Modul Lensa

Embed Size (px)

Text of Modul Lensa

  • 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.html
  • 8/10/2019 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