Lensa dan Hukum-hukum Lensa

BAB II DASAR TEORI

Sinar atau cahaya merambat dalam suatu sistem optik, maka sinar atau cahaya tersebut dapat mengalami hamburan, serapan, translasi, refraksi, refleksi, difraksi, dan sebagainya. Dalam sistem optik yang akan ditinjau, anggap bahwa sinar atau cahaya dalam suatu medium hanya mengalami translasi dan refraksi. Sinar mengalami translasi jika merambat dalam medium atau sistem optik yang serba sama homogen, sedangkan sinar mengalami refraksi jika sinar membentur bidang batas permukaan dua medium yang berbeda indeks biasnya

II.1. Lensa dan Hukum-hukum Lensa

Lensa adalah suatu bahan transparan yang dapat memfokuskan berkas cahaya sedemikian sehingga suatu bayangan dapat dibentuk. Lensa biasanya terbuat dari kaca gelass atau plastik dengan indeks bias n tertentu. Dalam pembahasan ini yang ditinjau hanyalah lensa yang tipis dan yang mempunyai permukaan sferis serta ditempatkan dalam udara dengan indeks bias udara pada tekanan normal dan suhu kamar sebesar n = 1. Secara umum, lensa dapat dikategorikan menjadi lensa konvergen dan divergen. Lensa konvergen sering juga sisebut lensa positif akan membelokkan cahaya sinar yang lewat lensa ke arah sumbu lensa sehingga kalau cahaya sinar paralel lewat lensa positif maka cahaya terdebut akan melalui suatu titik pada jarak tertentu dari lensa positif. Titik 7 PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI tertentu tersebut dikenal sebagai titik fokus lensa. Jarak titik fokus dari pusat lensa disebut panjang fokus lensa f seperti diperlihatkan pada Gambar 2-1 untuk lensa positif. Karena lensa yang ditinjau adalah lensa yang mempunyai permukaan sferis bola, maka permukaan lensa tersebut mempunyai jari-jari kelengkungan r. Pernyataan bahwa semua sinar yang merambat sejajar sumbu optik setelah melewati lensa positif akan konvergen memusat pada suatu titik tertentu pada titik fokus hanyalah berlaku pada lensa yang sempurna. Pada kenyataannya, jarak titik fokus tersebut tidak tepat pada suatu titik, tetapi sedikit menyebar. Gejala ini dikenal sebagai aberasi monokromatik. Demikian juga jika cahaya yang digunakan merupakan campuran sinar dengan berbagai panjang gelombang maka penyebaran titik fokus tersebut semakin besar Gambar 2-1. sumbu f Gambar 2-1. Lintasan cahaya melalui lensa positif Lensa divergen sering juga disebut lensa negatif akan membelokkan cahaya atau sinar yang melewatinya ke arah yang menjauh sumbu lensa Gambar 2-2. f Gambar 2-2. Lintasan cahaya melalui lensa negatif Permukaan lensa dapat cembung, cekung, atau datar. Permukaan lensa cembung mempunyai jari-jari kelengkungan positif, lensa yang permukaan cekung mempunyai jari- jari kelengkungan negatif, dan lensa yang permukaan datar mempunyai jari-jari kelengkungan tak berhingga. Pembentukan bayangan suatu objek benda yang ditempatkan di depan permukaan lensa tipis dapat dijelaskan dengan meninjau hukum-hukum lensa berikut ini: 1. Sinar yang merambat sejajar sumbu lensa akan dibelokkan oleh lensa menuju titik fokus lensa. 2. Sinar yang berasal dari titik fokus setelah melewati lensa akan diteruskan sejajar dengan sumbu lensa. 3. Sinar yang merambat menuju titik pusat lensa tidak dibelokkan. Ketiga aturan lintasan sinar oleh keberadaan lensa diperlihatkan secara grafis pada Gambar 2-3. Bayangan suatu benda objek terbentuk pada jarak tertentu dari lensa, yaitu 1 objek 3 2 bayangan f f Gambar 2-3. Tiga lintasan sinar membentuk bayangan real pada titik dimana ketiga sinar tersebut lewat. Bayangan dapat real nyata dan dapat juga imajiner maya. Bayangan real adalah bayangan suatu objek yang dapat diamati pada layar yang ditempatkan pada jarak tertentu dari lensa sedangkan bayangan maya adalah bayangan yang tidak dapat diamati pada layar yang ditempatkan di daerah lintasan cahaya yang sudah melewati lensa. Untuk melukiskan lintasan sinar yang melewati sebuah lensa secara skematis digunakan perjanjian berikut: 1. Sinar selalu berasal dari sebelah kiri gambar sistem optik menuju ke kanan. 2. Objek real berada sebelah kiri lensa dan bayangan real berada sebelah kanan lensa 3. Bayangan maya berada sebelah kiri lensa dan benda maya sebelah kanan lensa.

II.2. Efek Translasi