298
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Cahaya
2. Sebuah lensa cekung mempunyai fokus 20 cm. Tentukan kekuatan lensanya
Penyelesaian:
Diketahui: f = 20 cm
Ditanyakan: P = . . .? Jawab:
P = f
1 1
-0,2 P =
P = -5 dioptri Jadi, kekuatan lensa cekung tersebut adalah -5 dioptri.
Gambar 22.13 Bagian-bagian lensa
cembung
Gambar 22.14 Macam-
macam lensa cembung
konkaf konveks
plan konveks
bikonveks
a b
c
Gambar 22.15 Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung a sinar datang sejajar sumbu utama, b
sinar datang melalui pusat optik, dan c sinar datang melalui fokus depan lensa
2. Pembiasan pada Lensa Cembung
Lensa cembung atau lensa konveks
merupakan lensa yang bersifat mengum- pulkan cahaya sehingga disebut sebagai
lensa konvergen. Berbeda dengan lensa ce- kung, jari-jari kelengkungan lensa cembung
bernilai positif. Perhatikan gambar di samping
a. O: titik pusat lensa
b. F
1
: titik fokus permukaan lensa cembung 1 c.
F
2
: titik fokus permukaan lensa cembung 2 Lensa cembung ada tiga macam, yaitu konkaf konveks, plan
konveks, dan bikonveks. Lensa konkaf konveks adalah lensa cembung yang salah satu permukaannya berbentuk bidang cembung sedangkan
permukaan yang lain berbentuk bidang cekung. Lensa plan konveks adalah lensa cembung yang salah satu permukaannya berbentuk bidang
datar. Sedangkan lensa bikonveks adalah lensa cembung yang kedua permukaannya berbentuk bidang cembung.
Lensa cembung memiliki tiga sinar istimewa. Perhatikan gambar berikut
2F
1
F
1
O 2F
2
F
2
2F
1
F
1
O 2F
2
F
2
2F
1
F
1
O 2F
2
F
2
+ +
+
Dari gambar 22.15 dapat diketahui bahwa sinar-sinar istimewa pada lensa cembung adalah sebagai berikut.
a. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus.
b. Sinar datang melalui pusat optik akan diteruskan tanpa dibiaskan.
c. Sinar datang melalui fokus depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu
utama.
+ 2F
1
F
1
O 2F
2
F
2
Lensa Cembung
Di unduh dari : Bukupaket.com
299
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Cahaya
Persamaan lensa dan kekuatan lensa cembung sama dengan lensa cekung, perbedaannya terletak pada nilai jari-jari dan fokus untuk lensa
cembung bernilai positif.
c 1
1 1
= s
s f
Perbesaran pada lensa cembung juga dapat ditentukan dengan rumus berikut.
c c
= s
h M =
s h
Kekuatan lensa cembung ditentukan dengan rumus:
P = f
1
Simaklah contoh soal berikut ini Setelah kamu memahami contoh soal berikut, kerjakan pelatihan di bawahnya
Contoh Soal
Sebuah benda setinggi 1 cm diletakkan di depan lensa cembung pada jarak 3 cm. Jika fokus lensa adalah 2 cm, tentukan:
a. jarak bayangan,
b. perbesaran,
c. tinggi bayangan,
d. sifat, dan
e. lukisan bayangan
Penyelesaian:
Diketahui: h = 1 cm
s = 3 cm f = 2 cm
Ditanyakan: a.
s =...? b.
M =...? c.
h =...? d.
Sifat bayangan =...? e.
Lukisan bayangan =...? Jawab:
a.
c f
s s
1 1
1 =
+
c s
1 1
1 =
+ 2
3 c
s 1
1 1
= 2
3
Di unduh dari : Bukupaket.com
300
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Cahaya
c s
1 1
= 6
s = 6 cm Jadi, jarak bayangan benda tersebut adalah 6 cm dari titik pusat lensa.
b. M =
c s
s
M =
6 3
M = 2 kali Jadi, perbesaran lensa cembung tersebut adalah 2 kali.
c. M =
c h
h
2 =
c h
1
h = 2 cm Jadi, tinggi bayangannya 2 cm.
d. Sifat:
- karena s + maka bayangan bersifat nyata dan terbalik.
- karena M = 2 maka bayangan diperbesar.
e. Lukisan jalannya sinar pada lensa cembung tersebut adalah sebagai berikut.
Kerja Kelompok
Kerjakan bersama kelompokmu 1.
Benda setinggi 1 cm berada di depan lensa cembung dengan fokus 4 cm. Jika jarak benda 2 cm maka tentukan tinggi, sifat, dan lukisan bayangan yang terbentuk
2. Sebuah benda setinggi 4 cm berada di depan lensa cekung yang memiliki fokus 10
cm. Tentukan jarak bayangan yang terbentuk 3.
Sebuah lensa cekung mempunyai fokus 80 cm. Tentukan kekuatan lensa cekung tersebut
4. Sebuah lensa cembung mempunyai kekuatan -
3 4
dioptri. Tentukan fokus lensa tersebut
5. Sebutkan manfaat lensa cekung dan lensa cembung dalam kehidupan sehari-hari
2F
1
F
1
B O
2F
2
F
2
B A
+
A
Di unduh dari : Bukupaket.com
301
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Cahaya
Rangkuman
1. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat
berkelakuan seperti suatu partikel. 2.
Bayangan pada cermin datar bersifat tegak, maya, dan sama besar. 3.
Banyaknya bayangan yang terbentuk oleh 2 cermin datar yang membentuk sudut dinyatakan:
n = D
q 360
–1 4.
Hukum pemantulan cahaya berbunyi: a.
Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar. b.
Sudut datang sama dengan sudut pantul. 5.
Tiga sinar istimewa pada cermin cekung adalah sebagai berikut. a.
Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus. b.
Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama. c.
Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui jalan semula. 6.
Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung adalah: a.
Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus. b.
Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama. c.
Sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.
7. Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau bidang lengkung
dan bidang datar. 8.
Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung adalah: a.
Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus. b.
Sinar datang melalui pusat optik akan diteruskan tanpa dibiaskan. c.
Sinar datang menuju titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama. 9.
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung adalah: a.
Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus. b.
Sinar datang melalui pusat optik akan diteruskan tanpa dibiaskan. c.
Sinar datang melalui fokus depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama. 10. Persamaan pada cermin dan lensa adalah sebagai berikut.
f s
s 1 1
1 =
+ f
R 1
= 2
c c
= =
s h
M s
h
Di unduh dari : Bukupaket.com
302
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Cahaya
11. Sifat bayangan pada cermin dan lensa adalah: a.
Jika s bernilai + maka bayangan bersifat nyata dan terbalik. b.
Jika s bernilai - maka bayangan bersifat maya dan tegak. c.
Jika M 1 maka bayangan diperbesar. d.
Jika M = 1 maka bayangan sama besar dengan benda. e.
Jika M 1 bayangan diperkecil. 12. Kekuatan lensa dirumuskan:
P = f
1
13. Indeks bias adalah perbandingan cepat rambat cahaya di ruang hampa dan cepat rambat cahaya dalam medium.
n
c n =
c
14. Hukum Snellius tentang pembiasan berbunyi:
