Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung dan Cekung

Lensa atau sering disebut kanta adalah sebuah alat untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya.Lensa paling awal tercatat di Yunani Kuno, dengan sandiwara AristophanesThe Clouds (424 SM) menyebutkan sebuah gelas-pembakar (sebuah lensa cembung digunakan untuk memfokuskan cahaya matahari untuk menciptakan api). Ada beberapa macam lensa yaitu lensa konveks/lensa cembung/lensa konvergen/lensa positif dan lensa cekung.

A. Lensa Cembung
Lensa cembung merupakan lensa yang bagian tengahnya memiliki ketebalan lebih daripada bagian tepi. Lensa cembung biasanya memiliki bentuk lingkaran dan terbuat dari kaca atau plastik sehingga lensa memiliki indeks bias lebih besar ketimbang indeks bias udara. Lensa cembung bersifat mengumpulkan sinar (konvergen). Lensa cembung memiliki dua titik pusat kelengkungan (R=2f)

Karakteristik Cermin Cembung

Lensa cembung memiliki kegunaan besar bagi kehidupan manusia, mulai dari pemanfaatannya di kacamatan, kamera, teropong, dan masih banyak lagi. Lensa cembung berfungsi untuk mengumpulkan berkas sinar. Lensa ini disebut lensa positif karena memiliki jarak fokus positif dan menghasilkan bayangan nyata. Lensa cembung terdiri dari:

  • Lensa bikonveks (cembung ganda)
  • Lensa plan-konveks (cembung datar)
  • Lensa konveks-konkaf (cembung cekung)

Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cembung
Untuk dapat mengetahui pembentukan bayangan pada lensa cembung maka perlu mengetahui sinar-sinar istimewa yang terjadi pada lensa cembung. Pada lensa cembung dikenal tiga berkas sinar istimewa, tiga berkas sinar istimewa tersebut adalah;

  • Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus
  • Sinar datang melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama
  • Sinar datang melalui titik optik akan diteruskan.

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (f2) dibelakang lensa

Pembentukan Bayangan

2. Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (f1) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

Bayangan 2

3. Sinar datang melewati titik pusat optik (O) diteruskan, tidak dibiaskan

Bayangan 3

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa cembung di atas dapat digambarkan pembentukkan bayangan oleh lensa cembung.

Salah satu alat di sekitar kita yang menggunakan lensa cembung adalah lup. Lup memiliki bagian utama berupa lensa cembung yang berfungsi untuk memperbesar ukuran benda yang akan diteliti. Lensa adalah benda bening yang memiliki permukaan berbentuk cekung atau cembung dan berfungsi untuk membiaskan cahaya.

B. Lensa Cekung
Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis dari bagian tepinya. Lensa cekung berfungsi untuk menyebarkan berkas sinar. Lensa ini disebut lensa negatif karena memiliki jarak fokus negatif yang menghasilkan bayangan maya. Lensa cekung terdiri dari;

  • Lensa bikonkaf (cekung ganda)
  • Lensa plan-konkaf (cekung datar)
  • Lensa konkaf-konveks (cekung cembung)

Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar (divergen). Berbeda dengan cermin, lensa dapat meneruskan cahaya dari kedua sisinya. Oleh karena itu lensa cekung memiliki dua buah titik pusat kelengkungan (R=2f). Bagian-bagian lensa cekung dapat digambarkan sebagai berikut.

Lensa Cekung

Untuk mengetahui pembentukan bayangan pada lensa cekung, maka harus mengetahui sinar-sinar istimewa yang terjadi pada lensa cekung. Pada lensa cekung dikenal pula tiga berkas sinar istimewa, tiga berkas sinar istimewa tersebut adalah;

  • Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskanseolah-olah berasal dari titik fokus
  • Sinar datang menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama
  • Sinar datang melalui titik optik akan diteruskan.

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus (F1)

cEKUNG 1

2. Sinar datangseolah-olah menuju titik fokus lensa kedu (F2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama

Cekung 2

3. Sinar datang melewati pusat optik lena (O) tidak dibiaskan

Cekung 3

Lensa cekung dapat dimanfaatkan bagi penderita rabun jauh (miopi). Penderita miopi tidak dapat melihat benda yang jauh secara jekas dehingga bayangan benda jatuh di depan retina. Dengan bantuan lensa cekung, bayangan benda tersebut akan disebarkan sehingga jatuh tepat di retina.

Lensa cekung juga dapat dimanfaatkan pada teropong. Dalam teropong lensa cekung berfungsi untuk membalikan bayangan yang dihasilkan lensa cembung sehingga menjadi tegak

Ada beberapa istilah dari bagian lensa, antara lain;

  1. Aperture : diameter lensa
  2. Pusat optik : titik pada lensa dimana berkas sinar yang melalui titik ini akan diteruskan.
  3. Sumbu lensa : sumbu yang melalui pusat optik dan membelah lensa menjadi dua bagian.
  4. Sumbu utama : garis lurus yang melalui pusat optik dan tegak lurus dengan sumbu lensa.
  5. Fokus utama : titik dimana berkas sinar sejajar akan dikumpulkan atau titik dimana seolah-olah berkas sinar mulai disebarkan.
pembentukan bayangan pada lensa, bayangan pada lensa ganda, lensa yang membiaskan cahaya menyebar adalah lensa, proses pembentukan bayang di lensa cembung dan cek