Percobaan Sederhana Lensa Tipis

Rumusan Masalah :

1. Bagaimana hubungan jarak benda , jarak bayangan dan jarak fokus pada lensa positif ?
2. Bagaimana proses pembentukan bayangan pada teropong sederhana ?

Untuk sebuah lensa tipis berlaku :

dengan f = jarak fokus, S = jarak antara benda dengan lensa dan S1 = jarak antara  bayangan dengan lensa.

Jarak fokus lensa cembung

Salah satu penerapan lensa positif yaitu teropong. Adapun pembentukan bayangan pada teropong, sebagai berikut :

1. Pembentukan bayangan untuk mata tidak berakomodasi. Bayangn yang dibentuk teropong adalah terbalik, terbalik, tetapi tidak menyulitkan kesan pengamatan karena benda yang diamati benda-benda angkasa.
2. Pembentukan bayangan untuk mata berakomodasi. Apabila pengamatan benda-benda angkasa dilakukan dengan mata berkomodasi maka bayangan dari lensa objektif harus jatuh di antara titik focus dan titik pusat optic lensa okuler (di ruang okuler). Sehingga lensa okuler membentuk bayangan maya, diperbesar, dan terbalik.

Alat dan Bahan

Bangku Optik 1 buah, Rel presisi 2 buah, Pemegang slide diafragma 1 buah, Bola lampu 12 V, 18 W, Lensa cembung focus panjang 50 cm 1 buah, lensa cembung fokus pendek 10 cm 2 buah, Catu daya (Power Supply 10 A, 12 V AC/DC) 1 buah, Layar optic penangkap bayangan  1 buah, Tempat lampu bertangkai 1 buah, Diafragma anak panah 1 buah, Beberapa kabel penghubung ganda. Mistar plastik  (100 cm) 1 buah, Kertas HVS.

Langkah Kerja

Kegiatan I : Menentukan hubungan jarak focus, jarak benda, dan pembentukan bayangan pada lensa posistif.

1. Letakkan sumber cahaya, lensa positif 1 (fokus 100 mm, untuk menfokuskan cahaya di benda), benda, lensa positif 2 (fokus 200 mm, yang akan ditentukan jarak fokusnya), dan layar pada bangku optik secara berurutan. Atur Jarak antara sumber cahaya dan lensa positif 1 sebesar jarak fokus lensa 1 yaitu 10 cm. Atur jarak benda dan lensa positif 1 sekitar 10 cm. Tempatkan layar pada jarak tertentu dari benda. Perhatikan gambar dibawah.!
   
2. Geser lensa positif 2 yang berada diantara benda dan layar kearah benda sehingga diperoleh bayangan yang jelas pada layar. Ukur jarak dari benda ke lensa positif 2 sebagai jarak benda dan ukur jarak dari lensa positif 2 ke layar sebagai jarak bayangan.
3. Ulangi kegiatan 2 dan 3 secukupnya. Catat data yang kamu peroleh dalam tabel hasil pengamatan.
4. Dari data yang diperoleh, Plot grafik hubungan antara 1/s terhadap 1/s’ dan tentukan besar jarak fokus lensa yang digunakan berdasarkan grafik yang diperoleh. Adapun angkah-langkah memplot grafik, sebagai berikut : (1) Buka program Ms. Excel 2007 atau versi keatas, (2) Masukkan data yang telah Anda peroleh dari percobaan, (3) Blok tabel data yang akan di plot, (4) Pilih menu Insert , pada submenu Chart pilih mode Scatter, (5) Pilih menu Design, pada submenu Chart Layouts pilih Layout 3, (6) Pada grafik akan terbentuk gradient yang tidak tepat pada skala grafik, maka buat garis dengan memilih menu Insert, kemudian pada submenu Shapes pilih Line . Disesuaikan dengan garis kemudian tarik kedua ujung garis yang akan membentuk sebuah grafik sehingga kedua ujung garis tepat memotong kedua sumbu xy dan pada skala grafik. (7) Nilai yang diperoleh dari grafik pada sumbu x dan y dimasukkan ke dalam persamaan.
5. Berikan pembahasan berdasarkan hasil yang diperoleh dari grafik, bandingkan dengan hasil pengamatan!

Kegiatan II : Mengetahui pembentukan bayangan pada teropong sederhana

1. Letakkan sumber cahaya, lensa positif focus 100 mm (untuk menfokuskan cahaya di benda), benda, lensa positif focus 200 mm pada bangku optik secara berurutan dengan jarak seperti pada gambar di bawah ini.
   
2. Letakkan layar HVS seperti pada gambar, geser layar HVS kebelakang hingga memperoleh bayangan yang jelas.
3. Setelah diperoleh bayangan yang jelas pada layar, pasang sebuah lensa cembung focus 50 mm. Mintalah teman Anda mengamati bayangan itu melalui sebuah lensa cembung yang berjarak fokus 50 mm. Lensa cembung ini digunakan sebagai lup untuk memperbesar bayangan sumber cahaya yang ada pada layar. Bagaimanakah pembentukan bayangan yang terlihat pada lup? Catat hasil pengamatan anda pada table pengamatan.
4. Lakukakan kegiatan ini secara bergantian dengan teman Anda hingga diperoleh 5 data pengamatan.

Tabel Hasil Pengamatan

Kegiatan I : Menentukan hubungan jarak focus, jarak benda, dan pembentukan bayangan pada lensa posistif

Tabel hasil pengamatan kegiatan I

Kegiatan II : Mengetahui Pembentukan Bayangan pada Teropong Sederhana

Tabel hasil pengamatan kegiatan II

Analisis data kegiatan 1 menggunakan analisis grafik (Mc. Excel) sesuai dengan petunjuk yang telah diberikan pada prosedur kerja, kemudian cetak hasil grafik.