sifat, sinar istimewa lensa jembung, lensa cekung

Lensa Cembung – Lensa cembung memiliki kegunaan besar bagi kehidupan manusia, mulai dari pemanfaatannya di kacamatan, kamera, teropong, dan masih banyak lagi. Lensa cembung itu lensa yang bagaimana si? mari kita ulas lengkap pengertian lensa cembung, rumus, sifat bayangan lensa cembung dan sinar-sinar istimewanya.

Pengertian Lensa Cembung

Lensa cembung merupakan lensa yang bagian tengahnya memiliki ketebalan lebih daripada bagian tepi. Lensa cembung biasanya memiliki bentuk lingkaran dan terbuat dari kaca atau plastik sehingga lensa memiliki indeks bias lebih besar ketimbang indeks biar udara.

Jenis-jenis lensa cembung Ada 3 jenis lensa cembung seperti yang terlihat pada gambar diatas, yaitu cembung ganda, cembung data, dan meniskus cembung.

jenis lensa cembung

Lensa cembung terdiri dari beberapa bentuk, yaitu :

1. Bikonveks atau cembung – cembung.
2. Plankonveks atau cembung – datar.
3. Konkaf-konveks atau cembung – cekung.

Sinar-sinar bias lensa cekung bersifat memancar (divergen). Lensa cekung digolongkan menjadi :

1. Cekung rangkap (bikonkaf).
2. Cekung datar (plan-konkaf).
3. Cekung-cembung (konveks-konkaf).

Sinar Istimewa Lensa Cembung

sinar istimewa lensa cembung

Berbeda dengan cermin cembung, sinar-sinar istimewa yang ada di lensa cembung seperti gambar diatas, penjelasannya:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (F1) di belakang lensa. (a)
2. Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama. (b)
3. Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) diteruskan, tidak dibiaskan. (c)

Sifat Lensa Cembung

Di lensa cembung sinar bisa datang dari dua arah sehingga terdapat 2 titik fokus. Kita sepakat bagian lensa cembung depan sebagai tempat datang sinar dan bagian lensa belakang tempat sinar dibiaskan.

Bila 3 sinar datang sejajar dikenakan di lensa cembung, berkas sinar-sinar tersebut dibiaskan oleh lensa dan berpotongan atau menuju di sebuah titik. Titik fokus yang berada di depan lensa cembung disebut titik fokus maya. Dan titik fokus yang terletak di belakang lensa cembung disebut titik fokus sejati.

pembiasan lensa cembung

Kita sepakat juga bahwa titik fokus tempat sinar dibiaskan sebagai fokus aktif (F1) dan fokus pasif (F2). Karena sinar yang datang melewati lensa cembung selalu dibiaskan menuju ke satu titik atau mengumpulkan cahaya maka lensa cembung disebut lensa konvergen (bersifat mengumpulkan).

Lensa cembung juga selalu bersifat positif karena tempat berpotongan atau tujuan sinar bias selalu terletak di bagian belakang lensa cembung sehingga fokus lensa cembung adalah fokus sejati, sehingga jarak fokus lensa cembung selalu positif.

Besar pembiasan cahaya di suatu lensa cembung tergantung pada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaan lensa, untuk indeks bias sendiri tergantung pada cepat rambatnya cahaya dalam lensa tersebut.

Umumnya lensa cembung tebal akan membiaskan cahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjang lensa cembung tipis.

Sifat Bayangan (Pembentukan Bayangan Lensa Cembung)

1. Benda terletak di antara O dan F

A′B′ = bayangan maya di depan lensa (no. ruang bayangan = 4)
F1 = fokus di belakang lensa
F2 = fokus di depan lensaSifat bayangan: maya, tegak, diperbesar2. Benda terletak di antara F2 dan 2F2

Bayangan A′B′ bersifat: nyata, terbalik, diperbesar3. Benda di antara F2 sampai dengan ~

Bayangan A′B′, bersifat: nyata, terbalik, diperkecil. Dari ketiga lukisan tersebut:

• Jika benda terletak di antara O dan F, sifat bayangan maya, tegak, diperbesa.
• Jika benda terletak di antara F dan 2F sifat bayangan nyata, terbalik, diperbesar.
• Jika s = f bayangan tegak, maya, di tak hingga
• Jika s = 2 f, bayangan terbalik, nyata, sama besar
• Jika s > 2f, bayangan nyata, terbalik, diperkecil
• Bayangan diperbesar |s′| > s, bayangan diperkecil jika |s′| < s. (Keterangan: |–5| = 5 atau |5| = 5)

4. Benda terletak di fokus di (F)

Benda terletak di fokus di (F)Benda di fokus (s = f), bayangan yang mudah diamati adalah: maya, tegak, diperbesar.

5. Benda terletak di 2 F (s = 2f)

Benda terletak di 2 F (s = 2f)Bayangan nyata, terbalik, sama besar

Benda di 2F2, bayangan 2F1 bersifat: nyata, terbalik, sama besar.

Dari kelima lukisan dapat disimpulkan:

• Semua bayangan maya yang dibentuk lensa cembung selalu tegak terhadap bendanya.
• Semua bayangan nyata yang dibentuk lensa cembung pasti terbalik terhadap bendanya.

Hubungan Antara s, s′ dan f Lensa Cembung

Pengamatan atau praktikum menggunakan lensa cembung, lilin.

Pengamatan menggunakan lensa cembung dengan:

• f = 20 cm.
• s = jarak benda
• s′ = jarak bayangan

Dengan memindahkan layar menjauhi atau mendekati layar jika s > 20, maka di layar didapat bayangan yang tajam. Biasanya pengamatan atau praktikum seperti ini keadaan jarak benda dan jarak bayangan ditulis ke dalam tabel. Lalu diubah jarak bayangan dan jarak benda serta diukur pada saat bayangan di layar cukup jelas.

Hasilnya seperti pada tabel di bawah ini.

Rumus Lensa Cembung

Berikut ini rumus untuk mencari fokus lensa cembung:

nu adalah indeks bias udara atau air
R1 dan R2 adalah kelengkungan dari lensa cembung

Untuk rumus mencari jarak bayangan pada lensa cembung

1/f = 1/s +1/s’

Keterangan:
f = fokus lensa cembung
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar.

Perbesaran pada lensa cembung (M)

M=S’/S  atau  M=h’/h atau bisa dengan rumus M = f/ (s-f)

Contoh Soal Lensa Cembung
Sebuah lensa cembung mempunyai kelengkungan yang berbeda pada permukaannya yaitu 12 cm dan 15 cm. Jika lensa tersebut terbuat dari kaca dengan indeks bias 4/3 maka fokus lensa tersebut di udara adalah (indeks bias udara =1)

1/f = (4/3-1) (1/12 + 1/15)
1/f = 1/3 (5/60+4/60)
1/f =1/3 x 9/60 =1/20
f =20 cm

Untuk contoh soal penentuan jarak bayangan sama seperti penghitungan pada cermin.

Manfaat dan Penggunaan Lensa Cembung

1. Orang yang sudah tidak bisa membaca dalam jarak baca normal yaitu 25 cm, agar bisa membaca dalam jarak 25 cm dibantu dengan kacamata lensa cembung (rabun jauh / miopi).
2. Para astronom menggunakan teropong dari dua lensa cembung untuk mengamati benda langit, agar terlihat lebih jelas dan dekat.
3. Para ahli biologi, pekerja laboratorium menggunakan mikroskop untuk mengamati bakteri, dll.
4. Digunakan pada lup atau kaca pembesar, misalnya tukang jam yang mengamati komponen jam yang ukurannya kecil.
5. Masih banyak manfaat dan penggunaan lensa cembung dalam kehidupan sehari-hari, misalnya periskop, slide proyektor, episkop, proyektor bioskop dan lainnya.

Lensa Cekung – Pemanfaatan lensa cekung dalam kehidupan sehari-hari tak kalah penting dari lensa cembung, dapat membantu orang yang menderita rabuh jauh atau miopi dapat dinormalkan kembali dengan bantuan lensa cekung. Mari bahas lengkap sifat, rumus, sinar istimewa, jenis, dan pemanfaatan lensa cekung.

Pengertian Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis ketimbang bagian tepinya yang lebih tebal. Lensa cekung biasanya berbentuk lingkaran, walaupun ada juga lensa cekung yang tidak berupa lingkaran. Lensa cekung seperti lensa cembung, umumnya terbuat dari kaca atau plastik sehingga lensa mempunyai indeks bias lebih besar ketimbang indeks bias udara.

Lensa cekung mempunyai sifat menyebarkan cahaya sehingga disebut sebagai lensa divergen. Ciri-ciri lensa cekung sendiri bisa dengan mudah dilihat dari bentuknya, yaitu mempunyai ciri-ciri tebal di bagian tepi dan tipis di bagian tengah.

Cahaya yang melalui lensa cekung dibelokkan ke arah tepi lensa atau menjauhi sumbu lensa. Sinar datang sejajar dikenakan pada lensa cekung, sinar-sinar akan menyebar seolah berasal dari satu titik yaitu Titik Fokus. Titik fokus lensa cekung terletak di sisi yang sama dengan sinar yang datang sehingga titik fokus lensa cekung mempunyai sifat maya atau semu dan memiliki nilai negatif.

Jenis-jenis Lensa Cekung

Ada 3 jenis lensa cekung seperti yang terlihat pada gambar diatas, yaitu cekung ganda, cekung datar, dan meniskus cekung.

Bentuk lensa cekung, diantaranya:

1. Bikonkaf atau cekung – cekung
2. Plankonkaf atau cekung – datar
3. Konveks – konkaf atau cekung – cembung

Sinar Istimewa Lensa Cekung

Sinar-sinar istimewa yang ada di lensa cekung seperti gambar diatas, penjelasannya:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus (di depan lensa).
2. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus lensa pertama (F1) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) tidak dibiaskan.

Sifat Lensa Cekung

Seperti yang disinggung diatas bahwa lensa cekung memiliki menyebarkan cahaya atau lensa divergen. Karena sinar yang datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menyebar seakan-akan berasal dari satu titik.

Baca juga: Cermin Cembung: Pengertian, Sifat, Rumus

Lensa cekung mempunyai 2 titik fokus. Titik fokus aktif (F1) berada di depan lensa dan titik fokus pasif F2 berada di belakang lensa. Karena fokus aktif lensa cekung (F1) terletak di depan lensa maka fokus aktif lensa cekung ialah Fokus Maya dan jarak fokus lensa cekung (F) selalu mempunyai tanda Negatif. Maka dari itu lensa cekung disebut lensa negatif.

Sifat Bayangan (Pembentukan Bayangan Lensa Cekung)

1. Benda terletak lebih jauh dari titik pusat kelengkungan lensa ( 2F1 )

Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, diperkecil, dan terletak di antara O dan F1

2. Benda terletak di antara titik pusat kelengkungan lensa (2F1 ) dan titik fokus lensa (F1)

Bayangan yang terbentuk bersifat bersifat maya, tegak, diperkecil dan terletak di antara F1 dan O

3. Benda terletak di antara titik fokus (F1)  dan O

Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, diperkecil, dan terletak di antara F1 dan O

Rumus Lensa Cekung

Seperti pada lensa cembung, pada lensa cekung berlaku rumus:

Keterangan:

• s′ = jarak bayangan
• s′ = (+) positif, bayangan nyata
• s′ = (-) negatif, bayangan maya
• s = jarak benda
• f = jarak titik api, bernilai negatif

Perbesaran (m), rumusnya:

Keterangan:

• h′ = (–) negatif, bayangan terbalik
• h′ = (+) positif, bayangan tegak
• m = (+) positif, bayangan tegak
• m = (–) negatif, bayangan terbalik

Contoh Soal Lensa Cekung
Sebuah benda setinggi 10 cm berada di depan lensa cekung dengan jarak 30 cm. Jika jarak fokus lensa 20 cm, hitunglah :

1. Jarak bayangan
2. Perbesaran bayangan
3. Tinggi bayangan
4. Sebutkan sifat bayangannya

Jawaban:

4. Sifat – sifat bayangan :

• Maya ( s’ bertanda “-” )
• Terletak di depan  lensa (s’ bertanda “-” )
• Diperkecil ( M = 0,4 kali )

Manfaat dan Penggunaan Lensa Cekung

Penggunaan lensa cekung sering dijumpai pada orang-orang dengan miopi atau rabuh jauh, memanfaatkan lensa cekung sebagai kacamata sehingga orang yang menderita miopi bisa melihat benda-benda seperti mata normal. Selain itu, saat teropong bumimenggunakan lensa pembalik, teropongnya terlalu panjang. Nah agar okuler teropong bumi pendek, maka digunakanlah lensa pembalik yaitu lensa cekung.

Dengan membaca artikel ini Yuksinau.id berharap semoga kamu jadi paham tentang materi lensa cekung terutama Jenis-jenis, Sinar Istimewa Lensa Cekung, Sifat Bayangan (Pembentukan Bayangan Lensa Cekung), Rumus, dan Manfaat serta penggunaan lensa Cekung.

http://www.yuksinau.id/lensa-cembung-pengertian-rumus-sifat-bayangan/

http://www.yuksinau.id/lensa-cekung-sifat-rumus-sinar-istimewa/