MATERI OPTIK PEMBIASAN PADA LENSA CEKUNG

Pembahasan

2.1.   Pembiasan pada Lensa Cekung

Seperti yang sudah kita ketahui, pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan arah rambat cahaya yang melewati dua medium yang berbeda kerapatan optikny. Pada materi sebelumnya telah kita bahas mengenai pembiasan pada kaca plan paralel, prisma, dan lensa cembung. Kemudian kita akan melanjutkan pembahasan mengenai pembiasan cahaya 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,

Gambar 1.1 Macam-macam Lensa Cekung

Sumber: www.google.co.id 

• 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 1.2. Karena bersifat menyebarkan sinar, lensa cekung disebut juga lensa divergen.

 

Gambar 1.2 Berkas sinar sejajar yang datang pada lensa cekung

Sumber: www.google.co.id

 

2.2.   Sinar-sinar Istimewa untuk Lensa Cekung 

        Seperti halnya pada lensa cembung, lensa cekung memiliki tiga sinar istimewa sebagai berikut,

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

 

                                                  Gambar 1.3 Sinar istimewa 1 lensa cekung

                                                             Sumber: www.google.co.id

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

Gambar 1.4 Sinar istimewa 2 lensa cekung

Sumber: www.google.co.id

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

 

Gambar 1.5 Sinar istimewa 3 lensa cekung

Sumber: www.google.co.id

2.3.   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 :

Gambar 1.6 Pembentukan bayangan benda pada lensa cekung menggunakan sinar-sinar istimewa

Sumber: www.google.co.id

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

2.4.   Hubungan antara Letak Benda dan Bayangan Benda pada Lensa cekung

Diagram jejak sinar dapat digunakan untuk menentukan hubungan matematis antara letak benda dan bayangan relatif terhadap cermin. Perhatikan Gambar:

Gambar 1.8 Pembentukan bayangan pada lensa cekung 

Sumber : http://google.co.id/

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 beada di sisi lensa yang sama dengan asalnya lensa. Hubungan antara letak benda dan letak bayangan pada lensa secara matematis memenuhi persamaan :

dengan

s           =          Jarak benda ke lensa

s’         =          Jarak bayangan ke lensa

f           =          Jarak titik fokus ke lensa

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:

 

Tabel 1.1 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.

---