tepat.
Lensa cembung dan lensa cekung yang
diubah-ubah akan berpengaruh terhadap bayangan yang dibentuk,pada saat lensa
cembung dan lensa cekung jaraknya sangat dekat bayangan yang terbentuk terlihat
semu, pada saat jaraknya terlalu jauh bayangan yang terbentuk akan tidak jelas.
Layar akan menangkap bentuk bayangan dengan tepat apabila jaraknya tepat.
Beberapa factor yang mempengaruhi
bentuk bayangan antara lain adalah jarak antarab sumber cahaya dengan lensa,
jarak antara lensa dengan layar, dan bentuk benda yang dibuat, itu menurut
dasar alat-alatnya, dari segi teknis juga berpengaruh, salah satunya factor
dari praktikan yang kurang sungguh-sumgguh untuk melakukan pengamatan.
Pengukuran pada menentukan jarak
fokus lensa cembung didapatkan bahwa fokusnya adalah 10cm pada 3kali
pengulangan dengan jarak lensa pada layar yang berbeda yaitu 23cm,27cm dan
26cm. Nilai darijarak lensa cembung kelayar atau (v1) bernilai lebih
besar dari pada jarak lensa cekung kelayar (v2) dan bayangan yang
terbentukadalah nyata, terbalik dan diperbesar. Hal ini dikarenakan jaraknya
juga lebih jauh antara lensa cembung kelayar dari pada lensa cekung kelayar.
BAB 5. PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang didapat dalam
praktikum menentukan fokus lensa, yaitu:
1. Lensa
cembung merupakan lensa yang bersifat mengumpulkan sinar, dan lensa cekung
merupakan lensa yang bersifat menyebarkan sinar.
2. Bayangan,
dan bayangan yang terbentuk pada lensa cembung diruang 2 adalah nyata, terbalik
dan diperbesar, dan bayangan yang terbentuk diruang 3 adalah nyata, terbalik
dan diperkecil. Sedangkan bayangan yang terbentuk pada lensa cekung adalah
nyata, terbalik dan diperbesar.
5.2 Saran
Praktikan
hendaknya melakukan praktikum dengan lebih serius dan hati-hati agar hasil yang
diperoleh lebih akurat, dan praktikan juga dalam melakukan praktikum dengan
terlebih dahulu memahami metode atau prosedur kerja dari praktikum yang
dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Alonso,M.1992.Dasar-Dasar Fisika Universitas Edisi Kedua.Jakarta:Erlangga.
Soedojo,P.1992.Azas-Azas Fisika Jilid Tiga Optika.Yogyakarta:Gjah Mada University
Press.
Sutrisno,1979.Fisika Dasar Gelombang dan Optik.Bandung:ITB.
Yulianti,N.1997.Petunjuk Praktikum Fisika Dasar.Jember:Universitas
Jember.
Zemansky,S.1994.Fisika Untuk Universitas Mekanika
Panas,Bunyi.Jakarta: Binacipta.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar