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.
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:
Perhatikanlah ilustrasi pada gambar di atas maka kalian akan menemukan ciri ciri lensa cekung. Jenis lensa ini 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:
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.
Kedua
Datangnya sinar seakan akan mengarah ke titik fokus, kemudian dibiaskan sejajar ke sumbu utama.
Ketiga
Datangnya sinar mengarah ke pusat lensa sehingga arahnya tidak berubah.
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.
Langka 2
Benda dikenai berkas cahaya melalui pusat lensa sehingga arahnya tidak berubah.
Langkah 3
Gambar hasil bayangan yang berasal dari perpotongan dua berkas sinar di langkah pertama dan langkah kedua.
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:
Keterangan:
s = Jarak benda
s’ = Jarak bayangan (+ = nyata, – = maya)
f = Jarak titik api, memiliki nilai negatif
Rumus Perbesaran Bayangan Lensa Cekung
Sering kali kita akan berjumpa dengan soal lensa cekung yang menuntut untuk menghitung perbesaran bayangan. Sayangnya, tak semua mampu menyelesaikan persoalan tersebut dengan benar karena lupa seperti apa rumusnya. Perbesaran bayangan pada lensa cekung dapat dirumuskan dalam persamaan seperti di bawah ini:
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
Memahami rumus kekuatan lensa cekung menjadi salah satu aspek yang memang harus dihafalkan oleh siswa. Karena sedikit banyak kalian akan diminta mengerjakan soal lensa cekung ketika ujian berlagsung.
Nah, rumus kekuatan lensa sendiri cukup mudah untuk dihafalkan karena hanya memiliki 2 simbol utama saja. Sebelum beranjak ke materi selanjutnya maka simaklah rumus hitung berikut:
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.
