Jumat, 08 Juni 2012

Rangkaian Seri


BAB I
PENDAHULUAN
1.1    Latar Belakang
Optik merupakan segala sesuatu yang mempelajari tentang alat optic termasuk gejala atau sifat-sifatnya. Alat-alat optik tersebut misalnya adalah kacamata, kamera, teleskop, teropong, dan lain sebagainya. Semua alat-alat optic tersebut memilki lensa yang sangat canggih sehingga manusia benar-benar terkagum dengan kecanggihan itu. Misalnya penggunaan kamera hp Lensa tersebut tentunya tidak terlepas dari jarak objek, jarak bayangan,dan jarak fokus yang dihasilkan. Namun dalam hal ini, percobaan yang dilakukan cukup sederhana yaitu percobaan dilakukan dengan lensa kovergen. Kemudian dari itu akan diketahui hubungan antara ketiga jarak tersebut dan nantinya menyangkut mengenai bayangan yang dihasilkan. Yang melatarbelakangi dilakukannya percobaan ini adalah membuktikan persamaan lensa yang secara sistematis dapat dirumuskan sebelumnya yaitu :

Oleh karena itu akan dilakukan pratikum yang menyangkut hubungan antara jarak benda(s), jarak bayangan(s’), dan jarak titik api(f).
1.2    Rumusan Masalah
Bagaimana hubungan jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan jarak titik api(f)?
1.3    Tujuan
untuk menyelidiki hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan(s’), dan jarak titik api (f).
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
Jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’) berbanding lurus. Dan keduanya berbanding terbalik dengan jarak titik api (f).
1.6    Tinjauan Pustaka

  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)
Jarak bayangan ke titik fokus berbanding terbalik dengan jarak dari benda ke titik fokus yang lain dari lensa. Hubungan ini disebut rumus Newton.
Dari rumus Newton dapat diperoleh hubungan antara jarak benda (objek) (s), jarak bayangan (s’), dan jarak focus (f).
Tampak bahwa:
s= x + f dan s’= x’ + f
Sedang dari rumus Newton didapat
xx’= f2 atau (s –f )(s’ –f)= f2 , sehingga
ss’ – f(s + s’) - f2 = f2
ss’ = f(s + s’)
Jika persamaan di atas dibagi dengan ss’f, maka diperoleh , yaitu hubungan antara letak benda, letak bayangan, dan jarak focus, hubungan ini disebut rumus Gauss.
(Sutrisno, 1984: 132-133)

 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.


Text Box:
 




Text Box:  

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    
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.      1= 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
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
Text Box:  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
   f = 20,49 cm

b)      Untuk S= 35 cm
Diketahui:
S = 35 cm
S’= 47 cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
                     = 0,0492 cm
  f = 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
                      f = 20,41 cm
d)     Untuk S= 45 cm
Diketahui:
S = 45 cm
S’= 36 cm
Ditanya: f.............?
Penyelesaian
 = 0,049 cm
                        f = 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
                      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).









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.      Jarak benda (s) dan jarak bayangan berbanding terbalik. Artinya semakin besar jarak benda maka jarak bayangannya 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.      Hendaknya pratikan mengerti pratikum yang telah dilakukan baik secara konsep dan teori.
  1. Perlu kerja sama yang baik antara pratikan dengan asisten dosen maupun  dosen.
  2. Hendaknya praktikan berhati-hati dan teliti dalam pratikum
  3. Pratikum hendaknya bertanya mengenai percobaan yang dilakukan apabila belum paham.







DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Douglas C. 2001. Fisika Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Prasodjo, Budi. 2004. Teori dan Aplikasi Fisika. Bogor : Yudistira
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



Tidak ada komentar:

Posting Komentar