PRAKTIKUM FAAL PERTEMUAN 1:LENSA TIPIS

1. Tujuan Pecobaan Menentukan jarak fokus lensa cembung (konvergen) dan cekung (divergen) serta sifat bayangan. 2. Alat-alat Percobaan 1. Bangku optik yang berbentuk rel berskala dengan tiang statif tempat lensa, benda, cermin, benda, dan tabir (layar). 2. Lensa cembung dan cekung. 3. Tabir, cermin, benda berbentuk panah, dan penggaris berskala. 4. Lampu proyektor sebagi sumber cahaya. 3. Teori Dasar Lensa adalah material transparan (umumnya terbuat dari kaca atau plastik) yang memiliki dua permukaan ( salah satu atau keduanya memiliki permukaan melengkung) sehingga dapat membelokkan sinar yang melewatinya. Ada 2 jenis lensa yakni : lensa cembung dan lensa cekung. Ciri-ciri suatu lensa cembung :

bagian tengah lensa lebih tebal dibandingkan bagian tepinya. bersifat mengumpulkan sinar. titik fokusnya bernilai positif.

Sementara ciri-ciri lensa cekung :

bagian tengah lensa lebih tipis dibandingkan bagian tepinya. bersifat menyebarkan sinar. titik fokusnya bernilai negatif.

Umumnya lengkung permukaan lensa mengikuti persamaan lingkaran sehingga letak titik fokus dapat ditentukan dengan mudah. Bayangan yang tajam dapat diperoleh dengan mudah dengan lensa semacam ini.

Lengkung permukaan yang tidak mengikuti persamaan lingkaran tentu saja tetap dapat membelokkan sinar; hanya saja letak titik fokusnya tidak menentu dan akibatnya bayangan yang terbentuk tidak tajam. Berikut ini adalah contoh-contoh lensa cembung :

(1)

(2)

(3)

(4)

Perhatikan bagian tengah lensa lebih tebal daripada bagian tepinya ! Lensa (1) disebut lensa cembung-cembung(bi-convex), lensa (2) disebut lensa cembungdatar(convex-plano), lensa (3) disebut lensa datar-cembung(plano-convex), dan lensa (4) disebut lensa cembung-cekung(convex-concave).

Contoh-contoh lensa cekung :

(5)

(6)

(7)

(8)

Perhatikan bagian tengah lensa lebih tipis daripada bagian tepinya ! Lensa (4) disebut lensa cekung-cekung(bi-concave), lensa (2) disebut lensa cekungdatar(concave-plano), lensa (3) disebut lensa datar-cekung(plano-concave), dan lensa (4) disebut lensa cekung-cembung(concave-convex).

3-1 Rumus Gauss Benda nyata terletak di depan lensa konvergen dapat membentuk bayangan nyata di belakang lensa. Bayangan ini dapat ditangkap oleh tabir di belakang lensa sehingga dapat terlihat. Secara sederhana pembentukan bayangan tersebut diperlihatkan pada gambar I.

tabir

O v b

f

h bayangan

Gambar 1. Diagram pembentukan bayangan oleh lensa kovergen, f = titik fokus, O = pusat sumbu optik lensa.

Jika tebal lensa diabaikan maka dapat dibuktikan bahwa

:

(1)

Persamaan ini berlaku umum dengan ketentuan : f = jarak titik fokus lensa, bertanda (+) untuk lensa konvergen dan (-) untuk divergen. v = jarak benda terhadap pusat sumbu optik lensa, bertanda (+) untuk benda nyata & negatif untuk benda maya. b = jarak bayangan terhadap pusat sumbu optik lensa, bertanda (+) untuk bayangan nyata dan negatif untuk bayangan maya. Bayangan nyata terletak dibelakang lensa dan dapat ditangkap oleh tabir sementara benda maya terletak di depan lensa & tidak dapat ditangkap oleh tabir. Selanjutnya benda maya terletak dibelakang lensa dan biasanya dihasilkan oleh bayangan kompponen optik lainnya (lensa & cermin). Disamping itu perbesaran yang didefinisikan sebagai perbandingan besar bayangan terhadap objek dapat diperoleh dari persamaan

(2)

Munculnya tanda negatif karena keinginan agar jika m positif untuk bayangan tegak dan negatif untuk bayangan terbalik. Jika dihilangkan tanda negatif dari rumus (2) maka perjanjiannya akan terbalik. 3-2 Rumus Bessel Jika jarak antara benda dan tabir dibuat tetap dan lebih besar dari 4f maka terdapat 2 kedudukan lensa positif yang akan menghasilkan bayangan tajam diperkecil dan diperbesar pada tabir, lihat gambar 2.

Posisi b (+) bb

Posisi k (+)

tabir

bk

d vb

vka

Gambar 2 . Dua kedudukan lensa positif yang membentuk bayangan tajam pada tabir.

Pada gambar tersebut, posisi b dan posisi k masing-masing menyatakan posisi lensa yang menghasilkan bayangan tajam diperbesar & diperkecil, sedangkan a = jarak benda ke tabir.

d = jarak antara dua kedudukan lensa yang menghasilkan bayangan diperbesar dan diperkecil. vb bb vk bk = jarak benda ke lensa yang menghasilkan bayangan diperbesar. = jarak bayangan ke lensa yang menhasilkan bayangan diperbesar. = jarak benda ke lensa yang menhasilkan bayangan diperkecil. = jarak bayangan ke lensa yang menghasilkan bayangan diperkecil Mengacu pada gambar 2 terlihat bahwa (3a)

(3b) (3c) Mengingat bahwa , maka diperoleh

Persamaan (4) Substitusi persamaan (4) ke persamaan (1) menghasilkan(5)

Perhatikan bahwa a dan d selalu positif. 3-3 Gabungan lensa dengan cermin datar Misalkan benda diletakkan pada bidang fokus lensa dan dibelakang lensa terdapat cermin datar, lihat gambar 3.cermin Lensa (+) bend

v

Gambar 3. Menentukan panjang fokus lensa (+) dengan bantuan cermin datar.

Oleh lensa, berkas sinar ang berasal dari benda akan dibiaskan dalam berkas sejajar sehingga terbentuk bayangan di tempat tak terhingga. Selanjutnya oleh cermin datar berkas ini akan dipantulkan dan kemudian dibiaskan kembali oleh lensa sehingga terbentuk bayangan sama besar pada bidang fokus/benda. 3-4 Rumus lensa gabungan Untuk tujuan tertentu sering digunakan gabungan beberapa lensa. Dalam analisis pembentukan bayangan lensa gabungan ini dapat dibayangkan seolah olah menjadi sebuah lensa dengan jarak fokus fg. Untuk gabungan dua lensa fg dirumuskan sebagai

Persamaan (6) Dengan t adalah jarak dua sumbu opeik lensa. Jika kedua lensa itu tipis dan dihimpitkan maka t = 0 sehingga

Persamaan (7)

3-5 Pembentukan Bayangan Oleh Gabungan Lensa Konvergen Divergen Lensa negatif akan selalu membentuk bayangan maya dari benda nyata tetapi dari benda maya dapat dibentuk bayangan nyata. Atas dasar ini maka diperlukan bantuan lensa positif dengan susunan seperti gambar berikut.

B+ f+ bf-

V+ d

BOv-

Gambar 4. Pembentukan bayangan oleh gabungan lensa konvergen dan divergen, O- adalah bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa positif & bayangan menjadi objek/benda maya lensa divergen (-). B adalah bayangan nyata yang dibentuk lensa divergen dari benda O.

4. Jalannya Percobaan 4-1. Menentukan jarak fokus lensa konvergen Merujuk pada teori di atas maka penentuan jarak fokus lensa konvergen dapat dilakukan dengan 3 cara , yaitu Bessel, Gauss, dan berbantuan cermin datar. 4-1-A. Cara Gauss

1. Ambil benda berbentuk panah dan ukur tingginya sebanyak 5 kali. Isikan pada tabel data. 2. Ambil tabir dan lensa konvergen yang akan diukur jarak fokusnys. 3. Letakkan benda, lensa, dan tabir pada sel optik sehingga terbentuk susunan seperti gambar 1. 4. Atur posisi benda, lensa, dan tabir sehingga terbentuk bayangan tajam diperkecil. 5. Ukurlah v, b, tinggi bayangan h, dan posisi bayangan apakah tegak atau terbalik. Isikan hasil ini pada tabel data. 6. Geser lensa mendekati benda sejarak 2 cm dan atur posisi tabir sehingga terbentuk bayangan tajam. Lakukan pengukuran seperti langkah 5. 7. Ulangi langkah 6 terus-menerus selama masih mungkin. 4-1 B. Cara Bessel 1. Ukurlah tinggi benda yang berbentuk anak panah dan catat hasilnya. Ulangi pengukuran ini sampai 5 kali. 2. Tempatkan benda di depan lampu sorot. 3. Tempatkan tabir sejarak sekitar 100 cm di belakang benda. 4. Tempatkan lensa yang akan diukur jarak fokusnya diantara lensa dan tabir. Susuna posisi benda, lensa dan tabir akan seperti gambar 2. 5. Geser-geser lensa untuk melihat sekilas apakah terbentuk bayangan tajam diperbesar dan diperkecil. Jika tidak terjadi anda mungkin perlu menaikkan/menurunkan posisi lensa dan benda agar sinar dari benda tepat jatuh pada lensa atau menggeser posisi tabir. 6. Jika langkah 5 berhasil, maka aturlah posisi lensa secara halus untuk mendapatkan bayangan tajam diperbesar dan diperkecil. 7. Catat kedua posisi lensa (vb dan bk), tinggi bayangan dan catat apakah bayangan terbalik atau tegak. 8. Isikan hasil pengukuran ini pada tabel data. 9. Ulangi langkah 6 dan 7 sampai 5 kali. Pada setiap pengulangan posisi lensa harus digeser-geser.

4-1-C Denga bantuan cermin datar 1. Tempatkan benda, lensa (+) dan tabir sehingga terbentuk susunan seperti gambar 3.

2. Geserlah posisi benda sehingga pada bidang benda terbentuk bayangan yang sama besar dengan benda. 3. Catat jarak benda ke lensa (lihat tabel data). 4. Ulangi percobaan sampai 5 kali.

4-2. Menentukan Jarak Fokus Lensa Divergen 1. Ambil lensa konvergen dan lensa divergen yang akan ditentukan jarak fokusnya. 2. Tempatkan benda, lensa konvergen, dan tabir dibelakang lensa. 3. Aturalah posisi lensa dan tabir sehingga terbentuk bayangan tajam dan tabir. 4. Catat posisi benda, lensa, dan tabir. 5. Letakkan lensa divergen diantara tabir dan lensa konvergen. Perhatikan bayangan pada tabir kana kabur atau hilang. 6. Atur posisi lensa divergen dan tabir sehingga terbentuk bayangan tajam. 7. Catat posisi elnsa divergen dan tabir. 8. Berdasarkan data posisi ini maka hitunglah v+, b+, d, b+, dan b dan hasilnya diisikan pada tabel data. Variabel d adalah jarak antara lensa konvergen dan divergen. 9. Ulangi percobaan diatas sebanyak sampai 5 kali. 5. Tugas Pada Laporan Akhir Tugas ini dibuat setelah anda mendapat data praktikum dan diserahkan kepada saat praktikum berikutnya atau tanggal yang ditetapkan asisten. 5-1-A. Cara Gauss 1. Hitung m berdasarkan perbandingan tinggi benda dan bayangan. 2. Hitung m bersadar persamaan (2) dan berdasarkan hasil ini tentukan posisi bayangan (tegak dan terbalik). 3. Buatlah tabel ringkasan tugas 1 dan 2. 4. Buat tabel harga 1/v dan 1/b 5. Buat grafik 1/v terhadap 1/b. 6. Berdasarkan grafik tersebut tentukan f lensa. 5-1-B. Cara Bessel

Berdasarkan data percobaan, hitung jarak fokus lensa dan persamaan (5). 5-1-C. Dengan bantuan Cermin Datar. Berdasarkan data jarak benda, anda langsung mendapatkan jarak fokus, f= v. Bat tabel ringkasan hasil perhitungan jarak fokus kekuatan lensa (dalam Dioptri) dari ketiga cara diatas. Beri catatan/ulasan mengapa terjadi perbedaan hasil dari ketuga cara diatas. Catatan : 1 dioptri = 100/ f[cm] , jadi lensa dengan f = 25 cm akan berkekuatan 4 dioptri.

5-2. Jarak Fokus Lensa Divergen Tentukan f lensa divergen hasil percobaan.

Pustaka 1. Sears, dan Zemansky, Fisika Untuk Universitas, jilid III. 2. Sutrisno, Seri Fisika Dasar, ITB.

DATA PRAKTIKUM 4-1. Menentukan Jarak Fokus Lensa Konvergen 4-1-A. Cara Gauss

Tinggi benda h: 2,2 No v (cm) b (cm) h (cm) 1 25 63 1 2 45,6 37 1,9 3 25,7 75 5,5 4 50 76 1,3 5 29 66,7 4,9 Catatan : h = tinggi bayangan Tegak/ terbalik Terbalik Terbalik Terbalik Terbalik Terbalik M1= h/h 0,45 0,82 2,5 0,7 2,16 M = - b/v -2,52 -0,81 -2,91 -1,52 -2,3

4-1-B. Cara Bessel No a (cm) 1 2 3 4 5 100 100 100 100 100 Vb (cm) 30 28 28,6 28,3 29,5 vk (cm) 71,6 68 69,7 71,7 69,8 d (cm) 41,6 40 41 43,4 40,3 f (cm) 20,67 20,9 20,34 20,31 20,93

4-1-C. Dg Cermin Datar v (cm) 9,5 10,1 9,4 9,6 9,3 f (cm) 9,7 10,6 10,2 9,6 10,1

Catatan : bagian yang digelapkan dihitung di rumah

4-2. Lensa Divergen No 1 2 3 4 5 v+ (cm) 26,5 75,1 28, 46,4 22,5 b+ (cm) 71 30,9 71,4 75,6 83,9 v-(cm) 7,6 7,1 9 45 14,1 d (cm) 62,4 23,1 63,2 29,1 70 b- (cm) 5,2 9,9 20,7 9,9 16,2 f- (cm) 3,16 5,1 6,57 8,8 3,1

PENGELIHATAN IITUJUAN :Pada akhir latihan ini mahasiswa harus dapat : 1. Menimbulkan peristiwa fosfen tekan dan menyebutkan Hukum serta fenomena yang berhubungan dengan peristiwa tersebut. 2. Memeriksa luas lapanga pandang untuk beberapaa macam warna dengan menggunakan perimeter. 3. Menimbulkan peristiwa diplopia dan menerangkan mekanismenya. 4. Memeriksa refleks pupil langsung dan tidak langsung ( konsensuil) dengan refleks pupil pada akomodasi. 5. Menyatakan adanya bintik butadengan menggambarkan proyeksinya di kertas. 6. Melihan gerakan eritrosit retina sendiri.

Alat yang diperlukan :1. Perimeter + Formulir 2. Lampu senter + Kaca biru atau Kaca ungu

Tata Kerja. I.1. Pejamkan kedua mata. 2. Tekan perlahan-lahan salah satu bola mata dibagian temporal dengan ujung jari. 3. Ulangi percobaan ini dengan menekan bola mata yang sama dibagian nasal. P-VI.3.1 Apa yang saudara harapkan akan terjadi akibat penekanan pada bola mata bagian temporal atau nasal. Jawab: objek akan terlihaat ganda atau berbayang P-VI.3.2. Hukum dan fenomena apa yang berhubungan dengan peristiwa fosfen tekan. Jawab : Penipuan penglihatan

Percobaan Fosten Tekan

II.

Pemeriksaan Luas Lapangan Pandang (Perimetri)

1. Suruh o.p duduk membelakangi cahaya menghadap alat perimeter. 2. Tututp mata o.p dengan sapu tangan. 3. Letakan dagu o.p ditempat sandaran dagu yang dapat diatur tinnginya, sehingga tepi bawah mata kanannya terletak setinggi bagian atas barang vertikan sandaran dagu. 4. Pasang formulir untuk mata kanan disebelah belakang piringan perimeter sebagai berikut: a. Putar busur perimete sehingga letaknya horizontal dan penjepit formulir dibagian atas perimeter. b. Jepit formulir tersebut pada piringan sehimgga garis 0-180 formulir letaknya berhimpit dengan garis 0-180 piringan perimter, dan lingkaran konsentris formulir letaknya skala perimeter. 5. Suruh o.p memusatkan pengelihatan o.p harus tetap dipusatkan pada titik fiksasi tersebut. 6. Gunakan benda yang dapat digeser pada busur perimeter untuk pemeriksaan luas lapang pandang. Pilih bulatan berwarna putih dengan diameter sedang (5mm) pada benda tersebut. P-VI.3.3 Bagaimana caranya memilih warna dan mengatur diameter bulatan?. Jawab : dengan menggeser titik fiksasi yang ada di busur perimetri 7. Gunakan perlahan-lahan bulatan putih tersebut menyusuri busur dari tepi kiri o.p ketengah tepat saat o.p melihat bulatan putih tersebut pergeseran banda dihentikan. 8. Baca tempat penghentian pada busur dan catat di formulir dengan tepat. P-VI.3.4 Bagaimmana caranya mencatat tempat itu pada formulir? Jawab : memperlihatkan besar sudut perimetri 9. Ulangi tindakan no.7 dan no. 8 pada sisi busur yang berlawanan tanpa mengubah posisi busur. 10. Ulangi tindakan no.7 , 8 dan 9 setelah busur tiap kali diputar 300 sesuai arah jarum jam dari pemeriksa, sampai posisi busur vertikal. 11. Kembalikan busur pada posisi horisontl seperti semula. Pada posisi ini tidak perlu lagi melakukan pencatatan. 12. Ulangi tindakan no.7 , 8 dan 9 setelah memutar busur tiap kali diputar 30 0 berlawanan arah jarum jam dari pemeriksa, sampai tercapai posisi busur 600 dari bidang horizontal.

13. Periksa juga lapang o.p untuk berbagai warna lain: Merah, Hijau, Kuning dan Biru dengan cara yang sama seperti diatas. 14. Lakukan juga pemeriksaan lapang pandang untuk mata kiri hanya dengan bulatan berwarna putih. P-VI.3.5 Apa kriteria lapang pandang yang normal untuk cahaya putih dan berwarna? Jawab : cahaya putih dengan binocular dan cahaya abu atau berwarna dengan monocular

III.

Percobaan Diplopia.

1. Pandang suatu benda dengan kedu bola mata. 2. Tekan bola mata kiri untuk memaksa bola mata bola mata memutar kedalam. 3. Perhatikan terjadinya pengelihan rangkap.

P-VI. 3.6 Bagaimana mekanisme terjadinya pengelihatan rangkan pada percobaan diplopia? Jawab : Dengan cara penekanan bola mata untuk memaksa bola mata memutar ke dalam

IV.

Refleks Pupil

1. Sorot mata kanan o.p denga senter dan perhatikan perubahan diameter pupil pada mata tersebut. P-VI 3.7 Peristiwa apa yang anda lihat disini? Jawab : Miosis 2. Sorot mata kanan o.p dan perhatikan perubahan diameter pupil pada mata kirinya. P-VI 3.8 Peristiwa apa yang anda lihat disini?. Jawab : Miosis 3. Suruh sekarang o.p melihat kepada jari pemeriksa yang ditempatkan pada jarak m

didepannya. Sambil memperhatikan pupilnya, dekatkan jari itu sehingga mata o.p berakomodasi. P-VI. 3.9 Peristiwa apa yang anda lihat disini? Jawab : Mata o.p berakomodasi saat jari telunjuk didekatkan

V.

Pemeriksaan Bintik Buta.

1. Gambarkan suatu palang kecil ditengah sehelai kertas putih yang cukup besar letakan kertas itu diatas meja. 2. Suruh o.p menutup mata kirinya, menempatkan mata kanannyatepat diatas gambar palang pada jarak 20 cm dan mengarahkan pandangan pada gambar palang tesebut. 3. Gerakan ujung pensil mulai dari palang tersebut kelateral terus sampai ujung pensil menghilang dan terlihat kembali. Bri tanda pada kertas pada saat ujung pensil menghilang dan terlihat kembali. Tetapkan titik tengah (T). Gerakan ujung pensil setiap kali melewati ujung T sesuai dengan arah 8 penjuru mata angin dan buatlah tanda dikertas tiap kali ujung pensil menghilan dan terlihat kembali. Jumlah tanda : 8, tanpa titik. 4. Hubungkan semua titik ini, maka titik ini merupakan proyeksi ekstern bintik buta mata kanan o.p.

P.-VI. 3.10 Dimana letak proyeksi bintik buta terhadap gambar paling kecil? Jawab : Titik tengah timur DASAR TEORI PEMERIKSAAN LUAS LAPANG PANDANG (PERIMETER) Tes dengan kampimeter dan perimeter. Kampimeter adalah papan tulis hitam dimana tergambar bundaran dengan garis garis radial berikut dengan bintik buta. Sedangkan perimeter adalah alat diagnostic yang berbentuk lengkungan. Dengan perimeter didapat hasil yang lebih akurat oleh karena lengkungan perimeter sesuai dengan lengkungan retina. Perimeter dilengkapi dengan tempat untuk meletakkan dagu, sehingga pasien dapat menjalani tes dengan posisi kepala yang tepat tanpa meletihkan diri. Lebih teliti dari tes konfrontasi. Hasil pemeriksaan di proyeksikan dalam bentuk gambar di sebuah kartu.

DATA PRAKTIKUM LAPANG PANDANG Besarnya derajat 0 (kanan)

: Mata kiri 76

Mata kanan 69

0 (kiri) 30 (kanan) 30 (kiri) 60 (kanan) 60 (kiri) 90 (bawah) 90 (atas) 120 (kanan) 120 (kiri) 150 (kanan) 150 (kiri)

71 64 54 65 65 56 67 63 75 62 60

83 71 62 73 78 60 55 78 70 67 70

Luas lapang pandang : Mata kanan Temporal Temporal bawah Bawah Nasal bawah Nasal Nasal atas Atas Temporal atas 70 70 62 59 71 61 59 75 Mata kiri 77 78 66 68 64 56 64 62

Luas lapang pandang total

527

535

DATA PRAKTIKUM VISUS Mata kiri 20/40 40FT/12,2 M

: Mata kanan 20/70 70FT/12,2 M