LENSA CEMBUNG DAN LENSA CEKUNG

1. Lensa Cembung

Lensa cembung bersifat membiaskan cahaya. Lensa cembung memiliki ciri bagian tengah lebih tebal daripada bagian tepi. Sinar-sinar cahaya yang datang sejajar sumbu lensa dibiaskan menuju titik fokus (Gambar 3.2). Sinar-sinar itu membentuk bayangan nyata yang dapat diproyeksikan pada layar dan bernilai positif.

 

Gambar 3.2 Jenis lensa

(Sumber : Saeful Karim, dkk, 2008: 302)

Lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Besar pembiasan cahaya pada suatu lensa bergantung pada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaan lensa, sedangkan indeks bias bergantung pada cepat rambat cahaya dalam bahan lensa tersebut. Seperti ditunjukkan Gambar 3.3, lensa cembung tebal akan membiaskan cahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjang lensa cembung tipis.
Lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Besar pembiasan cahaya pada suatu lensa bergantung pada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaan lensa, sedangkan indeks bias bergantung pada cepat rambat cahaya dalam bahan lensa tersebut. Seperti ditunjukkan Gambar 3.3, lensa cembung tebal akan membiaskan cahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjang lensa cembung tipis.

Gambar 3.3 Pembiasaan pada lensa cembung tebal dan lensa cembung tipis

(Sumber : Saeful Karim, dkk, 2008: 302)

Bagaimana pembentukan bayangan pada lensa cembung? Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada lensa cembung, perlu kamu pahami sinar-sinar istimewa yang dimiliki lensa cembung. Sinar istimewa ini sangat penting sebagai dasar melukis pembentukan bayangan pada lensa cembung. Adapun sinar-sinar istimewa pada lensa cembung adalah sebagai berikut ditunjukkan Gambar 3.4:
1)     Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (F₁) di belakang lensa.
2)     Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F₂) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
3)     Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) diteruskan, tidak dibiaskan.

Gambar 3.4 Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)

Lensa cembung dapat menghasilkan banyak jenis bayangan, baik yang nyata maupun maya, tegak, terbalik, diperbesar atau diperkecil. Jenis bayangan yang dibentuk bergantung pada posisi benda dan panjang fokus lensa. Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cembung untuk berbagai posisi benda.
a)      Jarak benda lebih besar 2F₂
Jarak benda lebih besar 2F₂, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik, diperkecil, dan letak bayangannya di antara F₁ dan 2F₁ ditunjukkan Gambar 3.5.

Gambar 3.5 Bayangan lensa cembung dengan jarak benda lebih besar 2F₂

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)

b)     Benda diletakkan di antara 2F₂ dan F₂
Benda diletakkan di antara 2F₂ dan F₂. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik, diperbesar, dan letak bayangannya di luar 2F₁ ditunjukkan Gambar 3.6.

  Gambar 3.6 Bayangan lensa cembung dengan benda di antara 2F₂ dan F₂

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)

c)      Benda diletakkan di titik F₂
Benda diletakkan di F₂ objek. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya di tak hingga ditunjukkan Gambar 3.7.

Gambar 3.7 Bayangan lensa cembung dengan benda di titik F₂

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)

d)     Benda diletakkan di antara F₂ objek dan pusat lensa
Benda diletakkan di antara F₂ dan pusat lensa. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperbesar, dan terletak di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.8.

 

Gambar 3.8 Bayangan lensa cembung dengan benda di antara F₂ dan pusat lensa

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 250)

2. Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya berbentuk cekung lebih tipis daripada bagian tepinya. Cahaya yang lewat melalui sebuah lensa cekung dibelokkan ke arah tepi lensa atau menjauhi sumbu lensa (Gambar 3.9). Sinar-sinar sejajar dikenakan pada lensa cekung, sinar-sinar biasnya akan menyebar seolah-olah berasal dari satu titik yang disebut titik focus. Titik fokus lensa cekung berada pada sisi yang sama dengan sinar datang sehingga titik fokus lensa cekung bersifat maya atau semu dan bernilai negatif.

 

Gambar 3.9 Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar atau divergen

(Sumber : Rinie, dkk, 2008: 383)

Bagaimana pembentukan bayangan pada lensa cekung? Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada lensa cekung, terlebih dahulu harus kamu ketahui sinar-sinar istimewa pada lensa cekung. Sinar istimewa ini sangat penting sebagai dasar melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung. Adapun sinar-sinar istimewa pada lensa cekung adalah sebagai berikut ditunjukkan Gambar 3.10:
1)     Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolaholah berasal dari titik fokus.
2)     Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus lensa pertama (F₁) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
1)     Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) tidak dibiaskan.

 

Gambar 3.10 Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 248)

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa cekung di atas dapat digambarkan pembentukan bayangan oleh lensa cekung. Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cekung untuk berbagai posisi benda.
a)      Jarak benda lebih besar 2F₂
Jarak benda lebih besar dari 2F₂, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.11.

 

Gambar 3.11 Sinar dengan benda lebih besar dari 2F₂

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 249)

b)     Jarak Benda di antara 2F₂ dan F₂
Jarak benda di antara 2F₂ dan F₂, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.12.

 

Gambar 3.12 Sinar dengan benda di antara 2F₂ dan F₂

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 249)

c)      Benda diletakkan di antara F dan pusat lensa
Benda diletakkan di antara F dan pusat lensa, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung yaitu nomor 1 dan nomor 3, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa ditunjukkan Gambar 3.13.

Gambar 3.13 Sinar dengan benda di antara F dan pusat lensa

(Sumber : Wasis dan Sugeng, 2008: 249)