Modul Praktikum Optik

Modul Praktikum Fisika Dasar 2

LENSA, CERMIN DAN KISI DIFRAKSI

 I. Tujuan Percobaan

1.      Menentukan jarak fokus dari lensa positif dan perbesaran bayangan

2.      Mengetahui sinar-sinar istimewa pada cermin cembung, cekung dan datar

3.      Mengetahui difraksi pada celah kisi difraksi

4.      Membandingkan panjang gelombang cahaya antara teori (λ = 630-650 nm) dan praktik menggunakan kisi difraksi

II. Peralatan

1.      Bangku optis.

2.      Sumber cahaya.

3.      Lensa positif dan negatif

4.      Layar.

5.      Mistar

6.      Laser

7.      Kisi

8.      Statip dan penjepit

III.Teori

A. Lensa

Lensa merupakan benda bening yang dibatasi oleh dua buah bidang lengkung. Dua bidang lengkung yang membatasi lensa berbentuk silindris maupun bola. Lensa silindris bersifat memusatkan cahaya sedangkan bola bersifat menyebarkan cahaya ke segala titik. Lensa terbagi menjadi dua, yaitu lensa cembung dan cekung.Hubungan antara jarak benda,bayangan dan fokus lensa tipis memenuhi persamaan:

(1/f) = (1/s) + (1/s’)

dengan :

s = Jarak benda terhadap lensa.

s’= Jarak bayangan terhadap lensa

f = jarak lensa.

B. Cermin

            Salah satu sifat cahaya adalah cahaya dapat dipantulkan melalui cermin cekung, cembung dan datar. Cermin cekung adalah cermin yang memiliki bagian cahaya berupa cekungan,bayangannya bersifat nyata atau maya dan berkas cahaya bersifat konvergen. Adapun cermin cembung adalah cermin yang dapat menghasilkan bayangan bersifat maya yang diperkecil dan menyebarkan berkas cahaya yang berifat divergen. Cermin datar adalah cermin yang mempunyai permukaan yang datar dan menghasilkan bayangan yang tinggi benda asli akan sama dengan tinggi bayangan, tegak dan maya.

C. Kisi Difraksi

Kisi adalah piranti untuk menghasilkan spectrum dengan menggunakan  difraksi interferensi yang tersusun oleh celah sejajar dalam jumlah sangat banyak dan jarak yang sama. Jika berkas cahaya monokhromatis dijatuhkan pada sebuah kisi, sebagian akan diteruskan sedangkan sebagian lagi akan dibelokkan. Akibat pelenturan tersebut, apabila kita melihat suatu sumber cahaya monokhromatis dengan perantaraan sebuah kisi, akan tampak suatu pola difraksi berupa pita-pita terang. Intensitas pita-pita terang mencapai maksimun pada pita pusat dan pita-pita lainnya yang terletak dikiri dan kanan pita pusat. Intensitas pita berkurang untuk warna yang sama bila pitanya jauh dari pita pusat. Pita-pita terang terjadi bila selisih lintasan dari cahaya yang keluar dari dua celah kisi yang berurutan memenuhi persamaan :

mλ = d sinθ

dimana :

m = orde pola difraksi (0,1,2,.........)

d = jarak antara dua garis kisi ( konstanta kisi)

 λ= panjang gelombang cahaya yang digunakan

 θ= sudut lenturan (difraksi)

Jika cahaya yang digunakan berupa cahaya polikhromatis, kita akan melihat suatu spektrum warna. Spektrum yan paling jelas terlihat adalah spektrum dari orde pertama (m=1). Dalam percobaan ini digunakan metode refleksi dari kisi difraksi.

IV . Cara Kerja

A. Menentukan jarak fokus lensa cembung

1. Susunlah alat secara beurutan yaitu lampu, benda, lensa dan layar

2. Ukur tinggi benda dengan mistar

3. Atur jarak benda terhadap lensa (s)

4. Atur posisi layar hingga bayangan terlihat jelas (s’)

5. Ukur tinggi bayangan yang terbentuk

6. Lakukan langkah 3-5  untuk jarak (s) yang lain.

B. Mengetahui sinar-sinar istimewa

1. Susunlah alat secara berurutan yaitu laser, cermin datar, dan layar

2. Perhatikan sinar-sinar yang terbentuk dari cermin datar

3. Ulangi langkah 1 dan 2 untuk cermin cembung dan cekung

C. Membandingkan panjang gelombang pada kisi difraksi

1. Susun rangkaian sebagai berikut , laser, kisi difraksi dan layar

2. Atur jarak antara kisi dengan layar sejauh 50 cm

3. Arahkan laser pada celah kisi pertama (100/mm)

4. Catat lebar bayangan pada layar antara titik pusat dengan orde pertama, kedua dan ketiga

5. Ulangi langkah ke 3-4 untuk celah kisi 300/mm dan 600/mm

                   

V.  Blangko Percobaan

A. Lensa Cembung

No	S (cm)	S’(cm)	F (cm)	h (cm)	h’ (cm)
1
2
3
4
5

B. Kisi Difraksi

Mencari Panjang Gelombang Pada Kisi 100 garis/mm
L=...

NO	Orde ke	P ( cm )
1
2
3

Mencari Panjang Gelombang Pada Kisi 300 garis/mm

L =

NO	Orde ke	P ( cm )
1
2
3

Mencari Panjang Gelombang Pada Kisi 600 garis/mm
L=...

NO	Orde ke	P ( cm )
1
2
3

VI. Penugasan 
A. Tugas Pendahuluan

1. Sebutkan perbedaan sifat cermin datar, cembung, dan cekung !
2. Sebutkan dan jelaskan macam-macam abrasi pada lensa !
3. Apa yang dimaksud dengan Difraksi Cahaya ?
4. Sebutkan contoh fenomena difraksi cahaya dalam kehidupan sehari-hari !

B. Tugas Akhir

1. Hitunglah panjang gelombang yang digunakan dalam percobaan difraksi cahaya menggunakan cahaya monokromatik kemudian bendingkan dan jelaskan antara hasil percobaan dengan teori yang ada !

Kesimpulan            

 Berkenaan dengan praktikum ini, praktikan akan mengambil data berupa angka untuk praktikum lensa dan kisi difraksi. Adapun untuk sinar-sinar istimewa pada cermin, praktikan  hanya harus memoto hasil pantulan cahaya saat praktikum berlangsung kemudian melampirkan serta diiringi pembahasan pada saat pengumpulan jurnal. Menurut hasil data dan perhitungan yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa jarak benda ke lensa (s) berbanding terbalik dengan jarak bayangan (s’) dan perbesaran bayangan.semakin besar jarak benda ke lensa maka bayangan akan terlihat jelas  pada jarak yang semakin dekat dengan lensa dan perbesaran bayangan akan semakin besar. Kemudian ,sinar istimewa pada teori terbukti berlaku pada cermin datar, cembung dan cekung . Untuk menghitung perbandingan panjang gelombang  dengan menggunakan kisi difraksi 100mm/garis, 300 mm/garis juga 600 mm/garis dapat dibuktikan bahwa yang tertera di spesifkasi laser tidak sesuai dengan hasil perhitungan dengan presentase error 0,1 %.

Permasalahan

·         Penentuan letak focus bayangan pada praktikum lensa karena setiap orang memiliki cara pandang yang berbeda

Saran

Agar data yang diambil baik, praktikan harus memiliki tingkat ketelitian mata yang baik. Karena dalam praktikum ini yang dibutuhkan adalah keuletan dan bukan kecepatan.

Terimakasih saya ucapkan kepada para pembaca, dan semoga bermanfaat.
Menerima kritik dan saran yang bersifat membangun