Rumus Lensa Cekung, Sifat Bayangan, dan Contoh Soalnya

Rumus Lensa Cekung, Sifat Bayangan, dan Contoh Soalnya – Dalam ilmu Fisika tentunya kita mengenal istilah tentang lensa. Apa itu lensa? Lensa tentunya berbeda dengan cermin. Jika lensa merupakan benda bening yang memiliki dua bidang pembatas berbentuk bidang lengkung. Maka cermin merupakan permukaan licin yang menghasilkan bayangan benda secara sempurna. Lensa ini pada umumnya mempunyai kemampuan untuk membelokkan dan membiaskan cahaya.

Lensa secara umum berasal dari plastik atau kaca yang mempunyai indek bias lebih besar dibandingkan indek bias udara. Lensa tersebut dapat dibagi menjadi dua jenis yaitu lensa cekung dan lengsa cembung. Namun jenis lensa yang akan saya bahas adalah cekung. Maka dari itu di dalam artikel ini terdapat pembahasan lengkap mengenai pengertian lensa cekung, rumus lensa cekung, sifat bayangan lensa cekung, sinar istimewa lensa cekung dan contoh soal lensa cekung.

Jenis Jenis Bentuk Lensa
Jenis Jenis Bentuk Lensa

Lensa cekung memiliki bentuk yang berasal dari plan konkaf, konveks konkaf, dan bikonkaf. Lensa cekung dapat dinamakan dengan lengsa konkaf karena permukaan lengkunganya mengarah ke dalam. Maka dari itu lensa memiliki bentuk yang bagian tengahnya tipis dibandingkan bagian lensa atas atau bawah lensa. Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang rumus lensa cekung, sifat bayangan lensa cekung, sinar istimewa lensa cekung dan contoh soal lensa cekung. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.

Contents

Rumus Lensa Cekung, Sifat Bayangan, dan Contoh Soalnya

Lensa cekung bersifat divergen atau menyebarkan cahaya. Berkas cahaya yang mengenai permukaan pada lensa cekung membuat cahaya ini dibiaskan menuju banyak titik. Biasanya kita banyak menemui penggunaan lensa cekung dalam kaca mata miopi (rabun jauh) dan adapula yang terdapat dilensa pembalik teropong untuk melihat benda benda yang jauh.

Bagaimana sifat bayangan lensa cekung? Bagaimana rumus lensa cekung? Bagaimana sinar istimewa lensa cekung? Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal lensa cekung? Pada umumnya berkas sinar yang datang menuju lensa cekung berasal dari dua arah berbeda sehingga di dalamnya terdapat dua titik fokus. Lensa bagian depan digunakan untuk tempat berkas sinar yang datang, sedangkan lensa bagian belakang digunakan untuk titik fokus sejati. Lensa cekung memiliki beberapa ruang seperti di bawah ini:

Pembagian Ruang Lensa Cekung
Pembagian Ruang Lensa Cekung

Lensa cekung memiliki salah satu karakeristik yaitu bayangan yang dihasilkan selalu bersifat maya, tegak dan diperkecil.

Baca juga : Rumus Gaya Gesek Beserta Contoh Soal dan Pembahasan

Pengertian Lensa Cekung

Apa yang dimaksud lensa cekung? Lensa cekung adalah lensa yang mempunyai bagian tengah lebih tipis daripada bagian tepi. Biasanya lensa cekung ini memiliki bentuk lingkaran, mesklipun lensa cekung adapula yang tidak berbentuk lingkaran. Di bawah ini terdapat ilustrasi masuknya berkas cahaya pada lensa cekung:

Masuknya Berkas Cahaya ke Lensa Cekung
Masuknya Berkas Cahaya ke Lensa Cekung

Cahaya yang masuk ke lensa cekung akan dibelokkan menjauhi sumbu lensa atau ke arah tepi lensa. Sinar yang mengenai lensa cekung tersebut datangnya sejajar, namun sinarnya akan menyebar seakan akan asalnya dari titik fokus atau satu titik. Letak titik fokus lensa cekung ada di sisi yang sama dengan datangnya sinar sehingga sifat titik fokus lensa cekung adalah semu atau maya dan nilai yang dimiliki negatif.

Sinar Istimewa Lensa Cekung

Setelah menjelaskan tentang pengertian lensa cekung di atas, selanjutnya saya akan membahas tentang jalannya sinar istimewa pada lensa cekung. Materi ini perlu anda pahami sebelum mengetahui rumus lensa cekung, sifat bayangan lensa cekung dan contoh soal lensa cekung. Dalam lensa cekung terdapat tiga sinar istimewa yaitu meliputi:

Pertama
Datangnya sinar sejajar dengan sumbu utama, kemudian dibiaskan seakan akan mengenai titik fokus depan lensa.

Sinar Istimewa Lensa Cekung

Kedua
Datangnya sinar seakan akan mengarah ke titik fokus, kemudian dibiaskan sejajar ke sumbu utama.

Sinar Istimewa Lensa Cekung

Ketiga
Datangnya sinar mengarah ke pusat lensa sehingga arahnya tidak berubah.

Sinar Istimewa Lensa Cekung

Baca juga : Contoh Soal Momentum dan Impuls Beserta Pembahasannya

Pembentukan Bayangan Lensa Cekung

Setelah mempelajari tentang pengertian lensa cekung dan sinar istimewa lensa cekung di atas, selanjutnya saya akan membahas tentang sifat bayangan lensa cekung. Materi ini perlu anda pahami sebelum mengetahui rumus lensa cekung dan contoh soal lensa cekung. Bayangan pada lensa cekung dibentuk menggunakan 2 dari 3 sinar istimewa pada lensa tersebut. Bayangan benda tersebut menghasilkan perpotongan dua sinar istimewa.

Kita buat permisalan letak benda ada diantara 2f dan f di depan lensa cekung. Maka dari itu, kita dapat mengetahui terbentuknya sifat bayangan dan proses pembentukan bayangan lensa cekung menggunakan langkah langkah seperti berikut:

Langkah 1
Benda yang dikenai datangnya sinar sejajar dengan sumbu utama dibiaskan seakan akan melalui fokus.

Contoh Pembentukan Bayangan Lensa Cekung

Langka 2
Benda dikenai berkas cahaya melalui pusat lensa sehingga arahnya tidak berubah.

Contoh Pembentukan Bayangan Lensa Cekung

Langkah 3
Gambar hasil bayangan yang berasal dari perpotongan dua berkas sinar di langkah pertama dan langkah kedua.

Contoh Pembentukan Bayangan Lensa Cekung

Berdasarkan contoh pembentukan bayangan lensa cekung di atas, kita dapat menarik kesimpulan terkait sifat bayangan pada lensa tersebut. Hasil bayangan di atas berbentuk maya, tegak dan diperkecil. Maka dari itu sifat bayangan lensa cekung adalah selalu maya, tegak dan diperkecil.

Rumus Lensa Cekung

Selain pengertian lensa cekung, sinar istimewa lensa cekung dan sifat bayangan pada lensa cekung tersebut. Adapula rumus yang digunakan untuk mencari besar nilai lensa cekung tersebut. Adapun rumus yang digunakan yaitu:

Rumus Jarak Lensa Cekung

Keterangan:
s = Jarak benda
s’ = Jarak bayangan (+ = nyata, – = maya)
f = Jarak titik api, memiliki nilai negatif

Rumus Perbesaran Bayangan Lensa Cekung

Perbesaran bayangan pada lensa cekung dapat dirumuskan dalam persamaan seperti di bawah ini:

Rumus Perbesaran Bayangan Lensa Cekung

Keterangan:
M = Perbesaran bayangan
s = Jarak benda ke lensa (cm)
s’ = Jarak bayangan dari lensa (cm)
h = Tinggi benda (cm)
h’ = Tinggi bayangan (cm)

Rumus Kekuatan Lensa

Rumus Kekuatan Lensa

Keterangan:
P = Kekuatan lensa (Dioptri atau D)
f = Jarak folus lensa (cm)

Contoh Soal Lensa Cekung

Setelah menjelaskan tentang pengertian lensa cekung, sinar istimewa lensa cekung, pembentukan bayangan lensa cekung, sifat bayangan lensa cekung dan rumus lensa cekung di atas. Selanjutnya saya akan membagikan contoh soal terkait rumus tersebut yaitu meliputi:

Tentukan jarak benda dan jarak bayangan benda secara berturut turut pada lensa cekung yang kekuatannya 20 dioptri dan menghasilkan ukuran 1/4 bendanya?

Pembahasan,
Diketahui : P = -20, M = -1/4 (negatif, bayangan bersifat maya)
Ditanyakan : s dan s’ = ?
Jawab :
Langkah pertama menentukan jarak bayangan dengan persamaan s di bawah ini:
M = s’ / s
s’ = M x s
s’ = -1/4 x s
s’ = -s/4

Selanjutnya kita menentukan nilai fokus pada contoh soal lensa cekung ini menggunakan rumus berikut:
P = 100/f
f = 100/20
f = 5 cm

Kemudian mencari jarak benda dengan cara:
1/f = 1/s + 1/s’
-1/5 = 1/s + 1/(-s/4)
-1/5 = -3/s
s = -3 x -5 = 15 cm

Catatan:
Lensa cekung memiliki nilai fokus yang selalu negatif (-)

Langkah terakhir menentukan jarak bayangannya yaitu:
s’ = -s/4
s’ = -15/4
s’ = 3,75 cm
Jadi jarak benda dan jarak bayangan benda secara berturut turut adalah 15 cm dan 3,75 cm.

Sekian penjelasan mengenai rumus lensa cekung, sifat bayangan lensa cekung, sinar istimewa lensa cekung dan contoh soal lensa cekung. Lensa cekung biasanya dimanfaatkan sebagai kaca mata penderita miopi atau rabun jauh dan umumnya digunakan pada lensa pembalik teropong bumi. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah berkunjung di blog ini.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here