23
LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM FISIKA DASAR Topik Percobaan : Menentukan Fokus Lensa Konvergen Oleh : Nama/NIM Kelompok : C4 Nama Kelompok : 1.Sylvester Saragih DBD 111 0105 2.Frans Ganda P. Ujung DBD 111 0129 3.Meshac T. Silalahi DBD 111 0113 4.Aetco Septa DBD 111 0112 5.Defitio Pratama. DBD 111 0110 6.Wendra Bangsawan DBD 111 0107 7.Susanto DBD 111 0106 Praktikum ke : II ( ke dua )

Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM FISIKA DASAR

Topik Percobaan : Menentukan Fokus Lensa Konvergen

Oleh :

Nama/NIM

Kelompok : C4Nama Kelompok : 1.Sylvester Saragih DBD 111 0105

2.Frans Ganda P. Ujung DBD 111 0129 3.Meshac T. Silalahi DBD 111 0113 4.Aetco Septa DBD 111 0112 5.Defitio Pratama. DBD 111 0110 6.Wendra Bangsawan DBD 111 0107 7.Susanto DBD 111 0106

Praktikum ke : II ( ke dua )Tanggal Praktikum : 14 April 2012Aisten Pembimbin : Sarwan

UPT. LAB. DASAR DAN ANALITIKUNIVERSITAS PALANGKA RAYA

2012

Page 2: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

Laporan Lengkap Praktikum

I. Topik Percobaan

Menentukan Fokus Lensa Konvergen

II. Tujuan Percobaan

1. Dapat membedakan jarak fokus lensa dengan fokus

2. Dapat mengukur jarak benda lensa konvergen

3. Dapat mengukur jarak bayangan lensa konvergen

4. Dapat menbuat grafik hubungan antara kebalikan jarak benda dengan

kebalikan jarak bayangan berdasarkan data hasil pengamatan

5. Dapat membuat grafik hubungan antara jarak benda denga bayangan

lensa konvergen

6. Dapat menerapkan rumus umum lensa

7. Dapat menentukan letak bayangan dan sifat bayangan pada lensa

III. Alat dan Bahan

1. Meja optik

2. Rel presisi

3. Lensa cembung (fokus 1.00 cm)

4. Layar

5. Sumber cahaya

6. Pemegang slide diafragma

7. Slide anak panah

Page 3: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

IV. Landasan Teoritis dan Prosedur Kerja

A. Dasar Teori

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan lengkung

dengan setidak-tidaknya salah satu permukaannya merupakan bidang

lengkung. Secara umum, berdasarkan kelengkungan permukaan kita mengenal

dua jenis lensa yaitu lensa sferis dan lensa silindris. Lensa sferis memiliki

kelengkungan permukaaan seperti permukaan bola yang dapat memusatkan

cahaya pada suatu titik tertentu. Sedangkan, lensa silindris memiliki

kelengkungan permukaan seperti permukaan silinder yang dapat memusatkan

cahaya pada suatu garis tertentu. Lensa sferis merupakan lensa cembung dan

lensa silindris merupakan lensa cekung. Lensa cembung sering juga disebut

sebagai lensa bikonveks (kedua permukaanya cembung) atau lensa positif

(fokusnya bertanda positif) atau lensa konvergen (bersifat mengumpulkan

sinar)

Pada lensa kita mengenal dua titik fokus yaitu titik fokus aktif dan titik

fokus pasif. Titik fokus aktif (F1) adalah titik fokus yang merupakan titik

pertemuan sinar-sinar bias dari sinar-sinar yang datang sejajar sumbu utama.

Titik fokus pasif (F2) adalah titik fokus yang merupakan pertemuan titik asal

sinar sehingga sinar-sinar bias sejajar sumbu utama. Jarak titik fokus ke titik

pusat optik (O) disebut jarak fokus (f). pada lensa cembung, F1 terletak di

belakang lensa dan F2 terletak di depan lensa.

O

Page 4: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

sumbu utama F2 F1

Pembiasan cahaya pada lensa cembung

Sifat-sifat bayangan dari suatu benda nyata dan tegak di depan lensa

cembung berdasarkan rumus pembiasan dan metode penomoran antara lain:

sinar + IVdatang

III II I

2F2 F2 F1 2F2

4 1 2 3

1. Benda di titik fokus (F2) menghasilkan bayangan di titik tak terhingga.

2. Benda di titik pusat kelengkungan lensa (2F2) menghasilkan bayangan

bersifat nyata, terbalik, dan sama besar.

3. Benda di titik tak terhingga menghasilkan bayangan nyata, terbalik, dan

diperkecil.

4. Benda di antara titik pusat optic (O) dan titik fokus (F2) menghasilkan

bayangan maya, tegak dan diperbesar.

Page 5: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

5. Benda di antara titik fokus (F) dan (2F2) menghasilkan bayangan nyata,

terbalik, dan diperbesar.

6. Benda di titik yang lebih besar dari titik fokus 2F2 menghasilkan

bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil.

Rumus umum pembiasan pada lensa tipis sebagai berikut:

1s+ 1s '

=1f

1f= s+s 'sxs '

Keterangan: s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

f = jarak fokus lensa

B. Prosedur Kegiatan

1. Merakit meja optik dan rel presisi sehingga tidak memiliki daerah

penyumbatan yang mengganggu pergerakan slide.

2. Menyusun berturut-turut sumber cahaya, slide anak panah, lensa

cembung, dan layar.

3. Meletakan slide anak panah pada ruang III atau di beklakang P2 , pada

jarak tertentu. Dalam praktikum kali ini jarak yang dipakai adalah 15

cm, 18 cm, 20 cm, 25 cm, 30 cm, 33 cm. Jarak tersebut merupakan

jarak antara slide anak panah dengan lensa yang merupakan jarak

benda.

4. Menggeser layar sampai diperoleh bayangan anak panah paling jelas .

Page 6: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

5. Mengukur jarak bayangan yang dihasilkan. (jarak antara layar dengan

lensa)

6. Memperhatikan bayangan yang terbebtuk kemudian menuliskan sifat

yang terjadi dalam data pengamatan

7. Mengulangi langkah-langkah di atas untuk semua jarak yang telah

ditentukan

8. Terakhir, menghitung fokus yang didapatkan dari hasil pengamatan

menggunakan rumus umum lensa.

9. Kemudian membandingkan dengan jarak fokus lensa yang tertulis

pada lensa

V. Data Hasil Pengukuran

Ruang Benda

Percobaan Ke-

Ruang Bayangan

s (cm) s‘ (cm) f (cm) Sifat Bayangan

III

1 II26 16 9,9

Nyata, terbalik, diperbesar

2 II20 17 9,1

Nyata, terbalik, tetap

3 II25 16 9,7

Nyata, terbalik, diperkecil

II

1 III15 25 9,4

Nyata, terbalik, diperkecil

2 III12 42 9,3

Nyata, terbalik, diperkecil

3 III18 19 9,2

Nyata, terbalik, diperkecil

I 1 IV5

~~

Nyata, besar ,tegak lurus

2 IV 8~

~ Nyata, besar ,tegak lurus

Page 7: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

3 IV9

~~

Nyata, besar ,tegak lurus

VI. Analisis Data dan Jawaban Tugas

A. Analisis Data

Analisis dilakukan untuk mengetahui kebenaran penghitungan

fokus dengan menggunakan rumus umum fokus lensa :

1) Dik: s = 26 cm

s’ = 16 cm

Dit : f.?

Jawab : 1f =

1s+ 1s '

= s + s's x s' =

26 + 1626 x 16

f = 9,9 cm ¿1 ,00cm

2) Dik: s = 18 cm

s’ = 20 cm

Dit : f.?

Jawab : 1f =

1s+ 1s '

= s + s's x s' =

20+ 1720 x 17

f = 9,1 cm ¿1 ,00cm

Page 8: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

3) Dik: s = 25 cm

s’ = 16 cm

Dit : f.?

Jawab : 1f =

1s+ 1s '

= s + s's x s' =

25 + 1625 x 16

f = 9,7 cm ¿1 ,00cm

4) Dik: s = 15 cm

s’ = 25 cm

Dit : f.?

Jawab : 1f =

1s+ 1s '

= s + s's x s' =

15 + 2515 x 25

f = 9,4 cm ¿1 ,00cm

5) Dik: s = 12 cm

s’ = 42 cm

Dit : f.?

Jawab : 1f =

1s+ 1s '

= s + s's x s' =

12 + 4212 x 42

f = 9,3 cm ¿1 ,00cm

6) Dik: s = 18 cm

Page 9: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

s’ = 19 cm

Dit : f.?

Jawab : 1f =

1s+ 1s '

= s + s's x s' =

18 + 1918 x 19

f = 9,2 cm ¿1 ,00cm

Dari penghitungan di atas di dapatkan bahwa hasil penghitungan fokus

lensa relatif sama dengan fokus yang tertulis pada lensa. Hal ini

membuktikan bahwa rumus tersebut adalah benar.

B. Tugas1. Sifat – sifat lensa konvergen :

Mengumpulkan sinar,

Kedua permukaannya cembung (bikonveks),

Titik fokusnya bersifat nyata/sejati,

Fokusnya bertanda positif (lensa positif),

Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan menuju titik focus lensa,

Bentuk bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepi,

Di simbolkan dengan tanda ↕, ,atau .

Sifat – sifat lensa divergen :

Menyebarkan sinar,

Titik Fokusnya bersifat maya/semu,

Kedua permukaannya cekung (bikonkaf),

Page 10: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

Fokusnya bertanda negatif (lensa negatif),

Sinar sejajar sumbu utama lensa di biaskan seolah-olah karena

berasal dari titik focus lensa,

Bentuk bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya,

Titik fokus aktif (F1) berada didepan lensa dan titik focus pasif

(F2) berada dibelakang lensa.

Di simbolkan dengan tanda atau

2. Bayangan maya /semu adalah bayangan yang dapat dilihat melalui

lensa. Secara Grafis, bayangan maya dapat terjadi :

Bila bayangan terbentuk dari pertemuan sinar datang dengan

perpanjangan sinar pantul (ditinggalkan sinar pantul),

Bila benda berada di antara titik pusat optic(O)dan titik focus

(F)menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperbesar pada

lensa cembung saat benda nyata dan tegak di depan lensa,

Pada lensa cekung, suatu benda nyata dan tegak di depan

lensa akan selalu menghasilkan bayangan bersifat maya,

tegak, dan diperkecil,

Semua bayangan yang terletak di depan lensa adalah maya

dan tegak.

3. Bayangan nyata/sejati adalah bayangan yang hanya dapat di lihat jika

ditangkap oleh layar.Secara grafis, bayangan nyata dapat terjadi :

Bayangan tersebut terbentuk dari pertemuan sinar datang dan

sinar pantul,

Saat nilai jarak bayangan positif,

Saat bayangan terletak di belakang lensa,

Page 11: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

Pada lensa cembung, saat benda berada di depan lensa dan

tegak pada saat benda di ruang II,III, dan IV.

4. Untuk menurunkan rumus umum pada lensa, dengan memperhatikan

bentuk geografis sinar yang datang dari benda titik O mengenai lensa

pada titik A dan dibiaskan ke titik I.Permukaan suatu lensa ABC

mempunyai pusat kelengkungan C1 dan jari-jari R1. Permukaan dua

dari lensa(ADC)mempunyai pusat kelengkungan C2 dan jari-jari

R2.Permukaan bayangan pada lensa melalui dua tahap,yaitu :

a. Pembiasan oleh permukaan ABC membentuk bayangan pada

titik I1.

b. Bayangan tersebut akan dianggap sebagai benda oleh ADC dan

terbentuk bayangan akhir I2.

Dengan menerapkan frinsip pembiasan pada bidang lengkung yaitu:

n1 + n2 ═ n2 - n1

s s’ R

Gambar pembiasan pada lensa

Untuk permukaan ABC

Page 12: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

n1s

+ n2s '

=n2−n1R

nmOB

+nlBI 1

=nl−nm−R2

Untuk permukaan ADCnl

−DI1+ nmDI2

=(nm−nl )

−R2

Dimana : nm = indeks bias medium nl = Indeks bias lensa

Untuk lensa,BD dapat diabaikan sehingga bila kedua persamaan diatas dijumlahkan ,diperoleh :

nlOB

+nmDI2

=(nl−nm )R1

+(n l−nm)R2

=(n l−nm)(1R1

+ 1R2

)

Mengingat OB adalah jarak benda (s) dan DI2 adalah jarak bayangan (s’), maka dengan membagi persamaan diatas nm

akan diperoleh:

1s+ 1s '

=(n lnm

−1 )( 1R1

+ 1R2

)

Untuk benda yang terletak dijauh tak terhingga(s= ),bayangan yang terjadi berada dititik focus (s’= F). Dengan memasukkan nilai ini kedalam persamaan terakhir,diperoleh:

Page 13: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

1f=(nlnm

−1)( 1R1

+ 1R2

)

Persamaan diatas dikenal sebagai persamaan pembuat lensa karena dengan mendesain jari-jari R1 dan R2 maka dapat menentukan jarak fokussesuai dengan keinginan.

Apabila persamaan

f1=

nmnl−nm

xR1

Dan persamaan

f2 =

nlnl−nm

. R2

Digabungkan maka diperoleh rumus umum lensa sebagai berikut:

1s+ 1s '

=1f

Dimana, s = f1 dan s’ = s = dan s’ = f2

Page 14: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

VII. Diskusi, Kesimpulan, dan Saran

A. Diskusi

Terkadang hasil penghitungan sangat berbeda dengan jarak

yang tertulis dengan lensa fokus. Mungkin hal ini disebabkan karena

kurang jelasnya hasil bayaangan yang dihasilkan pada layar.

Sehingga meskipun hasil penghitungan relatif, pasti akan ada selisih

yang sangat berpengaruh.

Kendala-kendala yang kami hadapi pada saat praktikum adalah

sumber cahaya yaitu senter menjadi kurang berfungsi sebab pada saat

praktikum kami tidak berada pada ruangan yang benar-benar tertutup

sehingga hasil bayangan yang kami dapat tidak normal(jika dalam

ruangan tertutup bayangan mungkin normal).

Page 15: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

B. Kesimpulan

Jarak bayangan yang terbentuk berbanding terbalik dengan

jarak benda. Semakin besar jarak benda dari titik pusat optik semakin

kecil jarak bayangan yang terbentuk. Jadi dapat diketahui bahwa jarak

fokus lensa adalah berbeda dengan fokus. Karena jarak fokus lensa

adalah jarak bayangan ketika mencapai bentuk yang paling jelas.

Berdasarkan praktikum yang telah kami lakukan dapat

disimpulkan bahwa sifat bayangan dari lensa cembung bersifat

nyata,terbalik,dapat diperkecil/diperbesar/sama besar.

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang

lengkung atau sebuah bidang lengkung dan bidang datar. Secara garis

besar lensa dibedakan menjadi dua jenis :

1.Lensa yang bersifat mengumpulkan sinar (konvergen),

2.Lensa yang bersifat menyebarkan sinar (divergen).

Bayangan maya /semu adalah bayangan yang dapat dilihat melalui

lensa.

Bayangan nyata/sejati adalah bayangan yang hanya dapat di lihat jika

ditangkap oleh layar.

Berdasarkan kelengkungan permukaan lensa dibedakan menjadi

2 :

o Lensa Sferis, Lensa yang memiliki kelengkungan permukaan seperti

permukaan bola yang dapat memusatkan cahaya pada suatu titik

tertentu.

Page 16: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

o Lensa silindris, yang memiliki kelengkungan permukaan seperti

permukaan silinders yang dapat memusatkan cahaya pada suatu garis

tertentu.

C. Saran

Keberhasilan suatu percobaan tidak lepas dari beberapa faktor yang

terkait dalam pelaksanaan praktikum. Misalnya kelengkapan alat dan

bahan di laboratorium, lengkapnya petunjuk atau prosedur praktikum,

serta bimbingan yang penuh dari asistan lab atau siapapun yang

bertanggung jawab terhadap jalannya praktikum.

Petunjuk yang diberikan hendaknya lengkap dan tidak terlalu

membingungkan praktikan. Jika perlu dilengkapi dengan petunjuk-

petunjuk bergambar yang memudahkan praktikan untuk memahami

prosedur kerja, cara penggunaan alat, jenis bahan,dan lain-lain.

VIII. Daftar Pustaka

Tim Pengajar Kimia Dasar. 2009. Petunjuk Praktikum Kimia Dasar :

Palangka Raya: Laboratium Dasar dan Analitik.

Drs. Edi Istiyono, M. Si. 2005. Fisika Kelas X. Klaten, Indonesia : Intan

Pariwara.

Putra, Rusdiansyah. 2004. Diktat Pembelajaran Fisika SMP Kelas III.

Palangkaraya : Private.

Page 17: Laporan lengkap praktikum f okus lensa konvergen

Haliday, D. dan Resnick, R. 1991. Fisika Jilid 2 (Terjemahan oleh:

Pantur Silaban dan Erwin Sucipto). Jakarta : Erlangga.