Sifat Lensa Dan Cacat Bayanga1
Sifat Lensa Dan Cacat Bayanga1
Sifat Lensa Dan Cacat Bayanga1
( D-1 )
I. TUJUAN PERCOBAAN
Tujuan Umum
Mengenal dan memahami sifat pembiasan cahaya pada lensa.
Tujuan Khusus
a. menentukan jarak fokus lensa.
b. mengamati cacat bayangan (aberasi) dan penyebabnya.
c. mengurangi terjadinya cacat-cacat bayangan.
1
III. TINJAUAN PUSTAKA
Lensa merupakan suatu benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan
bidang lengkung atau salah satunya datar.
Pembagian lensa berdasarkan banyaknya penyusupan yaitu:
a) Lensa tunggal dengan dua permukaan pembiasan.
b) Lensa gabungan dengan permukaan pembiasan lebih.
Berdasarkan jenisnya, lensa terbagi atas:
1. Lensa cembung (lensa + atau konveks)
Lensa cembung adalah lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan
sinar. Selain itu, lensa cembung juga merupakan lensa + karena dapat
mengumpulkan bayangan yang bisa ditangkap layar dan nyata. Kombinasi
lensa cembung yaitu: bikonveks (cembung-cembung) dan plankonveks
(cekung cembung).
Sinar-sinar utama pada lensa cembung adalah sbb :
a) Sinar datang sejajar pada sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus
aktif F1.
b) Sinar datang melalui titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama.
c) Sinar datang melalui titik pusat oktik O diteruskan tanpa membias.
Bayangan yang dibentuk adalah: nyata, terbalik, dan diperbesar.
2. Lensa cekung (lensa – atau konkaf)
Lensa cekung disebut juga sebagai lensa divergen yang bersifat
menyebarkan sinar. Selain itu, lensa cekung juga merupakan lensa -, karena
tidak dapat membentuk bayangan yang bisa ditangkap layar dan memiliki
harga fokus negatif. Kombinasi lensa cekung yaitu: bikonkav (cekung-
cekung), plankonkav (datar cekung), dan konvek konkav (cembung cekung).
Sinar-sinar utama pada lensa cekung:
a) Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik
fokus aktif F1.
b) Sinar datang seolah-olah menuju ketitik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar
sumbu utama.
c) Sinar datang melalui pusat optik O diteruskan tanpa membias.
2
Bayangan yang dibentuk adalah: maya, tegak, dan diperkecil.
+ Lensa Layar
S’
F F’
S
L
mL
f
(1 m) 2
+ + Layar
I II
F e 0’
3
Sebuah benda O diletakkan pada jarak L dari layar (L tetap) kemudian
lensa positif yang akan ditentukan jarak fokusnya digeser-geserkan antara benda
O dan layar, sehingga diperoleh kedudukan ( I dan II ) dimana lensa pada masing
–masing kedudukan tersebut dapat memberikan bayangan yang jelas dari benda O
pada layar (O’). Bayangan yang satu diperbesar dan yang lain diperkecil. Jika e =
jarak antara dua kedudukan lensa yang dapat memberikan bayangan yang jelas
pada layar, maka jarak fokus f dari lensa menurut Bessel dapat ditentukan dengan
rumus:
L2 e 2
f
4L
dimana,
f = jarak titik fokus lensa.
L = jarak benda ke layar.
E = jarak dua lensa.
o+i=L
o = L-i
o1 + i1 = L
o1= L-i1
i-i1 = e
i =e + i1
Pada kedudukan lensa I
1/f1 = 1/o + 1/i -------- 1/f = (o + I) / oi
1/f = p / (p-1)i………………………………………….(1)
Pada kedudukan lensa II
1/f1 = 1/o1 + 1/i1 -------- 1/f1 = o1 + i1/ o1 x i1
1/f = p/(p-i1)i1………………………………………….(2)
4
B. Menentukan jarak fokus lensa negatif (divergen).
+ Layar
F’
+
0’
F
+
+ Layar
S’
+
0’
F
+
S .S '
f …………………………… (1-4)
S S'
5
C. Jarak fokus lensa bersusun.
Jika dua lensa tipis dengan jarak fokus masing-masing f 1 dan f2
digabungkan (dirapatkan) akan diperoleh satu lensa bersusun yang jarak
fokusnya f dapat ditentukan dengan persamaan:
1 1 1
f f1 f 2
D. Cacat Bayangan
Rumus – rumus persamaan lensa yang telah diberikan di atas diturunkan
dengan syarat hanya berlaku untuk “ sinar paraksial “, jika syarat tersebut tidak
dipenuhi, maka akan terjadi cacat – cacat bayangan (aberasi).
6
8. Mengulangi kembali percobaan no. IV-3 s/d IV-7 beberapa kali
(ditentukan asisten) dengan harga L yang berlainan.
9. Mengulangi percobaan no. IV-2 s\d IV-8 untuk lensa positif kuat
( tanda ++).
10. Membuat bayangan yang jelas dari benda O pada layar dengan
pertolongan lensa positif untuk menentukan jarak lensa negatif f.
11. Kemudian meletakkan lensa negatif antara lensa positif dan
layar ,Mengukur jarak lensa negatif ke layar (S)
12. Menggeserkan layar sehingga terbentuk bayangan yang jelas
pada layar .Mengukur jarak lensa negatif ke layar (S’)
13. Mengulangi percobaan VI-10 s/d VI-12 beberapa kali
14. Merapatkan lensa positif kuat (++) dan lensa positif lemah (+)
serapat mungkin untuk menentukan jarak fokus lensa bersusun
15. Menggunakan cara Bessel untuk menentukan jarak fokus lensa
tersebut
7
22. Menggeser-geserkan layar dan amati bayangan dari benda.
23. Kemudian meletakan diafragma di depan benda, dan menggeser-
geser lagi layar, mencatat perubahan apa yg terjadi pada
bayangan dari benda.
V. TUGAS PENDAHULUAN
1. Buktikan rumus persamaan (1-1) s/d (1-5)
Jawab :
1 1 1
(1-1)
f s s'
s s'
s s'
( s s ' )²
s s' (s s' )
s ² 2 ss ' s ' s '
ss ' ( s s ' )
s 2 s'
s' ( s s' ) (s s' ) s(s s' )
1 2 s'
s' / s (s s ' ) ( s s ' ) s ( s s ' )
1 2m m²
ml ml ml
ml
(1 m)²
1 1 1
(1-2) f s s'
1 m 1
f s' s'
s'
f
(m 1)
1 1
(1-3) lensa 1 =
f ( s s )²
1 L
lensa 2 =
f (e e² 2e) (s s' )
8
maka
L L
(s s' ) (e e² 2e) (s s' )
Le
s dimana s’ = L – s
2
(L e)
L
2
1 e
2
1 1 1
sehingga diperoleh = f s s'
2. Dari rumus Bessel (1-3) bagaimana L harus dipilih ,upay terjadi dua
bayangan yang diperbesar dan diperkecil pada layar ?
9
Astigmatisme adalah kelainan pembentukan bayangan dari suatu benda titik
yang jauh dari sumbu utama. Hal ini karena garis-garis horizontal dan
vertikal dikumpulkan pada jarak yang berbeda.
10
DAFTAR PUSTAKA
11