LAPORAN PRAKTIKUM

FISIKA DASARSISTEM LENSA

Disusun oleh :Nama : Oka Lingga KencanaNIM : 0903040027Prodi : Teknik InformatikaGrup : 7

LABORATURIUM FISIKAUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO

SISTEM LENSA

A. Tujuan Percobaan

1. Menentukan jarak titik fokus dari lensa posotif dan lensa negatif

2. Memahami polanya sinar dan proses terjadinya bayangan

3. Membuktikan rumus dasar lensa

B. Alat dan Bahan

1. Bangku optik

2. Lampu

3. Benda dan layar

4. Lensa positif dan lensa negatif

5. Cermin

C. Cara Kerja

Menentukan Jarak Fokus Lensa Positif dengan Metoda

Lensa Tipis

1. Susunlah alat seperti pada gambar dibawah

2. Tentukan jarak (s + b) = 100 cm

3. Atur posisi lensa sehingga diperoleh bayangan diperbesar dan

diperkecil, catat jarak benda masing-masing

4. Ulangi langkah 3, untuk jarak (s + b) sebesar 95, 90, 85, 80

dan 75 cm

5. Hitunglah jarak fokus berdasarkan persamaan

Menentukan Jarak Fokus Lensa Positif dengan Metoda

Bessel

Data-data dari percobaan A dapat digunakan untuk menentukan jarak fokus lensa

positif dengan metoda Bessel. Gunakan persamaan untuk menghitung

jarak fokus.

Menentukan Jarak Fokus Lensa Negatif

1. Bentuk bayangan nyata dengan menggunakan lensa positif

2. Catat posisi objek, lensa dan layar

3. Ganti layar dengan cermin pada posisi 1

4. Letakkan lensa negatif diantara lensa positif dan cermin

5. Gerakkan maju mundur lensa negatif untuk mendapatkan bayangan nyata di

dekat benda

6. Ukur jarak dari lensa negatif ke cermin. Jarak ini merupakan fokus lensa

negatif

D. Dasar Teori

Ada tiga macam bentuk cermin, yaitu :

1. Cermin datar

2. Cermin cekung

3. Cermin cembung

Cermin datar merupakan cermin yang tidak memiliki jari-jari kelengkungan. Sifat

bayangan yang dibentuk olehnya adalah :

Maya

Sama besar dengan bendanya

Tegak dan menghadap berlawanan arah terhadap bendanya.

Jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap cermin.

Bayangan yang dibentuk pada cermin datar adalah maya, yaitu bayangan yang terjadi

karena pertemuan perpanjangan sinar-sinar cahaya. Sinar cahaya adalah sinar yang

terdapat di depan cermin sedangkan perpanjangan sinar cahaya yang dimaksud adalah

menuju bagian belakang cermin. Pada cermin lengkung (cekung dan cembung ) ada

bayangan yang sifatnya nyata, yaitu bayangan yang terjadi karena pertemuan langsung

sinar-sinar cahaya (bukan perpanjangan) dan dapat ditangkap oleh layar. Pembentukan

bayangan pada cermin datar dapat dilukiskan sebagai berikut :

lukis sinar pertama yang datang dari benda menuju cermin dan pantulkan ke mata sesuai

hukum pemantulan yaitu sudut datang = sudut pantul.

lukis sinar kedua yang datang dari benda menuju ke cermin dan dipantulkan ke mata

sesuai hukum pemantulan.

perpanjangan sinar pantul pertama dan sinar pantul kedua di belakang cermin akan

berpotongan dan merupakan bayangan.

Gambar 1. Pembentukan bayangan pada cermin datar.

II.2 Lensa

Ada dua jenis lensa, yaitu lensa cembung dan lensa cekung. Pada lensa cembung

(konveks) bagian tengahnya lebih tebal,mengumpulkan sinar (konvergen), memiliki tiga

golongan yaitu cembung ganda (bikonveks), cembung datar (plankonveks), cembung

cekung (konkaf-konveks). Pada lensa cekung (konkaf) yang bersifat memencarkan sinar

(divergen) memiliki tiga golongan, yaitu bikonkaf, plankonkaf, dan konkaf-konveks.

bikonveks plankonveks konkaf-konveks bikonkaf plankonkaf konveks-konkaf

Gambar 2. Jenis lensa

Tiga sinar istimewa pada lensa cembung :

Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus aktif f1.

Sinar datang melalui titik fokus pasif f2 dibiaskan sejajar sumbu utama.

Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa membias.

f2 O f1

Gambar 3. Pembentukan bayangan pada lensa cembung

Bayangan yang dibentuk pada lensa cembung tergantung dari letak benda tersebut.

Ada beberapa kemungkinan sifat bayangan pada lensa cembung diantaranya :

Benda terletak antara O dan f2 bayangan yang dibentuk bersifat maya tegak diperbesar.

Benda terletak di R1 bayangan yang dibentuk bersifat nyata, terbalik dan sama besar.

Benda terletak di f1 bayangan di tak terhingga (sinar bia sejajar).

Tiga sinar istimewa pada lensa cekung :

Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seakan-akan dari titik fokus aktif f1.

Sinar datang seolah-olah menuju ke titik fokus pasif f2 dibiaskan sejajar sumbu utama.

Sinar datang melalui pusat optik O diteruskan tanpa membias.

f1 f2

Gambar 4. Pembentukan bayangan pada lensa cekung

Bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung bersifat maya, tegak, dan diperkecil.

Pada lensa berlaku persamaan-persamaan :

'

111

ssf

dengan s : jarak benda ke lensa

s’ : jarak bayangan ke lensa

f : fokus lensa

Apabila n adalah indeks bias lensa dan R1, R2 jari-jari kedua bidang lensa maka :

21

11)1(

1

RRn

f

E.Pembahasan

1. Data

Data pengukuran dan perhitungan jarak fokus lensa positif :

Percobaan ke

Pengukuran Perhitungan

d=s+b (cm)

s ( cm)Sifat

Bayanganb=d-s (cm)

f rumus1 ( cm )

c (cm )f rumus 3 (cm )

1 10012 diperbesar 88 10,56

78,190,1 diperkecil 9,9 8,92

2 9511,9 diperbesar 8,31 10,41

71,483,3 diperkecil 11,7 10,26

3 9011,6 diperbesar 78,4 10,10

66,978,5 diperkecil 11,5 10,03

4 8511,7 diperbesar 73,3 10,09

61,973,6 diperkecil 11,2 9,69

5 8011,9 diperbesar 68,1 10,12

56,468,3 diperkecil 11,7 9,99

6 7512 diperbesar 63 10,08

50,962,9 diperkecil 12,1 10,14

Data pengukuran dan perhitungan jarak fokus lensa negatif

NoLensa positif Lensa Negatif

Jarak Benda

Jarak bayangan

Jarak Fokus

1 60 12,1 9,12 55 10,2 9,73 50 12,9 10,74 45 11,1 9,75 40 12,4 116 35 13,7 9,3

2. Analisa Data

a. Perhitungan fokus dengan rumus pertama

1a 1b

2a 2b

3a 3b

4a 4b

5a 5b

6a 6b

b. Menghitung c ( cm) :

1. c = 90,1 – 12 = 78,1 cm

2. c = 83,3 – 11,9 = 71,4 cm

3. c = 78,5 – 11,6 = 66,9 cm

4. c = 73,6 – 11,7 = 61,9 cm

5. c = 68,3 – 11,9 = 56,4 cm

6. c = 62,9 – 12 = 50,9 cm

b. Menghitung fokus dengan rumus 3

1.

2.

3.

4.

5.

6.

2. Kurva

a. Hubungan antara d dengan fokus :

hubungan antara d dengan fokus

75 80 85 90 95 100

0

20

40

60

80

100

120

f (cm) rumus 3

d (

cm

)

Series1 75 80 85 90 95 100

10,7 10,4 10,2 10,7 10,7 10,3

b. Hubungan antara jarak benda (+) dengan fokus benda (-) :

Hubungan jarak benda dengan fokus

12

12,2

12,4

12,6

12,8

13

13,2

13,4

13,6

95 90 85 80 75 70

jarak benda

foku

s l

en

sa n

eg

ati

f

F. Kesimpulan

Untuk menentukan jarak fokus dari lensa positif dan lensa negatif dapat dilakukan

perhitungan menggunakan metode lensa tipis dan metode Bassel (untuk lensa positif).

Untuk lensa tipis, hubungan sistematis antara jarak benda (s) dengan jarak bayangan (b)

dituliskan sebagai berikut :

Dan untuk mengetahui jarak fokus lensa sederhana dapat dihitung dengan

menggunakan persamaan :

Dengan metode Bassel “ Bila benda dan bayangan berada pada jarak tetap dan

harganya lebih besar dari empat kali jarak fokus, maka ada dua macam lensa yang akan

menghasilkan tajam, yang satu diperbesar yang slainnya diperkecil. Maka jarak fokus

lensa dapat dihitung berdasarkan persamaan

dengan d adalah jarak antara benda dengan bayangan, dan c adalah jarak antara dua

kedudukan lensa yang pertama dan kedua.

Pola sinar datang dan terbentuknya bayangan pada lensa negatif dan positif,

terdapat beberapa sinar istimewa pada masing-masing lensa.

Pada lensa negatif :

1) Sinar datang sejajar sumbu utama lensa disiaskan seakan-akan berasal

dari titik fokus

2) Sinar datang menuju titik fokus, dibiaskan sejajar sumbu utama

3) Sinar

datang melalui pusat optik, diteruskan tanpa pembiasan

Pada Lensa Positif

f

( - )

f

f

1) Sinar datang sejajar sumbu utama lensa, dibiaskan menuju titik fokus

2) Sibar datang melalui titik fokus, dibiaskan sejajar sumbu utama

3) Sinar datang melalui titik pusat optik, tidak dibiaskan tetapi diteruskan

G.Tugas Akhir

1) Grafik hubungan antara ( s + b ) dengan ( s x b )

f

f

grafik hubungan ( s+ b) dengan (s x b )

844,6 849,2

994 1013,8 1066 1090,8

756816

730,4

909,4974,6 955,5

0

200

400

600

800

1000

1200

75 80 85 90 95 100

( s + b )

( s

x b

)

Jarak Fokus pada percobaan A

Jadi jarak fokus menurut persamaan 1 adalah 10,02 cm

2) Hitung jarak fokus dan kuar lensa untuk percobaan A, B, C

Percobaan A:

Kekuatan Lensa ( p ) =

dioptri

Percobaan B

Jarak Fokus

Kekuatan Lensa

dioptri

Percobaan C

Jarak fokus

Kekuatan Lensa

3) Kesimpulan

Dengan menggunakan rumus pertama ataupun yang ketiga akan

menghasilkan fokus dan kekuatan yang sama, maka kedua rumus

tersebut secara sistematis dapat dibuktikan kebenarannya. Percobaan A,

B, dan C dilakukan dengan metode yang berbeda namun akan

menghasilkan fokus dan kekuatan lensa yang sama (mendekati).