View
302
Download
5
Category
Preview:
Citation preview
8/10/2019 Modul Lensa
1/26
Modul F.09 Lensa
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas karunia dan
hidayahnya-Nya, kami dapat menyusun bahan ajar modul manual untuk SMA, yakni
mata pelajaran Fisika. Modul yang disusun ini menggunakan pendekatan scientific.
Dengan modul ini, diharapkan digunakan sebagai sumber belajar pokok oleh peserta
didik untuk mencapai kompetensi yang diharpkan.
Modul ini disusun melalui beberapa tahapan proses, yakni mulai dari penyiapan
materi modul, penyusunan naskah secara tertulis, kemudian disetting dengan bantuan
alat-alat komputer, serta divalidasi oleh dosen pengampu mata kuliah Pengembangan
Bahan Ajar. Harapannya, modul yang telah disusun ini merupakan bahan dan sumber
belajar yang berbobot untuk membekali peserta didik. Namun demikian, karena
dinamika perubahan sains dan teknologi, maka modul ini masih akan selalu dimintakan
masukan untuk bahan perbaikan atau direvisi supaya selalu relevan dengan kondisi
lapangan.
Pekerjaan berat ini dapat terselesaikan, tentu dengan banyaknya dukungan dan
bantuan dari beberapa pihak yang perlu diberikan penghargaan dan ucapan terima
kasih, terutama kepada tim penyusun modul ini.
Demikian, semoga modul ini dapat bermanfaat bagi kita semua, khususnya peserta
didik SMA untuk mata pelajaran Fisika.
Jakarta, Oktober 2013
Wenggita Maulani Putri
8/10/2019 Modul Lensa
2/26
Modul F.09 Lensa
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ................................................................................................................ i
KATA PENGANTAR................................................................................................................ ii
DAFTAR ISI ........................................................................................................................... iii
BAB 1 PENDAHULUAN
Latar Belakang .................................................................................................... 1
Deskripsi Singkat ................................................................................................ 1
Kompetensi Dasar ............................................................................................. 1
Kompetensi Dasar .............................................................................................. 2
Peta Konsep ........................................................................................................ 2
Tujuan Pembelajaran ......................................................................................... 3
Petunjuk Penggunaan Modul ............................................................................. 3
BAB 2 KEGIATAN BELAJAR
Kompetensi Inti .................................................................................................. 4
Kompetensi Dasar .............................................................................................. 4
Uraian Materi ..................................................................................................... 4
Rangkuman ....................................................................................................... 16
Latihan ............................................................................................................... 18
Tes Mandiri ...................................................................................................... 19
BAB 2 EVALUASI
Tes Tertulis ....................................................................................................... 20
Tes Praktik ........................................................................................................ 20
BAB 2 PENUTUP
Tindak Lanjut .................................................................................................... 21
Harapan ............................................................................................................ 21
GLOSARIUM ...................................................................................................................... 22
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................. 23
KUNCI JAWABAN ............................................................................................................... 24
8/10/2019 Modul Lensa
3/26
Modul F.09 Lensa
BAB 1
PENDAHULUAN
LATAR BELAKANG
Banyak orang yang bisa melihat dengan jelas pada kondisi normal tanpa
menggunakan kacamata. Dalam kondisi ini orang-orang tersebut menggunakan mata
untuk melihat suatu benda. Jika dengan mata kita tidak dapat melihat dengan jelas
maka kita dapat menggunakan alat bantu penglihatan yaitu kacamata. Pada kacamata
terdapat lensa yang berfungsi untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya,
sehingga bayangan yang dibentu dapat terlihat dengan jelas oleh mata.Selain pada kacamata, lensa juga terdapat pada alat-alat optik lain seperti kamera
dan teleskop. Untuk mengetahui lebih lanjut mengenai kegunaan serta bentuk-bentuk
dari lensa, maka disusunlah modul pembelajaran mengenai lensa yang memuat materi-
materi mengenai lensa yaitu aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, bentu-bentuk lensa,
proses pembentukan bayangan pada lensa, dan sifat-sifat dari bayangan tersebut.
DESKRIPSI SINGKAT
Dalam modul ini anda akan mempelajari tentang lensa. Materi lensa berkaitan
dengan hukum-hukum pembiasan. Lensa dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu
lenca cembung (konvergen) dan lensa cekung (divergen). Ciri lensa cembung adalah
bagain tengah lensa lebih tebal dari pada bagian tepinya. Sedangkan lensa cekung,
bagian tengah lebih tipis dari pada bagian tepinya. Kemampuan lensa untuk
mengumpulkan sinar0sinar bias dinyatakan dalam suatu besaran, yaitu kuat lensa yang
bersatuan dioptri.
KOMPETENSI INTI
Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual,
prosedural berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan,
teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan,
kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan
kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang
spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
8/10/2019 Modul Lensa
4/26
Modul F.09 Lensa
Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah abstrak terkait dengan
pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu
menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
KOMPETENSI DASAR
Menganalisi cara kerja alat optik menggunakan sifat pencerminan dan
pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa.
Menyajikan ide/rancangan sebuah alat optik dengan menerapkan prinsip
pemantulan dan pembiasan pada cermin dan lensa.
PETA KONSEP
Optik Geometri
Pembiasan Cahaya
Lensa
Cembung Cekung
Mengumpulkan
sinar & titik fokus
poditif
Menyebarkan
sinarsinar & titik
fokus negatif
(
)
8/10/2019 Modul Lensa
5/26
Modul F.09 Lensa
TUJUAN PEMBELAJARAN
Setelah mempelajari modul ini, diharapkan sisda dapat:
1.
Menggambarkan (melukiskan) pembentukan bayangan pada lensa cembung dan
cekung dengan sinar-sinar istimewa.
2. Menjelaskan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung.
3.
Membedakan sifat-sifat bayangan nyata dengan bayangan maya berdasarkan sinar-
sinar bias yang membentuk bayangan.
4. Menentukan letak bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung dan lensa cekung.
5. Menentukan jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung dan cekung.
6.
Menentukan jarak fokus lensa cembung dan cekung.
7.
Menentukan nilai perbesaran dari lensa cembung dan cekung.
8.
Menentukan daya akomodasi (kekuatan lensa).
PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL
1. Pelajari daftar isi dan skema kedudukan modul dengan cermat dan teliti, karena
dalam skema modul akan tampak kedudukan modul yang sedang anda pelajari ini
diantara modul-modul yang lain.
2.
Kerjakan pertanyaan dan soal dalam cek kemampuan sebelum mempelajari modul
ini. Jika anda mengalami kesulitan, pelajari materi dan contoh soal.
3. Pahami setiap materi teori dasar yang akan menunjang penguasaan suatu
pekerjaan dengan membaca secara teliti. Kerjakan evaluasi atau tugas di akhir
materi sebagai sarana latihan, apabila perlu adnda dapat konsultasikan pada guru.
4. Kerjakan test formatif dengan baik, benar dan jujur sesuai dengan kemampuan
anda, setelah mempelajari modul ini.
5.
Catatlah kesulitan yang anda dapatkan dalam modul ini untuk ditanyakan kedapa
guru pada saat kegiatan tatap muka.
6. Bacalah referensi lain yang berhubungan dengan materi modul agar anda
mendapatkan pengetahuan tambahan.
8/10/2019 Modul Lensa
6/26
Modul F.09 Lensa
BAB 2
KEGIATAN BELAJAR
KOMPETENSI INTI:
Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual,
konseptual,prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu
pengetahuan, teknologi, sebi, budaya, dan humaniora dengan wawasan
kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab
fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada
bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk
memecahkan masalah.
Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait
dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan
mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
KOMPETENSI DASAR:
Menganalisis cara kerja optik menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan
cahaya oleh cermin dan lensa.
Menyajikan ide/rancangan sebuah alat optik dengan menerapkan prinsip
pemantulan dan pembiasan pada cermin dan lensa.
Lensa adalah peralatan yang sangat penting dalam kehidupan manusia. Mikroskop
menggunakan susunan lensa untuk melihat jasad-jasad renik yang tak terlihat oleh mata
telanjang. Kamera menggunakan susunan lensa agar dapat merekam obyek dalam film.
Teleskop juga memanfaatkan lensa untuk melihat bintang-bintang yang jaraknya jutaan
tahun cahaya dari bumi.
Kamera (Gambar 3.1) adalah salah peralatan optik yang menggunakan lensa.
Teleskop (Gambar 3.2) juga menggunakan lensa untuk digunakan melihat benda-benda
langit.
Gambar 3.1. Kamera Digital Gambar 3.2. Teleskop
8/10/2019 Modul Lensa
7/26
Modul F.09 Lensa
A. PENGERTIAN LENSA
Lensa adalah material transparan (umumnya terbuat dari kaca atau plastik) yang
memiliki dua permukaan (salah satu atau keduanya memiliki permukaan melengkung)
sehingga dapat membelokkan sinar yang melewatinya.
Ada 2 jenis lensa, yakni lensa cembung dan lensa cekung. Ciri-ciri suatu lensa
cembung adalah sebagai berikut.
bagian tengah lensa lebih tebal dibandingkan bagian tepinya
bersifat mengumpulkan sinar
titik fokusnya bernilai positif
Sementara ciri-ciri lensacekung adalah sebagi berikut.
bagian tengah lensa lebih tipis dibandingkan bagian tepinya.
bersifat menyebarkan sinar.
titik fokusnya bernilai negatif.
Umumnya lengkung permukaan lensa mengikuti persamaan lingkaran, sehingga
letak titik fokus dapat ditentukan dengan mudah. Bayangan yang tajam dapat diperoleh
dengan mudah dengan lensa semacam ini. Lengkung permukaan yang tidak mengikuti
persamaan lingkaran tentu saja tetap dapat membelokkan sinar, hanya saja letak titik
fokusnya tidak menentu dan akibatnya bayangan yang terbentuk tidak tajam.
Berikut ini adalah contoh-contoh lensa cembung:
(1) (2) (3) (4)
Lensa (1) disebut lensa cembung-cembung (bi-convex), lensa (2) disebut lensa cembung-
datar (convex-plano), lensa (3) disebut lensa datar-cembung (plano-convex), dan lensa
(4) disebut lensa cembung-cekung (convex-concave).
8/10/2019 Modul Lensa
8/26
Modul F.09 Lensa
Contoh-contoh lensa cekung:
(1) (2) (3) (4)
Lensa (1) disebut lensa cekung-cekung (bi-concave), lensa (2) disebut lensa cekung-datar
(concave-plano), lensa (3) disebut lensa datar-cekung (plano-concave), dan lensa (4)
disebut lensa cekung-cembung (concave-convex).
B. BAGIAN-BAGIAN LENSA
Lensa selalu memiliki dua permukaan. Permukaan lensa dapat 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).
Gambar di bawah ini adalah gambar suatu lensa cembung-cembung dengan bagian-
bagiannya.
Bagian-bagian suatu lensa :
V :pusat lensa(vertex)
R1: radius kelengkungan permukaan 1
R2: radius kelengkungan permukaan 2
C1: pusat kelengkungan permukaan 1
C2: pusat kelengkungan permukaan 2
F1: titik fokus 1
F2: titik fokus 2
Lensa yang memiliki permukaan datar dianggap memiliki radius kelengkungan yang
besarnya tak terhingga. Titik pusat permukaan tersebut berada di titik tak berhingga.
Aturan dalam menentukan besarnya radius kelengkungan.
Gambar 3.3. Bagian-bagian lensa cembung
8/10/2019 Modul Lensa
9/26
Modul F.09 Lensa
Nilai radius kelengkungan suatu lensa dapat bernilai positif, negatif, atau tak
berhingga. Berikut ini aturan untuk menentukan nilai radius kelengkungan (diasumsikan
bahwa sinar datang dari arah kiri):
Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kanan vertex memiliki R positif.
Permukaan yang titik pusatnya ada di sebelah kiri vertex memiliki R negatif.
Permukaan datar memiliki R tak berhingga.
Dengan aturan ini maka lensa cembung-cembung memiliki R1positif dan R2negatif;
lensa cembung-datar memiliki R1positif dan R2 tak berhingga. Lensa cekung-cekung di
bawah ini memiliki R1negatif dan R2positif.
C. SIFAT-SIFAT LENSA
1. Sifat-Sifat Lensa Cembung
Lensa cembung bersifat mengumpulkan sinar. Lensa cembung memiliki sifat-
sifat sebagai berikut :
Sinar-sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa
cembung melewati titik fokus (Gambar 3.5).
Sinar-sinar yang datang dari titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama
(Gambar 3.6).
Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan
diteruskan tanpa mengalami pembiasan (Gambar 3.7).
Gambar 3.4. Lensa cekung-cekung
Gambar 3.5. Sinar-sinar sejajar sumbu utama dibiaskan lensa cembung melewati titik fokus
8/10/2019 Modul Lensa
10/26
Modul F.09 Lensa
2. Sifat-sifat Lensa Cekung
Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar. Lensa cekung memiliki sifat-sifat
sebagai berikut:
Sinar-sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan oleh lensa
cekung seolah-olah berasal dari titik focus (Gambar 3.8).
Sinar-sinar yang menuju titik fokus dibiaskan oleh lensa cekung sejajar sumbu
utama (Gambar 3.9).
Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan
diteruskan tanpa mengalami pembiasan (Gambar 3.10).
Gambar 3.6. Sinar-sinar yang berasal dari titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama
Gambar 3.7. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) akan diteruskan tanpa dibiaskan
Gambar 3.8. Sinar-sinar sejajar sumbu utama dibiaskan lensa cekung seolah-olah berasal
dari titik fokus
Gambar 3.9. Sinar-sinar yang menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.
8/10/2019 Modul Lensa
11/26
Modul F.09 Lensa
D. TITIK FOKUS LENSA
Titik fokus lensa dapat ditentukan dengan rumus pembuat lensa (lens maker
equation)seperti tertulis di bawah ini:
(
)
di mana :
f = jarak titik fokus lensa
n = indeks bias lensa
R1 = radius kelengkungan permukaan 1 lensa
R2 = radius kelengkungan permukaan 2 lensa
Titik fokus lensa cembung akan selalu bernilai positif, sementara titik fokus
lensa cekung akan selalu bernilai negatif.
Contoh soal :
Suatu lensa cembung-cembung memiliki indeks bias 1.5, radius permukaan 1
(R1) = 5 cm, dan radius permukaan 2 (R2) = 5 cm. Berapakah jarak titik fokus lensa?
Penyelesaian
Karena lensa merupakan lensa cembung-cembung berarti R1bernilai positif (pusat
kelengkungan ada di sebelah kanan vertex), sementara R2 bernilai negatif (pusatkelengkungan ada di sebelah kiri vertex). Dengan demikian
(
)
(
)
(
)
Gambar 3.10. Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) diteruskan tanpa dibiaskan.
http://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.htmlhttp://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.htmlhttp://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.htmlhttp://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.htmlhttp://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.htmlhttp://scienceworld.wolfram.com/physics/LensMakersFormula.html8/10/2019 Modul Lensa
12/26
Modul F.09 Lensa
E. PEMBENTUKAN BAYANGAN
1. Menentukan Bayangan Lensa Cembung
Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cembung dapat diperoleh
dengan bantuan sinar-sinar utama. Ketiga sinar utama dan karakteristiknya adalah
sebagai berikut :
Sinar yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melewati titik fokus.
Sinar yang melalui vertex akan diteruskan (tidak dibiaskan).
Sinar yang melewati titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
Pertemuan ketiga sinar (atau paling tidak dua sinar) utama adalah lokasi dari
bayangan. Penentuan bayangan semacam ini hanya berlaku untuk lensatipis dan sinar-sinar paralaks (sinar-sinar yang berada di dekat sumbu utama).
Sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cembung adalah sebagai berikut.
Letak Benda Sifat Bayangan
Di antara O dengan f1(s
8/10/2019 Modul Lensa
13/26
Modul F.09 Lensa
Sinar yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik
fokus.
Sinar yang melalui vertex akan diteruskan (tidak dibiaskan).
Sinar yang menuju titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
Pertemuan ketiga sinar (atau paling tidak dua sinar) utama adalah lokasi dari
bayangan. Penentuan bayangan semacam ini hanya berlaku untuk lensa
tipis dan sinar-sinar paralaks.
Sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung adalah sebagai berikut.
Letak Benda Sifat Bayangan
Di antara O dengan f2(s
8/10/2019 Modul Lensa
14/26
Modul F.09 Lensa
Pada gambar (3.12. kiri) nampak dengan jelas bahwa sinar-sinar utama setelah
dibiaskan oleh lensa cembung saling bertemu pada suatu titik yang merupakan
lokasi dari bayangan. Karena sinar-sinar utama merupakan sinar-sinar yang nyata
maka bayangan yang terbentuk merupakan bayangan nyata.
Sementara pada gambar (3.12. kanan), sinar-sinar utama setelah dibiaskan oleh
lensa cembung tidak saling bertemu karena ketiganya menyebar. Tetapi bila kita
tarik perpanjangan dari masing-masing sinar pada bagian kiri lensa akan kita
dapatkan titik temu yang merupakan lokasi dari bayangan. Karena titik pertemuan
ini merupakan pertemuan tiga sinar yang maya (hanya perpanjangan dari sinar yang
sesungguhnya) maka bayangan yang terbentuk adalah bayangan maya.Dalam kenyataan sehari-hari bayangan nyata adalah bayangan yang dapat
ditangkap (diproyeksikan) oleh suatu media (layar). Sementara bayangan
maya adalah bayangan yang tidak dapat ditangkap oleh suatu media.
Bayangan maya bukan berarti bahwa bayangan tersebut tidak dapat dilihat oleh
mata; bayangan maya sesungguhnya dapat dilihat langsung dengan mata tetapi tak
dapat ditangkap (diproyeksikan) oleh suatu media. Contoh bayangan maya adalah
bayangan diri kita ketika kita berada di depan cermin. Bayangan tersebut dapat kita
lihat secara langsung, akan tetapi kita tidak dapat menangkapnya dengan media
apapun.
Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cembung dapat diperoleh
dengan bantuan rumus lensa tipis:
Sementara perbesaran dari bayangan diperoleh dengan rumus :
Dimana:
s = jarak obyek
s = jarak bayangan
f = jarak titik fokus
m = perbesaran
8/10/2019 Modul Lensa
15/26
Modul F.09 Lensa
s dapat bernilai positif atau negatif. Spositif artinya bayangan adalah nyata,
sementara negatif artinya bayangan adalah maya. Perbesaran (m) dapat bernilai positif
atau negatif. m bernilai positif bila bayangan tegak dan negatif bila bayangan terbalik.
Contoh Soal:
1. Suatu lensa cembung memiliki jarak titik fokus 0.1 m. Bila suatu obyek berada pada
jarak 0.5 m, maka berapakah jarak bayangan ?
Jawab
f= 0.1 m, dan s= 0.5 m maka :
atau jarak bayangan = 0.125 m. Karena s` positif maka bayangan yang terbentuk
adalah bayangan nyata.
2.
Suatu lensa cekung memiliki jarak titik fokus -0.4 m. Bila suatu obyek berada pada
jarak 0.2 m, maka berapakah jarak bayangan ? dan berapa perbesarannya ?
Jawab
f= -0.4 m, dan s= 0.2 m maka :
8/10/2019 Modul Lensa
16/26
Modul F.09 Lensa
atau jarak bayangan= -0.133 m dan perbesaran = 0.665. Bayangan yang terbentuk
adalah bayangan maya dan tegak (karena m positif).
F. KEKUATAN LENSA
Kekuatan lensa adalah besarnya ukuran suatu lensa membelokkan sinar yang datang
padanya. Perhatikan gambar-gambar di bawah ini.
Lensa Cembung Lensa Cekung
Angka (1) pada gambar-gambar di atas menunjuk pada sinar utama (1) yakni sinaryang datang sejajar dengan sumbu utama. Gambar (3.11) memiliki titik fokus paling
panjang dan gambar (3.13) memiliki titik fokus paling pendek. Perhatikan bahwa sinar
utama (1) dibiaskan dengan sudut bias paling kecil pada gambar (3.11), dan dengan
sudut bias paling besar pada gambar (3.13). Dengan demikian dapat kita ambil
kesimpulan bahwa lensa dengan jarak titik fokus kecil akan memberikan sudut bias
yang besaratau dengan kata lain memiliki kekuatan yang besar.
Gambar 3.11.
Gambar 3.13.
Gambar 3.12.
8/10/2019 Modul Lensa
17/26
Modul F.09 Lensa
Sebaliknya lensa dengan jarak titik fokus besar akan memberikan sudut bias yang
kecilatau dengan kata lain memiliki kekuatan yang kecil.
Lensa dengan kekuatan yang besar bukan berarti akan menghasilkan bayangan
dengan perbesaran yang lebih besar dibandingkan lensa dengan kekuatan kecil.
Kekuatan di sini adalah ukuran besarnya sudut bias yang dihasilkan oleh lensa. Dengan
demikian semakin besar kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan semakin
besar. Sebaliknya semakin kecil kekuatan suatu lensa maka sudut bias yang dihasilkan
semakin kecil.
Rumus kekuatan lensa adalah :
dimana:
P = kekuatan lensa (dioptri)
f = fokus lensa (m)
Contoh Soal :
Suatu lensa cekung memiliki jarak titik fokus 25 cm, berapakah kekuatan lensa
tersebut?
Jawab
f= -25 cm atau -0.25 m. Dengan demikian
P= -4 dioptri.
8/10/2019 Modul Lensa
18/26
Modul F.09 Lensa
RANGKUMAN
1. Lensa adalah material transparan (umumnya terbuat dari kaca atau plastik) yang
memiliki dua permukaan (salah satu atau keduanya memiliki permukaan
melengkung) sehingga dapat membelokkan sinar yang melewatinya.
2.
Terdapat 2 jenis lensa yakni lensa cembung dan lensa cekung.
3. Bentuk-bentuk lensa cembung yaitu lensa cembung-cembung (bi-convex),
lensa cembung-datar (convex-plano), lensa datar-cembung (plano-convex), dan
lensa cembung-cekung (convex-concave).
4.
Bentuk-bentuk lensa cekung yaitu lensa cekung-cekung (bi-concave),
lensa cekung-datar (concave-plano), lensa datar-cekung (plano-concave), dan
lensa cekung-cembung (concave-convex).
5. Bagian-bagian suatu lensa :
a)
V :pusat lensa(vertex)
b)
R1: radius kelengkungan permukaan 1
c) R2: radius kelengkungan permukaan 2
d) C1: pusat kelengkungan permukaan 1
e)
C2: pusat kelengkungan permukaan 2
f)
F1: titik fokus 1
g) F2: titik fokus 2
6. Lensa cembung memiliki sifat-sifat sebagai berikut :
a) Sinar-sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan
oleh lensa cembung melewati titik fokus.
b) Sinar-sinar yang datang dari titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu
utama.
c)
Sinar yang melewati pusat lensa (vertex) tidak akan dibiaskan melainkan
diteruskan tanpa mengalami pembiasan.
7. Lensa cekung memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
a) Sinar-sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan
oleh lensa cekung seolah-olah berasal dari titik focus.
b)
Sinar-sinar yang menuju titik fokus dibiaskan oleh lensa cekung sejajar
sumbu utama.
8/10/2019 Modul Lensa
19/26
8/10/2019 Modul Lensa
20/26
Modul F.09 Lensa
LATIHAN
1. Jelaskan yang anda ketahui tentang:
a) Lensa cembung dan lensa cekung
b)
Kuat lensa
2. Apakah jarak fokus dan kekuatan lensa selalu tetap apabila lensa berada dalam
medium yang berbeda indeks biasnya? Berikan penjelasan anda.
3.
Mengapa lensa memuliki dua titik fokus?
4.
Bagaimana anda dapat menggolongkan suatu lensa termasuk lensa cembung
atau lensa cekung, jika anda diberikan beberapa lensa?
5.
Sebuah lensa terbuat dari bahan yang indeks biasnya kurang dari indeks bias air
(= 1,33; sedangkan = 1,3). Jika lensa tersebut di udara = 1 adalah suatulensa konvergen, apakah lensa tersebut masih lensa konvergen, apabila berada
dalam air? Jelaskan dengan menggunakan persamaan pembuat lensa dan buat
diagram penjalaran sinar.
6. Sebuah lensa konvergen memiliki jarak fokus 15 cm. Tentukan letak dan sifat
bayangan, serta lukiskan pembentukan bayangan, jika suatu benda diletakkandi
depan lensa pada jarak 30 cm, 20 cm dan 10 cm.7. Jika sebuah benda diletakkan 18 cm di depan lensa, ternyata terbentuk
bayangan pada layar di belakang lensa sejauh 32 cm. Tentukan jarak fokus dan
jenis lensa tersebut.
8.
Sebuah lensa berjarak fokus 24 cm membentuk bayngan maya yang tingginya
sepertiga tinggi benda. Tentukan letak benda dan jenis lensa yang digunakan.
9. Sebuah lensa plan-konvex memiliki jari-jari lengkung 30 cm terbuat dari bahan
yang indeks biasnya 1,5. Tentukan jarak fokus lensa di udara (
=1) dan di
dalam cairan (= 1,2).10.Suatu benda tingginya 2 cm diletakkan di depan lensa pada jarak 25 cm.
Kekuatan lensa tersebut adalah 0,5 dioptri. Tentukan :
a) letak, tinggi dan sifat bayangan
b)
jika benda digeser 5 cm mendekati lensa, tentukan jarak bayangan
bergeser dari semula dan arahnya
8/10/2019 Modul Lensa
21/26
Modul F.09 Lensa
TES MANDIRI
1. Benda tinggi 1,5 cm berada 16 cm di depan lensa cembung dengan jarak fokus
12 cm.
a)
Lukis diagram sinar untuk menentukan letak bayangan.
b) Dengan persamaan lensa, tentukan letak bayangan.
c) Tentukan sifat bayangan.
2.
Sebuah lensa cekung memiliki jarak fokus 20 cm. Sebuah benda berada di depan
lensa, terbentuk bayangan berjarak 15 cm dari lensa dan tingginya 2 cm.
Tentukan jarak benda dari lensa dan tinggi benda.
3.
Sebuah pensil yang panjangnya 20 cm diletakkan membujur sepanjang sumbu
utama sebuah lensa cembung yang berjarak fokus 10 cm. Ujung pensil yang
terdekat dengan lensa berjarak 30 cm. Tentukan panjang bayangan pensiltersebut.
4. Sebuah lensa memiliki jarak fokus 20 cm. Tentukan letak bayangan, perbesaran
bayangan, dan sifat bayangan dari sebuah benda yang diletakkan 30 cm di
depan lensa, jika lensa tersebut adalah:
a)
Lensa cembung
b) Lensa cekung
5.
Tentukan letak suatu benda di depan lensa cembung yang berjarak fokus 12 cm
agar diperoleh bayangan 4 kali besar benda dan bersifat:
a) Nyata
b)
Maya
8/10/2019 Modul Lensa
22/26
Modul F.09 Lensa
BAB 3
EVALUASI
TES TERTULIS
Kerjakan semua soal di bawah ini!
1. Sebuah benda diletakkan di depan cermin cekung yang mempunyai jarak fokus
30 cm. Tentukan letak suatu benda di depan cermin agar terbentuk bayngan
maya yang 2 kali lebih besar.
2.
Tentukan jarak fokus cermin cembung, jika cermin tersebut dapat membentuk
bayangan yang tingginya 1/8 kali tinggi benda, bila benda berada pada jarak 160
cm di depan cermin.
3. Suatu benda berada 30 cm di depan lensa. Bayangan benda dapat ditangkap
layar di belakng lensa pada jarak 20 cm. Tentukan jarak fokus dan jenis lensa.
4.
Sebuah lensa konvergen berkekuatan 2,5 dioptri digunakan untuk membentuk
bayangan dari suatu benda yang membujur sepanjang sumbu utama. Jika
panjang benda 20 cm dan ujung benda terdekat pada jarak 80 cm dari lensa,
tentukan panjang bayangan.
5.
Sebuah lensa mempunyai indeks bias 1,5 dan kekuatannya 8 dioptri bila berada
di udara (nu= 1). Tentukan kuat lensa dalam ait (na= 4/3)
TES PRAKTIK
Bahan : tiga macam lensa cembung.
Alat : bangu optik, layar san sumber sinar laser.
Langkah Kerja :
1.
Letakkan layar di belakang lensa.
2. Sorot lensa dengan sinar laser dari jarak yang cukup jauh.
3. Dengan menggeser-geser layar, tentukan letak bayangan sinar laser yang paling
jelas dari lensa.
4.
Karena sinar laser cukup jauh dari lensa dan berkas sinar laser adalah sejajar,
maka jarak bayangan sebagai jarak fokus lensa.
5. Ganti lensa dengan lensa cembung yang lain. Ulangi langkah 1 sampai 3.
6. Apa yang dapat anda simpulkan dari percobaan di atas.
8/10/2019 Modul Lensa
23/26
Modul F.09 Lensa
BAB 4
PENUTUP
TINDAK LANJUT
Jawablah semua tes tertulis pada modul ini. Kemudian cocokkan jawaban anda
dengan kunci jawaban dan nilai hasilnya. Apabila benar semua, maka pemahaman anda
100%. Apabila salah satu, maka pemahaman anda 80%. Apabila salah dua, maka
pemahaman anda 60%. Apabila salah tiga, maka pemahaman anda 40%. Apabila salah
empat, maka pemahaman anda 20%, dan apabila anda salah semua, maka pemahaman
anda 0%. Apabila anda mendapat hasil minimal 80% maka anda dinyatakan lulus dandipersilahkan untuk melanjutkan modul berikutnya. Apabila anda mendapat 0%, 20%,
40% atau 60%, maka anda diminta untuk membaca dan memahami isi modul kembali
dan menjawab tes tertulis lagi.
HARAPAN
Setelah mempelajari modul ini, diharapkan peserta didik memperoleh pemahaman
tentang konsep-konsep pembiasan cahaya oleh lensa. Kemampuan dasar untuk berikir
logis dan kritis, rasa ingin tahu, memecahkan masalah, dan keterampilan dalam
kehidupan sehari-hari.
8/10/2019 Modul Lensa
24/26
Modul F.09 Lensa
GLOSARIUM
Istilah Keterangan
Bayangan nyata
Bayangan dari suatu beda oleh lensa
yang dapat ditangkap oleh layar, yang
merupakan hasil dari pertemuan sinar-
sinar cahaya.
Bayangan maya
Bayangan dari suatu beda oleh lensa
yang tidak dapat ditangkap oleh layar,
yang merupakan hasil dari pertemuan
sinar-sinar cahaya.
Pembiasan cahaya
Pembelokkan arah perambatan sinar
karena melewati dua medium yang
berbeda kerapatannya.
Konvergen
Mengumpul, berkas cahaya pantul atau
bias yang mengumpul menuju suatu
titik tertentu.
Divergen
Memancar, berkas cahaya pantul atau
bias yang memancar seolah-olah dari
sutau titik tertentu.
Sumbu utama
Garis yang menghubungkan pusat
lengkung lensa ke pusatnya secara
tegak lurus permukaan lensa.
Sinar paraksial Sinar-sinar yang dekat sumbu utama.
Titik fokus
Titik perpotongan langsung atau
perpanjangan sinar-sinar pantul atau
bias, jika sinar datang sejajar sumbu
utama.
Jarak fokusJarak antara pusat lensa terhadap titik
fokus.
Indeks biasSuatu ukuran kemampuan medium
untuk membelokkan cahay.
Kuat lensa Besaran yang menyatakan ukuran lensa.
DioptriSatuan kuat lensa, jika jarak fokus lensa
dalam satuan meter.
8/10/2019 Modul Lensa
25/26
Modul F.09 Lensa
DAFTAR PUSTAKA
8/10/2019 Modul Lensa
26/26
KUNCI JAWABAN
KUNCI JAWABAN TES MANDIRI
1.
(a)
(b) = 48 cm, (c) sifat bayangan : nyata, terbalik, dan diperbesar.2.
Jarak benda s = 60 cm; tinggi benda h = 8 cm.
3.
Panjang bayangan = 2,5 cm.4.
(a) Untuk lensa cembung
Benda terletak 60 cm di belakang lensa.
Bayangan diperbesar 2 kali dari benda.
Sifat bayangan : nyata, terbalik, di belakang lensa, dan diperbesar.
(b) Untuk lensa cekung
Benda terletak 12 cm di depan lensa.
Bayangan diperkecil 0,4 kali dari benda.
Sifat bayangan : meya, tegak, di depan lensa, dan diperkecil.
5. (a) s = 15 cm
KUNCI JAWABAN TES TERTULIS
1.
s = 15 cm
2.
f = - 22,9 cm
3. f = 12 cm, lensa cembung
4. s = 13,33 cm
5. p = 2 dipotri
Recommended