Pengertian dan Jenis-Jenis Aberasi Optik Pada Lensa Beserta Gambar dan Contohnya
https://www.fisikabc.com/2017/12/aberasi-optik.html
Daftar Materi Fisika
Advertisement
Lensa adalah sebuah alat untuk mengumpukan cahaya atau menyebarkan cahaya yang biasanya terbuat dari sepotong gelas yang dibentuk. Ada dua jenis lensa, yaitu convex lens (lensa cembung atau lensa positif) atau disebut juga lensa konvergen yang prinsip kerjanya adalah mengumpulkan sinar dan konkaf lens (lensa cekung atau lensa negatif) atau disebut juga lensa divergen yang prinsip kerjanya menyebarkan sinar. Hal ini bisa kalian lihat pada gambar berikut ini.
Sekarang coba kalian perhatikan gambar di bawah ini. Gambar di tersebut mengilustrasikan metode yang digunakan untuk mengetahui arah jalannya sinar yang melalui lensa. Dalam metode ini digunakan tiga sinar utama. Untuk lensa positif, sinar-sinar utamanya adalah sebagai berikut.
■ Sinar sejajar, yang digambar sejajar dengan sumbu utama, sinar ini dibelokkan melalui titik fokus kedua dari lensa.
■ Sinar pusat, digambar melalui pusat (verteks) lensa. Sinar ini tidak dibelokkan (disimpangkan). Kedua permukaan lensa adalah sejajar pada titik ini, sehingga sinar memancar pada arah sama tetapi sedikit bergeser. Karena lensa tersebut tipis, pergeseran tersebut dapat diabaikan.
■ Sinar fokus, digambar melalui titik fokus pertama. Sinar ini memancar sejajar dengan sumbu utama.
Sedangkan untuk lensa negatif, sinar-sinar utamanya adalah sebagai berikut.
■ Sinar sejajar, digambar sejajar sumbu utama. Sinar ini menyebar dari lensa seolah-olah berasal dari titik fokus kedua.
■ Sinar pusat, digambar melalui pusat (verteks) lensa. Sinar ini tidak dibelokkan.
■ Sinar fokus, digambar menuju fokus pertama. Sinar ini memancar sejajar sumbu utama.
Diagram sinar menyebar dapat dilihat pada gambar berikut ini.
Jika semua sinar dari sebuah objek titik tidak difokuskan pada sebuah titik bayangan tunggal, bayangan buram yang dihasilkan disebut dengan aberasi. Aberasi cahaya pada lensa ada tiga macam, yaitu aberasi sferis, kromatik, dan monokromatik.
Aberasi Sferis
Apa yang sudah kita bicarakan tentang pembentukan bayangan pada lensa tipis sejauh ini adalah pembentukan bayangan oleh sinar-sinar paraksial atau sinar-sinar yang dekat dengan sumbu utama lensa sehingga bayangan yang terbentuk terkesan sangat jelas dan tajam. Pada kenyataannya, bayangan yang dibentuk oleh lensa tidak selalu tajam, bahkan bisa saja terlihat kabur (buram).
Cacat bayangan seperti ini disebabkan oleh berkas sinar yang jauh dari sumbu utama tidak dibiaskan sebagaimana yang diharapkan. Berkas sinar sejajar yang jauh dari sumbu utama dibiaskan lensa tidak tepat di fokus utama, tetapi cenderung untuk mendekati pusat optik (seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini). Semakin jauh dari sumbu utama, berkas sinar sejajar ini akan semakin mendekati pusat optik lensa. Cacat ini yang disebut aberasi sferis.
Ada dua jenis aberasi sferis, yaitu aberasi sferis aksial dan aberasi sferis lateral. Aberasi sferis aksial menimbulkan ketidakpastian letak bayangan sepanjang arah sumbu optik sedangkan aberasi lateral menyebabkan kekaburan bayangan titik sumber sinar berupa bundaran kekaburan pada arah tegak lurus sumbu optik.
Aberasi yang mirip seperti aberasi sferis namun lebih rumit disebut coma (koma) atau comet-shaped image dan astigmatisme yang terjadi pada objek-objek yang berada di luar sumbu utama. Aberasi dalam bentuk bayangan objek yang memanjang yang disebabkan karena perbesaran bayangan (pengaruh jarak titik objek dari sumbu utama) disebut dengan distorsi.
1. Koma
Koma adalah aberasi yang terjadi saat bayangan suatu objek terproyeksi keluar dari sumbu utama lensa. Cahaya yang merambat menuju lensa dengan sudut datang θ (tidak sejajar sumbu utama) akan terproyeksi ke titik fokus yang berbeda dan membentuk bayangan yang disebut lingkaran kromatik yang menjauhi sumbu utama lensa (koma positif) dan yang mendekati sumbu utama lensa (koma negatif). Lingkaran kromatik terbentuk karena perbedaan rasio perbesaran lensa terhadap panjang gelombang sinar yang merambat melaluinya.
2. Distorsi
Distorsi atau kelengkungan medan terjadi bila bayangan dari suatu benda yang datar (pipih) yang jauh dan tidak terletak pada sumbu utama lensa tampak melengkung. Distorsi dibedakan menjadi dua yaitu distorsi barrel dan distorsi pincushion.
3. Astigmatisme
Astigmatisme adalah kelainan pembentukan bayangan dari suatu benda titik yang jauh dari sumbu utama. Bayangan dari benda titik tidak berupa titik, tetapi dapat berupa elips, lingkaran atau garis.
Aberasi Kromatik
Aberasi kromatik terjadi bila berkas sinar polikromatik yang melewati lensa tidak hanya dibiaskan, tapi juga diuraikan warna-warni seperti warna pelangi. Setiap warna akan mempunyai titik fokus yang berbeda-beda dimana warna merah mempunyai fokus paling jauh dan warna ungu mempunyai fokus paling dekat ke pusat optik.
Aberasi Monokromatik
Aberasi monokromatik sering juga disebut aberasi tingkat ketiga merupakan aberasi yang terjadi walaupun sistem optik memiliki lensa dengan bidang sferis yang telah sempurna dan tidak terjadi dispersi cahaya sama sekali.
Sumber:
