MATERI 4: PEMBIASAN PADA LENSA CEKUNG

PEMBIASAN PADA LENSA CEKUNG

A. PEMBIASAN PADA LENSA CEKUNG

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya. Lensa cekung ini dapat disebut juga lensa negatif atau lensa konkaf. Beberapa bentuk lensa cekung sebagai berikut, 

• Lensa bikonkaf yaitu lensa cekung yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang arahnya berlawanan

• Lensa plan konkaf yaitu lensa yang dibatasi oleh satu bidang datar dan satu bidang lengkung

• Lensa konvek konkaf yaitu lensa cekung yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang searah

Berkas sinar sejajar yang datang pada lensa cekung akan dibiaskan menyebar seolah-olah berasal dari satu titik fokus, seperti yang diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Karena bersifat menyebarkan sinar, lensa cekung disebut juga lensa divergen.

 

 B. SINAR-SINAR ISTIMEWA UNTUK LENSA CEKUNG

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus

b. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.

c. Sinar datang melalui pusat lensa tidak dibiaskan, akan tetapi diteruskan

C. PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEKUNG

Untuk menggambar pembentukan bayangan, Anda cukup menggunakan dua dari tiga sinar istimewa tersebut. Dengan melewatkan kedua sinar istimewa pada benda, di titik perpotongan kedua sinar bias sinar istimewa itulah bayangan tersebut terbentuk. seperti yang anda lihat pada Gambar :

Oleh karena benda harus diletakkan di depan lensa, bayangan yang terjadi akan selalu sama yaitu maya, tegak, dan diperkecil.

D. HUBUNGAN ANTARA LETAK BENDA DENGAN BAYANGAN PADA LENSA CEKUNG

Perbandingan segitiga yang dibentuk benda dan bayangan:

Segitiga I sebangun dengan segitiga II, ambil tangen sudut yang bersilangan didapat:

Kemudian bagi persamaan (1) dengan persamaan (2), didapatkan :

Pada persamaan di atas merupakan persamaan untu lensa cekung, yaitu f negative untuk lensa cekung, dan s’ negative ketika bayangan berada di sisi lensa yang sama dengan asalnya lensa.

Hubungan antara letak benda dan letak bayangan pada lensa secara matematis memenuhi persamaan:

 

Perbandingan antara tinggi bayangan dan tinggi benda disebut perbesaran bayangan. Secara matematis,

dengan

M         =          Perbesaran bayangan

h          =          Tinggi benda

h’         =          Tinggi bayangan

Perbesaran bayangan juga dapat diperoleh menggunakan persamaan

 PERJANJIAN TANDA UNTUK LENSA

Besaran	Positif, jika	Negatif, jika
Letak benda, s	di depan lensa (benda nyata)	di belakang benda (benda maya)
Letak bayangan, s’	di belakang lensa (bayangan nyata) dan terbalik	di depan lensa (bayangan maya) dan tegak
Jarak fokus, f	Lensa cembung	Lensa cekung
Jari-jari, R	Permukaan cembung	Permukaan cekung
Tinggi bayangan, h’	Bayangan tegak	Bayangan terbalik

Kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar disebut daya lensa.Semakin dekat lensa itu memfokuskan sinar, daya lensanya semakin besar. Jika jarak titik fokus lensa adalah f, daya lensa didefiniskan sebagai kebalikan dari f, yaitu 

CONTOH SOAL

1. Panjang fokus sebuah lensa cekung (lensa divergen) 30 cm. Benda yang tingginya 5 cm terletak di sebelah kiri lensa tersebut. Tentukan jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan jika jarak benda dari lensa cekung adalah 15 cm.
Pembahasan
Diketahui :
Panjang fokus (f) = -30 cm
Panjang fokus lensa cekung bertanda negatif karena titik fokus lensa cekung tidak dilalui berkas cahaya atau bersifat maya.
Tinggi benda (h) = 5 cm
Jarak benda (s) = 15 cm
Ditanya : Jarak bayangan (s’), perbesaran bayangan (M), tinggi bayangan (h’) dan sifat bayangan
Jawab :
Gambar pembentukan bayangan benda oleh lensa cekung : 

Jarak bayangan (s’) :
1/s’ = 1/f – 1/s = -1/30 – 1/15 = -1/30 – 2/30 = -3/30
s’ = -30/3 = -10 cm
Jarak bayangan bertanda negatif artinya bayangan bersifat maya atau tidak dilewati berkas cahaya.  
Jarak bayangan 10 cm lebih kecil daripada jarak benda 15 cm.
Perbesaran bayangan (M) :
M = -s’/s = -(-10)/15 = 10/15 = 2/3 kali
Perbesaran bayangan bertanda positif artinya bayangan tegak atau tidak terbalik.
Ukuran bayangan  2/3 kali lebih kecil daripada ukuran benda.
Tinggi bayangan (h’) :
M = h’/h
h’ = M h = (2/3)5 = 10/3 = 3,3 cm
Tinggi bayangan bertanda positif artinya bayangan tegak atau tidak terbalik.
Tinggi bayangan 3,3 cm lebih kecil daripada tinggi benda 5 cm.
Sifat bayangan
Berdasarkan perhitungan di atas disimpulkan sifat-sifat bayangan benda yang dibentuk oleh lensa cekung adalah :
– maya atau berkas cahaya tidak melewati bayangan
– tegak atau tidak terbalik
– diperkecil atau ukuran bayangan lebih kecil daripada ukuran benda
– jarak bayangan lebih kecil daripada jarak benda

Daftar Pustaka

Permana, Iwan Suwarna, Optik. Bogor: Duta Grafika, 2010

Anonim. Sifat-sifat Pembentukan bayangan dan Sifat lensa. http://fisikaveritas.blogspot.com/2013/08/sifat-sifat-pembentukan-banyangan-dan.html . 2013

https://gurumuda.net/contoh-soal-lensa-cekung.htm