Post on 29-Dec-2015
description
LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR I
RUMUS LENSA
(G9)
Disusun oleh:
Nama : Hesti Vera
NIM : 12/331628/PA/14791
Fakultas : MIPA
Golongan : 67B
Asisten : Halim Hamadi
UNIT LAYANAN FISIKA DASAR
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2012
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Lensa merupakan salah satu alat optic yang sering kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari. Pemanfaatan lensa sudah banyak digunakan juga oleh
masyarakat. Aplikasi penggunaan lensa juga sudah ada di berbagai alat dari yang
sederhana sampai dengan yang rumit. Misalnya saja pemanfaatan lensa pada
kacamata dan pada mikroskop.
Secara umum lensa dibagi atas dua macam, yaitu lensa cembung dan lensa
cekung. Pada praktikum ini, lensa yang digunakan dan diteliti rumusnya adalah
lensa cembung. Lensa cembung ini memiliki bagian tengah yang lebih terbal
dibanding bagian pinggirnya. Lensa cembung atau konvergen akan
mengkonvergensi berkas sejajar pada titik fokus bagian nyata. Dalam praktikum
ini, akan dicari nilai dari titik api (focus) pada lensa cembung yang digunakan
untuk praktikum.
B. Tujuan
1. Belajar menerapkan dan mengartikan (menginterpretasikan) grafik
termasuk mengenal ralat rambang dan ralat sistematik
2. Mencari nilai dari titik focus lensa yang digunakan pada praktikum ini
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh satu bidang datar atau dua
bidang lengkung. Ada 2 jenis lensa, yaitu lensa cekung (konveks) dan lensa
cembung. Lensa cembung memiliki bagian tengah yang lebih tebal
dibanding bagian pinggirnya, lalu berkas sejajar akan dikonvergensikan pada
titik fokus yang nyata sedangkan pada lensa cekung berkas sejajar yang berasal
dari titik fokus maya akan dibisakan menjadi berkas yang divergen. Lensa
cembung membentuk bayangan nyata dan terbalik dari objek yang jaraknya lebih
besar dari pada jarak fokus lensa. Bila objek berada diantara lensa dan titik fokus
utama lensa, bayangan yang terjadi bersifat maya (pada sisi lensa yang sama
seperti objeknya) tegak dan diperbesar. Sedangkan lensa-lensa cekung hanya
menghasilkan bayangan yang maya, tegak dan diperkecil. Berikut ini adalah
gambar macam-macam lensa cembung dan cekung.
Gambar 1. Macam-macam lensa cembung
Gambar 2. Macam-macam lensa cekung
Pada praktikum ini, digunakan lensa tipis berupa lensa cembung-cembung
dan lensa cembung-datar. Lensa tipis mempunyai kekuatan lensa, kekuatan lensa
dengan satuan dioptri berbanding terbalik dengan jarak fokus. Semakin kecil jarak
fokus maka semakin kuat lensa itu.
Pada lensa cembung, focus dinyatakan positif, jarak benda (obyek) ke
lensa dinyatakan positif bila obyek nyata dan jarak bayangan ke lensa dinyatakan
positif jika bayangan nyata. Sedangkan pada lensa cekung focus bernilai negative,
jarak benda ke lensa dinyatakan negative jika obyek maya dan jarak bayangan
dinyatakan negative jika bayangan maya. Hubungan antara jarak benda ke lensa
(v) dengan jarak bayangan ke lensa (b) dinyatakan dengan rumus berikut:
Dengan: f = jarak fokus lensa
b = jarak bayangan ke lensa
v = jarak benda ke lensa
Jarak fokus lensa (f) merupakan sifat karakteristik dari lensa, disebut juga
jarak api. Lensa dimisalkan tipis, dan sinar-sinar bersifat paraksial (dekat dengan
sumbu utama). Dengan demikian, v dihitung positif, bila objeknya nyata, dan
negatif bila objeknya maya sedangkan b dihitung positif, bila bayangannya nyata,
dan negatif bila bayangannya maya serta f dihitung positif untuk lensa konvergen,
dan negatif untuk lensa divergen.
Perbesaran linear :
TinggibayanganTinggiobjek
= Jarakbayanganterhadaplensajarakobjekterhadaplensa
1f=1
v+ 1
b
BAB III
METODE EKSPERIMEN
A. Alat dan Bahan
1. Benda
2. Lensa cembung dan pemegangnya
3. Lampu yang ditutup dengan kertas buram
4. Mistar
5. Bangku optic
6. Layar untuk menangkap bayangannya
B. Skema Percobaan
Gambar 3. Rangkaian pada percobaan rumus lensa
C. Tata Laksana
1. Lampu, lensa, dan benda diletakkan pada bangku optic serta disusun
seperti pada gambar 3
2. Layar atau lensa digeser ke kiri atau ke kanan untuk menentukan jarak
benda dan bayangan sehingga diperoleh bayangan dari mistar yang paling
focus dan jelas
3. Hasil pengukuran untuk jarak bayangan dan jarak benda yang diperoleh
dicatat ke dalam laporan sementara
4. Langkah nomor 2 dan 3 diulangi kembali dengan jarak yang berbeda-beda
dan dengan lensa yang berbeda
D. Analisa Data
Pada praktikum ini digunakan pengukuran jarak antara benda ke lensa dan
jarak lensa dengan layar serta jarak bayangan terhadap lensa. Pengukuran tersebut
dapat dirumuskan sebagai berikut:
dengan: f = jarak fokus lensa
b = dengan jarak bayangan ke lensa
v = jarak benda ke lensa
1b=−1
v+ 1
f
↓ ↓ ↓ dengan y = 1b
x = −1v
y x c m = -1 c = 1f
untuk ∆1b
= 1
b2 x ∆ b dengan ∆ b = 0,05 cm
c = 1f
sehingga f = 1c
∆ c = |c1−c|+|c2−c|
2
∆ f = 1
c2 x ∆ c
f ± ∆ f = (…..± …..)
untuk mendapatkan m, menggunakan rumus m = ∆ y∆ x
=y2− y1
x2−x1
untuk mendapatkan x1 , y1 dan x2 , y2 dipilih titik sembarang yang dilewati oleh
garis.
1f=1
v+ 1
b
Titik centroid
BAB IV
HASIL EKSPERIMEN
A. Data
Pada percobaan I diperoleh data sebagai berikut
No. Jarak benda v (cm) Jarak bayangan b (cm) 1v
(cm)1b
(cm)
1. 30 103 0,0333 0,0098
2. 31 100 0,0323 0,0100
3. 32 98 0,0312 0,0102
4. 33 94 0,0303 0,0106
5. 34 87 0,0294 0,0115
6. 35 81 0,0286 0,0123
7. 36 75 0,0278 0,0133
Pada percobaan II diperoleh data sebagai berikut
No. Jarak benda v (cm) Jarak bayangan b (cm) 1v
(cm)1b
(cm)
1. 30 61 0,0333 0,016
2. 31 56 0,0323 0,018
3. 32 53 0,0312 0,019
4. 33 50 0,0303 0,020
5. 34 48 0,0294 0,021
6. 35 46 0,0286 0,022
7. 36 44 0,0278 0,023
B. Grafik
1. Grafik pada percobaan pertama
2. Grafik pada percobaan kedua
C. Perhitungan
1. Untuk percobaan I
Menentukan ∆1b
= 1
b2 x ∆ b
1. b = 103 cm 1
1032 x 0,05 = 4,7 x 10−6
2. b = 100 cm 1
1002 x 0,05 = 5,0 x 10−6
3. b = 98 cm 1
982 x 0,05 = 5,2 x 10−6
4. b = 94 cm 1
942 x 0,05 = 5,7 x 10−6
5. b = 87 cm 1
872 x 0,05 = 6,6 x 10−6
6. b = 81 cm 1
812 x 0,05 = 7,6 x 10−6
7. b = 75 cm 1
752 x 0,05 = 8,9 x 10−6
mencari nilai m menggunakan rumus m= ∆ y∆ x
=y2− y1
x2−x1
m= ∆ y∆ x
=y2− y1
x2−x1=
0,0123−0,01060,0286−0,0303
= -1
dari grafik yang digambar, diperoleh nilai c1 = 0,0154 ; c2 = 0,0165 ; c = 0,0159
mencari nilai f digunakan rumus f = 1c
dan untuk ralatnya ∆ f = 1
c2 x ∆ c
f = 1c
= 1
0,0159 = 62,893 dan c =
1f
= 1
62,893 = 0,0159
∆ c = |c1−c|+|c2−c|
2 =
|0,0154−0,0159|+|0,0165−0,0159|2
= 0,00005
∆ f = 1
c2 x ∆ c = 1
0,01592 x 0,00005 = 0,198
Jadi, diperoleh nilai f ± ∆ f = ( 62,893± 0,198) cm ≈ (62,9±0,2) x 10−2 m
2. Untuk percobaan II
Menentukan ∆1b
= 1
b2 x ∆ b
1. b = 61 cm 1
612 x 0,05 = 1,3 x 10−5
2. b = 56 cm 1
562 x 0,05 = 1,6 x 10−5
3. b = 53 cm 1
532 x 0,05 = 1,8 x 10−5
4. b = 50 cm 1
502 x 0,05 = 2,0 x 10−5
5. b = 48 cm 1
482 x 0,05 = 2,2 x 10−5
6. b = 46 cm 1
462 x 0,05 = 2,4 x 10−5
7. b = 44 cm 1
442 x 0,05 = 2,6 x 10−5
mencari nilai m menggunakan rumus m= ∆ y∆ x
=y2− y1
x2−x1
m= ∆ y∆ x
=y2− y1
x2−x1=
0,020−0,0190,0303−0,0312
= -1,11
dari grafik yang digambar, diperoleh nilai c1 = 0,0244 ; c2 = 0,0256 ; c = 0,0250
mencari nilai f digunakan rumus f = 1c
dan untuk ralatnya ∆ f = 1
c2 x ∆ c
f = 1c
= 1
0,0250 = 40 dan c =
1f
= 1
40 = 0,025
∆ c = |c1−c|+|c2−c|
2 =
|0,0244−0,0250|+|0,0256−0,0250|2
= 0
∆ f = 1
c2 x ∆ c = 1
0,01592 x 0 = 0
Jadi, diperoleh nilai f ± ∆ f = ( 40± 0) cm = (40± 0 ) x 10−2 m
BAB V
PEMBAHASAN
Lensa merupakan salah satu alat optic yang sering kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari. Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh satu bidang
datar atau dua bidang lengkung. Dalam praktikum rumus lensa ini, praktikan
bertujuan untuk mencari nilai focus lensa dan untuk dapat belajar menerapkan dan
mengartikan (menginterpretasikan) grafik termasuk mengenal ralat rambang dan
ralat sistematik.
Dalam praktikum ini digunakan metode titik centroid yang mempermudah
pemahaman dan pembacaan data. Metode titik centroid adalah metode yang
dipergunakan untuk menentukan titik keseimbangan dari grafik. Dalam praktikum
ini titik centroid berada di tengah-tengah garis yang dilewati oleh dua garis yang
terbentuk dari ralat ∆1b
. Dari metode titik centroid ini dihasilkan grafik yang
dapat mempermudah kita untuk mendapatkan nilai c. Dari gambar grafik yang
diperoleh, didapat nilai c untuk percobaan pertama sebagai berikut c1 = 0,0154 ;
c2 = 0,0165 ; c = 0,0159. Sedangkan dalam percobaan kedua diperoleh nilai c
sebagai berikut c1 = 0,0244 ; c2 = 0,0256 ; c = 0,0250. Nilai c yang diperoleh dari
grafik dan perhitungan sudah sama. Dari gambar grafik yang diperoleh, didapat
titik koordinat titik centroid di koordinat (0,0296 ; 0,0114) untuk percobaan
pertama dan (0,0299 ; 0,0205) untuk percobaan kedua. Pada percobaan pertama,
titik centroid tidak tepat berada diantara dua garis yang terbentuk dari ralat ∆1b
.
Hal ini mungkin terjadi karena praktikan kurang teliti dalam membaca jarak
bayangan dan jarak benda terhadap lensa dikarenakan ruangan praktikum yang
gelap. Selain itu bisa juga karena alat ukur yang digunakan praktikan ketelitiannya
kurang memadai untuk dapat dengan tepat menggambar titik centroid. Pada
percobaan kedua, titik centroid berada tepat di antara dua garis yang terbentuk
dari ralat ∆1b
. Dalam praktikum penentuan titik centroid ini, praktikan sudah
mencapai tujuannya untuk dapat menerapkan dan mengartikan grafik termasuk
mengenal ralat rambang dan ralat sistematik.
Dari praktikum ini diperoleh hasil bahwa semakin besar jarak benda
terhadap lensa (v) maka semakin kecil jarak bayangan terhadap lensa (b). Hal
tersebut dapat dilihat dari hasil grafik yang diperoleh.
Dari perhitungan yang diperoleh untuk menentukan titik focus lensa,
diperoleh hasil sebagai berikut.
1. Untuk percobaan pertama diperoleh nilai dari titik focus lensa adalah
f ± ∆ f = ( 62,893± 0,198) cm ≈ (62,9±0,2) x 10−2 m
2. Untuk percobaan kedua diperoleh nilai dari titik focus lensa adalah
f ± ∆ f = ( 40± 0) cm = (40± 0 ) x 10−2 m
Dari hasil perhitungan titik focus yang diperoleh pada percobaan pertama dan
kedua sudah sesuai dengan referensi yaitu bahwa titik focus lensa berbanding
terbalik dengan nilai c. Jarak focus lensa juga berbanding lurus dengan jarak
objek ke lensa dan jarak bayangan ke lensa
Berdasarkan hasil pengamatan terhadap lensa cembung diperoleh
bayangan nyata, terbalik, dan diperbesar. Pada lensa cembung, sinar-sinar datang
yang sejajar sumbu utama dibiaskan menuju satu titik pada sumbu utama yang
disebut titik focus. Karena sinar yang datang selalu dibiaskan menuju satu titik
fokus, maka lensa cembung disebut juga dengan lensa konvergen atau lensa yang
bersifat mengumpulkan.
BAB VI
KESIMPULAN
Dari hasil praktikum dan pembahasan, dapat disimpulkan bahwa :
1. Lensa cembung memiliki sifat konvergen, yaitu mengumpulkan cahaya
2. Jarak focus lensa berbanding lurus dengan jarak objek ke lensa dan jarak
bayangan ke lensa dan titik focus lensa berbanding terbalik dengan nilai c.
3. Lensa cembung membentuk bayangan terbalik dan nyata
4. Nilai c yang diperoleh adalah sebagai berikut:
a. Percobaan pertama c1 = 0,0154 ; c2 = 0,0165 ; c = 0,0159.
b. Percobaan kedua c1 = 0,0244 ; c2 = 0,0256 ; c = 0,0250.
5. Nilai titik focus pada lensa yang diperoleh adalah sebagai berikut:
a. Percobaan pertama f ± ∆ f = ( 62,893± 0,198)cm ≈ (62,9±0,2)x10−2m
b. Percobaan kedua f ± ∆ f = ( 40± 0) cm = (40± 0 ) x 10−2 m
6. Semakin besar jarak benda terhadap lensa (v) maka semakin kecil jarak
bayangan terhadap lensa (b)
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2011. Lensa. http://blogfisikaku.wordpress.com/category/fisika-universitas/page/2/ (diakses pada tanggal 5 Desember 2012 pukul 10.59 WIB)
Anonim. 2010. Lensa adalah Benda atau Material. http://my-diaryzone.blogspot.com/2010/04/lensa-adalah-benda-atau-material. html#ixzz2CYFIHvDp (diakses pada tanggal 5 Desember 2012 pukul 11.09 WIB)
Kuswanto. 2011. Optika Geometri. http://fskngtng.blogspot.com/2011/01/optika-geometri.html (diakses pada tanggal 2 Desember 2012 pukul 19.20 WIB)
Tipler. 1988. Fisika untuk Sains dan Teknik jilid I. Jakarta: Erlangga
LEMBAR PENGESAHAN
Demikian laporan praktikum yang berjudul “Rumus Lensa” ini saya buat
guna memenuhi tugas praktikum fisika dasar.
Yogyakarta, 4 Desember 2012
Asisten Praktikan
(Halim Hamadi) (Hesti Vera)
LAMPIRAN