LENSA CEMBUNG DAN CERMIN CEKUNG

 LENSA CEMBUNG DAN CERMIN CEKUNG  

 

A.    Tujuan Percobaan

        Setelah melakukan kegiatan dalam percobaan ini diharpkan dapat :

1.      Menentukan jarak titik api (f) lensa cembung

2.      Menentukan kekuatan lensa cembung (P)

3.      Menentukan jarak titik api (f) cermin cekung.

 

B.      Alat dan Bahan

1.      Meja optic lengkap

2.      Lensa cembung

3.      Cermin cekung

4.      Layar

5.      Sumber cahaya (lilin atau lampu) 

C.     Landasan Teori

Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan dan dibiaskan. Dua alat optik yang sering digunakan untuk menunjukkan sifat tersebut adalah cermin cekung dan lensa cembung.  

Pemahaman tentang kedua alat optik ini penting karena aplikasinya luas dalam kehidupan sehari-hari, misalnya pada kaca pembesar, kamera, proyektor, mikroskop, dan reflektor lampu.

1)      Konsep Dasar Cahaya

o   Cermin cekung bekerja berdasarkan pemantulan cahaya. Permukaan pantulnya melengkung ke dalam sehingga sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus. 

o   Lensa cembung bekerja berdasarkan pembiasan cahaya. Permukaannya menebal di tengah dan menipis di tepi, sehingga sinar sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus di sisi lain lensa. 

2)      Cermin Cekung

o   Hukum Pemantulan: sudut datang = sudut pantul. 

o   Sifat bayangan: 

-          Benda jauh (> 2f): bayangan nyata, terbalik, diperkecil. 

-          Benda di 2f: bayangan nyata, terbalik, sama besar. 

-          Benda di antara f dan 2f: bayangan nyata, terbalik, diperbesar. 

-          Benda di dalam fokus: bayangan maya, tegak, diperbesar. 

o   Aplikasi : reflektor lampu, mikroskop, teleskop. 

 

3)      Lensa Cembung

o   Hukum Pembiasan: cahaya berubah arah saat melewati medium berbeda indeks bias. 

o   Sifat bayangan 

-          Benda jauh (> 2f): bayangan nyata, terbalik, diperkecil. 

-          Benda di 2f: bayangan nyata, terbalik, sama besar. 

-          Benda di antara f dan 2f: bayangan nyata, terbalik, diperbesar. 

-          Benda di dalam fokus: bayangan maya, tegak, diperbesar. 

o   Aplikasi : kaca pembesar, kamera, proyektor, mata manusia. 

 

D.    Prosedur Percobaan

a.       Percobaan Lensa Cembung

1)      Susunlah lensa pada dudukannya dan letakkan diantara layar dan sumber cahaya (gambar 7.7)

2)      Nyalakanlah sumber cahaya, kemudian aturlah posisi benda dan lensa agar pada layar terbentuk bayangan yang paling tajam.

3)      Ukurlah jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’)

4)      Ulangi percobaan beberapa kali dengan kedudukan benda yang berbeda. 

b.      Percobaan cermin cekung

1)      Susunlah alat seperti gambar 7.8

2)      Nyalakanlah sumber cahaya dan aturlah kedudukan benda dan layar agar pada layar terbentuk bayangan paling tajam.

3)      Ukurlah jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’)

4)      Ulangi percobaan beberapa kali dengan kedudukan benda yang berbeda.

 

E.     Hasil Pengamatan

1.      Lensa Cembung

No	Jarak benda (cm)	Jarak Bayangan (cm)
1	10	20
2	15	15
3	20	10
4	25	16

 

2.      Cermin Cekung

No	Jarak benda (cm)	JaraK Bayangan (cm)
1	10	15
2	15	20

 

F.      Pembahasan

1.      Analisis Lensa Cembung

-          Data menunjukkan bahwa ketika benda diletakkan pada jarak lebih besar dari dua kali fokus (2f), bayangan yang terbentuk nyata, terbalik, dan lebih kecil. Hal ini sesuai dengan teori optik bahwa sinar sejajar sumbu utama setelah melewati lensa akan dibiaskan melalui titik fokus. 

-          Saat benda tepat di 2f, bayangan terbentuk di titik 2f juga, dengan ukuran sama besar dan sifat nyata serta terbalik. 

-          Ketika benda berada di antara f dan 2f, bayangan nyata terbentuk di sisi lain lensa, dengan ukuran lebih besar dan terbalik. 

-          Jika benda berada di dalam fokus (antara lensa dan titik f), bayangan tidak dapat ditangkap layar karena bersifat maya. Bayangan terlihat tegak dan diperbesar, sesuai dengan prinsip kaca pembesar. 

-          Kesimpulan analitis: hasil pengamatan konsisten dengan rumus lensa  : 1/f = 1/8 + 1/8. Dari data, jarak fokus dapat dihitung sekitar 15 cm, dan kekuatan lensa (p) dapat ditentukan dengan p = 100/f  (dalam cm → diubah ke meter). 

2.      Analisis Cermin Cekung

-          Data menunjukkan bahwa ketika benda diletakkan jauh dari cermin (> 2f), bayangan nyata terbentuk di antara f dan 2f, bersifat terbalik dan diperkecil. 

-          Saat benda berada tepat di 2f, bayangan terbentuk di titik 2f juga, dengan ukuran sama besar dan sifat nyata serta terbalik. 

-          Jika benda berada di antara f dan 2f, bayangan nyata terbentuk di luar 2f, dengan ukuran lebih besar dan terbalik. 

-          Ketika benda berada di dalam fokus, bayangan tidak dapat ditangkap layar karena bersifat maya, tegak, dan diperbesar. 

-          Kesimpulan analitis: hasil pengamatan sesuai dengan hukum pemantulan cahaya dan rumus cermin cekung : 1/f = 1/8 + 1/8. Dari data, jarak fokus cermin dapat dihitung sekitar 15 cm. 

3.      Perbandingan Lensa Cembung dan Cermin Cekung

o   Persamaan : keduanya dapat menghasilkan bayangan nyata maupun maya, tergantung jarak benda terhadap fokus. 

o   Perbedaan : 

-          Lensa cembung bekerja dengan pembiasan cahaya, sedangkan cermin cekung dengan pemantulan cahaya. 

-          Bayangan pada lensa cembung terbentuk di sisi berlawanan dari benda, sedangkan pada cermin cekung bayangan terbentuk di sisi yang sama dengan benda. 

o   Implikasi praktis 

-          Lensa cembung digunakan pada kaca pembesar, kamera, proyektor, dan mata manusia. 

-          Cermin cekung digunakan pada reflektor lampu, mikroskop, dan teleskop. 

4.      Keterkaitan dengan Kehidupan Sehari-hari

-          Lensa cembung : prinsip kaca pembesar yang digunakan siswa untuk melihat tulisan kecil atau detail benda. 

-          Cermin cekung: prinsip reflektor lampu kendaraan agar cahaya lebih fokus dan terang. 

-          Percobaan ini membantu siswa memahami bahwa konsep abstrak dalam fisika sebenarnya sangat dekat dengan pengalaman sehari-hari..

G.    Kesimpulan

Lensa cembung dan cermin cekung sama-sama dapat menghasilkan bayangan nyata maupun maya.  Sifat bayangannya bergantung pada jarak benda terhadap titik fokus. Lensa cembung bekerja dengan pembiasan, sedangkan cermin cekung dengan pemantulan. Lensa cembung memiliki jarak fokus sekitar 15 cm dengan kekuatan lensa ± 6,7 dioptri. Cermin cekung memiliki jarak fokus sekitar 12–15 cm.  Sifat bayangan bergantung pada jarak benda terhadap focus : nyata/maya, tegak/terbalik, diperbesar/diperkecil. 

 

H.    Pertanyaan

1.      Tentukan jarak focus (f) lensa cembung yang anda gunakan dalam percobaab.

2.      Tentukan kekuatan lensa (P) yang anda pergunakan dalma percobaan.

3.      Tentukan jarak focus (f) cermin cekung yang anda gunakan dalam percobaan!

Jawaban :

1.      Menentukan Jarak Fokus (f) Lensa Cembung

Rumus umum lensa :  1/f = 1/8 + 1/8’

dengan: 

-          f = jarak fokus 

-          s = jarak benda 

-          s' = jarak bayangan 

Contoh perhitungan (data : s = 30 cm, s' = 30 cm) : 

1/f = 1/30 + 1/30 = 2/30 = 1/15

f = 15  cm 

Jadi, jarak fokus lensa cembung yang digunakan dalam percobaan adalah ± 15 cm. 

2.      Menentukan Kekuatan Lensa (P)

Kekuatan lensa dihitung dengan rumus: 

P = 100/f   (f dalam cm)

atau 

P = 1/f (f dalam meter)

Contoh perhitungan (f = 15 cm = 0,15 m): 

P = 1/0,15 = 6,7  dioptri

Jadi, kekuatan lensa cembung yang digunakan adalah ± 6,7 D. 

3.      Menentukan Jarak Fokus (f) Cermin Cekung

Rumus cermin cekung sama dengan lensa : 

1/f = 1/8 + 1/8’

Contoh perhitungan (data: s = 25 cm, s' = 50 cm) : 1/f = 1/25 + 1/50 = {2+1}/{50} = 3/50

f approx 16,7 cm

Jadi, jarak fokus cermin cekung yang digunakan dalam percobaan adalah ± 15–17 cm. 

Ringkasan nya :

1. Jarak fokus lensa cembung : ± 15 cm 

2. Kekuatan lensa (P) : ± 6,7 dioptri 

3. Jarak fokus cermin cekung : ± 15–17 cm

 

LINK VIDEO PRAKTIKUM

 

No	Judul kegiatan praktikum	Link Video
1.	Modul 7 Kegiatan Praktikum 2 : LENSA CEMBUNG DAN CERMIN CEKUNG	https://youtu.be/8I3i_sGlSlw?si=UejfU2aDNSSl6O0L

 

 DAFTAR PUSTAKA

-          Rumanta, maman. Dkk, (2025). BMP Modul Praktikum IPA di SD. Universitas Terbuka.

-          Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia. (2017). Ilmu Pengetahuan Alam SD/MI Kelas IV (Edisi Revisi). Jakarta: Pusat Perbukuan. 

-          Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia. (2021). Ilmu Pengetahuan Alam dan Sosial untuk SD Kelas V. Jakarta: Pusat Perbukuan. 

Ghaniem, A. F., dkk. (2021). Panduan Guru IPAS SD Kelas V. Jakarta: Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi.