Oleh rahdi
Bengkulu, 3 Juni 2012
Hubungan jarak benda, jarak bayangan, dan jarak
titik api pada lensa konvergen
Abstrak
Tujuan dari laporan ini adalah untuk mengetahui
bagaimana hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarak titik api pada lensa konvergen. Dalam tulisan ini,
penulis menggunakan studi kualitatif dan
eksperimen. Eksperimen ini dilakukan lima kali pengulangan dengan titik
jarak benda yang berbeda. Teknik
pembahasan menggunakan kajian teori dan perhitungan. Hasil percobaan
menunjukkan hubungan antara jarak benda dan jarak bayangan berbanding terbalik.
Dan keduanya berbanding lurus dengan jarak titik api. Kesimpulan hasil
percobaan adalah Hubungan antara letak
benda, letak bayangan, dan jarak fokus dapat ditulis dalam persamaan lensa 1/s
+ 1/s’= 1/f yang merupakan rumus Gauss.
Jika jarak fokus dibuat tetap, sedangkan jarak benda diperbesar akan menghasilkan
jarak bayangan yang diperkecil. Saran dalam laporan ini adalah Diharapkan keseriusan dan ketelitian
pratikan, agar percobaan tidak mengalami kesalahan, Perlu kerja sama yang baik
antara pratikan dengan asisten dosen maupun
dosen, dan hendaknya praktikan
berhati-hati dalam melakukan pengukuran.
Pendahuluan
Alat optik merupakan
alat yang sering digunakan manusia dalam kehidupan sehari-hari seperti
kacamata, kamera, lup, teleskop, mikroskop, dan lain-lain. Semua alat optik
tersebut tidak terlepas dari jarak benda(s), jarak bayangan(s’), dan jarak
titik api(f). oleh karena itu perlu kita ketahui bagaimana hubungan dari ketiga
jarak tersebut untuk mendapatkan hasil pengamatan yang bagus dan akurat. Sering
kita lihat, penggunaan serta pemakaian alat-alat optik seperti lensa tidak
sesuai dengan konsep dan cara kerja untuk mendapatkan kinerja yang bagus. Untuk
itu, melalui artikel ini kita diharapkan mengetahui kinerja dan bagaimana hasil
yang didapatkan dari hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarak
titik api.
Kajian pustaka
Menurut
Sutrisno(1984:131) dalam bukunya menjelaskan bahwa Lensa adalah system optik
yang dibatasi oleh dua permukaan bias yang mempunyai sumbu bersama. Titik pada
sumbu lensa tempat dipusatkannya cahaya yang sejajar sumbu, ialah titik fokus
lensa, F. Sedang jarak dari fokus ke pusat lensa disebut jarak fokus atau
panjang fokus.
Jika berkas-berkas
paralel dengan sumbu jatuh pada lensa tipis, mereka akan difokuskan pada satu
titik yang disebut titik fokus, F. Hal ini tidak tepat
benar untuk lensa dengan permukaan sferis. Tetapi akan tidak benar yaitu jika,
berkas-berkas paralel akan difokuskan pada satu bagian kecil yang hampir berupa
titik jika diameter lesa kecil dibandingkan dengan radius kelengkungan kedua
permukaan lensa. Kriteria ini dipenuhi oleh lensa tipis..
( Giancoli, 2001: 263 – 266 ). Lensa cembung
adalah lensa yang
bagian tengahnya lebih tebaldaripada bagian
pinggirnya. Lensa cembung
juga terdiri dari
tiga macam bentuk yaitu
lensa bikonveks (cembung
rangkap), lensa plankonveks
cembung datar), dan
lensa konkaf konveks
(cembung cekung). Lensa cembung
disebut juga lensa positif.
Lensa cembung memiliki sifat
dapat mengumpulkan cahaya
(konvergen). Apabila ada seberkas
cahaya sejajar sumbu utama
mengenai permukaan lensa,
maka berkas cahaya tersebut
akan dibiaskan melalui satu
titik. Titik dimana cahaya mengumpul disebut titik fokus.
Ketiga sinar istimewa
pada lensa cembung
adalah sebagai berikut
:
1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan
melalui titik fokus.
2.
Sinar dating melalui titik fokus
dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar
dating melalui titik
pusat lensa diteruskan
tanpa mengalami pembiasan. (Budi,
2004 : 131-132)
Pembahasan
Untuk mengetahui bagaimana hubungan antara jarak
benda(s), jarak benda(s’), dan jarak titik api(f), penulis menjelaskan dengan
menampilkan tabel untuk mempermudah pemahaman tentang pokok bahasan yang
dikaji.
Tabel 1.1
|
No.
|
S(cm)
|
1/S
|
S’(cm)
|
1/S’
|
1/S+1/S’
|
1/f
|
|
1
|
30
|
1/30
|
63
|
1/63
|
0,0488
|
0.0488
|
|
2
|
35
|
1/35
|
47
|
1/47
|
0,0492
|
0.0492
|
|
3
|
40
|
1/40
|
41
|
1/41
|
0,049
|
0.049
|
|
4
|
45
|
1/45
|
36
|
1/36
|
0,049
|
0.049
|
|
5
|
50
|
1/50
|
33
|
1/33
|
0,0503
|
0.0503
|
Dari tabel di
atas dapat diketahui pada Percobaan pertama untuk menentukan jarak bayangan,
lensa f=200 mm diletakkan sejauh 30 cm yang merupakan jarak benda (s) dan di
dapatkan jarak bayangan 63 cm. yang kedua yaitu lensa f=200 cm diletakkan
sejauh 35 cm dari benda(diafragma) dan jarak bayangan(s’) yang diperoleh sejauh
47 cm. kemudian lensa diletakkan sejauh 40 cm sebagai s dan jarak bayangan yang
diperoleh yaitu 41 cm. untuk jarak benda ke lensa yang diletakkan sejauh 45 cm
diperoleh jarak bayangan sejauh 36 cm. dan terakhir lensa diletakkan sejauh 50
cm dari benda dan jarak bayangan yang diperoleh yaitu sejauh 33 cm. mengukur
jarak bayangan itu sendiri yaitu dengan menggeser-geser layar sampai kemudian
bayangan tampak jelas pada layar.
Dari data yang
diperoleh dari pengukuran jarak benda dan jarak bayangan tersebut maka dapat
ditentukan jarak focus yaitu dengan menggunakan rumus gauss, 1/s + 1/s’ = 1/f.
1. Pada jarak benda 30 cm dan jarak bayangan 63 cm, jarak fokusnya sebesar
20,49 cm.
2. Pada jarak benda 35 cm dan jarak bayangan 47 cm, jarak fokusnya sebesar
20,33 cm.
3. Pada jarak benda 40 cm dan jarak bayangan 41 cm, jarak fokusnya sebesar
20,41 cm.
4. Pada jarak benda 45 cm dan jarak bayangan 36 cm, jarak fokusnya sebesar
20,41 cm.
5. Pada jarak benda 50 cm dan jarak bayangan 33 cm, jarak fokusnya sebesar
19,88 cm.
Dari data yang
diperoleh tersebut dapat diketahui hubungan antara jarak benda(s), jarak
bayangan(s’), dan jarak titik api(f). untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada
table sebagai berikut.
Hubungan antara jarak benda(s), jarak bayangan(s’),
dan jarak titik fokus.
Tabel 1.2
|
No.
|
s (cm)
|
S’ (cm)
|
f (cm)
|
|
1.
|
30
|
63
|
20,49
|
|
2.
|
35
|
47
|
20,33
|
|
3.
|
40
|
41
|
20,41
|
|
4.
|
45
|
36
|
20,41
|
|
5.
|
50
|
33
|
19.,88
|
Dari table
diatas dapat kita lihat bahwa hubungan antara jarak benda(s) dan jarak
bayangan(s’) berbanding terbalik artinya bahwa semakin besar atau semakin jauh
jarak benda maka semakin kecil jarak bayangannya. Dan dari hubungan jarak
benda(s), jarak bayangan(s’), dan jarak fokus(f) dirumuskan dengan persamaan
gauss yaitu :
1/s + 1/s’ = 1/f
dari persamaan
diatas bahwa jarak benda dan jarak bayangan berbanding lurus dengan jrak fokus.
Untuk sifat
bayangan dari setiap jarak benda yang ditentukan adalah sebagai berikut berikut
:
1. S = 30cm,
sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
2. S = 35cm,
sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
3. S = 40cm,
sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
4. S = 45cm,
sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
5. S = 50cm,
sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperkecil
Kesimpulan
Hubungan antara jarak
benda (s), jarak bayangan (s’) dan jarak titik api (f). Dapat dihubungkan melalui
persamaan Gauss yaitu 1/s + 1/s’ = 1/f. artinya bahwa Semakin besar nilai jarak benda (s) maka nilai jarak
bayangan (s’) yang didapat akan semakin kecil.
Referensi
Giancoli,
Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Prasodjo,
Budi. 2004. Teori dan Aplikasi Fisika. Bogor : Yudistira
Sutrisno.
1984. Fisika dasar seri Gelombang dan optik. Bandung:
ITB
Tidak ada komentar:
Posting Komentar