I. PENDAHULUAN

Lensa merupakan salah satu alat penting yang menunjang perkembangan peradaban

manusia. Dalam kehidupan sehari-hari penggunaan lensa sangat bermanfaat, diantaranya

dalam bentuk kacamata, mikroskop, kamera, teleskop, teropong, lup dan periskop.

Mikroskop menggunakan susunan lensa untuk melihat jasad-jasad atau objek yang sangat

kecil yang tak terlihat oleh mata telanjang. Kamera menggunakan susunan lensa agar

dapat merekam objek dalam film. Teleskop memanfaatkan lensa untuk melihat bintang-

bintang yang jaraknya jutaan tahun cahaya dari bumi. Kacamata memanfaatkan lensa

untuk membantu penglihatan bagi penderita rabun jauh (miopi), rabun dekat

(hipermetropi), astigmatisme maupun presbiopi.

Untuk membantu penderita miopi digunakan lensa cekung (lensa negatif). Lensa ini

membantu menempatkan bayangan agar tepat di retina. Bagi penderita hipermetropi

dibantu dengan kacamata lensa cembung (lensa positif) untuk menempatkan bayangan

agar tepat di retina. Untuk penderita astigmatisme dibantu dengan lensa silindris,

sedangkan penderita presbiopi menggunakan lensa rangkap (cembung dan cekung).

II. TUJUAN

Menentukan panjang fokus dan daya lensa positif dan negatif

III. DASAR TEORI

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua buah bidang lengkung atau sebuah

bidang lengkung dengan satu bidang datar. Fungsi lensa memiliki kemiripan dengan

cermin berpermukaan lengkung. Keduanya mengenal istilah jejari kelengkungan, apertur,

dan juga titik fokus. Titik fokus, pengertian umum yang berlaku baik pada cermin ataupun

lensa, adalah posisi bayangan kalau bendanya berada di jauh tak hingga. Bedanya, proses

pembentukan bayangan pada cermin disebabkan oleh pantulan cahaya, sedangkan pada

lensa karena pembiasan cahaya.

Secara umum lensa terbagi menjadi 2, yaitu lensa cembung dan lensa cekung. Lensa

cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian pinggirnya.

Berkas sinar sejajar yang datang pada lensa cembung dibiaskan mengumpul pada suatu

titik yang disebut titik fokus. Lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya sehingga

disebut juga lensa konvergen. Lensa ini mempunyai fokus yang bernilai positif (disebut

juga lensa positif). Pada lensa cembung terdapat tiga sinar istimewa, yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa, dibiaskan melalui titik fokus (f1)

1

2. Sinar datang melalui titik fokus (f2), dibiaskan sejajar sumbu utama

3. Sinar datang melalui titik pusat optik, tidak dibiaskan tetapi diteruskan

Gambar pembentukkan bayangan lensa positif

Pada lensa cembung berlaku rumusan 1f

= 1o+ 1

b , dimana f adalah titik fokus lensa, o

adalah jarak benda ke lensa dan b adalah jarak bayangan ke lensa.

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian

pinggirnya. Lensa cekung memiliki 2 titik fokus. Pada lensa ini, titik fokus pasif (f 2)

berada di depan lensa sehingga fokus lensa cekung adalah fokus maya dan bertanda

negatif. Sifat lensa cekung adalah menyebarkan cahaya sehingga disebut juga lensa

divergen. Untuk menggambarkan pembentukkan bayangan pada lensa cekung, hanya

dibutuhkan dua buah sinar istimewa, yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seakan-akan dari f1

2. Sinar datang seakan-akan menuju f2 dibiaskan sejajar sumbu utama

Gambar pembentukkan bayangan lensa negatif

Dalam lensa terdapat istilah daya lensa, yaitu kemampuan lensa dalam memfokuskan

sinar yang diterimanya. Pernyataan ini sering diterapkan dalam kacamata. Apabila

2

seseorang memakai kaca mata -1,5 berarti orang tersebut memakai kacamata negatif

dengan daya 1,5. Untuk panjang fokus f (dalam meter) maka daya lensa P (dalam dioptri)

memenuhi hubungan P = 1f

. Sedangkan untuk perbesaran yang dihasilkan memenuhi

persamaan M = |bo| = |H '

H | dengan b adalah jarak bayangan, o adalah jarak benda, H’

adalah tinggi bayangan dan H adalah tinggi benda.

IV. METODE EKSPERIMEN

1. Alat dan Bahan

- Bohlam sebagai sumber cahaya

- Lensa positif dan negatif yang berada di bangku optik

- Lensa positif yang berada di tengah layar

- Mika bergaris sebagai benda

- Papan dari kayu sebagai tabir

- Penggaris/mistar

2. Skema Percobaan

Skema Percobaan 1

3

Skema Percobaan 2

Keterangan:

L = Lampu P = Papan sebagai layar

BO = Bangku Optik LPP = Lensa positif dan layar

OB = Obyek/benda o = Jarak benda ke lensa

LP = Lensa Positif b = Jarak bayangan ke lensa

LN = Lensa Negatif

3. Tata Laksana Percobaan

Menentukkan Panjang Fokus Lensa Positif

- Disiapkan alat dan bahan yang diperlukan dalam praktikum

- Alat diatur sesuai dengan skema percobaan

- Jarak benda (o) diatur dan dihitung jarak bayangannya (b). Nilai b dihitung

pada saat diperoleh bayangan yang paling jelas/tajam

- Dilakukan hal yang sama dengan jarak benda divariasi sehingga diperoleh 5

data

- Dilakukan pengolahan dan analisa data

Menentukkan Panjang Fokus Lensa Negatif

- Alat diatur sesuai dengan skema percobaan

- Lensa negatif jangan dipasang terlebih dahulu (lensa negatif dipasang pada

saat diperoleh bayangan yang jelas dari lensa positif)

- Lensa negatif dipasang diantara lensa positif berlayar dan layar

- Diatur agar diperoleh bayangan yang jelas pada lensa positif berlayar

- Jarak benda divariasikan hingga diperoleh 5 data

- Dilakukan pengolahan dan analisa data

4. Metode yang digunakan

Praktikum ini menggunakan metode grafik serta perhitungan secara langsung.

V. HASIL EKSPERIMEN

1. Data

a. Data Percobaan Lensa Positif

No o (cm) b (cm) 1/o (cm-1) 1/b (cm-1)

1 30 47,5 0,033 0,021

4

2 35 38,4 0,0286 0,0293

3 40 34,1 0,025 0,0293

4 45 31,4 0,022 0,0318

5 50 29,3 0,02 0,0341

b. Data Percobaan Lensa Negatif

No o (cm) b (cm) 1/o (cm-1) 1/b (cm-1)

1 23,5 10,6 0,0425 0,0943

2 21 10,4 0,0476 0,0962

3 19,5 10 0,0513 0,1

4 18 9,5 0,0555 0,105

5 17,2 9,4 0,05814 0,1064

2. Grafik

Lensa Positif

3. Hasil Perhitungan

a. Mencari Fokus dan Daya Lensa Positif

Menggunakan Grafik

1f

= 1o

+ 1b

1b

= −1o

+ 1f

y m x c

c = perpotongan dengan sumbu y = 5,45 x 10-2

1f

= 5,45 x 10-2

5

f = 1

5,45 x 10−2 = 18,35 cm = 0,1835 m

P = 1f

= 1

0,1835 = 5,45 Dioptri

Menggunakan Perhitungan Langsung

Data 1

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

30+ 1

47,5

f = 30 x 47,530+47,5

= 142577,5

= 18,38 cm = 0,1838 m

P = 1f= 1

0,1838=5,44 Dioptri

Data 2

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

35+ 1

38,4

f = 35 x 38,435+38,4

= 134473,4

= 18,31 cm = 0,1831 m

P = 1f= 1

0,1831=5,46 Dioptri

Data 3

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

40+ 1

34,1

f = 40 x34,140+34,1

= 136482,5

= 18,41 cm = 0,1841 m

P = 1f= 1

0,1841=5,43 Dioptri

Data 4

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

45+ 1

31,4

f = 45 x31,445+31,4

= 141376,4

= 18,49 cm = 0,1849 m

P = 1f= 1

0,1849=5,41 Dioptri

Data 5

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

50+ 1

29,3

f = 50 x 29,350+29,3

= 146579,3

= 18,47 cm = 0,1847 m

6

P = 1f= 1

0,1847=5,41 Dioptri

b. Mencari Fokus dan Daya Lensa Negatif

Menggunakan Perhitungan Langsung

Data 1

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

23,5+ 1

10,6

f = 23,5 x 10,623,5+10,6

= 249,134,1

= 7,3 cm = 0,073 m

P = 1f= 1

0,073=13,7 Dioptri

Data 2

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

21+ 1

10,4

f = 21 x 10,421+10,4

= 218,431,4

= 6,95 cm = 0,0695 m

P = 1f= 1

0,0695=14,38 Dioptri

Data 3

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

19,5+ 1

10

f = 19,5 x 1019,5+10

= 19529,5

= 6,6 cm = 0,066 m

P = 1f= 1

0,066=15,15 Dioptri

Data 4

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

18+ 1

9,5

f = 18 x 9,518+9,5

= 17127,5

= 6,22 cm = 0,0622 m

P = 1f= 1

0,0622=16,08 Dioptri

Data 5

1f

= 1o

+ 1b

1f= 1

17,2+ 1

9,4

f = 17,2 x 9,417,2+9,4

= 161,68

26,6 = 6,08 cm = 0,0608 m

7

P = 1f= 1

0,0608=16,45 Dioptri

VI. PEMBAHASAN

Dalam praktikum ini praktikan berupaya untuk menentukan titik fokus lensa serta

menentukan daya dari lensa tersebut. Dengan menggunakan eksperimen yang sederhana

diperolehlah nilai fokus lensa dan dayanya. Agar diperoleh bayangan maka ruangan

harus dalam keadaan gelap. Sumber cahaya diperoleh dari lampu yang dipasang pada

bangku optik.

Untuk lensa positif pengukuran dilakukan dengan memvariasikan jarak benda dari

lensa (o). Setiap pengukuran jarak benda dihitung jarak bayangannya (b), jarak bayangan

dihitung pada saat diperoleh bayangan yang paling jelas. Fokus lensa dihitung

menggunakan grafik dan rumusan langsung. Dengan metode grafik diperoleh hasil f =

18,35 cm dan P = 5,45 Dioptri. Sedangkan apabila menggunakan rumusan langsung 1f

=

1o+ 1

b apabila dirata-ratakan diperoleh hasil f = 18,412 cm = 0,18412 m sehingga nilai

daya lensa (P) = 1

0,18412 = 5,43 Dioptri. Antara dua metode yang digunakan terdapat

sedikit perbedaan dalam hasil perhitungan. Hal ini bisa dikarenakan oleh

kekurangtelitian praktikan dalam melakukan pengambilan data.

Pada pengukuran lensa negatif digunakan pula lensa cembung. Bayangan yang

dihasilkan dari lensa positif kemudian menjadi benda bagi lensa negatif. Dengan

menggunakan rumusan langsung 1f

= 1o+ 1

b apabila dirata-ratakan diperoleh hasil f =

6,63 cm = 0,0663 m sehingga nilai daya lensa (P) = 1

0,0663 = 15,08 Dioptri.

Perhitungan pada lensa negatif ini mempunyai perbedaan yang cukup mencolok dari 5

data yang diambil, tidak seperti pada lensa positif yang cenderung sama hasilnya.

Adanya penyimpangan ini dimungkinkan karena kecerobohan dan kekurangtelitian

praktikan dalam mengambil dan mengolah data. Selain itu ruangan yang gelap membuat

praktikan sulit membaca alat. Kondisi alat yang kurang baik juga disinyalir

menyebabkan adanya penyimpangan dalam perhitungan.

Pada lensa positif jarak bayangan yang dihasilkan lebih jauh daripada jarak benda ke

lensa sehingga diperoleh bayangan yang diperbesar. Sementara itu pada lensa negatif

8

jarak bayangan yang dihasilkan lebih dekat daripada jarak benda ke lensa sehingga

diperoleh bayangan yang diperkecil.

VII. KESIMPULAN

Berdasarkan data yang diperoleh dari praktikum “Lensa Positif dan Negatif” diperoleh

beberapa kesimpulan sebagai berikut:

- Lensa positif menghasilkan jarak bayangan yang lebih jauh daripada jarak benda ke

lensa sehingga diperoleh bayangan yang diperbesar

- Lensa negatif menghasilkan jarak bayangan yang lebih dekat daripada jarak benda ke

lensa sehingga diperoleh bayangan yang diperkecil

- Lensa positif mempunyai sifat mengumpulkan cahaya, sedangkan lensa negatif

bersifat menyebarkan cahaya

- Hubungan antara jarak benda dengan lensa (o), jarak bayangan dari lensa (b) dan titik

fokus lensa (f) memenuhi persamaan 1f

= 1o

+ 1b

- Semakin kecil nilai fokus lensa maka semakin kuat daya lensa tersebut, semakin besar

nilai fokus lensa maka semakin lemah daya lensa tersebut sesuai dengan rumusan

P = 1f

- Hasil pengukuran fokus dan daya lensa:

- Lensa positif Dengan metode grafik diperoleh hasil f = 18,35 cm dan P = 5,45

Dioptri

Dengan rumus diperoleh hasil f = 18,412 cm dan P = 5,43 Dioptri

- Lensa negatif f = 6,63 cm dan P = 15,08 Dioptri

VIII. DAFTAR PUSTAKA

Staf Laboratorium Fisika Dasar. 2013. Panduan Praktikum Fisika Dasar.

Yogyakarta: Laboratorium Fisika Dasar FMIPA UGM

http://id.wikipedia.org/wiki/Lensa diakses tanggal 21 September 2013 pukul 20.25

WIB

http://www.scribd.com/doc/45868526/Laporan-praktikum-Fisdas diakses tanggal

21 September 2013 pukul 20.37 WIB

http://www.scribd.com/doc/95002408/Lensa-Positif-Dan-Negatif diakses tanggal 22

September 2013 pukul 09.48 WIB

9

Yogyakarta, September 2013

Praktikan,

Wida Nur Hasan

12/334816/PA/15024

10