OPTIKAPERCOBAAN C1RUMUS-RUMUS LENSA

1. TUJUAN1. Menentukan jarak fokus tunggal dan gabungan.1. Menentukan cacat bayangan aberasi.1. Mengurangi cacat bayangan dengan diafragma.

1. ALAT-ALAT DAN PERLENGKAPAN1. Bangku optik1. Celah sebagai benda (berupa anak panah)1. lampu (2 macam)1. layar1. lensa positiv kuat(-+) dan positif lemah (+)1. lensa negatif (-)1. diafragma

1. TEORI1. MENENTUKAN JARAK FOKUS LENSA POSITIF

Gambar ISebuah benda (PQ) diletakan didepan lensa positif, dan bayangan PQ yang terbentuk dibelakang lensa, dapat diamati pada sebuah layar, jika m perbesaran bayangan, dari segitiga POQ dan P OQ. Sudut QOP = Q OP maka :

............................................................. (1)

Jarak fokus lensa f dapat ditentukan dari persamaan : Atau .....................................................................(2)Cara lain untuk menentukan jarak fokus (f) lensa positif adalah dengan cara Bessel (lihat gambar)

Gambar IIPada suatu jarak layar dan benda yang tentu dapat diperoleh bayangan yang diperbesar dan diperkecil hanya dengan menggeser lensa saja. Maka jarak fokus.............................................(3)

Dimana:f= jarak fokus lensaL= jarak benda kelayar

e= jarak antara dua kedudukan lesa dimana dapat bayangan yang diperbesar dan diperkecil, pada keadaan tersebur S1=S2 ; S2=S

1. MENENTUKAN JARAK LENSA NEGATIFLensa negatif hanya membentuk bayangan nyata dari benda maya, untuk ini dipergunakan lensa-lensa positif untuk membentuk bayangan nyata. Bayangan pada layar oleh lensa positif merupakan benda untuk lensa negatif. Jarak lensa positif kelayar mula-mula ini, merupakan jarak benda S. Jika layar digeser akan tebentuk bayangan jelas pada layar, maka jarak layar ke lensa negatif setelah digeser merupakan jarak bayangan S.Jarak fokusnya dapat ditentukan dengan persamaan :........................................(4)

1. JARAK FOKUS LENSA GABUNGANUntuk lensa gabungan berlaku ..............................................(5)Jadi bila f1 dan f2 diketahui, maka dapat dicari, dengan asumsi bahwa tidak ada celah diantara kedua lensa.

1. DAFTAR PUSTAKA1. Tyler, Edward Arnold, A labolatory Manual of physic. 19671. Sears Zemansky, college Physic, Add Wesley. 19601. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN1. MENENTUKAN FOKUS LENSA POSITIF DENGAN PEMBESARANNYA1. Susunlah pada bangku optik berturut turut celah bercahaya, lensa positif dan layar1. Aturlah lensa dan layar sehingga dapat diperoleh bayangan yang nyata dan jelas pada layar1. Ukurlah jarak layar kelensa (dalam tabel)1. Ukurlah juga perbesarannya pada saat itu1. Lakukan beberapa kali untuk jarak benda kelensa yang berlainan1. MENENTUKAN JARAK FOKUS DAN LENSA GABUNGAN1. Susunlah seperti E-1 percobaan diatas !1. Atur jarak layar dan benda pasa suatu jarak tertentu. Geserlah lensa sehihngga didapat bayangan yang diperbesar (kedudukan 1). Catatlah kedudukan ini !1. Geser lensa kearah layar, maka akan terjadi bayangan yang diperkecil (kedudukan 2) catatlah kedudukan ini !1. Catat pula jarak benda dan layar (semua dalam tabel)Ulangi pengamatan ini !1. MENENTUKAN JARAK FOKUS DAN LENSA GABUNGAN1. Rapatkan / tempelkan lensa positif kuat dengan lensa positif lemah sehingga dapat dianggap sebuah lensa saja !1. Lakukan pengukuran seperti pada percobaan E-1 !1. MENENTUKAN JARAK FOKUS LENSA NEGATIF1. Susunlah pada bangku optik benda celah. Lensa positif kuat dan layar. Atur lensa sehingga didapat bayangan nyata dan jelas! Catat kedudukan layar!1. Sisipkan negatif antara layar dan lensa positif !1. Atur layar untuk memperoleh bayanga sejati lagi (bila tidak mungkin, lensa negatif dapat sedikit digeser). Catat kedudukan lensa negatif dan layar (saat sebelum dan sesudah digeser) !1. Ulangi langkah tiga beberapa kali !(catat dalam bentuk tabel)1. CACAT BAYANGAN1. Sebagai benda ambil celah bulat dan terangi dengan lampu. Buatlah bayangannya dengan pertolongan lensa positif kuat !1. Kemudian geser layar mendekati benda perlahan lahan dan amati warna tepi bayangan tersebut; sekali lagi geser layar menjauhi benda dan amati warna tepi bayangan !1. Catat kedudukan benda dan layar untuk kedudukan warna warna tertentu yang berbeda. ( terutama merah dan biru) !1. Ulangilah langkah 1 diatas dan gambarkan bentuk bayangan !1. Serongkan bidang lensa terhadap poros utama, dan gambarkan kembali bayangannya sekarang !1. Ulangi percobaan 4 dan 5 dengan menggeser geserkan layar menjauhi dan mendekati lensa !1. Ulangi langkah 1 6 tetapi menggunakan diafragma (penyeka berkas cahaya). (catatlah perbedaannya) !

1. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN1. Gambar susunan benda lensa dan layar untuk semua percobaan yang saudara lakukan !1. Hitunglah jarak titik api lensa positif kuat secara grafik dari persamaan s = f (m+1) !1. Hitung pula dengan rumus bessel !1. Terangkan dengan cara mana yang paling baik!1. Hitung jarak titik api lensa gabungan kemudian hitung jarak titik api lensa positif lemah.1. Kesalahan apa yangmungkin terjadi disini ?1. Hitung jarak titik api lensa negatif1. Bagaimana hasil pengamatan mengenai cacat bayangan pada percobaan E no 5c. Apa kesimpulan anda mengenai indeks bias lensa tersebut ?1. Bagai mana hasil pengamatan cacat bayangan berikutnya (E no. 5e,5f). Apa kesimpulan saudara ?1. Bagaimana hasilnya setelah menggunakan diafragma ?Apa kesimpulan saudara ?

1. JAWABAN TUGAS AKHIR

1. Gambar susunan benda lensa dan layar untuk semua percobaan yang saudara lakukan !0. Lensa positif

0. Lensa negatif

1. Hitunglah jarak titik api lensa positif kuat secara grafik dari persamaan s = f (m+1) !NOSS'f1Mf2f rata-rataff

12076.215.843.8115.8415.8416.010.4

22545.416.121.8116.1516.135

33033.315.781.1115.7815.78

4352915.850.8215.9315.89

5402615.750.5217.116.425

1. Hitung pula dengan rumus bessel !Rumus Bessel: NOLS'1S'2e = [S'1 - S'2]f = ff

1755222.329.715.815.70.1

28057.920.93715.7

38563.119.643.515.6

1. Terangkan dengan cara mana yang paling baik!Cara bessel maupun cara gaus keduanya sama sama baik, walaupun hasilya tidak begitu sama akurat hanya mempunyai sedikit perbedaan.

1. Hitung jarak titik api lensa gabungan kemudian hitung jarak titik api lensa positif lemah.NOSS'f gabf rata-rataff

1121777.047.040.1

21513.57.1

318127.2

42110.87.1

5249.26.8

1. Kesalahan apa yangmungkin terjadi disini ?Kesalahan yang mungkin bisa terjadi adalah kesalahan pada saat mengukur jarak bayangan dan jarak sumber cahaya pada lensa karena keterbatasan alat yang digunnakan.

1. Hitung jarak titik api lensa negatifNOSS'f gabf rata-ratafrf

1-622.3-9-9.05-9.050.03

2-731-9.04

3-866-9.1

1. Bagaimana hasil pengamatan mengenai cacat bayangan pada percobaan E no 5c. Apa kesimpulan anda mengenai indeks bias lensa tersebut ?Apabila lensa digeser mendekati sumber cahaya maka akan menghasilkan indeks bias warna merah. Sedangkan apabila lensa digeser menjauhi sumber cahaya maka akan menghasilkan indeks bias warna biru.

1. Bagai mana hasil pengamatan cacat bayangan berikutnya (E no. 5e,5f). Apa kesimpulan saudara ?Bayangan benda agak terlihat jelas, pada saat bidang lensa diserongkan terhadap poros utama.

1. Bagaimana hasilnya setelah menggunakan diafragma ?Bayangan benda terlihat jelas. Maka dari itu cacat bayangan dapat diantisipasi dengan menggunakan diafragma.

UNIVERSITAS NURTANIO BANDUNGFAKULTAS TEKNIKLABORATORIUM FISIKA DASARJl. Padjajaran No.219 Bandung 40172 Telp./Fax.(022)6034484TABEL PERCOBAAN C1RUMUS RUMUS LENSA

Hari / Tanggal: Senin, 22 Desember 2014Suhu Kamar Awal: 23 CWaktu Mulai: 08.00 WIBSuhu Kamar Akhir: 24 CWaktu selesai: 11.00 WIBKelembaban Awal: 78%Kelompok (Hari): 4 (Senin)Kelembaban Akhir: 79%Nama (NPM): 1. Ilham Fauzi (40201114016)Barometer Awal: 992 mBar 2. Indra M.Yasin (40201114017)Barometer Akhir: 992 mBar 3. Jajang Nurjaman(40201114018)

TABEL 1 : LENSA F (+) / Metoda GaussNOSS'f1Mf2f rata-rataff

12076.215.843.8115.8415.8416.010.4

22545.416.121.8116.1516.135

33033.315.781.1115.7815.78

4352915.850.8215.9315.89

5402615.750.5217.116.425

TABEL 1 : LENSA F (++)NOSS'f1Mf2f rata-rataff

11567.212.264.4812.2612.2612.20.07

2203212.31.612.312.3

32524.112.270.9612.2912.28

43020.212.070.6712.0912.08

53518.512.10.5212.1712.135

TABEL 2 : LENSA F (+) / Metoda BesselNOLS'1S'2e = [S'1 - S'2]f = ff

1755222.329.715.815.70.1

28057.920.93715.7

38563.119.643.515.6

TABEL 2 : LENSA F (++) NOLS'1S'2e=[S'1 - S'2]f = ff

17054.21539.212.012.060.5

27559.51643.512.4

3806513.851.211.8

TABEL 3 : LENSA GABUNGAN NOSS'f gabf rata-rataff

1121777.047.040.1

21513.57.1

318127.2

42110.87.1

5249.26.8

TABEL 4 : LENSA F ( - )NOSS'f gabf rata-ratafrf

1-622.3-9-9.05-9.050.03

2-731-9.04

3-866-9.1

TABEL 5 : CACAT BAYANGANNOSS'merahS'biruf merahfff biruff

13020.52212.1712.140.0712.6913.390.2

23518.51912.112.31

34017.51812.1712.17

Note: Kolom Nilai diisi oleh asisten pengawasNoNama (NPM)NILAI

Ujian Awal(Sebelum Praktikum)Pelaksanaan

1Ilham Fauzi (40201114016)

2Indra M.Yasin (40201114017)

3Jajang Nurjaman(40201114018)

Bandung , 22 Desember 2014Asisten PengawasA.n. Kelompok

Drs. H. Amin KamaludinIlham Fauzi

Asisten Pembimbing

Ir. Hari Karyawan

PERCOBAAN D2JEMBATAN WHEATSTONE1. TUJUAN1. Menentukan harga suatu hambatan dengan menggunakan metoda jembatan wheatstone 1. Manfaatkan rancangan jembatan wheatstone untuk menentukan :1. Stain gauge / strees1. Suhu1. Tekanan

1. ALAT DAN PERLENGKAPAN1. Sumber arus / tegangan1. Bangku hambatan1. Komutator1. Galvanometer / zerodetector1. Meja ukur (Lengkap)1. Kabel kabel penghubung1. 3 hambatan yang ditentukan besarnya

1. TEORISuatu jembatan wheatstone adalah suatu susunan rangkain saperti pada gambar 1.

Gambar 1

Dalam prakteknya R1 dan R2 dapat merupakan sebuah kawat A B seperti pada gambar 2.Dimana :k= komutator untuk merubah arah arusRb= hambatan yang diketahui (dalam percobaan ini berupa bangku hambatan)Rx = hambatan yang harus dicari harganyaG = galvanometer dihubungkan dengan C dan DL = A B = kawat hambatan lurus pada mistarST = sumber tenaga (Power Supply)

Dengan Letak :L1 disisi 1 dengan hambatan R1L2 disisi 2 dengan hambatan R2 Rb disisi 1 dengan hambatan Rb Rx disisi 1 dengan hambatan Rx Jika jarum galvanometer (G) menunjukan nol, berarti tidak ada arus yang melalui G. Jika tidak ada benda potensial antara titik C dan D, sehingga : Vc = Vd ..........................................................(1)Maka dengan di dapat persamaan : R2 Rx = Rb .......................................(2) R1 Jika kawat A B serba sama dengan hambatan tiap satuan panjang p, maka persamaan (2) menjadi : L2 P A Rx = Rb ......................................(3) L1 P AAtau : L2 Rx = Rb .......................................(4) L1

Disini terlihat bahwa harga harga yang dapat diperlukan adalah perbandingan antara L2 dan L1 atau panjang kawat antara BD dan AD.

1. DAFTAR PUSTAKA Blocman, A.F.P,H. Dan mesritz, AD. Alat alat ukur listrik dan rangkainnya.1. PERCOBAAN YANG HARUS DILAKUKAN1. Susunlah rangkain seperti pada gambar 2, komutator K tetap terbuka, dan belum dihubungkan dengan sumber arus.1. Arus mula mula dipasang minimum dengan cara mengatur hambatan pengatur yang ada didalam sumber arus, atau tegangan yang terkecil.1. Setelah rangkain diperiksa oleh asisten, dengan persetujuannya, barulah komutator dihubungkan dengan sumber arus.1. Dengan kontak geser D kira kira berada di tengah tengah L, usahakan agar simpangan jarum galvanometer G menjadi nol dengan cara mengubah ubah besarnya hambatan Rb.1. Buatlah arus menjadi lebih besar sadikit demi sedikit, geserlah kontak geser D, usahakan simpangan jarum galvanometer monjadi nol.1. Jika kedudukan ini telah tercapai, catatlah L1 dan L2.1. Balikkan arah arus dengan mengubah kedudukan komutator K, ulangi percobaan 5 dan 6.1. Putuskan hubungan komutator dengan sumber arus. Ganti (Tukar) letak R8 dan Rx (Rb sekarang terletak pada tempat Rx semula dan sebaliknya).1. Ulangi percobaan 2 s/d 7 untuk kedudukan ini.1. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk Rx lain.1. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedua Rx dalam keadaan seri.1. Ulangi percobaan 2 s/d 9 untuk kedua Rx dalam keadaan pararel.

DAFTAR PENGAMATAN DAN PERHITUNGANSISI 3SISI 4KEDUDUKAN DRata - rata PanjangPerhitungan Sisi

( Panjang Sisi 1 - L1 )Harga III( L2 )

SebelumSetelah Dan IV L1L2 = L - L1

KomutasiKomutasi

IIIIIIIVVVIVII

RbRxABC = L - cRx = Rb

RxRbRx = Rb

Harga terakhir : Rx = akar R . R 1. TUGAS AKHIR DAN PERTANYAAN 1. Gambarlah rangkain yan saudara buat serata peralatan yang anda rangkai. Beri tanda pada kutub negatif dan positip bila perlu !1. Hitunglah harga masing masing Rx beserta masing masing ketelitiannya !1. Hitunglah Rx dalam keadaan seri menurut teori (rumus rangkaian seri) !1. Hitunglah Rx dalam keadaan pararel menurut teori (rumus rangkaian pararel) !1. Hitunglah Rx dalam keadaan seri dan pararel !

1. JAWABAN TUGAS AKHIR1. Gambar rangkaian

Dimana : k = komutator untuk mengubah arah arus Rb = hambatan yang diketahui (dalam percobaan ini berupa bangku hambatan ) Rx = hambatan yang dicari harganya G = galvanometer dihubungkan dengan C dan D L = A B = kawat lurus pada mistar ST = sumber tegangan (Power Supply)1. Harga masing masing Rx dan ketelitiannya.Tabel 11. Rx = L2 . Rb = 360 L11. Rx = 336,051. Rx = 354,921. Rx = 342,851. Rx = 271,94

Tabel 21. Rx = L2 . Rb = 79,3 L11. Rx = 54,61. Rx = 55,51. Rx = 49,21. Rx = 45,96

Tabel 31. Rx = L2 . Rb = 140,65 L11. Rx = 102,541. Rx = 113,381. Rx = 124,391. Rx = 124,021. Rx dalam keadaan seri Rtotal = R1 + R2 + R3 = 333,15 + 56,91 + 120,99 = 511,051. Rx dalam rangkain pararel 1 / Rtotal = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 = 1/333,15 + 1/56,91 + 1/120,991 / Rtotal = 4488,6Rtotal = 0,00021. Rx dalam rangkain seri Rx= .Rb1. Rx = 160,47 1. Rx = 347,171. Rx = 398,171. Rx = 814,291. Rx = 986,14

1. Rx dalam rangkain pararel Rx = L2 .Rb L1Rx = 0,971. Rx = 4081. Rx = 452,41. Rx = 508,11. Rx = 506,11. Rx = 483,2

UNIVERSITAS NURTANIO BANDUNGFAKULTAS TEKNIKLABORATORIUM FISIKA DASARJl. Padjajaran No.219 Bandung 40172 Telp./Fax.(022)6034484TABEL PERCOBAAN D2JEMBATAN WHEASTONE

Hari / Tanggal: Senin, 12 Januari 2015Suhu Kamar Awal: 25 CWaktu Mulai: 08.30 WIBSuhu Kamar Akhir: 26 CWaktu selesai: 10.20 WIBKelembaban Awal: 78 %Kelompok (Hari): 4 (Senin)Kelembaban Akhir: 74 %Nama (NPM): 1. Ilham Fauzi (40201114016)Barometer Awal: 992 mBar 2. Indra M.Yasin (40201114017)Barometer Akhir: 992 mBar 3. Jajang Nurjaman(40201114018)

TABEL 1 : RX (1)NORbL1L2 = 49.5-CRxiRXRXRX

abc

12522.52222.2527.2530.6229.9529,950.82

23024.52424.2525.2531.24

33527272722.529.17

4402928.528.7520.7528.87

55031313118.529.84

TABEL 2 : RX (2)NORbL1L2 = 49.5-CRxiRXRXRX

abc

16023.523.523.52666.3866.4566,450.4

27025.32525.1524.3567.77

37526.926.326.622.964.57

48027.52727.7522.0864.44

59028282821.569.11

TABEL 3 : RX (3)NORbL1L2 = 49.5-CRxiRXRXRX

abc

115024.524.524.525153.06151.28151,280,3

216025.225.625.424.1151.81

316525.925.725.823.7151.57

417026.526.326.423.1148.75

51802726.826.922.6151.23

TABEL 4 : RX (1) DAN RX (2) SERINORbL1L2 = 49.5-CRxiRXRXRX

abc

16018.71818.3531.15101.85101.40101,400.8

28022222227.5100.00

39023.7523.2523.52699.57

410024.524.524.525102.04

511025.625.425.524103.53

TABEL 5 : RX (2) DAN RX (3) PARALELNORbL1L2 = 49.5-CRxiRXRXRX

abc

1452524.524.7524.7545.0046.4646,460,5

25025252524.549.00

36028282821.546.07

47029.7530.253019.545.50

57530.7530.2530.51946.72

Note: Kolom Nilai diisi oleh asisten pengawasNoNama (NPM)NILAI

Ujian Awal(Sebelum Praktikum)Pelaksanaan

1Ilham Fauzi (40201114016)

2Indra M.Yasin (40201114017)

3Jajang Nurjaman(40201114018)

Bandung , 12 Januari 2015Asisten PengawasA.n. Kelompok

Drs. H. Amin KamaludinIlham Fauzi

Asisten Pembimbing

Ir. Hari Karyawan