Sifat Bayangan Pada Lensa Cembung dan Cekung Dengan Gambar
https://www.fisikabc.com/2018/05/sifat-bayangan-pada-lensa-cembung-dan-cekung.html?m=0
Daftar Materi Fisika
Advertisement
Tentunya kalian sudah mengetahui bahwa cahaya memiliki beberapa sifat, di antaranya adalah dapat dibiaskan. Pembiasan atau refraksi adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya karena melewati dua medium yang berbeda kerapatan optiknya (indeks bias).
Benda-benda yang dapat membiaskan cahaya adalah benda bening atau tembus cahaya seperti lensa. Berdasarkan bentuknya secara umum lensa dibedakan menjadi dua macam, yaitu lensa cekung dan lensa cembung.
Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung dan lensa cekung pada proses pembiasan cahaya. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat membaca dan belajar semoga bisa paham.
Bagaimana Sifat Bayangan yang Dibentuk oleh Lensa Cembung?
Lensa cembung adalah lensa dengan bagian tengah lebih tebal daripada bagian tepi. Cahaya yang jatuh pada permukaan lensa cembung akan mengalami pembiasan. Berkas-berkas sinar datang akan dibiaskan sehingga berkas-berkas sinar biasnya mengumpul. Oleh karena itu, lensa cembung disebut juga lensa konvergen.
Untuk mengetahui sifat-sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cembung, kalian harus tahu bagaimana menggambarkan proses pembentukan bayangannya, yaitu sebagai berikut.
Melukis Pembentukan Bayangan Lensa Cembung
Untuk menggambarkan proses pembentukan bayangan pada lensa cembung, kita cukup menggunakan dua dari tiga sinar istimewa lensa cembung. Langkah-langkah yang dapat kalian gunakan untuk menentukan bayangan pada lensa cembung adalah sebagai berikut.
Langkah #1, gambarkan lensa cembung lengkap dengan bagian-bagiannya, serta sebuah garis, misalkan garis AB. Garis AB digambar untuk melambangkan tinggi benda. Adapun garis AB tidak usah terlalu tinggi atau menyesuaikan dengan ukuran lensa. Kemudian letakkan garis tersebut di depan lensa cembung, misalnya di ruang II (di antara titik fokus dan pusat kelengkungan lensa).
Langkah #2, gambarkan sinar istimewa ke-1. Terserah kalian mau memilih yang mana. Sebagai contoh, kita gunakan sinar istimewa yang pertama, yaitu sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus belakang lensa (F2). Letakkan pangkal sinar datang di titik B.
Langkah #3, gambarkan sinar istimewa ke-2. Kalian bisa memilih dua sinar istimewa yang tersisa. Sebagai contoh, kita pakai sinar istimewa yang ketiga, yaitu sinar datang melewati pusat optik lensa (O) akan diteruskan. Letakkan pangkal sinar datang di titik B.
Langkah #4, titik yang merupakan perpotongan antara sinar bias-1 dan sinar bias-2 diberi nama B’. Titik ini merupakan bayangan dari titik B. Kemudian garis tegak lurus sumbu utama ditarik dari titik B’ ke arah sumbu utama. Titik ini diberi nama A’ yang merupakan bayangan dari titik A sehingga A’B’merupakan bayangan dari garis AB.
Sampai di sini, kita sudah berhasil menggambarkan bayangan garis AB. Dari gambar di atas, kita dapat menentukan sifat bayangan yaitu nyata (karena hasil perpotongan langsung sinar bias), terbalik dan diperbesar.
Satu hal yang perlu kalian ketahui, bila benda berada di ruang I lensa cembung yaitu di antara titik O dan F2, maka bayangan benda akan berada di depan lensa dan terbentuk dari perpotongan perpanjangan sinar bias sehingga bayangan bersifat maya.
Sifat Bayangan Lensa Cembung
Berdasarkan salah satu contoh proses pembentukan bayangan benda pada lensa cembung di atas, maka maka sifat-sifat bayangan yang terbentuk ketika benda berada di ruang I, titik fokus, ruang II, pusat kelengkungan dan di ruang III lensa cembung adalah sebagai berikut.
Tabel Posisi Benda, Sifat Bayangan, dan Letak Bayangan pada Lensa Cembung
No
|
Posisi Benda
|
Sifat Bayangan
|
Letak Bayangan
|
1
|
Ruang I
|
Maya, tegak, diperbesar
|
Di depan lensa
|
2
|
Titik Fokus
|
Maya, tegak, diperbesar
|
Di depan lensa
|
3
|
Ruang II
|
Nyata, terbalik, diperbesar
|
Di belakang lensa
|
4
|
Pusat Kelengkungan
|
Nyata, terbalik, sama besar
|
Di belakang lensa
|
5
|
Ruang III
|
Nyata, terbalik, diperkecil
|
Di belakang lensa
|
Berdasarkan tabel di atas, maka dapat kita simpulkan beberapa hal mengenai sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung, yaitu sebagai berikut.
□
|
Semua bayangan maya yang dibentuk lensa cembung selalu tegak terhadap bendanya.
|
□
|
Semua bayangan nyata yang dibentuk lensa cembung pasti terbalik terhadap bendanya.
|
Bagaimana Sifat Bayangan yang Dibentuk oleh Lensa Cekung?
Lensa cekung merupakan lensa yang permukaan lengkungnya menghadap ke dalam. Ciri utama lensa cekung adalah bagian tengah lebih tipis daripada bagian pinggir atau tepi. Berbeda dengan lensa cembung yang mengumpulkan sinar (konvergen), lensa cekung memiliki sifat memancarkan/menyebarkan sinar (divergen).
Melukis Pembentukan Bayangan Lensa Cekung
Untuk menggambarkan proses pembentukan bayangan pada lensa cekung, kita cukup menggunakan dua dari tiga sinar istimewa di atas. Langkah-langkah yang dapat kalian tempuh untuk menentukan bayangan pada lensa cekung adalah sebagai berikut.
Langkah #1, gambarkan lensa cekung lengkap dengan bagian-bagiannya, serta sebuah garis, misalkan garis AB. Garis AB digambar untuk melambangkan tinggi benda. Adapun garis AB tidak perlu terlalu tinggi atau menyesuaikan saja dengan ukuran lensa. Kemudian letakkan garis tersebut di depan lensa cekung, misalnya di ruang II (di antara titik fokus dan pusat kelengkungan lensa).
Langkah #2, gambarkan sinar istimewa ke-1. Kalian bebas mau pilih yang mana. Sebagai contoh, kita akan menggunakan sinar istimewa yang pertama, yaitu sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah berasal dari titik fokus depan lensa (F1). Letakkan pangkal sinar datang di titik B.
Langkah #3, gambarkan sinar istimewa ke-2. Pilih dua sinar istimewa yang tersisa. Sebagai contoh, kita gunakan sinar istimewa yang kedua, yaitu sinar datang menuju seolah menuju titik fokus belakang lensa (F2) dibiaskan sejajar sumbu utama. Letakkan pangkal sinar datang di titik B.
Langkah #4, tarik garis perpanjangan sinar bias kedua dalam bentuk garis putus-putus. Titik yang merupakan perpotongan perpanjangan sinar bias-1 dan sinar bias-2 diberi nama B’. Titik ini merupakan bayangan dari titik B. Kemudian garis tegak lurus sumbu utama ditarik dari titik B’ ke arah sumbu utama. Titik ini diberi nama A’ yang merupakan bayangan dari titik A sehingga A’B’ merupakan bayangan dari garis AB.
Sampai di sini, kita sudah berhasil menggambarkan bayangan garis AB. Dari gambar di atas, kita dapat menentukan sifat bayangan yaitu maya (karena hasil perpotongan perpanjangan sinar bias), tegak dan diperkecil. Ketiga sifat bayangan inilah yang selalu dihasilkan oleh lensa cembung tidak peduli apakah posisi benda jauh atau dekat terhadap lensa. Letak bayangan juga selalu sama, yaitu di antara titik pusat optik (O) dan titik fokus depan lensa (F1).
Sifat Bayangan Lensa Cekung
Berdasarkan proses pembentukan bayangan benda pada lensa cekung, dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat bayangan benda yang dibentuk oleh lensa cekung adalah sebagai berikut.
□ Maya.
□ Tegak.
□ Diperkecil.
□ Terletak di depan lensa, yaitu di antara titik pusat optik (O) dan titik fokus aktif (F1).
□ Jarak bayangan lebih kecil dari jarak benda (s’ < s).
□ Jarak bayangan selalu bernilai negatif (s’ = −).
