C. Tujuan Pembelajaran
Setelah melakukan pembelajaran diharapkan peserta didik dapat: 1. menjelaskan pengertian dari lensa;
2. menyebutkan jenis-jenis lensa; 3. menganalisis perbedaan antara lensa cembung dan cekung;
4. menyebutkan tiga sinar istimewa lensa cekung; 5. menyebutkan tiga sinar istimewa lensa cembung;
6. menggambarkan diagram pembentukan bayangan pada lensa cembung dan menyatakan sifat-sifat bayangannya;
7. menggambarkan diagram pembentukan bayangan pada lensa cekung dan menyatakan sifat-sifat bayangannya;
8. menyelesaikan soal hitungan mengenai pembiasan pada lensa.
D. Materi Pembelajaran
Lensa adalah benda yang bening atau transparan yang memiliki 1 atau 2 permukaan lengkung. Sebuah lensa dapat terdiri dari satu bidang lengkung dan satu bidang datar
atau juga dapat terdiri dari dua bidang lengkung Raharja, 2013: 133. 1. Jenis-Jenis Lensa
Lensa terbagi menjadi 2 macam, yaitu lensa cembung lensa kovergen atau lensa konveks dan lensa cekung lensa divergen atau lensa konkaf.
a. Lensa Cembung Lensa cembung ialah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dan bagian
tepiannya lebih tipis. Berdasarkan bentuknya, lensa cembung dikelompokkan menjadi:
1 lensa cembung-cembung bikonveks; 2 lensa cembung-datar plan-konveks;
3 lensa cembung-cekung konveks-konkaf.
Gambar 1. Jenis Lensa Cembung
b. Lensa Cekung
Lensa cekung ialah lensa yang bagian tengahnya tipis dan bagian tepinya lebih tebal. Lensa cekung disebut juga dengan lensa divergen atau lensa konkaf.
Berdasarkan bentuknya, lensa cekung dikelompokkan menjadi: 1 lensa cekung-cekung bikonkaf;
2 lensa cekung-datar plan-konkaf; 3 cekung-cembung konkaf-konveks.
Gambar 2. Jenis Lensa Cekung
2. Istilah dalam Pembahasan Lensa a.
Sumbu utama adalah garis yang menghubungkan pusat kedua bola yang membentuk permukaan lensa.
b. Jari-jari kelengkungan merupakan jarak antara pusat kelengkungan dan pusat
optik lensa. c.
Pusat optik adalah titik pada lensa yang merupakan pertemuan antara gari diameter lensa dan sumbu utama.
Lensa bersifat tembus cahaya sehingga energi cahaya dapat masuk dari kedua sisinya. Oleh sebab itu, ada dua titik fokus yang berjarak sama dari
pusat optik dengan anggapan kedua sisi lensa berada pada medium yang sama. Titik-titik itulah yang sering disebut dengan titik fokus pertama F
1
dan titik fokus kedua F
2
. 1
Lensa Cembung Titik fokus pertama F
1
adalah titik pada sumbu utama dimana sinar datang yang sejajar sumbu utama setelah dibiaskan seolah-olah menuju titik itu.
Sedangkan, titik fokus kedua F
2
adalah titik pada sumbu utama dengan sinar yang melewatinya akan merambat sejajar sumbu utama setelah
dibiaskan.
2 Lensa Cekung
Titik fokus pertama F
1
adalah titik pada sumbu utama dimana sinar datang yang sejajar sumbu utama setelah dibiaskan seolah-olah berasal dari titik
itu. Sedangkan, titik fokus kedua F
2
adalah titik pada sumbu utama dengan sinar yang menuju kearahnya akan merambat sejajar sumbu utama setelah
dibiaskan.
3. Tiga Sinar Istimewa
a. Lensa Cembung
1 Sinar datang sejajar dengan sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus F
1
. 2 Sinar datang melalui titik fokus F
2
dibiaskan sejajar sumbu utama. 3 Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa membias.
Gambar 3. Tiga Sinar Istimewa Lensa Cembung
b. Lensa Cekung
1 Sinar datang sejajar dengan sumbu utama lensa dibiaskan seakan-akan melalui titik fokus F
1
.
F
1
F
2
F
1
F
2
F
1
F
2
2 Sinar datang seakan-akan menuju titik fokus F
2
dibiaskan sejajar sumbu utama.
3 Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa membias.
Gambar 4. Tiga Sinar Istimewa Lensa Cekung
4. Pembentukan Bayangan pada Lensa
Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa cembung yang telah dipaparkan pada penjelasan diatas maka dapat
digambarkan pembentukan bayangan oleh lensa cembung. Berikut adalah
contoh pembentukan bayangan pada lensa cembung untuk salah satu posisi benda.
Jarak benda lebih besar dari 2 kali jarak fokus lensa kedua 2F
2
maka, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung, diperoleh bayangan yang
bersifat nyata, terbalik, diperkecil, dan letak bayangannya di antara titik fokus pertama F
1
dan 2 kali jarak fokus lensa pertama 2f
1
.
Gambar 5. Contoh Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung
5. Perbesaran Bayangan oleh Lensa
Perbesaran lensa didefinisikan sebagai perbandingan antara ukuran bayangan dengan ukuran benda, atau jarak bayangan dibagi jarak benda
dengan h adalah tinggi benda, h’ adalah tinggi bayangan, s adalah jarak benda ke lensa, dan s’ adalah jarak bayangan ke lensa.
F
1
F
2
F
1
F
1
F
2
F
2
6. Menentukan Letak Bayangan pada Lensa
a. Letak Relatif Bayangan pada Lensa Cembung
Tabel 1. Letak Bayangan pada Lensa Cembung Letak Benda
Letak Bayangan Sifat Bayangan
Di tak berhingga Di titik fokus F
1
pada sisi seberang lensa
Nyata, terbalik,
diperkecil Di
antara pusat
kelengkungan lensa dan tak berhingga
Di antara titik fokus F
1
dan pusat kelengkungan di
seberang posisi
benda Nyata,
terbalik, diperkecil
Di pusat kelengkungan lensa
Di pusat kelengkungan pada sisi seberang lensa
Nyata, terbalik,
sama besar Di antara titik fokus dan
jari-jari kelengkungan lensa
Di belakang
pusat kelengkungan pada sisi
seberang lensa Nyata,
terbalik, diperbesar
Di titik fokus kedua F
2
Di jarak tak berhingga pada sisi seberang lensa
Nyata, terbalik,
sangat diperbesar Di antara titik fokus dan
pusat optik Pada sisi yang sama
dari lensa
dan di
belakang benda Maya,
tegak, diperbesar
b. Letak Relatif Bayangan pada Lensa Cekung
Tabel 2. Letak Bayangan pada Lensa Cekung Letak Benda
Letak Bayangan Sifat Bayangan
Di tak berhingga Di titik fokus F
1
pada sisi lensa yang sama dengan
benda Nyata,
tegak, sangat
diperkecil Di manapun di antara
pusat kelengkungan
lensa dan tak berhingga Di antara pusat optik dan
titik fokus F
1
pada sisi yang sama dengan benda
Maya, tegak,
diperbesar
7. Rumus Umum Lensa Tipis
Lensa tipis merupakan lensa yang memiliki ketebalan dapat diabaikan terhadap diamater kelengkungan lensa, sehingga sinar-sinar sejajar sumbu
utama tepat difokuskan ke suatu titik, yaitu titik fokus Kanginan, 2013: 412.
Secara umum, jarak benda, jarak bayangan, dan jarak fokus lensa memenuhi hubungan :
rumus tersebut sama seperti pada rumus cermin. Rumus di atas juga berlaku untuk lensa tipis. Lensa cekung merupakan lensa divergen, jarak fokusnya
dianggap negatif. Ketentuan yang berhubungan dengan perjanjian tanda pada penggunaan rumus umum lensa tipis ditunjukkan pada tabel 3.
Tabel 3. Ketentuan Penggunaan Rumus Lensa Besaran
Simbol Bernilai Postif
Bernilai Negatif
Jarak benda s
Benda di depan lensa Benda di belakang
lensa
Jarak bayangan s’
Bayangan di belakang lensa nyata
Benda di depan lensa maya
Tinggi Bayangan h’
Bayangan tegak Bayangan terbalik
Jari-jari kelengkungan
R Di belakang lensa
Di depan lensa
Jarak fokus f
Lensa cembung Lensa cekung
Selain rumus yang tertera di atas, dikenal juga rumus pembuat lensa. Untuk lensa tipis, persamaan pembuat lensa yaitu:
dengan n
= indeks bias bahan lensa; R
1
= jari-jari kelengkungan lensa yang dekat sumber cahaya; R
2
= jari-jari kelengkungan lensa yang dekat sumber cahaya. Besaran
disebut kekuatan lensa yang biasa dilambangkan dengan P. Jika f diukur dalam meter, kekuatan lensa P bersatuan dioptri.
E. Pendekatan, Model dan Metode Pembelajaran