Lensa Cembung Tinjauan Materi

2.6 Tinjauan Materi

2.6.1 Lensa Cembung

Lensa adalah benda bening yang dibatasi dua buah bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar. Lensa cembung bentuknya tebal di tengah dan tipis di bagian tepi seperti pada Gambar 2.1. a b c Gambar 2.1. a. Lensa bikonveks b. Lensa plankonveks c. Lensa konkaf- konveks. Ketika melewatkan sinar-sinar sejajar dari kotak sinar sehingga salah satu sinar tersebut melalui pusat kelengkungan lensa cembung, maka akan didapatkan diagram sinar seperti pada Gambar 2.2. + Gambar 2.2 Diagram pembiasan sinar pada lensa cembung. Pada Gambar 2.2 tampak bahwa sinar sejajar dibiaskan pada satu titik di belakang lensa, disebut titik fokus titik F. Garis lurus yang menghubungkan titik F O Sumbu utama pusat kelengkungan lensa atau titik pusat optik titik O dengan titik fokus titik F disebut sumbu utama lensa. Pada lensa cembung bagian lensa tempat datangnya sinar disebut sebagai bagian depan, dan bagian lensa tempat sinar dibiaskan disebut sebagai bagian belakang. Jika sinar berasal dari suatu titik kemudian sinar tersebut dibiaskan sejajar sumbu utama, titik asal sinar tersebut disebut titik fokus pertama diberi lambang F 1 , kemudian jika sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama, titik tempat sinar-sinar mengumpul disebut titik fokus kedua diberi lambang F 2 . Untuk lensa positif, titik fokus pertama berada pada bagian depan lensa dan titik fokus kedua berada pada bagian belakang lensa. Jarak fokus diberi lambang f adalah jarak antara titik pusat optik O dan titik fokus F. Gambar 2.2 menunjukan bahwa pembiasan pada lensa cembung selalu bersifat mengumpul konvergen. Oleh karena itu, lensa cembung disebut juga lensa konvergen. Tiga sinar istimewa pada lensa cembung digambarkan pada Gambar 2.3. + Gambar 2.3. a Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus pertama � 2 yang terdapat di belakang lensa. � 1 � 2 O + Gambar 2.3. b Sinar yang melalui titik fokus � 1 yang terdapat di depan lensa dibiaskan sejajar sumbu utama. + Gambar 2.3.c Sinar datang melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa membias. Dengan meletakan benda bercahaya pada berbagai jarak di depan lensa cembung maka akan diketahui sifat-sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cembung. Adapun sifat-sifat bayangan tersebut dapat dilihat pada Tabel 2.3. Tabel 2.3. Sifat-sifat bayangan lensa cembung. No S Sifat-sifat bayangan 1 s 2f Nyata, terbalik, diperkecil 2 s = 2f Nyata, terbalik, sama besar 3 2f s f Nyata, terbalik, diperbesar 4 s = f Tidak terbentuk bayangan 5 f s O Maya, tegak, diperbesar 6 Maya Nyata, tegak, diperkecil Dari Tabel 2.3 dapat disimpulkan bahwa jarak benda lebih besar daripada jarak fokus s f, bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung selalu nyata dan terbalik. Untuk jarak benda s 2f, bayangan diperkecil dan untuk jarak benda f � 1 � 2 O O � 1 � 2 s 2f, bayangan diperbesar. Sedangkan untuk jarak benda lebih kecil daripada fokus s f, bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung selalu maya, tegak, dan diperbesar. Cara untuk menjelaskan sifat-sifat bayangan yang dihasilkan lensa cembung yaitu dengan memahami cara melukis pembentukan bayangan pada lensa cembung. Untuk melukis bayangan diperlukan tiga langkah berikut. 1 Lukislah dua buah sinar istimewa. 2 Sinar selalu datang dari depan lensa dan dibiaskan ke belakang lensa. 3 Perpotongan kedua sinar bias yang dilukis adalah letak bayangan. Jika perpotongan didapat dari perpanjangan sinar bias, bayangan yang terjadi adalah maya dan dilukis dengan garis putus-putus. Pada Gambar 2.4a ditunjukan sinar istimewa lensa cembung yang dilukis untuk menentukan letak bayangan dari benda yang diletakan di depan 2 � 1 s 2f. Ketiga sinar istimewa ini berpotongan di belakang lensa, sehingga menghasilkan bayangan yang bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Pada Gambar 2.4b ditunjukan tiga sinar istimewa lensa cembung yang dilukis untuk menentukan letak bayangan dari benda yang diletakan tegak di 2 � 1 s = 2f. Ketiga sinar istimewa ini berpotongan tepat di 2 � 2 sehingga menghasilkan bayangan yang bersifat nyata, terbalik, dan sama besar. Hal yang perlu diperhatikan untuk benda yang diletakan tepat di 2 � 1 adalah jarak antara benda dan bayangan sama dengan 4f. Jarak 4f adalah jarak paling dekat yang mungkin antara benda dan bayangan nyata. + Gambar 2.4 a Diagram pembentukan bayangan untuk benda di s 2f. + Gambar 2.4 b Diagram pembentukan bayangan untuk benda di s = 2f. + Gambar 2.4 c Diagram pembentukan bayangan untuk benda di 2f s f. Bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil O � 1 2 � 1 � 2 P P ’ Bayangan nyata, terbalik, dan sama besar 2 � 2 O � 1 2 � 1 � 2 P P ’ 2 � 1 O � 2 2 � 2 � 1 + Gambar 2.4 d Diagram pembentukan bayangan untuk benda benda di s = f. + Gambar 2.4 e Diagram pembentukan bayangan untuk benda di f s o. + + Gambar 2.4 f Diagram pembentukan bayangan untuk benda maya. P 2 � 2 O � 1 2 � 1 � 2 Tidak terbentuk bayangan P 2 � 2 O � 1 2 � 1 � 2 P ’ Bayangan maya, tegak, dan diperbesar P’’ P’ P Nyata, tegak, diperkecil O 2 � 2 � 1 2 � 1 � 2

2.6.2 Lensa Cekung