KEGIATAN BELAJAR A. LANDASAN TEORI PENBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA Dalam kegiatan belajar ini anda dapat mempelajari kembali dan melakukan percobaan mengenai pembentukan bayangan oleh lensa termasuk di dalamnya mengenai lintasan sinar, hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan jarak okus lensa, serta siat-siat bayangan yang dihasilkan oleh lensa. Lensa dapat disebut sebagai sebuah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan yang salah satu diantara keduanya lengkung. Lensa tipis adalah lensa yang ketebalannya dapat diabaikan. Bentuk-bentuk sebuah lensa adalah seperti pada gambar di bawah ini. (a) (b) (c) (d) (e) () Bikonveks Plankonveks Konkakonveks Bikonka Plankonka Konveskonka Bila indeks bias lensa lebih besar dari indeks bias medium di sekitarnya, maka dalam medium tersebut : Gambar 6. Bentuk-bentuk lensa a. Lensa tipis pada gambar 6.(a), (b) dan (c) bersiat mengumpulkan berkas sinar, oleh sebab itu disebut sebagai lensa konvergen atau lensa positi. b. Lensa tipis pada gambar 6.(d), (e) dan () bersiat menyebarkan berkas sinar, oleh sebab itu disebut sebagai lensa divergen atau lensa negati.
Dengan pengertian sinar-sinar paraksial dan sinar-sinar istimewa seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, pembentukan bayangan pada lensa tipis dapat digambarkan dengan lintasan-lintasan seperti tersebut di bawah ini.. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui atau seolah-olah berasal dari titik okus kedua lensa. 0 0 F F F F. Sinar datang datang yang berasal dari atau menuju titik okus pertama lensa dibiaskan sejajar sumbu utama. 0 0 F F F F 3. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui atau seolah-olah berasal dari titik okus lensa positi atau lensa negati. 0 0 F F F F Dengan menggunakan lintasan sinar-sinar istimewa yang telah disebutkan di atas, 3
maka pembentukan bayangan oleh sebuah lensa tipis memenuhi persamaan S S' n' n R R... (3) dan perbesaran bayangannya memenuhi persamaan S' y' m.. () S y dengan jarak okus lensa, S jerak benda, S jaarak bayangan, R jari kelengkungan permukaan pertama lensa, R jari kelengkungan permukaan kedua lensa, m perbesaran bayangan, y tinggi benda dan y tinggi bayangan. A. Kegiatan Percobaan
MENENTUKAN JARAK FOKUS LENSA a. Tujuan Setelah melakukan percobaan ini anda diharapkan :. Mampu menentukan jarak okus lensa tipis konvergen.. Mampu menentukan jarak okus lensa tipis divergen. b. ALAT-ALAT. Lensa tipis konvergen. Lensa tipis divergen 3. Benda. layar. Bangku optikbalok materi c. Prosedur Percobaan c.. Menentukan Jarak Fokus Lensa Tipis Konvergen. Susun alat-alat percobaan seperti pada gambar 8 berikut ini. benda lensa tipis konvergen layar (bayangan) bangku optik Gambar 8. Menentukan jarak okus lensa konvergen. Periksa dan yakinkan bahwa benda, lensa dan layer terletak sejajar dan sesumbu.. Geser letak layar mendekati atau menjauhi lensa sehingga pada layer terbentuk bayangan yang paling jelas. 3. Bila pada layar sudah terbentuk bayangan yang paling jelas, ukur jarak benda ke lensa (S), dan jarak layer/bayangan ke lensa (S ).. Ulangi percobaan sebanyak empat kali lagi dengan jarak benda yang berbeda-beda. C.3. Menentukan Jarak Fokus Lensa Tipis Divergen
. Susun benda, lensa konvergen dan layer seperti pada gambar 8 diatas, atur posisi masing-masing sedemikian rupa sehingga pada layar terbentuk bayangan yang paling jelas, persis seperti langkah percobaan untuk menentukan jarak okus lensa konvergen. Catat jarak benda (S ) dan jarak bayangan (S ). Letakkan lensa divergen diantara lensa konvergen dan layar seperti pada gambar 9 di bawah ini. Ukur dan catat jarak antara kedua lensa (d) benda lensa tipis konvergen lensa tipis divergen layar (bayangan) bangku optik 3. Geser layar mendekati atau menjauhi lensa sehingga pada layar terbentuk kembali bayangan yang paling jelas.. Ukur jarak benda bagi lensa divergen S = - (S d), dan jarak bayangan bagi lensa divergen (S ). Ulangi percobaan sebanyak empat kali lagi dengan jarak S dan d yang berbedabeda. S S d S S Gambar 9. Menentukan jarak okus lensa divergen d. Pertanyaan. Langkah-langkah apa yang harus dilakukan agar anda yakin bahwa bayangan yang diperoleh sudah merupakan bayangan yang paling jelas sehingga memberlakukan hubungan antara jarak benda, jarak baying dan jarak ocus lensa seperti yang ditunjukkan oleh persamaan 3?. Bagaimanakah caranya anda menbedakan lensa konvergen dengan lensa divergen tanpa menggunakan lintasan sinar? 6
3. Lukis lintasan sinar pada pembentukan bayangan oleh lensa konvergen sesuai dengan data percobaan untuk menentukan jarak okus lensa konvergen yang sudah anda peroleh!. Lukis lintasan sinar pada pembentukan bayangan oleh lensa konvergen dan lensa divergen sesuai dengan data percobaan untuk menentukan jarak okus lensa divergen yang sudah anda peroleh!. Berapakah jarak okus lensa konvergen dan lensa divergen menurut hasil pengolahan data percobaan yang sudah anda peroleh? 6. Sebutkan dan jelaskan sumber-sumber kesalahan dalam percobaan yang sudah anda lakukan! FORMAT LEMBAR KERJA PRAKTIKUM 7
Nama : NIM : UPBJJ : Modul : Percobaan : A. Data Percobaan. Keadaan laboratorium Keadaan Sebelum percobaan Sesudah percobaan Suhu O C O C Tekanan cm Hg cm Hg Kelembaban relati % %. Menentukan Jarak Fokus Lensa Konvergen Berdasarkan pengukuran hasil percobaan diperoleh data untuk lensa tipis konvergen sebagai berikut : Percobaan ke Jarak benda S (cm) Jarak bayangan S (cm) 3 3. Menentukan Jarak Fokus Lensa Tipis Divergen Berdasarkan pengukuran hasil percobaan diperoleh data sebagai berikut : Percob. ke S (cm) S (cm) d (cm) S (cm) S (cm) 3 8
B. Pembahasan. Jarak okus lensa konvergen Jarak okus lensa konvergen dihitung dengan menggunakan rumus :............ Sebagai contoh, untuk data pertama diperoleh jarak okus lensa konvergen yang digunakan adalah............ dan untuk kelima data percobaan yang dilakukan diperoleh jarak okus sebagai berikut Percobaan ke 3 (cm). Nilai rata-rata jarak okus untuk kelima percobaan di atas adalah 3........................ 3. Simpangan jarak okus setiap hasil percobaan terhadap nilai rata-ratanya adalah =.. = =... =.. = =... 3 =.. = =... =.. = =... =.. = =.... Nilai simpangan rata-rata jarak okus itu adalah.... Jadi, jarak okus lensa konvergen yang digunakan menurut data perhitungan di 9
atas adalah (..... ) (..... )cm 6. Kesalahan mutlak hasil percobaan di atas adalah dan kesalahan relatinya adalah %.. Jarak Fokus Lensa Divergen 7. Jarak okus lensa divergen dihitung dengan menggunakan rumus :............ Sebagai contoh, untuk data pertama diperoleh jarak okus lensa tipis divergen yang digunakan adalah............ dan untuk kelima data percobaan yang dilakukan diperoleh jarak okus sebagai berikut Percobaan ke 3 (cm) 8. Nilai rata-rata jarak okus untuk kelima percobaan di atas adalah 3........................ 9. Nilai simpangan jarak okus setiap hasil percobaan terhadap nilkai rata-ratanya adalah =.. = =... =.. = =... 3 =.. = =... =.. = =... 0
=.. = =... 0. Nilai simpangan rata-rata jarak okus itu adalah.... Jadi, jarak okus lensa konvergen yang digunakan menurut data perhitungan di atas adalah (..... ) (..... )cm. Kesalahan mutlak hasil percobaan di atas adalah dan kesalahan relatinya adalah %.