Minggu, 23 Januari 2011

MENENTUKAN PANJANG FOKUS LENSA POSITIF DAN NEGATIF DENGAN MENGGUNAKAN CARA GAUSS DAN BESSEL

MENENTUKAN PANJANG FOKUS LENSA POSITIF DAN NEGATIF DENGAN MENGGUNAKAN CARA GAUSS DAN BESSEL

RIA ALFI SYAHRIN
Jurusan FKIP-Fisika Universitas Muhammadiyah Prof.Dr.Hamka, Jakarta




ABSTRAK

            Dalam hal ini bertujuan untuk menentukan panjang focus lensa positif dan negative. Pengertian lensa positif atau lensa konvergen, dimana bagian tengah lensanya lebih tebal dari bagian pinggirnya dan berkas sinar sejajar akan di konvergensikan pada titik focus nyata. Disebut lensa positif karena dapat mengumpulkan bayangan yang bias ditangkap layar.
Lensa negative atau divergen bagian tengahnya lebih tipis daripada pinggirannya dan berkas cahaya sejajar yang berasal dari titik focus maya akan dibiaskan menjadi berkas divergen.
            Focus utama lensa tipis dengan permukaan benda adalah titik F. dimana sinar yang sejajar berada dekat pada sumbu utama xx, terpusatkan: titik focus ini bersifat nyata untuk lensa konvergen, tetapi untuk lensa divergen titik focus ini bersifat maya. Jarak focus F adalah jarak antara titik focus utama dari lensa. Karena setiap lensa dapat dibalik tambah menambah sinar, pada setiap lensa terdapat dua titik yang simetris. Pada percobaan ini kita menggunakan 2 cara dalam mencari nilai panjang focus lensa yaitu cara Gauss dan Bessel.

Kata kunci : Konvergen, Divergen, Fokus, Cara Gauss dan Bessel


ABSTRACT

          In this experiment aims to determine the value of the lens focal length of positive and negative. Definition of a positive lens or convergen lens where the center is thicker than the edges and parallel light rays will convergen the real focal point. Called positive lens because it can collect a shadow that can be captured screen.
Negative or divergen lens are thinner then the middle of the rim and parallel lights beams coming from the virtual focal point will be refacted into divergen beam.
            The main focus of a thin lens with the surface of the object is a point of F. Where the rays are parallel and close to the main axis xx, centerd: tis is a real focal point for convergen lens, but fotr these divergen lens focal point is virtual. In tis experiment aims to determine the value of the lens focal length of positive and negative.
 Definition of a positive lens or convergen lens, where the center is thinner than a middle. Focus distance F is the distance between the main focal point of the lens. Since aech lens can be reversed without adding to light. In every lens there are two symmetrical points. In this experiments we use two ways to find the value of the lens length of the war is Gauss and Bessel.

Key words : Convergent, Divergent, Focus lens, and the ways how Gauss-Bessel.



PENDAHULUAN

Dalam percobaan ini kita melakukan pengamatan menentukan panjang focus lensa. Yaitu cara Gauss dan Bessel (pergeseran) untuk mendapatkan panjang focus lensa yang kita harapkan.
Lensa adalah sebuah alat untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya atau lensa adalah material transparan (umumnya terbuat dari kaca atau plastic) yang memiliki dua permukaan salah satu atau keduanya memiliki permukaan yang mlengkung sehingga dapat membelokkan sinar yang melewatinya.

Lensa merupakan bagian dari optika geometri yaitu bagian dari ilmu fisika yang mempelajari tentang cahaya secara geometric. Lensa juga berkaitan dengan hukum-hukum pembiasan, lensa dapat digolongkan menjadi dua macam yaitu lensa cembung dan lensa cekung.

images
Lensa konvergen (lensa cembung)

Lensa cembung adalah lensa dengan bagian tengah yang lebih tebal dibandingkan bagian tepinya bersifat mengumpulkan cahaya atau sinar titik fokusnya bernilai positif.

images3  
Lensa divergen (lensa cekung)

Lensa cekung adalah bagian tengah yang lebih tipis di banding tepinya. Bersifat menyebarkan sinar atau cahaya titiknya bersifat negative.


METODE PENELITIAN

 Pada percobaan ini alat atau bahan yang digunakan adalah rel berskala, lampu dengan socketnya, statip lensa dan layar, lensa positif dan lensa negative. Plat dengan celah berbentuk garis menyilang atau tanda anak panah sebagai benda.
Pertama kita memasang benda, lensa positif dan layar pada rel berskala, membuat layar dan kedudukan benda sedemikian rupa (dengan jarak tetap) kemudian kita nyalakan lampu untuk mencari bayangan benda pada layer dengan di geser-geserkan.
Bisa didapat hasil Vt  (jarak benda dengan lensa positif) dan bt (jarak lensa positif dengn layar).
Dengan melakukan percobaan sebanyak beberapa kali, agar data yang dihasilkan bias untuk perbandingan. Menggeser posisi layar menjauhi lensa positif dan letakkan lensa negative diantara lensa positif dan layar. Mencari bayangan yang paling tajam untuk mengukur nilai C (jarak antara kedua lensa) dan b (jarak lensa negative dimana posisi lensa lensa positif lengkap.

HASIL DAN PEMBAHASAN

            Lensa adalah material transparan yang memiliki dua permukaan salah satu atau keduanya memiliki permukaan yang melengkung sehingga dapat membelokkan sinar yang melewatinya.
            Dalam lensa terdapatt titik focus F.fokus utama lensa dengan permukaan atau benda. Dimana sinar yang sejajar dan berada dekat dengan sumbu utama terpusatkan. Titik focus bersifat nyata untuk lensa konvergen dan bersifat maya untuk divergen.
            Menentukan panjang focus lensa positif. Lensa positif atau lensa cembung adalah lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan sinar. Dan dinyatakan lensa positif karena dapat mengumpulkan bayangan yang bias ditangkap layar dan nyata.
Sinar-sinar istemewa pada lensa cembung adalah sebagai berikut :
  1. Sinar dating sejajar pada sumbu utama lensa di biaskan melalui titik focus aktif F
  2. Sinar datang melalui titik focus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama.
  3. Sinar datang melalui titik pusat di teruskan tanpa pembatas.
Kombinasi lensa cembung yaitu bikonveks dan plankonveks. Bayangan yang di bentuk adalah nyata, terbalik, dan diperbesar.

Cara Gauss
            Kita dapat menentukan formulasi dasar permukaan yang menghubungkan jarak benda dengan lensa positif V+ dan jarak lensa positif dengan layar b+. apabila dengan menganggap tebal lensa dapat diabaikan terhadap jarak (baik jarak benda ke lensa maupun jarak lensa ke  layar). Maka menurut persamaan Gauss panjang focus lensa positif F+ adalah :

1/F+  = (1 /V+) + (1/b+) atau

F+ = b+V+ / (b+) + (V+)

1/F adalah kuat lensa. Satuan kuat lensa dioptri.

Cara Bessel

            Jarak benda dengan layar di buat sedemikian rupa sehingga dengan cara merubah posisi lensa dalam jarak tertenru dapat diketahui bayangan diperbesar dan diperkecil missal lensa L berada dalam posisi A akan menghasilkan bayangan diperbesar pada layar, dimana V+ adalahjarakbendadengan lensa dan b+ adalah jarak lensa dengan layar.
Lensa di geser sampai membetuk bayangan diperkecil posisi ini disebut dengan posisiB. Bila jarakposisis A dan B adalah d dan jarak benda dengan layar adalah s, maka : s = (b+) + (V+) dan
 d= (b+) – (V+), sehingga V+ = (s – d)/2 dari persamaan Gauss,
1/F+  = (1 /V+) + (1/b+) maka didapat F+ = s² - d²/4s ….. (2)

Dengan mengukur besarnya s dan d, panjang focus lensa positf F+ dapat di hitung. Dengan catatan s >4F+

            Menentukan panjangfokus lensa negative lensa cekung atau lensadivergen bersifatmenyebarkan sinar, memiliki harga focus negative sinar istimewa pada lensa cekung :
1.      Sinar datang sejajar sumbu utamadibiaskan seolah-olah berasal dari titik focus aktif F1.
2.      Sinar datang seolah-olah menuju ke titik focus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama.
3.      Sinar datangmelalui pusat optic diteruskan tanpa membias.
Bayangan benda oleh lensa negative adalah maya. Bayangn sejati dari lensa negative bisa didapat dengan pertolongan bayangan yang dihasilkan oleh lensa positif. Bayangan lensa positif yang jatuh di belakang lensa negative menjadi benda terhadap lensa negative. Bayangan itu dianggap sebagai objek maya untuk lensa negative dengan jarak objeknya yang negative dengan jarak objeknya yang negative untuk lensa negative berlaku 1/F = (1/V-) + (1/b-)
Jika jarak lensa positif dengan lensa negative adalah C, maka V- = C-b-
Catatan : hargaV- dan f- selalu negative.

            Dari langkah-langkah dan pembahasan di atas didapatkan hasil percobaan sebagai berikut

Lensa positif.
V+
ΔV
b+
Δb
F+
ΔF+
37,5
0,175
40,5
0,175
19,471
1,958x10
38,5
0,175
39,5
0,175
19,497
1,95x10
38,4
0,175
39,6
0,175
19,446
1,953x10
38,1
0,175
39,9
0,175
19,489
1,919x10
38,2
0,175
39,8
0,175
19,491
1,963x10

 Lensa negative

V+
C
b-
V-
ΔV
Δb-
36
27
22
18
0,109
0,109
36
26,4
22,6
17,4
0,109
0,109
36
26,5
22,5
17,5
0,109
0,109
36
26,8
22,2
17,8
0,109
0,109
36
26,8
22,2
17,8
0,109
0,109
F
ΔF

9,9
1,253

9,831
1,281

9,84
1,273

9,879
1,096

9,879
1,096


KESIMPULAN

1.      Lensa positif akan membentuk bayangan terbalik dan nyata lensa negative tidak akan membentuk bayangan tanpa di bantu lensa positif
2.      Ada dua cara untuk menghitung panjang focus lensa yaitui Gauss dan Bessel.
3.      Semakin jauh jarak benda dengan yang lensa maka jarak lensa positif dengan layar semakin kecil.

DAFTAR PUSTAKA

1.      Scaum
2.      Gurumuda.com
3.      Modul praktek fakultas teknik, uhamka
4.      Geofacts.com


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar