BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Tujuan

Setelah mengikuti praktikum ini , mahasiswa di harapkan :

1. Mampu menentukan jarakfokusdanjari-jarikelengkunganlensa.

2. Mampu menentukan indeks bias lensadanzatcair.

1.2. Alat-Alat

a. Lensa

b. Loupe

c. Jangkasorong

d. Jarumberbentukgarpu

e. Statif

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. TeoriPenunjang

Jarakantara D

danpusatoptikpadakedudukantersebutsamadenganfokuslensatersebut(f).

Bilacermindatardiambildarikedudukan D di atasmaka di dapatpersamaan :

R1 …………….(1)

Dimana :

R1 = jari-jarilensakelengkunganpermukaan

P = jarakdari D kepusat optic lensa.

Bilapusatpermukaankelengkunganatasdanbawahsamamaka :

R1 = R1 .R2 = R2

Makadiperoleh :

n = …………..(2)

dimana :

R2 = jari-jarilengkunganataslensa

n = Indeks bias lensa

Bila di atascermindiberizatcairkemudiandiletakkanlensa di atasnya,

makadenganmengaturkedudukan D seperti di atasdidapatpersamaan :

n’ = ………(3)

dimana :

f” = jarakfokuslensagabungan

n’ = Indeks bias zatcair

2.2. TeoriTambahan

2.2.1. Hukumpantulan

Sudutmasukialahsudutantarasinarmasukdangaris normal

padapermukaan yang

memantul.Sudutpantulialahsudutantarasinarpantuldangaris normal

padapermukaan.Padapemantulanolehcermindatar (pantulanspekular)

berlaku :

Sudutmasuksamadengansudutpantul.

Sinarmasuk, sinarpantuldarigaris normal terletakpadasatubidang.

2.2.2. Cermin

Cermindatar, dapatmembentukbayangantegak, samabesardenganobjek,

jarakbayangandaricerminsamadenganjarakobjekdaricermin.Bayanganinimaya,

artinyabayangantitikdapatditangkappadalayar,

karenacahayatidakberkorvergensipadaposisibayangan.

Cermin bola, titikfokusutamacermin bola adalahtitik F; padatitikinisinar-

sinar yang sejajardandekatpadasumbuutama xx

cerminterfokuskan.Titikfokusinibersifatnyatauntukcerminkonkaf (cekung),

danbersifatmayauntukcerminkonveks

(cembung).Titikiniterletakpadasumbuutama xx ditengah-tengahantarapusat

bola C dancermin.Besarbayangan yang di bentukcerminbola :

Perbesaran linear = =

Cermincekungdapatmembentukbayangannyatadanterbalikdariobjek

yang

jarakobjeknyalebihbesardarifokusutama.Jikaobjekterletakantarcermindantitikf

okusutama, bayangan yang terbentukbrsifatmaya, tegak, dandiperbesar.

Cermincembungselalumembentukbayanganmaya,tegakdandiperkecildar

iobjek yang terletak di depannya.

Dimana :

p = Jarakobjek, dihitungdaricermin

q = Jarakbayangan, dihitungdaricermin

f = jarakfokuscermin

Sebagaitambahan :

p dihitungpositifbilaobjekberada di depancermin

q dihitungpositifbilabayangannyata,berada di depancermin

q dihitung negative bilabayanganmaya, berada di belakangcermin

R dan f adalahpositifuntukcermincekungdan negative

untukcermincembung.

2.2.3. Kacapembesar

Suatubendatampakbesarataukecilbergantungpadabesarataukecilnyabay

angan yang terbentukpada retina, sedangkanbesarbayangan yang

terbentukpada retina bergantungpadabesarsudut yang

dibentukolehsinardatangdengansumbulensa.Lensa yang

dipergunakanuntukmaksudiniadalahlensapembesar.

Suatulensaokuleradalahsuatulensapembesar yang

dipergunakanuntukmengamatibayangan yang dibentukolehlensa-lensa di

depannyadalamsuatu system

optik.Okuleriniterdiridaridualensaplanokonveksdenganjarakfokus yang

samadanterpisahkanoleh 2f/3. Benda yang diamatiterletakpada I,

danbayanganakhiradapadajaraktakterhingga.Karenadalam system

iniadaempatpermukaan,aberasidapatdiperkecil.

Cermin dan lensa serta prinsip kerjanya memberikan sarana

pemahaman bagi pemanfaatannya untuk mempermudah dan membantu

kehidupan manusia. Alat-alat yang bekerja berdasarkan prinsip optik (cermin

dan lensa) digolongkan sebagai alat optik.

2.2.4. Mata

Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari

Sang Pencipta adalah mata. Di dalam mata terdapat lensa kristalin yang

terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa

mata berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan di depan

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 melihat objek dengan jelas apabila bayangan

benda (bayangan nyata) terbentuk tepat di retina.

Lensa mata merupakan lensa yang kenyal dan fleksibel yang dapat

menyesuaikan dengan objek yang dilihat. Karena bayangan benda harus selalu

difokuskan tepat di retina, lensa mata selalu berubah-ubah untuk

menyesuaikan objek yang dilihat. Kemampuan mata untuk menyesuaikan diri

terhadap objek yang dilihat dinamakan daya akomodasi mata.

Titik terdekat yang mampu dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik

dekat mata (punctum proximum/PP). 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 (punctum remotum/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 menggunakan lup yang

hanya menggunakan sebuah lensa 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 mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung (lensa positif).

lensa yang dekat dengan objek (benda) dinamakan lensa objektif, sedangkan

lensa yang dekat mata 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 Fob dan 2Fob. Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif adalahI1 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 Fok. Di sini lensa okuler akan berfungsi sebagai lup dan akan

terbentuk bayangan akhirI2 di depan lensa okuler. Bayangan akhir I2 yang

terbentuk bersifat maya, diperbesar, dan terbalik terhadap objek semula.

Dimana Pob adalah perbesaran lensa objektif, s’ob adalah jarak bayangan lensa

objektif 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 fok adalah jarak fokus lensa

okuler.Perbesaran total 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 dapat digunakan untuk

melihat bintang atau objek yang letaknya sangat jauh.

Teropong terdiri atas dua lensa cembung, sebagaimana mikroskop. Pada

teropong jarak fokus lensa objektif lebih besar daripada jarak fokus lensa

okuler (fob > fok). Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi agar

tidak cepat lelah karena teropong digunakan untuk mengamati bintang selama

berjam-jam. Dengan mata tidak berakomodasi, bayangan lensa objektif harus

terletak di titik fokus lensa okuler. Dengan demikian, panjang teropong (atau

jarak antara kedua lensa) adalah

d = fob + fok

dimana fob adalah jarak fokus lensa objektif dan fok adalah jarak fokus

lensa okuler.

BAB III

PROSEDUR PERCOBAAN

Persipan Percobaan

1. Meletakkancermindatar di M.

2. Meletakkanlensa di atascermindatar.

3. Mengusahakanujungjarumberadapadasumbuutamalensa.

4. Mengaturkedudukanjarumsehinggadiperolehbayangansamabesardenganj

arum (mataberada di sumbuutamalensadanpakailah loupe).

5. Mencatatjarakantara D danpusatoptiklensa.

6. Membalikkedudukanlensa (bertanda R1 dan R2).

7. Mengulangipercobaan 3 sampaidengan 5 dalamkeadaaninibeberapa kali

(ditentukanolehasisten).

8. Mengambilcermindanmelakukanpengamatan no 1 sampaidengan 7

untukbeberapa 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 P1P2

1 18,2 17,3

2 18,2 18,7

3 18,2 18,3

4 17,1 18,0

Rata-rata 17,65 18,08

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

Rata-rata 11,78 9,3

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. Menghitung jarak focus 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 kelengkungan Lensa

Diketahui : P= 10.4, f = 5.2

R = P x f

f- P

= 1 = 1 + 1

f R P

= 1 = 1 + 1

R f P

= 1 = 1 + 1

R 5.2 10.4

= 1 = 3

R 10.4

R = 3.47

Karena P1 dan P2 sama maka R1 dianggap sama dengan R2

3. Indeks Bias Lensa

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. Indeks Bias Zat Cair

Diketahui : P= 10.5, f= 5.2, f’’ = 5.25

n’ = f(P - f ‘’)

(P- f)f’’

n’ = 5.2(10.5 – 5.25) = 0.98

(10.5- 5.20)5.25

5. Sumber Kesalahan

a. Pengamatan mata, hal ini dapat terjadi karena boleh jadi kesalahan dalam

melihat ukuran bayangan, boleh jadi dianggap sama padahal bias saja belum

sama.

b. Kualitas Lensa, lensa yang tergores atau pecah dapat mempengaruhi

ketepatan dalam melihat bayangan benda, semakin baik lensa maka

semakin jelas bayangan yang ditimbulkan.

c. Klem dan statif, sebaiknya digunakan yang masih baik, 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 mengapa P pada gambar.2 sama dengan f darilensa.

2. Dimanakah titk optic lensa gabungan pada rumus (2) petunjuk pada pertanyaan

1 bayangan yang terjadi dari pembiasan seluruh lensa. Pada rumus (2) petunjuk

pada pertanyaan 1 bayangan yang terjadi dari pembiasan seluruh lensa. Pada

rumus (1) bayangan yang terjadi dari pembiasan permukaan lensa bagian atas

dan pantulan oleh permukaan bawah lensa.

3. Pada rumus (3) terjadilensagabungandarilensa L dan lensa Planconcaf dari zat

cair dan pemantulan oleh cermin di bawah lensa.

Jawaban.

1. Karena sesuai dengan sifat lensa yang membuat pantulan belok ke lensa semua

dengan jarak fokus lensa, sehingga jarak antara D dan pusat optic pada

kedudukan tersebut adalah sama denganjarak fokus (f).

2. Persamaan (2) lensa optic gabungan. Lensa di dapatkan dari jari-jari lensa yang

dihitung menggunakan jangka sorong dan hasilnya dibagi dua sehingga pada

persamaan (2) angka 2 yang menyatakan perbandingan lurus ½ hasil jari-jari

perhitungan gabungan lensa.

3. Pada persamaan (3) yaitu n’= memperlihatkan 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

keseluruhan, tapi masih tetap sejajar; bayangan terbentuk di sebuah cermin bidang merupakan

bayangan maya, yang besarnya sama dengan objek aslinya. Ada pula cermin lengkung, dimana

seberkas 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 titik perpotongan "di

belakang" cermin. Kekurangan dari lensa cekung yang berbentuk bola serta cermin cembung

adalah tak bisa mengfokuskan sinar sejajar ke sebuah titik tunggal dalam kaitan dengan lanturan

(aberasi) sferis. Fungsi cermin pada percobaan ini sebagai pembentukbayangan yang terbentuk

pada lensa

FUNGSI LENSA Lensa cembung (lensa konveks) L e n s a c e m b u n g a d a l a h l e n s a k o n v e r g e n y a n g b e r s i f a t m e n g u m p u l k a n s i na 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 ap a t mengumpulkan bayangan yang bisa ditangkap layar dan nyata. Kombinasi l e n s a c e m b u n g y a i t u : b i k o n v e k s ( c e m b u n g - c e m b u n g ) d a n p l a n k o n v e k s (cekung cembung).Sinar-sinar utama pada lensa cembung adalah sbb :

1. S i n a r d a t a n g s e j a j a r p a d a s u m b u u t a m a l e n s a 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 dibiaskan sejajar sumbuutama.c ) S i n a r d a t a n g m e l a l u i t i t i k p u s a t o k t i k O d i t e r u s k a n t a n p a m e m b i a s . Bayangan yang dibentuk adalah: nyata, terbalik, dan diperbesar

Lensa cekung (lensa – atau konkaf ) L e n s a c e k u n g d i s e b u t j u g a s e b a g a i l e n s a d i v e r g e n y a n g be r s i f a t menyebarkan sinar. Selain itu, lensa cekung juga merupakan lensa -, karena tidak dapat membentuk bayangan yang bisa ditangkap layar dan memiliki h a r g a f o k u s n e g a t i f . K o m b i n a s i l e n s a c e k u n g y a i t u : b i k o n k a v ( c e k u n g -cekung), plankonkav (datar cekung), dan konvek konkav (cembung cekung).Sinar-sinar utama pada lensa cekung:a ) S i n a r d a t a n g s e j a j a r s u m b u u t a m a d i b i a s k a n s e o l a h - o l a h b e r a s a l dari titik fokus aktif F1. b ) S i n a r d a t a n g s e o l a h - o l a h m e n u j u k e t i t i k f o k u s p a s i f F2dibiaskan

FUNGSI LUP

Sebagaimana namanya, lup memiliki fungsi untuk memperbesar bayangan benda. Lup adalah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil agar nampak lebih besar. Bayangan yang dibentuk oleh lup memiliki sifat: 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.