Lensa Cembung dan Cekung: Sinar Istimewa dan Rumus Persamaan

KITA sudah mempelajari cermin cekung (konkaf) dan cembung (konveks). Kali ini pelajaran selanjutnya yaitu memahami lensa cekung dan lensa cembung.

Sudah siap mempelajari lensa cekung dan cembung. Langsung saja kita simak penjelasannya sebagaimana dilansir dari buku Ilmu Pengetahuan Alam Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2.

Pembentukan bayangan pada lensa

Pernahkah menggunakan lup atau kaca pembesar? Lup memiliki bagian utama berupa lensa cembung yang berfungsi memperbesar bayangan benda yang akan diteliti. Lensa ialah benda bening yang memiliki permukaan berbentuk cekung atau cembung dan berfungsi membiaskan cahaya. 

Baca juga : Cermin Cekung: Sinar Istimewa, Melukis Bayangan, Persamaan, Contoh Soal

Penggunaan lensa cembung terdapat di lup atau kaca pembesar, kacamata untuk mengoreksi rabun jauh atau hyperopia, kamera, teleskop, mikroskop, proyektor, dan sel surya multi-junction.

Lensa secara umum ada yang berbentuk cembung dan cekung. Jika dipegang, lensa cembung bagian tengahnya lebih tebal dari bagian pinggir. Lensa cekung bagian tengahnya lebih tipis dari bagian pinggirnya. Perhatikan gambarnya di bawah ini.

Baca juga : Sinar Istimewa pada Cermin Cembung dan Contoh Soal

 

Keterangan: F yaitu titik fokus aktif dan M yaitu perbesaran bayangan. 

Baca juga : Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar dan Lengkung

Sinar istimewa pembiasan cahaya oleh lensa cembung

Penerapan hukum pembiasan cahaya pada benda ternyata menentukan sinar-sinar istimewa pada pembiasan cahaya oleh lensa cembung. Berikut sinar-sinar istimewa pada lensa cembung.

1. Suatu sinar datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan menuju titik fokus aktif (F1) di belakang lensa.

Baca juga : Cahaya dan Sifatnya: Merambat Lurus, Dipantulkan, Dibiaskan, Gelombang Elektromagnetik

 

 

Baca juga : Pemanfaatan Getaran, Gelombang, dan Bunyi dalam Teknologi

2. Suatu sinar datang melalui titik fokus pasif (F2) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

 

 

Baca juga : Bagian-Bagian Telinga Manusia serta Proses Mendengar pada Hewan

3. Suatu sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.

Baca juga : Memahami Getaran, Gelombang, Bunyi, Rumus, dan Contoh Soal

 

 

Ingatlah kembali tentang peristiwa pembiasan! Saat melalui dua medium yang berbeda, besar kecepatan cahaya akan berubah, sehingga cahaya akan tampak dibelokkan. Ini seperti pada peristiwa sendok yang tampak bengkok bila diletakkan di dalam gelas berisi air.

Baca juga : Sistem Ekskresi pada Manusia, Organ-Organ, dan Gangguannya 

Bagaimanakah cara melukis pembentukan bayangan pada lensa? Jika benda diletakkan di depan lensa cembung akan membentuk bayangan. Perhatikan gambar di bawah ini.

 

 

Baca juga : Mengenal Makhluk Hidup Kelompok Protista, Monera, dan Jamur

Pembentukan bayangan pada lensa cembung membutuhkan sekurang-kurangnya dua sinar istimewa. Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cembung bergantung pada posisi benda. 

Setelah memahami cara melukiskan bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung, coba sekarang lukiskan letak bayangan benda jika benda diletakkan di antara fokus dan lensa cembung.

Baca juga : Bagaimana Pembiasan Cahaya Terjadi? Ini Prosesnya

Sinar istimewa pembiasan cahaya oleh lensa cekung

Pada pembiasan lensa cekung juga berlaku sinar-sinar istimewa ketika kita hendak membuat bayangan pada lensa. Berikut sinar-sinar istimewa pada pembiasan cahaya oleh lensa cekung. Penggunaan lensa cekung terdapat di kacamata untuk mengoreksi rabun jauh atau miopia, lubang intip di pintu kamar hotel, teleskop bersama lensa cembung, perangkat laser, kamera bersama lensa cembung, lampu flash, dan teropong bumi bersama lensa cembung.

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa seolah-olah dibiaskan berasal dari titik fokus aktif (F) di depan lensa.

Baca juga : Proses Penyelidikan Ilmiah IPA dan Hasil Kumpulan Pengetahuannya

 

 

2. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus pasif (F) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

Baca juga : Fungsi Sitoplasma pada Sel Hewan dan Tumbuhan

 

 

Baca juga : Berhitung Perkalian dan Pembagian Bilangan Bulat serta Sifat-sifatnya

3. Sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.

 

 

Baca juga : Mikrometer Sekrup: Pengertian, Cara Menghitung, Bagian, dan Fungsi

Jika ketiga sinar istimewa yang berasal dari sebuah benda dilukiskan pada satu lensa, akan terbentuk bayangan benda seperti gambar di bawah ini.

Baca juga : Mekanisme Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun pada Tumbuhan

 

 

Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung bergantung pada posisi benda. Sifat bayangan pada lensa cekung dapat ditentukan melalui bantuan diagram sinar dan sinar-sinar istimewa. 

Baca juga : 12 Contoh Simbiosis Komensalisme dan Penjelasannya

Selain melalui kegiatan di atas, sifat-sifat bayangan benda oleh lensa cekung juga dapat ditentukan melalui Dalil Esbach seperti pada lensa cembung. Perhatikan kembali Dalil Esbach yang sudah pernah kamu pelajari sebelumnya.

Catatan: Pada lensa cekung, benda yang terletak di depan lensa akan selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, diperkecil, dan terletak di depan lensa.

Persamaan pada lensa

Persamaan pada lensa cembung sama dengan persamaan pada lensa cekung. Hubungan antara jarak fokus (f), jarak bayangan (s'), dan jarak benda (s) adalah sebagai berikut.

Baca juga : Pengertian Spora, Ciri, dan 3 Contoh Tumbuhannya

Jarak bayangan

1/f = 1/s + 1/s'

Perbesaran bayangan

M = |s'/s| = |h'/h|

Pada lensa cembung, titik fokus bernilai positif (sama seperti pada cermin cekung). Sedangkan pada lensa cekung, titik fokus bernilai negatif (sama seperti pada cermin cembung).

Baca juga : Tekanan Hidrostatis: Pengertian, Rumus, dan Contoh Soal

Setiap lensa punya kemampuan yang berbeda-beda dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar. Kemampuan lensa dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar disebut kuat lensa (D) dan memiliki satuan dioptri. 

Kuat lensa merupakan kebalikan dari panjang fokus. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.

D = 1/f

Baca juga : Mekanisme Pernapasan dan Gangguan pada Sistem Pernapasan Manusia

Syaratnya, f harus dinyatakan dalam meter (m). Jika f dalam sentimeter (cm), rumusnya menjadi berikut.

D = 100/f

Nah, itulah materi pelajaran tentang lensa cembung dan lensa cekung. Selamat belajar ya dan tetap semangat. (Z-2)