LAPORAN PENELITIAN PEMBIASAN CAHAYA PADA BENDA OPTIK

Assalamualaikum readers!!! Sehatkah anda hari ini? Nah, tasya mau share tugas nih, lumayan, tugas ini baru selesai dan langsung saya posting karna menurut saya tugas ini cukup sulit. Saya dan teman-teman disuruh membuat laporan penelitian pembiasan cahaya oleh pak imansyah putra, guru fisika kami. Dengan bantuan T-baka yang mencarikan rumus dengan hanya bermodalkan wifi. Akhirnya, saya menyelesaikan laporannya. Kepanjangan? Langsung aja, check it out, happy reading dan copast readers!

BAB I

PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang

Lensa adalah benda bening yang tembus cahaya dengan bentuk permukaannya merupakan garis sferis. Garis hubung antara pusat lengkungan kedua permukaan disebut sumbu utama. Bayangan yang dibuat oleh permukaan pertama merupakan benda untuk permukaan kedua. Permukaan kedua akan membuat bayangan akhir.

Lensa dipelajari karena sangat dekat dengan kehidupan sehari-hari. Lensa dapat membantukita beraktifitas maupun dengan pekerjaan yang terutama berhubungan dengan optik. Contoh sederhana dan mudah dari aplikasi lensa ialah pada kaca mata.

Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, seperti: cermin, lensa, serat optik atau prisma. Prinsip kerja dari alat optik adalah dengan memanfaatkan prinsip pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya. Pemantulan cahaya adalah peristiwa pengembalian arah rambat cahaya pada reflektor. Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya karena cahaya melalui bidang batas antara dua zat bening yang berbeda kerapatannya. Peristiwa pembiasan cahaya tidak hanya terjadi pada lensa konvergen atau lensa divergen saja, tetapi bisa terjadi pada kedua lensa yang digabungkan, sehingga bayangan yang di bentuk pada lensa pertama akan menjadi benda untuk lensa kedua.

Berdasarkan penjelasan di atas, sebenarnya pembiasan cahaya itu seperti apa? Bagaimana sifat pembiasan pada kaca plan-paralel, cara mensimulasi atau meniru pembentukan bayangan pada model mata, serta cara mensimulasi jenis cacat mata dan cara untuk menolong cacat mata. Oleh karena itu,  praktikum tentang pembiasan cahaya pada kaca plan-parallel, mata, dan cacat mata dianggap penting untuk dilakukan agar kita mengetahui penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

2.      Tujuan                                              

Tujuan yang ingin dicapai pada praktikum ini adalah:

a.        Menyelidiki sifat pembiasan pada kaca plan-parallel.

b.      Mensimulasi (meniru) pembentukan bayangan pada model mata.

c.       Mensimulasi jenis cacat mata dan cara untuk menolong cacat mata.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Lensa adalah medium transparan yang dibatasi oleh dua permukaan bias paling sedikit satu diantaranya lengkung sehingga terjadi dua kali pembiasan sebelum keluar dari lensa. Garis hubung antara pusat lengkungan kekedua permukaan disebut sumbu utama. Bayangan yang dibuat oleh permukaan pertama merupakan benda untuk permukaan kedua. Permukaan kedua akan membuat bayangan akhir (Sarojo, 2011).

Terdapat dua jenis lensa, yaitu lensa cembung dan lensa cekung. Pada lensa cembung (lensa positif) sinar dapat mengumpul (kovergen) dan pada lensa cekung (lensa negatif) sinar dapat menyebar (divergen). Pada lensa terdapat sinar-sinar istimewa. Tentunya, sinar-sinar istimewa pada lensa cembung berbeda dengan lensa cekung (Purwoko,2007).

Persamaan lensa tipis tersebut berlaku hanya untuk sinar-sinar datang yang dekat dengan sumbu utama lensa (sinar-sinar paraksial) dengan ketebalan lensa jauh lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari kelengkungannya.

Jarak fokus lensa (f) adalah jarak dari pusat optik ke titik fokus (F). Jadi bila s = ~ bayangan akan terbentuk di titik fokus (F), maka s’= f.

Karena = 0  maka rumus jarak fokus lensa :

Bila persamaan

disubstitusikan dengan persamaan

maka akan didapat persamaan baru yang dikenal sebagai persamaan pembuat lensa, yaitu  

Dengan keterangan,

n1 = indeks bias medium sekeliling lensa

n2 = indeks bias lensa

R1 = jari-jari kelengkungan permukaan pertama lensa

R2 = jari-jari kelengkungan permukaan kedua lensa

R = bertanda (+) jika permukaan lensa yang dijumpai berbentuk cembung

R = bertanda (-) jika permukaan lensa yang dijumpai berbentuk cekung

R = jika permukaan lensa yang dijumpai berbentuk datar

s = jarak benda bertanda positif (+) jika benda terletak di depan lensa (benda nyata).

s = jarak benda bertanda negatif (–) jika benda terletak di belakang lensa (benda maya).

s’ = jarak bayangan bertanda positif (+) jika bayangan terletak di belakang lensa(bayangan nyata).

s’ = karak bayangan bertanda negatif (–) jika benda terletak di depan lensa (bayangan maya).

f = jarak fokus bertanda positif (+) untuk permukaan lensa positif (lensa cembung).

f = jarak fokus bertanda negatif (–) untuk permukaan lensa negatif (lensa cekung).

Hukum yang berlaku pada pembiasan cahaya yaitu Hukum Snellius yang berbunyi

1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

2. Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias dari suatu cahaya yang melewati dua medium yang berbeda merupakan suatu konstanta.

Ketika sebuah berkas cahaya mengenai sebuah permukaan bidang batas yang memisahkan dua medium berbeda, seperti misalnya sebuah permukaan udara kaca, energi cahaya tersebut dipantulkan dan memasuki medium kedua dan mengalami perubahan arah dari sinar yang ditransmisikan yang disebut sebagai pembiasan.

Gambar 4.1 Proses Pembiasan pada Kaca Plan Paralel

Pada gambar diatas menunjukan cahaya mengenai sebuah permukaan kaca yang rata. Sinar yang memasuki kaca disebut sinar yang dipantulkan dan  merupakan sinar datang dan  merupakan sinar bias. Dimana, sudut bias yang dihasilkan lebih kecil daripada sudut datangnya.

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

1.      Alat dan Bahan

Untuk menunjang jalannya praktikum maka digunakan alat dan bahan sebagai berikut.

Tabel 2.1 Alat dan Bahan yang Digunakan

No	Alat dan Bahan	Kegunaan
1.	Meja optic	Untuk meletakan balok kaca
2.	Rel presisi	Tempat meletakkan lensa, lampu, dan diafragma anak panah
3.	Lensa + 100 mm	Melukis pembentukan bayangan
4.	Diafragma 1 celah	Simulasi retina mata dan jalan cahaya sebelum sampai pada layar
5.	Tumpakan berpenjepit	Menyatukan rel presisi dengan layar, rumah lampu dan lensa
6.	Laser	Memberikan energi listrik pada cahaya
7.	Rumah lampu	tempat melekatnya lampu
8.	Balok kaca	Objek pengamatan
9.	Kaki rel	Menyambung rel presisi
10.	Pemegang slaid diafragma	Sebagai tempat meletakkan diafragma anak panah
11.	Penggaris logam	Mengukur jarak antara lensa, lampu dan diafragma anak panah
12.	Kertas HVS	Tempat menggambar pola sudut datang dan sudut bias pada kaca plan parallel
13.	Busur derajat	Mengukur besar sudut datang dan sudut bias
14.	Layar	Untuk melihat gambar yang dihasilkan atau untuk menangkap bayangan yang terbentuk
15.	Lensa + 50 mm	Melukis pembentukan bayangan
16.	Diafragma anak panah	Sebagai benda untuk pembentukan gambar
17.	Lilin	Sebagai sumber cahaya
18.	Lensa – 100 mm	Melukis pembentukan bayangan

2.      Prosedur Kerja

Langkah-langkah atau prosedur yang dilakukan pada percobaan ini adalah.

1.      Menyusun alat-alat yang diperlukan secara berurutan dari kiri; sumber cahaya, lensa, diafragma, dan meja optik.

2.      Pada sehelai kertas HVS menarik dua garis berpotongan tegak lurus di tengah-tengah kertas.

3.      Pada titik potong kedua garis itu kemudian membuat garis-garis bersudut 20^° ,30^°, 40^°, 50^°, 60^° .

4.      Meletakkan kertas itu di atas meja optik dan balok kaca di atas kertas.

5.      Menghidupkan laser.

6.      Menggeser kertas sehingga sinar datang berimpit dengan garis yang bersudut 20^° terhadap PO. Dengan demikian sedut datang (d) sama dengan 20^°.

7.      Menarik garis tepat pada sisi belakang kaca plan-paralel kemudian membuat 2 tanda silang tepat pada sinar yang keluar (meninggalkan) dari kaca plan-paralel.

8.      Mengengkerkan kaca plan peralel dan membuat garis normal untuk mengetahui  b (sudut arah sinar saat meninggalkan kaca plan paralel).

9.      Mengukur sudut bias (b), lalu mengisi hasilnya dalam tabel 4.2.

10.  Mengulangi langkah f sampai i untuk sudut datang d yang lain.

                                  

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Data pengamatan

Dari prosedur percobaan yang telah dilakukan di atas maka diperoleh hasil pengamatan sebagai berikut.

Tabel 4.2 Hasil Pengamatan Percobaan Hasil Pembiasan pada Kaca Plan- Paralel

NO.	d (sinar datang)	b (sinar bias)	r´	n
1.	20°	25°	26°	0,808
2.	30°	32°	20°	0,945
3.	40°	40°	38°	1
4.	50°	40°	44°	1,191
5.	60°	60°	60°	1

2. Pembahasan

Lensa adalah sebuah benda bening yang tembus cahaya dan dibatasi oleh dua bidang permukaan yang lengkung. Dua bidang lengkung yang membentuk lensa dapat berbentuk silindris atau bola. Lensa silindris memusatkan cahaya dari sumber titik yang jauh pada suatu garis, sedangkan permukaan bola yang melengkung kesegala arah memusatkan cahaya dari sumber yang jauh pada suatu titik. Berdasarkan bidang batasnya lensa dibagi menjadi lensa cembung (konveks) dan lensa cekung (konkaf). Lensa cembung adalah lensa konvergen yang bersifat mengunmpulkan sinar. Lensa cembung juga merupakan lensa (+) karena dapat mengumpulkan bayangan yang bisa ditangkap layar dan nyata. Lensa cekung merupakan lensa divergen yang bersifat menyebarkan sinar. Lensa ini juga disebut lensa (–) karena tidak dapat membentuk bayangan yang bisa ditangkap layar dan memiliki harga fokus negatif (Giancoli, 2001).

Percobaan pertama yakni pembiasan cahaya pada kaca plan-paralel. Pada percobaan ini mula-mula kami membuat garis-garis yang memiliki sudut 20°, 30°, 40°, 50° dan 60° yang ini merupakan sudut datang yang mendekati garis normal. Kemudian kami menghidupkan laser dan sinar datang dibuat berimpit dengan garis yang bersudut 20° sehingga diperoleh besar sudut bias sebesar 25°. Selanjutnya dengan cara yang sama untuk sudut datang 30°, 40°, 50° dan 60° diperoleh sudut bias secara berturut-turut sebesar 32°, 40°, 40°, dan60° yang  menjauhi garis normal. Hal ini sesuai dengan hukum Snellius II yang menyatakan bahwa “Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat (dari udara ke kaca plan paralel), maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Sebaliknya, jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (dari kaca plan-paralel ke udara), akan dibelokkan menjauhi garis normal.

BAB V

PENUTUP

1. Kesimpulan

a.       Sinar datang dari udara menuju kaca dibiaskan mendekati garis normal dan sinar dari kaca ke udara dibiaskan menjauhi garis normal.

b.      Hasil bagi antara sudut datang (d) dan sudut  bias (b) dari beberapa percobaan adalah 0,8, 0,9375, 1, 1,25, dan 1.

c.       Pada mata, jarak lensa ke retina (layar) selalu berubah-ubah tetapi ukuran lensanya tetap.

d.       Saat mengamati objek yang jauh, jarak focus lensanya menjadi diperkecil.

2.  Saran

a.         Untuk alat-alat  laboratorium yang sudah rusak agar diganti secepatnya sehingga  praktikan selanjutnya dapat melakukan praktikum secara efektif.

b.         Untuk asisten pada praktikum ini sudah cukup baik dalam membimbing kami dan kami mengucapkan terima kasih atas bimbingannya.

c.         Diharapkan untuk praktikan ,agar  melakukan praktikum dengan tenang (tidak ribut) sehingga tidak mengganggu praktikan yang lain.

d.    Dibutuhkan pengetahuan dalam pratikum, sehingga dapat menjalankan pratikum dengan lancar. Karna kami, gagal dalam melakukan pratikum mungkin karena ketidaktahuan kami tentang cara melakukan pratikum yang benar atau mungkin juga kesalahan teknis. Jadi, kami mengambil kesimpulan makalah ini dari berbagai sumber.

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Douglas, C. 2001. Fisika Edisi kelima Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Hilliday, David & Robert Resnick. 1985. Fisika. Jakarta : Erlangga

Kanginan, Marthen. 1996. Fisika SMA kelas X Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Purwoko.2007.Fisika.Jakarta:Ghalia Indonesia.

Sarojo,G.2011.Gelombang dan Optika.Jakarta:Salemba Teknika.

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

http://husnul2112.blogspot.co.id/2015/04/contoh-laporan-praktikum-smp-optik.html

http://rahdy12.blogspot.co.id/2012/12/laporan.html