Laporan Praktikum Fisika Dasar 2 Pembiasan Cahaya Pada Lensa Gabungan Dosen Pengasuh : Jumingin, S.Si
Disusun Oleh : Asri Arum Sari 12222014
Tadris Biologi Fakultas Tarbiyah Institut Agama Islam Negeri Raden Fatah Palembang 2013
1
DAFTAR ISI
.................................................................. ............................................ ................................. ........... Daftar Isi ............................................
1
Latar Belakang ......................................... ............................................................... ............................................ .......................... ....
2
Tujuan Praktikum ........................................... ................................................................. ........................................ ..................
2
................................................................... ......................................... .................. Tinjauan Pustaka ............................................
3
Alat ............................................. .................................................................... ............................................. ........................................ ..................
6
Prosedur Praktikum ........................................... ................................................................. ..................................... ...............
7
.................................................................. ................................. ........... Hasil dan Pembahasan Pembahasan............................................
7
Kesimpulan ........................................... .................................................................. ............................................. ............................. .......
11
Lampiran Daftar pustaka
2
1. Latar Belakang
Cahaya mempunyai sifat seperti gelombang air air, yaitu cahaya akan berubah arah ketika melintas dari satu medium ke k e medium lain lai n yang berbeda jenisnya. Pembiasan ( perubahan arah rambat ) cahaya terjadi akibat perbedaan kecepatan cahaya dalam berbagai medium. Fenomena pembiassan cahaya ini banyak dijumpai dalam peristiwa sehari-hari misalnya kaki orang yang terendam air akan tampak lebih pendek, dasar ember yang terisi penuh dengan air tampak lebih dangkal, dan bagian tongkat yang terendam dalam air tampak patah. Bayangan benda yang dihasilkan oleh lensa tipis dalam hal ini lensa cembung bersifat nyata bila benda berada di ruang 2 dan 3, dan bersifat maya bila benda berada di ruang 1. Jarak fokus sebuah lensa cembung dapat ditentukan melalui percobaan. Sebuah benda yang diletakkan di ruang 2 dan 3 depan lensa cembung bayangannya dapat ditangkap oleh layar yang terletak di belakang lensa. Percobaan sebelumnya menentukan jarak fokus sebuah lensa. Olehnya itu dalam percobaan ini akan ditentukan jarak fokus lensa yang digabung diimpitkan menjadi satu (tidak ada jarak antar kedua lensa cembung). Hal- hal tersebut dapat diketahui dengan melakukan percobaan mengenai pembiasan cahaya pada lensa, lensa yang digunakan ialah lensa cembung.
2. Tujuan Praktikum
Adapun tujuan yang akan dicapai setelah melakukan praktikum adalah: 1. Menentukan sifat-sifat bayangan yang akan dihasilkan oleh lensa. 2. Menetukan jarak fokus lensa gabungan
3
3.
Tinjauan Pustaka
Pembiasan cahaya adalah perubahan arah sinar cahaya ketika melintas dari satu zat transparan ke zat transparan lainnya. Sebagai contoh ketika cahaya melintas dari uara ke dalam sebuah lensa, arahnya berubah kecuali arah semula terletak pada sudut siku terhadap permukaan lensa.Contoh lainnya dapat dilihat ketika dasar kolam renang tampak dari atas permukaan air , kolam tampak lebih dangkal dangkal daripada yang sebenarnya. Ini karena cahaya dari satu titik di dasar kolam yang melintas melalui permukaan secara tidak normal dibiaskan menjauh dari normal di permukaan. Akibatnya , bayangannya benda di bawah air ai r tampak lebih dekat ke permukaan daripada benda sebenarnya ( Jim Breithaupt, 2009 2009 )
Cahaya dibiaskan
Menuju normal ketika merambat dari udara ke dalam zat transparan
Menjauh dari normal ketika merambat dari zat transparan ke udara ( Jim Breithaupt, 2009 ).
Hukum Snellius untuk Pembiasan Cahaya
adalah sudut datang dan
sudut bias (keduanya diukur terhadap
garis yang tegk lurus permukaan antara kedua media, indek-indeks bias materi tersebut.
Dari hukum Snell
dapat disimpulkan bahwa jika
dan
adalah
maka
, artinya jika cahaya memasuki medium di mna n lebih besar
dan lajunya lebih kecil maka berkas cahaya dibelokkan menuju
normal. Dan jika jika
maka
, sehingga berkas
dibelokkan menjauhi normal ( Giancoli.D.C.2001 )
Lensa Tipis Lensa dibedakan enjadi lensa positf atau lensa cembung dan lensa negative atau lensa cekung. 1. Lensa Cembung
4
Lensa positif disebut juga lensa konvergen karena lensa psitf mengumpulkan berkas sinar sedangkan lensa negative disebut lensa divergen karena menyebarkan berkas sinar. a. Berkas sinar istimewa 1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui focus utama 2. Sinar datang melalui focus utama dibiaskan sejajar sumbu utama 3. Sinar datang melalui pusat optic akan diteruskan tanpa dibiaskan ( Asep Sarmaji, 2008 ). 2. Lensa Cekung Lensa cekung merupakan lensa yang bagian tengah memiliki ketebalan paling tipis, lensa ini memiliki nilai focus lensa negative, sehingga bayangan yang dihasilkan dih asilkan bersifat maya. Jika sinar-sinar sejajar jatuh padda lensa cekung, maka akan dibiaaskan sseolah-olah berasal dari titik focus lensa a. Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung 1. Sinar datnag sejajar sumbu uama akan dibiaskan seolah-olah sinar bias itu berasal dari focus utama f1. 2. Sinar datang menuju focus uama f2 akan dibiaskan sejajar sumbu utama 3. Sinar datang melalui pusat optic akan diteruskan tanpa dibiaskan ( Asep Sarmaji, 2008 ) .
Dalil Esbach Pada pembiasan cahaya juga digunakan dalil esbach untuk menentukan posisi dan sifat-sifat bayangan yang dibentuk lensa positif. Pada lensa nomor ruang untuk benda dan nomor-ruang untuk bayangan dibedakan. nomor ruang untuk benda menggunakan angka Romawi (I, II, III, dan IV), sedangkan untuk ruang bayangan menggunakan angka Arab (1, 2, 3 dan 4) seperti pada gambar berikut ini:
5
Dari gambar terseebut daapat disimpulkan bahwa 1. Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan sama dengan 5 2. Untuk setiap benda nyata dan tegak, semua bayangan yang terletak belakang lensa bersifat nyata dan terbalik, sedangkan semua bayangan yang terletak di depan lensa bersifat maya dan tegak. 3. Bila nomor bayangan lebih besar dari nomor ruang benda, maka ukuran bayangan lebih besar dari bendanya dan sebaliknya.
Lensa Gabungan Suatu lensa gabungan merupakan gabungan dari dua lensa atau lebih yang disusun berdekatan sekali ( d = 0 ) dengan sumbu utamanya berimpit satu sama lain. Tinjau dua buah lensa dengan jarak focus diletakkan sekali
dan
. Sebuah benda diletakkan dengqn jarak
yang
dari
lensa pertama, dengan rumus lensa tipis, kita dapat hitung jarak bayangan
( Yohanes Surya, 2010 )
Jika d = 0 maka
6
( )
Dengan demikian kita mendapatkan jarak focus gabungan untuk dua buah lensa yang diletakkan berdekatan
4. Alat
Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah : 1. Lampu 18 watt 1 buah Lampu berfungsi untuk memberikan penerangan atau cahaya pada arah yang kita inginkan. 2. Rel presisi 2 buah Rel presisi berfungsi untuk meletakkan benda, diafragma, dan lensa serta untuk menentukan jarak benda dan jarak bayangan ba yangan dengan lensa. 3. Penyambung rel presisi 3 buah Penyambung rel presisi berfungsi untuk menghubungkan antar rel presisi satu dengan rel presisi lainnya. 4. Pemegangan kotak cahaya Pemegangan kotak cahaya berfungsi untuk memasang kotak cahaya pada rel presisi. 5. Catu daya 1 buah Catu daya berfungsi untuk mengontrol kestabilan tegangan output dengan mengubah-ubah lebar untuk menyaklarkan transitor penyaklar dan sebagai sumber arus/PLN. 6. Kabel penghubung warna merah 1 buah dan warna hitam 1 buah Kabel penghubung warna merah dan warna hitam berfungsi s ebagai penghubung ke rangkaian.
7. Lensa cembung 2 buah 7
Lensa cembung berfungsi
untuk
membiaskan
cahaya
yang
bersifat
mengumpulkan cahaya.
8. Tumpakan penjepit 3 buah Untuk memasang dan mendudukan posisi lensa pada rel presisi. 9. Diafragma anak panah 1 buah Diafragma anak panah berfungsi sebagai pembentuk bayangan bayangan berbentuk berbentuk anak panah.
10. Layar 1 buah Layar berfungsi untuk melihat bayangan yang ditimbulkan oleh cahaya lensa dan sebagai titik ukur jarak antara lensa ke layar
5. Prosedur Praktikum
1.
Persiapkan semua peralatan yang dibutuhkan (konsultasikan dengan dosen pengasuh atau asisten)
2.
Susun rangkaian aeperti pada skema gambar dibawah ini :
3.
Hidupkan catu daya, berikan tegangan masukkan 12 volt,
4. Tentukan jarak antara benda ke lensa L 1 (S1) 5. Geser-geser L2dan layar untuk mendapatkan byangan pda layar 6. Ukur jarak dari lensa L1 ke L2 (S) 7. Ukur jarak dari lensa L2 ke layar (S2’)
6. Hasil dan Pembahasan Pembahasan 6.1 Hasil
Diketahui jarak fokus lensa
8
Maka
Setelah diketahui
maka dapat diketahui ruangnya R 1, 1, R 2, dan R 3, 3,
yaitu :
1. R 1 = 0 – 0 –
Sehingga R 1 = 0 – 0 – 3,33 3,33 2. R 2 =
Sehingga R 2 = 3,33 3. R 3 = 6,66
– 6,66 6,66
~
Tabel Jarak Fokus Lensa
No.
Jarak Fokus Lensa
s1
s/d
S2
1
4
0
11
2
6
0
8
8
0
7
4
10
0
5
5
12
0
5
f1 = 50 mm 3 f2 = 100 mm
9
No. 1
15
44
2,93
8,60
2
14
48
3,43
11,76
3
15
56
3,73
13.94
4
15
50
3,33
11.11
5
17
60
3,53
12.46
∑
16.96
di dapatkan dari :
10
∑
57.87
Selanjutnya mencari Telah diketahui
∑ ̅ ∑ Maka :
Kemudian menentukan jarak fokus lensa gabungan :
∑ ̅ √ 6.2
Pembahasan
Dari hasil praktikum diatas maka dapat diketahui pada saat
maka
maka benda tersebut terletak di ruang 2 dan bayangannya terletak di
ruang 3, dalam hal ini menurut teori apabila benda diletakkan pada ruang II maka bayangan akan jatuh pada ruang III berarti percobaan pertama sesuai dengan teori, dan memiliki sifat bayangan yakni nyata, terbalik, diperbesar.
11
pada saat
maka
maka benda tersebut terletak di ruang 2 dan
bayangannya terletak di ruang 3 , percobaan ke 2 juga sesuai dengan teori , dan memperoleh sifat bayangan yakni, nyata, terbalik dan diperbesar. Pada saat
maka
maka benda tersebut terletak di ruang 2 dan bayangannya
terletak di ruang 3 percobaan ke 3 juga sesuai dengan teori dan memperoleh sifat bayangan yakni nyata,terbalik diperbesar. Pada saat
maka
maka benda tersebut terletak di ruang 3 dan bayangannya terletak di
ruang 3 dalam hal ini berarti percobaan ke 4 tidak sesuai teori dimna diperoleh sifat bayangan yakni nyata, terbalik, diperbesar. Pada saat
maka
maka benda tersebut terletak di ruang 3 dan bayangannya terletak di
ruang 2 ,dan percobaan ke 5 sesuai dengan teori dimna diperoleh sift baynagn yakni, nyata, terbalik, diperkecil. Berdasarkan teori ruang benda dan ruang
bayangan benda dibandingkan dengan ruang benda dan ruang bayangan benda b enda pada praktikum, maka pada percobaan 1, 2, 3, dan 5 sesuai dengan teori. Sedangkan pada percobaan 4 antara hasil praktikum dengan teori tidak sama. Hal itu dikarenakan penempatan layar yang kurang tepat saat mencari bentuk bayangan yang paling tepat .
7. Kesimpulan
Dari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa, Lensa gabungan merupakan gabungan dari dua lensa atau lebih lensa dengan sumbu utamanya berhimpitan dan disusun berdekatan sehingga d = 0. Sifat bayangan yang terbentuk dari lensa cembung gabungan adalah nyata, terbalik, dan diperbesar, namun jika jarak antara lensa dengan diafragma semakin jauh maka sifat bayangannya adalah Sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, dan diperkecil. Jarak focus lensa adalah jarak dari pusat optic optic ke titik focus jadi bila s =
maka
. Pada percobaan pembiasan cahaya
pada lensa gabungan dapat terjadi kesalahan kesal ahan yang disebabkan oleh kesalahan praktikan dalam menentukan bayangan bayangan yang tepat.
12
lampiran Gambar Alat Praktikum
13
lampiran Evaluasi
1. Tiga lensa tipis, masing-masing dengan panjang fokus sebesar 4 cm dijajarkan pada sebuah sumbu bersama, lensa-lensa yang berdekatan terpisah sejauh 52 cm. Carilah posisi dari bayangan sebuah benda kecil pada sumbu itu yang diletakkan pada jarak 80 cm di sebelah kiri dari lensa pertama dan lukiskan bayangan akhirnya? Penyelesaian: Diketahui :
Ditanyakan : Jawab:
.....?
14
2. Buktikan persamaan pembuat lensa berikut :
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ]
Penyelesaian:
Jika jarak fokus, dan jarak benda , dengan menggunakan rumus lensa tipis, di peroleh rumus jarak fokus lensa atau persamaan pembuat lensa
15
Daftar Pustaka
Breithaupt, Jim.2009. Swaddik Fisika. Fisika. Pakar Raya,Bandung Giancoli.D.C.2001. Fisika Fisika Jilid 2 Edisi Kelima Edisi Kelima.Erlangga.Jakarta .Erlangga.Jakarta Sarmaji,Asep.2008. Fisika. Fisika. PT.Raja Grafindo Persada. Jakarta Surya,Yohanes.2010. Listrik Listrik Dan Magnet . PT.Kandel.Tanggerang.
16
