Lensa Dan Cermin

BAB I PENDAHULUAN

1.1.

Tujuan Setelah mengikuti praktikum ini , mahasiswa di harapkan : 1. Mampu menentukan jarakfokusdanjari-jarik jarakfokusdanjari-jarikelengku elengkunganlen nganlensa. sa. 2. Mampu menentukan menentukan indeks indeks bias lensadan lensadanzatcair zatcair..

1.2.

Alat-Alat a. Lensa b. Loupe c. Jangk angkas asor oron ong g d. Jarum Jarumber berbe bentu ntukga kgarpu rpu e. Statif 

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1.

TeoriPenunjang  Jarakantara  Jarakantara

D

danpusatoptikpadakedudukantersebutsamadenganfokuslensatersebut(f) .

Bilacermindatardiambildarikedudukan

D

di

atasmaka

dapatpersamaan : R1

…………….(1)

Dimana : R1 = jari-jarilensakeleng  jari-jarilensakelengkungan kunganpermu permukaan kaan P = jarakdari D kepusat optic lensa.

Bilapusatpermukaankelengkunganatasdanbawahsamamaka :

di

R1 = R1 .R2 = R2 Makadiperoleh : n=

…………..(2)

dimana : R2 = jari-jarilengkunganataslensa n = Indeks bias lensa Bila Bil a

di

atasnya,

atasc atascerm ermin indib diberi eriza zatca tcairk irkem emud udian iandil dilet etakk akkan anlen lensa sa

makadenganmengaturkedudukan

D

seperti

di di

atasdidapatpersamaan : n’ =

………(3)

dimana : f” = jarakfokuslensagabungan n’ = Indeks bias zatcair

2.2.

TeoriTambahan 2.2.1.

Hukumpantulan

Sudutmasukial Sudutmasukialahsudu ahsudutantaras tantarasinarm inarmasukda asukdangaris ngaris

normal

padapermukaan memantul.Sudutpantulialahsudutantarasinarpantuldangaris

yang

norma normall

padap padaperm ermuk ukaan aan.Pa .Pada dape pema mant ntul ulan anol oleh ehcer cermi mind ndat atar ar

(pantulanspekular) berlaku : •

Sudutmasuksamadengansudutpantul.

•

Sinarmasuk,

sinarpantuldarigaris

normal

terletakpadasatubidang.

2.2.2.

Cermin

Cerm ermindatar atar,,

dapa apatmemben bentukbayangante anteg gak,

samabesardenganobjek,  jarakbayangan  jarakbayangandaricerm daricerminsam insamadeng adenganjarako anjarakobjekdari bjekdaricermin cermin.Baya .Baya nganin nganinima imaya, ya,

artinyab artinyabayan ayangan gantiti titikda kdapatd patditan itangkap gkappad padalay alayar, ar,

karenacahayatidakberkorvergensipadaposisibayangan. Cermin Cermin bola, bola, titikfok titikfokusu usutam tamacer acermin min bola adalaht adalahtitik itik F; padatitikinisinar-sinar yang sejajardandekatpadasumbuutama xx cerminterfokuskan.Titikfokusinibersifatnyatauntukcerminkonkaf  (cekung),

danbersifatmayauntukcerminkonveks

(cem (cembu bung ng). ).Tit Titiki ikini niter terlet letak akpad padas asum umbu buut utam ama a

xx

diten ditengah gah--

tengahan tengahantara tarapus pusat at bola C dancerm dancermin.B in.Besar esarbay bayang angan an yang yang di bentukcerminbola : Perbesaran linear =

=

Cermincekungdapatmembentukbayangannyatadanterbalik dariobjek

yang

 jarakobjeknyaleb  jarakobjeknyalebihbesa ihbesardarifo rdarifokusut kusutama.J ama.Jikaobjekte ikaobjekterletakan rletakantarce tarce rmindantitikfo rmindantitikfokusuta kusutama, ma, bayangan bayangan yang terbentukbrsif terbentukbrsifatmaya atmaya,, tegak, dandiperbesar.

Cermincembungselalumembentukbayanganmaya,tegakdan diperkecildariobjek yang terletak di depannya.

Dimana : p = Jarakobjek, dihitungdaricermin q = Jarakbayangan, dihitungdaricermin f = jarakfokuscermin Sebagaitambahan : •

p dihitungpositifbilaobjekberada di depancermin

•

q dihitungpositifbilabayangannyata,berada di depancermin

•

q

dihi dihitu tung ng

negat egativ ive e

bila bilaba bay yang anganm anmaya, aya,

bera berada da

di

belakangcermin •

R

dan

f

adala adalahp hpos ositi itifu funt ntukc ukcerm ermin incek cekun ungd gdan an

negat negative ive

untukcermincembung.

2.2.3.

Kacapembesar

Suatubendatampakbesarataukecilbergantungpadabesarata ukecilnyabayangan

yang

terbentukpada

retina,

sed sedangk angkan anbe besa sarb rbay ayan ang gan

yang yang

terb terben entu tukp kpad ada a

reti retin na

bergantungpadabesarsudut

yang

dibe dibent ntuk ukol oleh ehsi sina nard rdat atan angd gden enga gans nsum umbu bule len nsa.L sa.Len ensa sa

yang yang

dipergunakanuntukmaksudiniadalahlensapembesar. Suat Suatul ulen ensa saok okul uler erad adal alah ahsu suat atul ulen ens sapem apembe bes sar

yang ang

dipergunakanuntukmengamatibayangan dibe dibent ntuk ukol oleh ehle lens nsaa-le lens nsa a

di

yang

depa depann nnya yada dala lam msu suat atu u

syst system em

optik.Okuleriniterdiridaridualensaplanokonveksdenganjarakfokus yang

samadanterpisahkanoleh

2f/3.

Benda

diamatiterletakpada

yang I,

danbayanganakhiradapadajaraktakterhingga.Karenadalam system iniadaempatpermukaan,aberasidapatdiperkecil. Cermi Cermin n dan lensa lensa serta serta prins prinsip ip kerjan kerjanya ya memb memberi erikan kan sarana pemahaman bagi pemanfaatannya untuk mempermudah dan memb memban antu tu kehidu kehidupa pan n manu manusi sia. a. AlatAlat-ala alatt yang yang bekerj bekerja a berda berdasar sarka kan n prins prinsip ip optik optik (cerm (cermin in dan lensa) lensa) digolo digolong ngka kan n sebagai alat optik. 2.2.4.

Mata

Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anug an ugera erah h dar darii San Sang g Pen Penci cipt pta a ad adala alah h ma mata ta.. Di dal dalam am ma mata ta terd te rdap apat at le lens nsa a kr kris ista tali lin n ya yang ng te terb rbua uatt da dari ri ba baha han n be beni ning ng,, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa mata berfungsi mengatu men gaturr pem pembias biasan an yan yang g dise disebab babkan kan oleh cair cairan an di depa depan n lensa. Cairan ini dinamakan aqueous humor . Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil. Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke bagian belakang mata yang disebut retina. Bentuk bayangan benda yang jatuh di retina seolah-olah direkam dan disampaikan ke otak melalui saraf optik. Bayangan inilah yang sampai ke otak dan memberikan kesan melihat benda kepada mata. Jadi, mata

dapat dap at mel melih ihat at ob objek jek den denga gan n jel jelas as apa apabil bila a bay bayan anga gan n ben benda da (bayangan nyata) terbentuk tepat di retina. Lensa Len sa mat mata a meru merupaka pakan n lens lensa a yan yang g keny kenyal al dan flek fleksib sibel el yang dapat menyesuaikan dengan objek yang dilihat. Karena bayangan benda harus selalu difokuskan tepat di retina, lensa mata ma ta sel selalu alu ber berub ubah ah-u -ubah bah un untuk tuk me meny nyesu esuaik aikan an ob objek jek yan yang g dilihat. dili hat. Kem Kemamp ampuan uan mat mata a unt untuk uk men menyes yesuai uaikan kan diri terh terhadap adap objek yang dilihat dinamakan daya akomodasi mata.  Titik terdekat yang mampu dilihat oleh mata dengan jelas disebut dise but titik deka dekatt mat mata a (pu (punctu nctum m prox proximu imum/P m/PP). P). Pada saat melihat benda yang berada di titik dekatnya, mata dikatakan berakomodasi maksimum. Titik dekat mata disebut juga dengan  jarak baca normal karena jarak yang lebih dekat dari jarak ini tidak nyaman digunakan untuk membaca dan mata akan terasa lelah. Jarak baca normal atau titik dekat mata adalah sekitar 25 cm. Adapun titik terjauh yang dapat dilihat oleh mata dengan  jelas disebut titik jauh mata (punctu (punctum m remotu remotum/PR). m/PR). Pada saat melihat benda yang berada di titik jauhnya, mata berada dalam kondisi tidak berakomodasi. Jarak titik jauh mata normal adalah di titik tak hingga (~).

2.2.5.

Mikroskop

Perbesaran

bayangan

yang

dihasilkan

dengan

meng me nggu guna nakan kan lup ya yang ng han hanya ya me meng nggu guna naka kan n seb sebua uah h len lensa sa cembung kurang maksimal dan terbatas. Untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar diperlukan susunan alat optik yang lebih baik. Perbesaran yang lebih besar dapat diperoleh dengan membuat susunan dua buah lensa cembung. Susunan alat optik ini dinamakan mikroskop yang dapat menghasilkan perbesaran sampai lebih dari 20 kali. Sebuah Sebu ah mikr mikrosk oskop op terd terdiri iri atas dua buah lensa cem cembun bung g (le lens nsa a

posi po siti tif) f)..

lens le nsa a

yan ang g

deka de katt

deng de ngan an

obje ob jek k

(ben (b enda da))

dinama din amakan kan lens lensa a obje objektif ktif,, seda sedangk ngkan an lens lensa a yan yang g deka dekatt mat mata a dinamakan lensa okuler. Jarak fokus lensa okuler lebih besar daripada jarak fokus lensa objektif. Objek yang ingin diamati diletakkan di depan lensa objektif  di antara titik F ob 2F  F ob ob dan 2 ob. Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif adalah adalahII1 yang berada di belakang lensa objektif dan di depan lensa okuler. Bayangan ini bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. Bayangan I1akan menjadi benda bagi lensa okuler dan terletak di depan lensa okuler antara pusat optik O dan titik fokus okuler F ok  ok . Di sini lensa okuler akan berfungsi sebagai lup dan akan terb terbent entuk uk bay bayang angan an akhi akhirrI2 di dep depan an len lensa sa oku okuler ler.. Bayangan akhir I2 yang terbentuk bersifat maya, diperbesar, dan terbalik terhadap objek semula. Dimana Pob adalah perbesaran lensa len sa

objekt obj ektif if,, s’ ob adal ala ah ob ad

jar ara ak

bay ayan ang gan

len le nsa

obje jekt ktiif 

dan sob adalah jarak objek di depan lensa objekti Dimana Pok  adalah perbesaran lensa okuler, sn adalah jarak titik dekat mata (untuk mata normal sn = 25 cm), dan f ok  ok  adalah  jarak fokus lensa okuler.Perbesaran okuler.Perbesaran total mikroskop mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa objektif dan perbesaran lensa okuler. Jadi, P = Pob × Pok 

2.2.6.

 Teropong bintang

Bintang-bintang di langit yang letaknya sangat jauh tidak dapat dilihat secara langsung oleh mata. Teropong atau teleskop dapa da patt di digu guna naka kan n un untu tuk k me meli liha hatt bi bint ntan ang g at atau au ob obje jek k ya yang ng letaknya sangat jauh.  Teropong terdiri atas dua lensa cembu cembung, ng, sebagaim sebagaimana ana mikroskop. Pada teropong jarak fokus lensa objektif lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler (f  ( f ob ). Teropon Teropong g digunakan ob > f  ok ). ok  dengan mata tidak berakomodasi agar tidak cepat lelah karena teropong digunakan untuk mengamati bintang selama berjam jam. Dengan mata tidak berakom berakomodasi, odasi, bayangan bayangan lensa objektif  harus ha rus ter terlet letak ak di tit titik ik fo fokus kus len lensa sa ok okule uler. r. Den Dengan gan dem demiki ikian an,, panjang teropong (atau jarak antara kedua lensa) adalah d = f ob ob + f  ok  ok  dimana f ob ob adalah jarak fokus lensa objektif dan f  ok  adalah ok   jarak fokus fokus lensa lensa okuler.

BAB III PROSEDUR PERCOBAAN

Persipan Percobaan 1.

Meletakkancermindatar di M.

2.

Meletakkanlensa di atascermindatar.

3.

Mengusahakanujungjarumberadapadasumbuutamalensa.

4.

Mengaturkedudukanjarumsehinggadiperolehbayangansamab esardenganjarum

(mataberada

sumbuutamalensadanpakailah loupe). 5.

Mencatatjarakantara D danpusatoptiklensa.

6.

Membalikkedudukanlensa (bertanda R1 dan R2).

di

7.

Mengulangipercobaan

3

sampaidengan

5

dalamkeadaaninibeberapa kali (ditentukanolehasisten). 8.

Men Mengambilc ilcermin rmind danmelak elaku ukanp anpeng engamatan sampaidengan

7

untukbeberapa

no

1 kali

(ditentukanolehasisten). 9.

Mengambillensa,

meletakkancermin

di

atasmejadanmenetesidenganzatcair, kemudianmeletakkanlagi di ataslensatersebut di ataszatcair. 10.

Melakukanpercobaan 2 sampaidengan 7 untukkeadaanini.

BAB IV ANALISA DATA

4.1.

Data Pengamatan Diketahui data P (jarak antara benda dan Lensa) No

P1

P2

1

18,2

17,3

2

18,2

18,7

3

18,2

18,3

4

17,1

18,0

17,65

18,08

Ratarata

2.Pengamatan Benda dengan Lensa No

P1

P2

1

11,9

9,4

2

11,9

9,3

3

11,7

9,3

4

11,6

9,2

11,78

9,3

Ratarata

3. Pengamatan Benda dengan Cermin, Lensa dan Air No

P1

P2

1

20,1

20,6

2

20,1

20,6

3

20,3

20,5

4

20,2

20,6

Rata rata :

20,1

20,6

VI. PERHITUNGAN (TUGAS AKHIR) 1. Menghit Menghitung ung jarak focus focus Lensa Lensa

a. Pengamatan Benda dengan Cermin dan Lensa Diketahui : P : 17,65maka S: adalah 17,65dan S’ pun adalah 18,08, maka f:

Simpangan :

b. Pengamatan Benda dengan Lensa Diketahui : P : 10.4 maka S: adalah 17,65dan S’ adalah 18,08, maka f :

Simpangan :

c. Pengamatan Benda dengan Cermin, Lensa dan Air

= 10,17

=

Simpangan :

0,75

2. Jari Jari-- jari kelen kelengku gkunga ngan n Len Lensa sa Diketahui : P= 10.4, f = 5.2 R = P x f  f- P =1 = f

1 R

P

=1 = R

1 f

R

1

5.2

=1 =

+ 1

P

=1 = R

+ 1

+ 1

10.4

3

10.4

R = 3.47 Karena P1 dan P2 sama maka R1 dianggap sama dengan R2

3. In Inde deks ks Bi Bias as Le Lens nsa a Diketahui : f= 5.2, n1= 1, R1 =3.47, R2= 3.47

1 = n2 – 1 1 + 1 5.2 1

3.47 3.47

1 = n2 – 1 x 2 5.2

1

3.47

1 x 3.47= 2n2 - 2 5.2 2n2 =(1 x 3.47) +2 5.2 n2 = 2.67/2 = 1.34 Simpangan : (10.5-10.4) + (10.4-10.4) + (10.4-10.4) = 0.03 3

4. In Indek deks s Bia Bias s Zat Cai Cairr Diketahui : P= 10.5, f= 5.2, f’’ = 5.25 n’ = f(P - f ‘’) (P- f)f’’ n’ = 5.2(10.5 – 5.25) (10.5- 5.20)5.25 5. Sumb Sumber er Kes Kesal alah ahan an

= 0.98

a. Peng Pengam amat atan an mata mata,, hal hal ini ini dapa dapatt terj terjad adii kare karena na bole boleh h jadi jadi kesa kesala laha han n

dala dalam m

meli meliha hatt

ukur ukuran an

baya bayang ngan an,,

bole boleh h

jadi jadi

dianggap sama padahal bias saja belum sama. b. Kual Kualiitas Lens ensa, lens ensa yang ter tergores res atau atau pecah ecah dap dapat mempen mempengaru garuhi hi ketepata ketepatan n dalam dalam melihat melihat bayanga bayangan n benda, benda, sema semaki kin n baik baik lens lensa a maka maka sema semaki kin n jela jelas s baya bayang ngan an yang yang ditimbulkan. c. Klem dan dan statif, statif, sebaiknya sebaiknya digunakan digunakan yang masih baik, karena karena klem yang kurang baik menjadikan posisi benda menjadi tidak stabil, sehingga mempengaruhi pengukuran.

VI. DAFTAR PUSTAKA www.its.bldrdoc.gov refractive index www.mediabelajaronline.blogspot.com www.aktifisika.wordpress.com www.sidikpurnomo.net www.wikipedia.com

LAMPIRAN 1. Terangkan Terangkan mengapa mengapa P pada gambar.2 gambar.2 sama sama dengan dengan f darilensa. 2. Dimanak Dimanakah ah titk optic optic lensa gabunga gabungan n pada rumus rumus (2) petunjuk petunjuk pada pertanyaan 1 bayangan yang terjadi dari pembiasan seluruh

lensa. lensa. Pada rumus (2) petunju petunjuk k pada pertanyaan pertanyaan 1 bayang bayangan an yang yang terjad terjadii dari dari pembia pembiasa san n selur seluruh uh lensa. lensa. Pada Pada rumus rumus (1) (1) bayangan yang terjadi dari pembiasan permukaan lensa bagian atas dan pantulan oleh permukaan bawah lensa. 3. Pada Pada rumu rumus s (3) (3) terj terjad adil ilen ensa saga gabu bung ngan anda dari rile lens nsa a L dan dan lens lensa a Planconcaf dari zat cair dan pemantulan oleh cermin di bawah lensa.

 Jawaban. 1. Karena Karena sesuai sesuai dengan dengan sifat sifat lensa yang yang membuat membuat pantul pantulan an belok ke lensa semua dengan jarak fokus lensa, sehingga jarak antara D dan dan

pus pusat

opti optic c

pada pada

kedu kedudu duka kan n

ters terseb ebu ut

adal adalah ah

sam sama

denganjarak fokus (f). 2. Persama Persamaan an (2) lensa lensa optic gabung gabungan. an. Lensa Lensa di dapatkan dapatkan dari jari jari lensa lensa yang dihitung dihitung menggunak menggunakan an jangka jangka sorong sorong dan hasilnya hasilnya diba dibag gi

dua dua

seh sehingg ingga a

pad pada

pers persam amaa aan n (2) angk angka a

2

yan yang

menyata menyatakan kan perband perbanding ingan an lurus lurus ½ hasil hasil jari-jari jari-jari perhitu perhitungan ngan gabungan lensa. 3. Pada persama persamaan an (3) yaitu yaitu

n’=

memperl memperliha ihatkan tkan adanya adanya

gabungan lensa yang terlihat dari f” yang berarti bayangan yang berasal dari lensa bayangan sebelumnya f’ dan n’ menunjukkan bahwa lensa gabungan ini menggunakan zat cair atau cermin.

FUNGSI CERMIN

Dalam sebuah cermin bidang, berkas sinar yang sejajar mengalami perubahan arah secara secara keselu keseluruha ruhan, n, tapi masih masih tetap tetap sejajar sejajar;; bayang bayangan an terbentu terbentuk k di sebuah sebuah cermin cermin bidang bidang merupa merupakan kan bayanga bayangan n maya, maya, yang besarny besarnya a sama sama dengan dengan objek objek aslinya aslinya.. Ada pula cermin cermin lengkun lengkung, g, dimana dimana seberka seberkas s cahaya cahaya sejajar menjadi seberkas cahaya yang konvergen, yang sinarnya berpotongan dalam fokus (titik imagi) cermin. Yang terakhir adalah cermin cembung, dimana sebuah sinar yang sejajar menjadi tersebar (divergen), dengan sinar tersebar dari sebuah sebuah titik titik perpoto perpotongan ngan "di belakan belakang" g" cermin. cermin. Kekuran Kekurangan gan dari lensa lensa ceku cekung ng yang yang berb berben entu tuk k

bola bola sert serta a

cerm cermin in cem cembung bung adal adalah ah tak tak

bisa bisa

mengfo mengfokus kuskan kan sinar sinar sejajar sejajar ke sebuah sebuah titik titik tunggal tunggal dalam dalam kaitan kaitan dengan dengan lant lantur uran an

(abe (abera ras si)

sfer sferis is..

Fung Fungsi si

cerm cermin in

pada pada

perc percob obaa aan n

ini ini

sebag ebagai ai

pembentukbayangan yang terbentuk pada lensa

FUNGSI LENSA Lensa cembung (lensa konveks) Lensa cembung adalah lensa konvergen yang bersifat mengu m pu p u lk l k an an s i n a r . S e l a i n i t u , l e n s a c e m b u n g j u g a m e r u p a k a n l e n s a + k a r e n a d a p a t me n g u m p u l k a n b a y a n g a n y a n g b i s a d ita ngka p layar dan nyata. K o mb i n a s i lensa cembung yaitu: bikonveks (cembung-cembung) dan p l a n k o n v e k s (cek (cekun ung g cemb cembun ung) g).S .Sin inar ar--sina sinarr utam utama a pada pada lens lensa a cemb cembun ung g adalah sbb : 1. S i n a r d at an g s ej aj ar p ad a s um bu u ta ma lensa d i b i a s k a n m e l a l u i titik fokus aktif F 2. S i n a r d a t a n g m e l a l u i t i t i k f o k u s p a s i f   F dibiask dibiaskan an sejaja sejajarr sumbuu sumbuuttama.c ) S i n a r datang melalui titik pusat oktik O d i te r us ka n ta n pa m e m b i a s . Bayangan yang dibentuk adalah: nyata, terbalik, dan diperbesar Lensa cekung (lensa – atau konkaf )  Lensa cekung disebut juga sebagai lensa divergen y a n g b e r s i f a t m e ny ny eb eb a rk rk an an s in i n ar ar . S el el ai ai n i tu tu , l en en sa sa c e ku ku n ng g j ug ug a merupakan lensa -, karena tidak dapat membentuk bayangan yang bisa ditangkap l ayar dan me mi l i k i harga fokus negatif. Kombinasi lensa cekung yaitu: bikonkav ( c e k u n g - cekung) cekung),, plankonka plankonkav v (datar (datar cekung), cekung), dan konvek konvek konkav (cembu (cembung ng cekung).Sinar-sinar utama pada lensa cekung:a ) S i n a r datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah b e r a s a l dari titik fokus aktif F 1 . b )S i na r d a ta n g s eo l ah -o l ah m en u ju k e ti t ik fokus pasif F 2 dibiaskan

FUNGSI LUP Sebagai Sebagaima mana na namanya namanya,, lup memilik memilikii fungsi fungsi untuk untuk memperb memperbesa esarr bayanga bayangan n benda. Lup adalah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati bendabenda benda kecil kecil agar agar namp nampak ak lebih lebih besar. besar. Bayang Bayangan an yang yang diben dibentu tuk k oleh oleh lup memi memilik likii sifa sifat: t: maya, tegak , dan diperbesar. Untuk itu benda harus diletakkan di Ruang I atau daerah yang dibatasi oleh fokus dan pusat lensa atau cermin (antara f dan O), dimana So < f .