BAB
I
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Dalam kehidupan sehari
– hari kita sangat erat dengan sebuah bayangan. Berbagai macam media untuk
melihat suatu bayangan. Sebagai contoh ketika kita bercermin di sebuah kaca
maka kita yang ada di kaca itulah sebuah bayangannya dan contoh lain ketika
suatu benda mendapatkan sebuah sinar yang terang maka sebuah benda itu akan
menghasilkan bayangan. Bayangan yang dihasilkan terkadang tidak lah sama dengan
benda yang aslinya, seperti terbalik, membesar, mengecil, dll. Mengapa
demikian, karena bayangan yang dihasilkan tergantung medianya, contohnya lensa
cembung bayangannya akan membesar. Oleh sebab itu sangat penting untuk kita
mempelajari materi tentang jarak benda dan jarak bayangan serta titik api yang
dihasilkan, karena kita sebagai mahasiswa yang menggeluti bidang fisika
diharuskan bisa memahami pratikum ini.
Disini kami akan
mempratikumkannya, yang bertujuan untuk menyelidiki hubungan antara jarak
benda, jarak bayangan, dan jarak titik api.
1.2
Rumusan
Masalah
1.
Bagaimana hubungan
jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan jarak titik api(f)?
1.3
Tujuan
Tujuan pratikum adalah untuk menyelidiki
hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan(s’), dan jarak titik api.
1.4
Definisi
Istilah
Jarak benda( S)
adalah jarak benda yang sebenarnya.
Jarak bayangan(S’)
adalah jarak antara lensa dengan bayangan yang terbentuk oleh lensa tersebut.
Titik
fokus merupakan titik
bayangan untuk benda pada jarak takhingga pada sumbu utama.
1.5
Hipotesis
Hubungan antara jarak benda, jarak
bayangan, dan jarak titik api yaitu dengan rumus gauss 
+
= 
dimana 1 per satuan jarak benda ditambah
dengan 1 persatuan jarak bayangan akan mengahasilkan 1 per satuan jarak titik
api. Jika Semakin besar nilai
jarak benda (s) maka nilai jarak bayangan (s’) yang didapat akan semakin kecil.
+ = dimana 1 per satuan jarak benda ditambah
dengan 1 persatuan jarak bayangan akan mengahasilkan 1 per satuan jarak titik
api. Jika Semakin besar nilai
jarak benda (s) maka nilai jarak bayangan (s’) yang didapat akan semakin kecil.
1.6
Tinjauan
Pustaka
Titik fokus merupakan titik bayangan untuk benda pada jarak takhingga pada sumbu
utama. Jarak titik fokus dari pusat lensa disebut jarak fokus, f. Lensa
manapun yang lebih tebal di tengah daripada dit epinya akan membuat
berkas-berkas paralel berkumpul ke satu titik, dan disebut lensa konvergen.
Lensa yang lebih tipis di tengah daripada di sisinya disebut lensa divergen
karena membut cahaya paralel menyebar.
Diagram berkas. Menemukan bayangan dengan menelusuri berkas untuk lensa konvergen. Berkas-berkas meninggalkan
setiap titik pada benda. Yang digambarkan adalah tiga berkas yang paling
berguna, meninggalkan ujung benda, untuk menentukan di mana bayangan titik
tersebut terbentuk.
(a)
Berkas
1 berasal dari puncak benda paralel dengan sumbu utama, kemudian dibiaskan
melalui titik fokus.
 |
(b)
Berkas
2 melewati F’; dengan demikian paralel dengan sumbu utama di luar lensa.
 |
 |
(c)
Berkas
3 lurus melalui pusat lensa (dianggap sangan tipis)
 |
Persamaan lensa. Persamaan ini menghubungkan jarak bayangan di dengan jarak benda do dan panjang fokus f.
 |
Perbesaran
lateral,m. Perbandingan
tinggi bayangan dengan tinggi benda,
(Giancoli, 2001 : 265 - 269).
Ketika
sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas yang memisahkan dua
medium berbeda, seperti misalnya permukaan udara kaca, energi cahaya tersebut
dipantulkan dan memasuki medium kedua. Perubahan arah dari sinar yang
ditranmisikan tersebut disebut pembiasan (Tipler. 1989 : 446).
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.(Sutrisno:131)
Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua
permukaan dan minimal salah satu permukaannya itu merupakan bidang lengkung.
Lensa tidak harus terbuat dari kaca yang penting ia merupakan benda bening
(tembus cahaya) sehingga memungkinkan terjadinya pembiasan cahaya. Oleh karena
lensa tipis merupakan bidang lengkung, ada baiknya sebelum kita membahas lensa
tipis, kita bahas terlebih dahulu pembiasan pada bidang lengkung secara umum.
Ketika
sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas yang memisahkan dua
medium berbeda, seperti misalnya permukaan udara kaca, energi cahaya tersebut
dipantulkan dan memasuki medium kedua. Perubahan arah dari sinar yang
ditranmisikan tersebut disebut Pembiasan(Tipler. 1989 : 446).
Penurunan
persamaan yang menghubungkan jarak bayangan dengan jarak benda dan panjang
fokus lensa dapat menentukan posisi bayangan lebih cepat dan lebih akurat
dibandingkan dengan penelusuran berkas.Ditentukan do sebagai jarak benda, jarak benda dari
pusat lensa, dan d1 sebagai jarak bayangan, jarak bayangan dari pusat lensa;
dan ditentukan h0 dan h1 sebagai panjang benda dan
bayangan.Perhatikan dua berkas yang ditunjukkan
pada Gambar 23-37 untuk lensa konvergen(dianggap sangat tipis). Segitiga FI’I dan FBA sama karena sudut AFB
sama dengan sudut IFI’; sehingga
hi/ho = di-f/f
karena panjang AB = h0.Segitiga OAO’ sama
dengan IAI’. Dengan demikian,
hi/h0 = di/d0
Kita samakan ruas kanan persamaan-persamaan ini, bagi
dengan di, dan susun kembali untuk mendapatkan
1/do
+ 1/di = 1/f .
Ini
disebut persamaan lensa. Persamaan ini menghubungkan jarak bayangan di dengan
panjang fokus f. Persamaan ini merupakan persamaan yang paling berguna pada
optika geometri. (Menariknya, persamaan ini tepat sama dengan persamaan
cermin).
Beberapa
perjanjian tanda yang berlaku untuk lensa konvergen maupun divergen, dan untuk
semua situasi, yaitu:
a.
Panjang fokus positif
untuk lensa konvergen dan negatif untuk lensa divergen.
b.
Jarak benda positif jika
berada di sisi lensa yang sama dengan datangnya cahaya (kasus umumnya seperti
ini, walaupun jika lensa digunakan dengan kombinasi, mungkin tidak demikian);
selain itu negatif.
c.
Jarak bayangan positif
jika berada di sisi lensa yang berlawanan dengan arah datangnya cahaya; jka
berada di sisi yang sama, di negatif. Ekivalen, jarak bayangan positif untuk
bayangan nyata dan negatif untuk bayangan maya.
d.
Tinggi bayangan, hi,
positif jika bayangan tegak, dan negatif jika bayangan terbalik relatif
terhadap benda.(ho selalu diambil positif)
(Giancolli: 268-270).
Tabel 1.
Jarak benda jarak bayangan dan sifat bayangan pada lensa.
|
Jenis
lensa
|
Jarak
benda (s)
|
Sifat
bayangan
|
|
Positif
|
Antara pusat
optik dan fokus utama (F)
|
Maya, tegak,
diperbesar
|
|
Positif
|
Tepat di fokus utama
|
Bayangan di
jauh tak terhingga
|
|
Positif
|
Antara F dan 2F
|
Nyata,
terbalik, diperbesar
|
|
Positif
|
Tepat di 2F
|
Nyata,
terbalik, sama besar
|
|
Positif
|
Antara 2F dan
jauh tak terhingga
|
Nyata,
terbalik, diperkecil
|
|
Positif
|
Di jauh tak
terhingga
|
Nyata, terbalik,
diperkecil
|
|
Negatif
|
Antara pusat
optik dan jauh tak terhingga
|
Maya, tegak,
diperkecil
|
Dalil Esbach
Seperti pada pemantulan cahaya, pada
pembiasan cahaya juga digunakan dalil Esbach untuk membantu kita dalam
menentukan posisi dan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa positif.
Untuk lensa nomor ruang untuk benda dan nomor ruang untuk bayangan dibedakan.
Nomor ruang untuk benda menggunakan angka Romawi (I, II, III, dan IV),
sedangkan untuk ruang bayangan menggunakan angka (1, 2, 3 dan 4). untuk ruang
benda, ruang I antara pusat optik dan F2, ruang II antara F2 dan 2F2 serta
ruang III di sebelah kiri 2F2, sedangkan ruang IV benda (untuk benda maya) ada
di belakang lensa. Untuk ruang bayangan, ruang 1 antara pusat optik dan F1,
ruang 2 antara F1 dan 2F1 serta ruang 3 di sebelah kanan 2F1, sedangkan ruang 4
(untuk bayangan maya) ada di depan lensa.
Sama seperti pada pemantulan cahaya pada
cermin lengkung, posisi bayangan ditentukan dengan menjumlahkan nomor ruang
benda dan nomor ruang bayangan, yakni harus sama dengan lima. Misalnya benda
berada di ruang II, maka bayangan ada di ruang 3. Lengkapnya dalil
Esbach untuk lensa dapat disimpulkan sebagai berikut.
v Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang
bayangan sama dengan lima.
Untuk setiap benda nyata dan tegak:
1. Semua bayangan yang terletak di belakang
lensa bersifat nyata dan terbalik.
2. Semua bayangan yang terletak di depan
lensa bersifat maya dan tegak.
v Bila nomor ruang bayangan lebih besar dari
nomor ruang benda, maka ukuran bayangan lebih besar dari bendanya dan
sebaliknya.
Jarak Fokus Lensa-lensa
Fokus lensa (F)
didefinisikan sebagai letak bayangan jika bendanya berada di titik tak hingga.
Jarak fokus lensa (f) adalah jarak dari pusat optik ke titik fokus (F). Jadi
bila s = ~, maka f = s’. Bila kita masukkan data ini pada persamaan lensa tipis
di atas, maka kita peroleh,
dengan 
dengan
f = jarak
fokus lensa
n1 =
indeks bias medium sekeliling lensa
n2 =
indeks bias lensa
R1 =
jari-jari kelengkungan permukaan pertama lensa
R2 =
jari-jari kelengkungan permukaan kedua lensa
Dalam menggunakan dua persamaan lensa tipis
di atas, gunakan perjanjian tanda berikut ini.
1. S =
Benda bertanda positif (+) jika benda terletak di depan lensa (benda nyata).
2. S = Benda bertanda negatif (–) jika benda
terletak di belakang lensa (benda maya).
3. S1= Bayangan bertanda positif
(+) jika bayangan terletak di belakang lensa bayangan nyata).
4. S1=
Bayangan bertanda negatif (–) jika benda terletak di depan lensa (bayangan
maya).
5. f
= Jarak fokus bertanda positif (+) untuk lensa positif (lensa cembung).
6. f
=Jarak fokus bertanda negatif (–) untuk lensa negatif (lensa cekung).
7. R
=Jari-jari bertanda positif (+) untuk permukaan lensa yang cembung.
8. R
=Jari-jari bertanda negatif (–) untuk permukaan lensa yang cekung.
9. R
=Jari-jari tak terhingga untuk permukaan lensa yang datar.
Perbesaran
Bayangan
Persamaan untuk menentukan perbesaran bayangan untuk lensa sama dengan
persamaan untuk cermin lengkung, yakni:
Persamaan perbesaran lensa
tipis dengan :
s = jarak benda
s' = jarak bayangan
h = tinggi benda
h' = tinggi
bayangan
Kuat Lensa
Kuat lensa berkaitan dengan sifat konvergen (mengumpulkan
berkas sinar) dan divergen (menyebarkan sinar) suatu lensa. Untuk Lensa
positif, semakin kecil jarak fokus, semakin kuat kemampuan lensa itu untuk
mengumpulkan berkas sinar. Untuk Lensa negatif, semakin kecil jarak fokus
semakin kuat kemampuan lensa itu untuk menyebarkan berkas sinar. Oleh karenanya
kuat lensa didefinisikan sebagai kebalikan dari jarak fokus, Persamaan kuat
lensa:
Dengan:
P = kuat lensa dalam satuan dioptri
P = kuat lensa dalam satuan dioptri
f = jarak fokus lensa dalam satuan meter
Sinar cahaya dibiaskan pada permukaan
lengkung, misalnya lensa, seperti halnya permukaan datar. Menurut hukum-hukum
pembiasan cahaya. Walaupun begitu, tidak seperti pada permukaan datar, bayangan
terbentuk. Ada dua jenis pokok lensa, yaitu lensa cekung dan cembung yang dapat berlaku sebagai lensa divergen atau
lensa kovergen bergantung pada indeks bias lensa relatif terhadap
medium sekitarnya. Untuk semua bagan bayangan yang dihasilkan oleh
pembiasan, benda dianggap sebagai sumber cahaya, dan titik-titik tertentu ,
bersama dengan pengetahuan tentang sinar-sinar cahaya yang melalui titik-titik
tersebut, digunakan untuk mengambar lintasan sinar-sinar bias. Posisi dari
benda dan bayangan dapat ditentukan dengan menggunakan rumus cermin (lensa).
Semua lensa yang diperlihatkan dianggap
sebagai lensa-lensa tipis (yaitu ketebalan lensa adalah kecil dibandingkan
panjang fokusnya. Meskipun sinar cahaya tersebut melentur, baik saat masuk
maupun keluar, sinar digambarkan melentur sekali saja di garis vertikal yang melalui
pusat optik lensa.
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. (Sutrisno,1984: 131)
Pusat optik O. Pusat lensa. Sinar cahaya
yang melalui pusat optik tak berubah arah. Pusat kelengkungan . Pusat bola
dimana permukaan lensa adalah bagian dari bola tersebut. Karena lensa mempunyai
dua permukaan, terdapat dua pusat kelengkungan (C) selalu diberikan pada
pusat kelengkungan pada sisi dimana sinar cahaya datang ( pusat kelengkungan
lain adalah C’).
Fokus utama atau
titik fokus khusus di sumbu utama. Semua sinar yang bergerak sejajar dengan
sumbu utama dibiaskan sedemikian sehingga mengumpul di fokus utama (lensa
konvergen) atau seolah olah menyebar dari fokus utama (lensa divergen). Karena
cahaya dapat memasuki lensa dari kedua sisi, ada dua fokus utama (lambang f)
selalu diberikan untuk fokus utama dimana sinar mengumpul atau sinar
seolah-olah menyebar dari fokus utama (fokus utama yang lain diberi simbol f’).
Sumbu utama. Garis lurus melalui pusat
kelengkungan dan pusat optik. Panjang fokus (f) jarak antara fokus utama dan
pusat optik. Apertur luasan cahaya yang mengenai lensa. Seperti pada gambar di
bawah ini :
 |
(
Stockley, Corinne, 2007: 52-53)
BAB
II
METODOLOGI
PENELITIAN
2.1 Alat dan Bahan
a.Meja optik
b.Rel
presisi
c.Pemengang
slide diafragma
d.Bola
lampu 12 V,18 V
e.Diafragma
1 celah
f.Tumpukan
berpenjepit
g.Lensa f=100mm bertangkai
h.Lensa
f=200mm bertangkai
i.Catu daya
j.Kabel
penghubung merah
kKabel
penghubung hitam
l.Tempat
lampu bertangkai
m.Penyambung
rel
n.Kaki
rel
2.2
Langkah Kerja
1.
Jarak
sumber cahaya ke lensa f = 100 mm diatur agar sama dengan 10 cm
2.
Jarak antara lensa (f =
200 mm) dengan benda (celah panah)30 cm diatur sebagai jarak benda (s)
3.
Layar digeser-geser
menjauhi atau mendekati lensa sehingga diperoleh bayangan yang jelas (tajam)
pada layar
4.
Jarak layar ke lensa
diukur sebagai jarak bayangan (s’) dan hasilnya diisikan ke dalam tabel pada
kolom hasil pengamatan.
5.
Langkah b sampai d
diulang untuk jarak-jarak benda seperti yang tertera dalam tabel di bawah ini
6.
Isian tabel di bawah
dilengkapi dengan hasil perhitungan yang berkaitan dengan data.
2.3
Gambar Rangkaian
Keterangan :
1. Alat-alat
yang diperlukan disususn seperti gambar 1 di bawah ini, berurutan dari kiri,
sumber cahaya, lensa f = 100 mm, diafragma, lensa f = 200 mm, meja optic/layer.
2. Sebagai
benda digunakan diafragma anak panah yang diterangi sumber cahaya
3. Sebagai
layer penangkap bayanga digunakan meja optic yang diberdirikan seperti gambar 1
4. Kertas
dipotong sehingga ukurannya kira-kira 2 cm lebih lebar dari lebar meja optic.
Kelebihan lebar itu dilipat masing-masing sekitar 1 cm tiap sisi
5. Kertas
itu disisipkan ke dalam meja optic seperti gambar 2.Kertas itu akan bertindak
sebagai pelapis layer, agar layer berwarna putih bersih.
6.
Kesesuaian
sumber cahaya diatur dengan catu daya maupun sumber listriknya(PLN)
7.
Rel
presisi yang satu dengan rel presisi yang lain disambungkan, agar diperoleh rel
yang lebih panjang.
BAB III
HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1 Data Percobaan
|
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
|
Keterangan
:
1) S
= 30 cm, sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
2) S
= 35 cm, sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
3) S
= 40 cm, sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
4) S
= 45 cm, sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperbesar
5) S
= 50 cm, sifatnya: Nyata, Terbalik, Diperkecil
3.2 Perhitungan
Berdasarkan hasil pada table di atas dan dengan menggunakan
persamaan
bisa dihitung besar panjang fokusnya (f), yaitu sebagai berikut :
a)
Untuk S= 30 cm
Diketahui:
S = 30cm
S’= 63cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
= 0,0488 cm
f = 
cm
cm
f = 20,49 cm
b)
Untuk S= 35 cm
Diketahui:
S = 35 cm
S’= 47 cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
= 0,0492 cm
f = 
cm
cm
f = 20,33 cm
c)
Untuk S= 40 cm
Diketahui:
S = 40 cm
S’= 41 cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
= 0,049 cm
f
= 
cm
cm
f
= 20,41 cm
d)
Untuk S= 45 cm
Diketahui:
S = 45 cm
S’= 36 cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
= 0,049 cm
f
= cm
cm
f = 20,41 cm
e)
Untuk S= 50 cm
Diketahui:
S = 50 cm
S’= 33 cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
= 0,0503 cm
f
= 
cm
cm
f = 19,88 cm
3.3 Pembahasan
Pada percobaan ini bertujuan untuk mengetahui hubungan
jarak(s), jarak bayangan(s’), dan jarak titik api(f). alat-alat yang
digunakan dalam percobaan ini adalah meja optic, rel presisi sebanyak 2 buah,
pemegang slide diafragma, bola lampu 12 volt, lensa f=100 mm, lensa f=200 mm,
diafragma 1 celah, tumpukan berpenjepit sebanyak 4 buah, dan catu daya. Alat
–alat tersebut disusun sesuai langkah-langkah percobaan pada modul. Langkah
pertama yaitu memasang rel presisi, kemudian memasang lampu sebagai sumber
cahaya lalu kemudian meletakkan lensa f=100 mm di depan sumber cahaya dengan
jarak 10 cm kemudian di depannya di pasang diafragma 1 celah. Untuk lensa f=200
mm di pasang dengan jarak 30 cm dari benda (diafragma). Kemudian untuk melihat
bayangan yang dihasilkan di pasang meja optic dengan posisi diatur sedemikian
rupa sampai bayangannya tampak jelas. Tujuan
dari penggunaan lensa positif dalam percobaan ini adalah agar cahaya yang
berasal dari lampu bersifat mengumpul karena lensa ini bersifat konvergen. Oleh
karena itu bayangan dapat diamati pada meja optik(layar).
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.
1.
Hubungan antara jarak benda(s), jarak bayangan(s’), dan jarak titik
fokus.
|
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. Berhubung pada pratikum ini
menggunakan lensa fokus 200 mm maka jarak titik fokus yang di hasilkan
seharusnya 20 cm. berapa pun nilai jarak benda(s) dan jarak bayangan(s’) jika
dihitung hasilnya harus 20 cm. namun dari hasil percobaan ini hasilnya kurang
lebih mendekati angka 20 cm. faktor yang paling dominan mempengaruhi hasil
tersebut adalah pengukuran jarak bayangan(s’) karena saat menggeser meja optik
(layar) belum tepat sasaran yang dikehendaki. Hal ini wajar karena kita
melakukan percobaan.
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
Dengan
menggunakan lensa yang panjang fokus konvergen/positif (lensa cembung). Jika
sebuah benda diletakkan di luar titik fokus yang pertama F1 dari
lensa ini (yakni s > f), maka jarak bayangan adalah positif (yakni bayangan
itu berada pada sisi yang sama dengan sinar yang ke luar ), bayangan ini adalah
nyata dan terbalik. Seperti pada gambar dibawah ini.
Sebuah
benda yang ditempatkan di dalam titik fokus pertama dari sebuah lensa kovergen,
sehingga s < f, menghasilkan sebuah bayangan dengan nilai s’ yang negatif;
bayangan ini diletakkan pada sisi yang sama dari lensa seperti benda tersebut
sehingga sifat bayangan ini adalah maya tegak dan lebih besar daripada benda
itu.
Berdasarkan
pernyataan ini, bisa dilihat sifat bayangan yang dihasilkan sesuai. Dari semua
percobaan yang didapat jarak s > f,
berdasarkan peryataan di atas bahwa bayangannya akan bersifat, nyata dan
terbalik. Maka hal ini sangat sesuai dengan sifat bayangan yang dihasilkan
(bisa dilihat pada data di atas).
3.4 GRAFIK
B. Grafik
hubungan 1/s’ terhadap 1/s
Setelah
dilakukan percobaan, didapatkan datanya sebagai berikut:
|
No
|
1/s (cm)
|
1/s’ (cm
|
|
1
|
0,0333
|
0,016
|
|
2
|
0,0286
|
0,0185
|
|
3
|
0,0250
|
0,02
|
|
4
|
0,0222
|
0,021
|
|
5
|
0,0200
|
0,025
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.5 Jawaban Pertanyaan
1. Adakah hubungan antara (1/s + 1/s’) dengan
1/f?
Jawab
:
Ada.
Hubungan antara letak letak benda, letak bayangan, dan jarak focus yang di
sebut dengan Rumus Gauss.
Hubungan
antara tinggi benda dan tinggi bayanga :
y’/y
= f/x
Untuk
menentukan perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda cukup
mengetahui jarak fokus dan letak benda terhadap titik focus F1.
Selain itu, dapat juga diperoleh :
y’/y
= x’/f
Sehingga
dengan menggunkan kedu hubungan ini didapatkan xx’ = f2.
Jarak
dari bayangan ke titik focus berrbanding terbalik dengan jarak dari benda ke
titik focus yang lain dari lensa. Hubungan ini di sebut dengan Rumus Newton.
Dari rumus ini di peroleh hubungan antara jarak benda (objek) s, jarak bayangan
s’ dan jarak fokus f, yaitu :
s=x+f dan s’= x’ + f, dari rumus
Newton didapat
xx’= f2 atau (s-f)
(s’-f)= f2, sehingga
ss’ – f (s+s’) – f2= f2
ss’= f (s+s’), dibagi dengan ss’f
maka di peroleh
1/s + 1/s’= 1/f
BAB
IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
1. 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
2. Semakin besar nilai jarak benda (s) maka nilai jarak
bayangan (s’) yang didapat akan semakin kecil.
3. Jika
benda di letakkan pada ruang III yakni di sebelah kiri fokus dua (
dalam hal ini lensa cembung fokus 200 mm ). Maka sifat bayangan yang
dihasilkan, nyata, terbalik, diperbesar.
4.2 Saran
1. Diharapkan keseriusan dan ketelitian pratikan,
agar percobaan tidak mengalami kesalahan.
- Perlu kerja sama yang baik antara pratikan dengan asisten dosen maupun dosen.
- Hendaknya praktikan berhati-hati dalam melakukan pengukuran.
DAFTAR
PUSTAKA
Giancoli,
Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Stockley, Corinne dkk. 2007. Kamus Fisika bergambar.
Jakarta: Erlangga
Sutrisno.
1984. Fisika dasar seri Gelombang dan optik. Bandung:
ITB
Tipler, Paul A. 1989. Fisika Untuk Sains dan
teknik. Jakarta: Erlangga
mana gambarnya???
BalasHapus