Lensa adalah benda tembus cahaya yang dibatasi oleh dua bidang lengkung, biasanya bidang bola, kadang-kadang bidang silinder, atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar. Lensa terdiri dari beberapa jenis; ada lensa cembung, ada lensa cekung. Lensa cembung ialah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian pinggirnya; sedangkan lensa cekung bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian pinggirnya. Lensa cembung (lensa konveks) terdiri dari beberapa macam: Lensa cembung rangkap (bi-konveks), lensa cembung datar (plano-konveks), lensa cembung cekung (konkaf-konveks). Lensa cekung (lensa-konkaf) terdiri beberapa jenis, yaitu; lensa cekung rangkap (bi-konkaf), lensa cekung datar (plano-konkaf), dan lensa cekung cembung (konveks-konkaf). Lensa cembung disebut juga lensa konvergen, karena bersifat mengumpulkan sinar-sinar. Lensa cekung disebut juga lensa divergen, karena bersifat memencarkan sinar-sinar.
Contoh Soal
Sebuah benda ditempatkan 40 cm dari sebuah lensa yang berjarak fokus 25 cm. Tentukan sifat-sifat bayangan yang dihasilkan benda dengan metode gambar jika:
a. lensanya cembung,
b. lensanya cekung!
Penyelesaian
a. lensa cembung
Pembentukan bayangan pada lensa dapat menggunakan dua sinar istimewa. Misalnya kita menggunakan dua sifat sinar istimewa, yaitu:
1. Sifat sinar istimewa 1: Sinar yang menuju fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama
b. lensa cekung
Pembentukan bayangan pada lensa dapat menggunakan dua sinar istimewa. Misalnya kita menggunakan dua sifat sinar istimewa, yaitu:
1. Sifat sinar istimewa 2: Sinar yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah dari fokus
Hubungan Antar Besaran
Sedangkan perjanjian tanda untuk menggunakan
persamaan di atas pada lensa tipis yaitu:
s bertanda (+) jika benda terletak di depan lensa
(benda nyata)
s bertanda (-) jika benda terletak di belakang
lensa (benda maya)
s’ bertanda (+) jika bayangan terletak di belakang
lensa (bayangan nyata)
s’ bertanda (-) jika bayangan terletak di depan
lensa (bayangan maya)
f bertanda (+) untuk lensa
cembung/konveks/konvergen
f bertanda (-) untuk lensa cekung/konkaf/divergen
h’ bertanda (+) menyatakan bayangan tegak (maya)
Contoh Soal
1) Sebuah benda diletakkan 30 cm di depan
lensa konvergen dengan jarak fokus 15 cm. Tentukan:
a) letak bayangan
b) perbesaran bayangan
c) sifat-sifat bayangan
Penyelesaian
Diketahui:
s = +30 cm (di depan
lensa)
f = +15 cm (lensa cembung)
Ditanya:
a) s’ = ... ?
b)
M =
.....?
c)
sifat-sifat
bayangan?
2) Sebuah benda diletakkan 30 cm di depan
lensa divergen dengan jarak fokus 15 cm. Tentukan:
a) letak
bayangan
b) perbesaran
bayangan
c) sifat-sifat
bayangan
Penyelesaian
Diketahui:
s = +30 cm (di depan
lensa)
f = -15 cm (negatif karena
lensa cekung)
Ditanya:
a) s’ = ... ?
b) M =
.....?
c) sifat-sifat
bayangan?
Indeks Bias
Indeks bias mutlak suatu medium dapat dipandang sebagai suatu ukuran kemampuan medium itu untuk membelokkan cahaya. Medium yang memiliki indeks bias lebih besar adalah medium yang lebih kuat membelokkan cahaya. Persamaan Snellius menyatakan bahwa:
Persamaan Pembuat Lensa
Jarak fokus lensa dalam suatu medium berhubungan dengan jari-jari kelengkungan bidang depan dan bidang belakang lensa dan indeks bias bahan lensa, yang dinyatakan dengan:
Dimana:
n2 =
indeks bias bahan lensa
n1 =
indeks bias medium di sekitar lensa
R = jari-jari
bidang lengkung
R1
atau R2 (+) untuk bidang cembung
R1 atau R2 (-) untuk bidang cekung
R1 atau R2 (~) untuk bidang datar
Persamaan di atas sering digunakan untuk menetukan jarak fokus lensa yang ingin dibuat oleh para pembuat lensa sehingga disebut persamaan pembuat lensa.
Contoh Soal
Jarak fokus sebuah lensa ketika berada di udara
adalah 12 cm. Berapakah jarak fokus lensa jika lensa itu dicelupkan ke dalam
air? Indeks bias lensa = 1,5 dan indeks bias air = 4/3.
Penyelesaian:
Kuat Lensa
Besaran yang menyatakan ukuran lensa dinamakan kuat lensa/daya lensa (P) yang secara matematis dirumuskan dengan:
Contoh Soal
Di depan sebuah lensa ditempatkan benda sejauh 30 cm. Ternyata bayangan yang terjadi berada 15 cm dibelakang lensa. Tentukan daya lensa yang digunakan tersebut.
Penyelesaian
Diketahui:
S = 30 cm
S’ = 15 cm
Ditanyakan: P = …?
Jawab:
- Materi Besaran dan Satuan
- Materi Pengukuran
- Materi Vektor
- Materi Kinematika Gerak Lurus
- Materi Dinamika Gerak Lurus
- Materi Gerak Melingkar
- Materi Dinamika Rotasi dan Keseimbangan Benda Tegar
- Materi Suhu dan Kalor
- Materi Impuls dan Momentum
- Materi Usaha Energi dan Daya
- Materi Mekanika Fluida
- Materi Optik
- Materi Gelombang Bunyi
- Materi Teori Kinetik Gas dan Termodinamika
- Materi Listrik Statis
- Materi Rangkaian Arus Searah
- Materi Medan Magnet
- Materi Arus dan Tegangan Listrik Bolak-balik
- Materi Fisika Modern dan Radioaktivitas
Posts
No comments:
Post a Comment