290
IPA SMPMTs Kelas VIII
D = i + r – β
i =
sudut datang pada bidang pembias 1 r
= sudut bias pada bidang pembias 2
Bila i = r, sudut deviasinya paling kecil disebut sudut deviasi minimum.
D
min
= 2i – β
Untuk β ≤ 10
o
yang merupakan sudut kecil, maka deviasi minimumnya dapat dihitung lewat indeks bias prisma sebagai berikut:
D
m
= n
p
– 1 β
Dimana : D
m
= deviasi minimum n
p
= indeks bias prisma β = sudut pembias prisma
Dari rumusan ini tampak bahwa: semakin besar indeks bias prisma, semakin besar sudut deviasi minimumnya.
8. Lensa Cembung
a. Ciri lensa cembung
Lensa mempunyai dua bidang batas yang masing-masing mampu membiaskan cahaya. Bidang batas sebuah lensa dapat keduanya lengkung atau satu bidang batas lengkung lainnya
datar. Ciri-ciri lensa cembung:
Melalui pengamatan dapat kita ketahui bahwa lensa cembung mempunyai ciri: bagian tepinya tipis, sedangkan bagian tengahnya tebal.
Gambar 14.61 Sudut deviasi
Gambar 14.62 Macam-macam lensa cembung
Cembung ganda Cembung datar
Cembung cekung
C ′
R ′
C ′
R ′
C R
C ′
R ′
C ′
R ′
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
291
b. Sifat lensa cembung
Bila tiga berkas sinar sejajar yang keluar dari kotak cahaya dikenakan pada lensa cembung, berkas sinar-sinar tersebut dibiaskan oleh lensa dan berpotongan pada sebuah
titik. Titik tersebut dinamakan fokus titik api diberi tanda F.
Titik api = titik tempat terbentuknya bayangan dari benda di tak
terhingga O = vertek pusat lensa
Jarak titik api f yaitu = jarak OF.
Titik api lensa cembung nyata, karena merupakan titik potong sinar-sinar bias, sehingga jarak titik api lensa f bernilai positif.
Sifat lensa cembung mengumpulkan sinar sehingga disebut lensa konvergen.
c. Jalannya sinar istimewa pada lensa cembung dan lukisan pembentukan bayangan
Gambar berikut untuk menunjukkan jalannya 3 sinar istimewa. 1.
Sinar dari kotak cahaya datang pada lensa positif sejajar sumbu utama,
dibiaskan melalui fokus di belakang lensa.
2. Sinar dari kotak cahaya melalui vertek
O tidak berubah arah.
Gambar 14.63 Fokus lensa cembung
Gambar 14.64a
Gambar 14.64b
Di unduh dari : Bukupaket.com
292
IPA SMPMTs Kelas VIII
3. Sinar dari kotak cahaya melalui fokus
F di depan lensa dibiaskan sejajar sumbu utama.
Kesimpulan:
1. Sinar sejajar sumbu utama, dibiaskan melalui fokus lensa di belakang lensa.
2. Sinar yang melalui fokus di depan lensa dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar melalui vertek diteruskan tanpa berubah arah.
Dengan 3 sinar istimewa atau minimal menggunakan 2 sinar istimewa, bayangan benda yang dibentuk lensa cembung, dapat dilukis.
1 Benda di antara O dan F
A ′B′
= bayangan maya di depan lensa no. ruang bayangan = 4 F
1
= fokus di belakang lensa F
2
= fokus di depan lensa Sifat bayangan: maya, tegak, diperbesar
Gambar 14.65a Bayangan maya, tegak, diperbesar Gambar 14.64c
O
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
293
2 Benda di antara F
2
dan 2F
2
Bayangan A ′B′ bersifat: nyata, terbalik, diperbesar
3 Benda di antara F
2
sampai dengan ~
Bayangan A ′B′, bersifat: nyata, terbalik, diperkecil
Dari ketiga lukisan tersebut: a.
Jika benda di antara O dan F, sifat bayangan maya, tegak, diperbesa. b.
Jika benda di antara F dan 2F sifat bayangan nyata, terbalik, diperbesar. c.
Jika s = f bayangan tegak, maya, di tak hingga d.
Jika s = 2 f, bayangan terbalik, nyata, sama besar e.
Jika s 2f, bayangan nyata, terbalik, diperkecil f.
Bayangan diperbesar |s ′| s, bayangan diperkecil jika |s′| s.
Keterangan: |–5| = 5 atau |5| = 5
Gambar 14.65b Bayangan nyata, terbalik, diperbesar
Gambar 14.65c Bayangan nyata, terbalik, diperkecil
Di unduh dari : Bukupaket.com
294
IPA SMPMTs Kelas VIII
4 Benda di fokus di F
Benda di fokus s = f, bayangan yang mudah diamati adalah: maya, tegak, diperbesar. 5
Benda di 2 F s = 2f
Benda di 2F
2
, bayangan 2F
1
bersifat: nyata, terbalik, sama besar. Dari kelima lukisan dapat disimpulkan:
a. Semua bayangan maya yang dibentuk lensa cembung selalu tegak terhadap
bendanya. b.
Semua bayangan nyata yang dibentuk lensa cembung pasti terbalik terhadap bendanya.
d. Hubungan antara s, s ′
dan f
Pengamatan menggunakan lensa dengan f
= 20 cm. s
= jarak benda s
′ = jarak bayangan
Gambar 14.65d Bayangan berada di
Gambar 14.66 Benda, lensa dan layar Gambar 14.65e Bayangan nyata, terbalik, sama besar
s s
′
Di unduh dari : Bukupaket.com
IPA SMPMTs Kelas VIII
295
Dengan menggeser layar mendekati atau menjauhi layar jika s 20, maka pada layar didapat bayangan yang tajam. Pada keadaan demikian jarak benda dan jarak bayangan
dimasukkan dalam tabel. Kemudian diubah jarak benda dan diukur pula jarak bayangan saat bayangan pada layar cukup jelas. Hasilnya seperti pada tabel di bawah ini.
Tabel di atas mempunyai kecenderungan bahwa = konstan dan cenderung sama
dengan . Jadi
S ′ = jarak bayangan, untuk bayangan maya, S′ = negatif dan tak dapat ditangkap
dengan layar. Dilihat langsung dari belakang lensa, untuk bayangan nyata:
• S
′ = positif •
dapat ditangkap oleh layar S
= jarak benda
f =
jarak bayangan Rumus perbesaran sama seperti pada cermin:
e. Penggunaan lensa cembung
Orang tua yang sudah tidak mampu membaca pada jarak baca normal 25 cm. Agar
orang tersebut mampu membaca pada jarak 25 cm perlu ditolong dengan kacamata berlensa cembung.
Astronom banyak mengamati benda langit, agar benda langit tampak lebih dekat dan
lebih jelas, ia menggunakan teropong. Teropong terdiri dari dua lensa cembung. s
No. s
′′′′′ 1.
2. 3.
25 cm 40 cm
50 cm 100 cm
40 cm 32 cm
0,050 0,050
0,051 0,05
Tabel 14.7 Hubungan s, s ′′′′′, dan f
Di unduh dari : Bukupaket.com
296
IPA SMPMTs Kelas VIII
Ahli biologi dan pekerja laboratorium kesehatan menggunakan mikroskop untuk mengamati bakteri bibit penyakit.
Selain itu masih banyak alat yang menggunakan lensa positif seperti: tustelkamera, periskop, slide proyektor, proyektor bioskop, episkop, OHP dan lain-lain.
Tukang jam selalu mengamati komponen jam yang ukurannya kecil, kemudian membongkar dan memasangnya kembali. Agar komponen jam tampak lebih besar ia memakai
lup, yaitu sebuah lensa positifcembung.
9. Lensa Cekung
