D-1

SIFAT LENSA DAN CACAT BAYANGAN( D-1 )doni

I. Tujuan percobaan

Tujuan Umum

Mengenal dan memahami sifat pembiasan cahaya pada lensa.

Tujuan khusus

1. menentukan jarak fokus lensa.

2. mengamati cacat bayangan (aberasi) dan penyebabnya.

3. mengurangi terjadinya cacat-cacat bayangan.

II. Alat-alat percobaan

1. Lensa positif kuat (bertanda ++)

Fungsi : sebagai objek yang akan ditentukan fokusnya

2. Lensa positif lemah (bertanda +)


3. Lensa negatif (bertanda -)


4. Bangku optik

Fungsi : sebagai tempat duduk peneliti dan tempat benda dalam

meletakkan pegangan lensa

5. Lampu pijar

Fungsi : sebagai alat penerangan

6. Benda yang berupa anak panah

Fungsi : sebagai objek yang akan diamati bayangannya

7. Diafragma

Fungsi : untuk mengurangi efek aberasi

8. Layar untuk menangkap bayangan

Fungsi : untuk tempat penampakan bayangan

9. Kabel-kabel penghubung dan sumber tegangan listrik

Fungsi :untuk menghubungkan ke sumber listrik

1

III. Tinjauan pustaka

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan bidang

lengkung atau salah satunya datar. Pembagian lensa berdasarkan banyaknya

penyusupan yaitu:

1. Lensa tunggal dengan dua permukaan pembiasan.

2. Lensa gabungan dengan permukaan pembiasan lebih.

Berdasarkan jenisnya, lensa terbagi atas:

1. Lensa cembung (lensa + \ konvek)

Disebut juga lensa konfergen yang bersifat mengumpulkan sinar.

Merupakan lensa + karena dapat mengumpulkan bayangan yang bisa

ditangkaplayar dan nyata. Kombinasi lensa cembung yaitu: bikonvek

(cembung-cembung) dan plankonvek (cekung cembung).

Sinar-sinar utama pada lensa cembung:

1. Sinar datang sejajar pada sumbu utama lensa dibiaskan melalui

titik fokus aktif F1.

2. Sinar datang melalui titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu

utama.

3. Sinar datang melalui titik pusat oktik O diteruskan tanpa

membias.

Bayangan yang dibentuk adalah: nyata, terbalik, dan diperbesar.

2. Lensa cekung (lensa - \konkaf)

Disebut juga lensa divergen yang bersifat menyebarkan sinar. Merupakan

lensa -, karena tidak dapat membentuk bayangan yang bisa ditangkap layar

dan memiliki harga fokus negatif. Kombinasi lensa cekung yaitu: bikonkav

(cekung-cekung), plan konkav (datar cekung), dan konvek konkav (cembung

cekung).

Sinar-sinar utama pada lensa cekung:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari

titik fokus aktif F1.

2

2. Sinar datang seolah-olah menuju ketitik fokus pasif F2 dibiaskan

sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang melalui pusat optik O diteruskan tanpa membias.

Bayangan yang dibentu adalah: maya, tegak, dan diperkecil.

Penentuan titik api kedua lensa dapat diketahui besarnya titik api lensa negatif,

yaitu:

1

fgb

Jarak fokus F juga ditentukasn dengan persamaan :

F = S`

1+m

Jika S` jarak bayangan terhadap lensa, dan m perbesaran bayangan.

Sebuah benda O diletakkan pada jarak L dari layar (L tetap) kemudian lensa

positif yang akan ditentukan jaraknya, sehingga diperoleh kedudukan ( I dan II ).

Bayangan yang satu diperbesar dan yang lain diperkecil. Jika e = jarak antara dua

kedudukan lensa yang dapat memberikan bayangan yang jelas pada layar, maka

jarak fokus f dari lensa menurut Bessel dapat ditentukan dengan rumus:

F = L2-e2

4L

dimana,

f = jarak titik fokus lensa.

L = jarak benda ke layar.

E = jarak dua lensa.

o + i = L

o = L-i

o1 + i1 = L

o1= L-i1

i-i1 = e

I =e + i1

3

Pada kedudukan lensa I

1\F1 = 1\o + 1\i -------- 1\f = o + I\oi

1\f = p\(p-1)i………………………………………….(1)

Pada kedudukan lensa II

1\F1 = 1\o1 + 1\i1 -------- 1\f1 = o1 + i1\ o1 x i1

1\f = p\(p-i1)i1………………………………………….(2)

A. Menentukan jarak fokus lensa negatif (divergen).

Jarak fokus lensa negatif dapat dapat ditentukan dengan persamaan

F = S . S …………………………………(1-4)

S + S`

Lensa negatif tidak memberikan gambar pada layar karena

memberikan gambar secara tidak ril untuk sebuah benda sejati,untuk

mengatasinya kita letakkan lensa positif pada lensa negatif yang jarak

fokusnya sudah diketahuji.

B. Jarak fokus lensa bersusun.

Jika dua lensa tipis dengan jarak fokus masing-masing f1 dan f2

digabungkan (dirapatkan) akan diperoleh satu lensa bersusun yang

jarak fokusnya f dapat ditentukan dengan persamaan :

IV. Prosedur percobaan

A. menentukan jarak fokus lensa

1. Mengukur tinggi (panjang) anak panah yang

dipergunakan sebagai benda.

2. Menyusun sistem optik seperti berikut:

- benda dengan lampu dibelakangnya.

- Lensa positif lemah ( tanda +)

- Layar.

3. Mengambill jarak ke layar lebih besar dari 1 cm.

4. Mengukur dan mencacatat jarak benda kelayar.

4

5. Menggeser lensa hingga didapat bayangan yang

jelas pada layar.

6. Mencatat kedudukan lensa dan mengukur tinggi

bayangan pada layar.

7. Menggeser kedudukan lensa sehingga didapat

bayangan jelas yang lain. (jarak benda kelayar jangan diubah ).

8. Mengulang kembali percobaan no. IV-3 s\d IV-7

beberapa kali (ditentukan asisten) dengan harga L yang

berlainan.

9. Mengulang percobaan no. IV-2 s\d IV-8 untuk lensa

positif kuat ( tanda ++).

10. Membuat bayangan yang jelas dari benda pada layar

dengan pertolongan lensa positif untuk menentukan jarak lensa

negatif.

11. Kemudian meletakkan lensa negatif antara lensa

positif dan layar, dan mengukur jarak lensa negatif ke layar (S).

12. Menggeserkan layar sehingngga terbentuk bayangan

yang jelas pada layar. Mengkur jarak lensa negatif ke layar.

13. Mengulangi percobaan IV-10 s/d IV-12 beberapa

kali.

14. Menentukan jarak fokus lensa bersusun, dengan

merapatkan lensa positip kuat(++) dan lensa positip lemah(+)

serapat mungkin.

15. Menggunakan cara bassel (gb.1-2) untuk

menentukan jarak lensa bersusun tersebut. Mengulang

beberapa kali dengan harga L yang berubah-ubah. Mengamati

cacat bayangan

16. Menggunakan lensa positif kuat dan lampu pijar

sebagai benda untuk mengamati abrasi khromatik.

5

17. Menggeserkan layar, maka anda dapat mengamati

bahwa suatu kedudukan akan terdapat bayangan dengan tepi

merah dan pada kedudukan lain bayangan dengan tepi biru .

18. Mencatat masing-masing kedudukan lensa yang

memberikan bayangan dengan tepi berbeda warna.

19. Pasang diafragma pada lampu pijar.

20. Mengulang percobaan IV-14 dengan diafragma

yang berlainan.

21. Meletakkan lensa miring terhadap sumbu sistem

benda dan layar, meletakkan kaca baur di depan lampu untuk

mengamati astigmatisme.

22. Menggeserkan layar dan mengamati bayangan dari

benda.

23. Meletakkan diafragma di depan benda, dan

menggeser layar, mengamati perubahan yang terjadi pada

bayangan dari benda.

V . TUGAS PENDAHULUAN

1. Buktikan rumus persamaan (1-1) s/d (1-5)

Jawab :

(1-1)

6

(1-2)

(1-3) lensa 1 =

lensa 2 =

maka

dimana s’ = L – s

sehingga diperoleh =

2. Dari rumus Bessel (1-3) bagaimana L harus dipilih ,upay terjadi dua

bayangan yang diperbesar dan diperkecil pada layar ?

3. Mengapa untuk menentukan jarak fokus lensa negatif harus menggunakan

perpotongan lensa positif

Jawab :

7

Lensa negati akan memberikan bayangan semu pada benda rill yang

berarti tak diperoleh gambarnya pada layar. Untuk mengatasi hal ini kita

tempatkan dan tempelkan pada lensa negatif itu sebuah lensa positif yang

jarak fokusnya telah diketahui

4. Terangkan apa yang dimaksud dengan aberasi khomatik?

Jawab :

Aberasi yang terbentuk rumbai-rumbai berwarna karena pembiasan

tiap warna cahaya oleh lensa berbeda,m hal ini disebabkan karena setiap

warna memiliki jarak fokus sendiri-sendiri

5. Apa yang dimaksud dengan astigmatisme

Jawab :

Astigmatisme adalah kelainan pembentukan bayangan dari suatu

benda titik yang jauh dari sumbu utama. Hal ini karena garis-garis horizontal

dan vertikal dikumpulkan pada jarak yang berbeda.

8

DAFTAR PUSTAKA

Silaban, Pantur, Ph.D dan Sucipto, Erwin, Drs.M.Sc. 1992. Fisika. Penerbit

Erlangga: Bandung.

Hallida D, Esnick R, Walker J. 1997. Fundamental of Physics, John Wiley and

Sons. SI Units. Edward Arnold Ltd.

9

D-1

Documents

Transcript of D-1