Lensa Cekung – Pengertian, Sifat, Rumus, Sinar Istimewa dan Contoh – DosenPendidikan.Com – Untuk pembahasan kali ini kami akan memberikan ulasan mengenai Lensa Cekung yang dimana dalam hal ini meliputi pengertian, sifat, rumus, sinar istimewa dan contoh, nah agar lebih dapat memahami dan mengerti simak ulasan selengkapnya dibawah ini.
Pengertian Lensa Cekung
Lensa cekung merupakan lensa yang bagian tengahnya lebih tipis ketimbang bagian tepinya yang lebih tebal. Lensa cekung biasanya berbentuk lingkaran, walaupun ada juga lensa cekung yang tidak berupa lingkaran.
Lensa cekung seperti lensa cembung, umumnya terbuat dari kaca atau plastik sehingga lensa mempunyai indeks bias lebih besar ketimbang indeks bias udara. Lensa cekung mempunyai siat menyebarkan cahaya sehingga disebut sebagai lensa divergen, ciri-ciri lensa cekung sendiri bisa dengan mudah dilihat dari bentuknya yaitu mempunyai ciri-ciri tebal di bagian tepi dan tipis di bagian tengah.
Cahaya yang melalui lensa cekung dibelokkan ke arah tepi lensa atau menjauhi sumbu lensa. Sinar datang sejajar dikenakan pada lensa cekung, sinar-sinar akan menyebar seolah berasal dari satu titik yaitu Titik Fokus. Titik fokus lensa cekung terletak di sisi yang sama dengan sinar yang datang sehingga titik fokus lensa cekung mempunyai sifat maya atau semu dan memiliki nilai negatif.
Sifat-Sifat Bayangan Lensa Cekung
Berikut ini terdapat beberapa sifat-sifat bayangan lensa cekung, antara lain:
- Lensa cekung bersifat menyabarkan atau memancarkan sinar-sinar yang datang padanya (divergen) sehingga disebut lensa negatif.
- Lensa cekung memiliki dua titik api (titik fokus) maya dan terletak sama jauh dari titik pusat optik.
Rumus Lensa Cekung
Seperti pada lensa cembung pada lensa cekung berlaku rumus yaitu:
Keterangan:
- S’ = Jarak bayangan
- S’ = ( + ) positif, bayangan nyata
- S’ = ( – ) negatif, bayangan maya
- S = Jarak benda
- f = jarak titik a[i, bernilai negatif
Perbesaran ( m ) rumusnya yaitu:
Keterangan:
- h’ = ( – ) negatif, bayangan terbalik
- h’ = ( + ) positif, bayangan tegak
- m = ( + ) positif, bayangan tegak
- m = ( – ) negatif, bayangan terbalik
Jenis-Jenis Lensa Cekung
Ada 3 jenis lensa cekung seperti yang terlihat pada gambar di atas, yaitu cekung ganda, cekung datar dan meniskus cekung.
Bentuk lensa cekung diantaranya yaitu:
- Lensa bikonkaf yaitu lensa cekung yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang arahnya berlawanan.
- Lensa plan konkaf yaitu lensa yang dibatasi oleh satu bidang datar dan satu bidang lengkung.
- Lensa konvek konkaf yaitu lensa cekung yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang searah.
Sinar Istimewa Lensa Cekung
Berikut ini terdapat tiga sinar istimewa pada lensa cekung, antara lain:
- Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus.
- Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.
- Sinar datang melalui pusat lensa tidak dibiaskan, akan tetapi diteruskan.
Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cekung
Untuk menggambar pembentukan bayangan, Anda cukup menggunakan dua dari tiga sinar istimewa tersebut. Dengan melewatkan kedua sinar istimewa pada benda, di titik perpotongan kedua sinar bias sinar istimewa itulah bayangan tersebut terbentuk. seperti yang anda lihat pada Gambar dibawah ini:
Oleh karena benda harus diletakkan di depan lensa, bayangan yang terjadi akan selalu sama yaitu maya, tegak, dan diperkecil.
Ruang Pada Lensa Cekung
Untuk memudahkan pemeriksaan pada sifat bayangan, kita akan bagi menjadi ruang benda dan ruang bayangan. Ruang benda terbagi menjadi empat ruangan. Ruang benda dapat terlihat pada gambar berikut:
Keterangan:
- Ruang antara O dan F2 adalah ruang benda I.
- Ruang antara 2F2 dan F2 adalah ruang benda II.
- Ruang diatas 2F2 adalah ruang benda III.
- Ruang yang berda dibelakang lensa (dibelakang O) adalah ruang benda IV.
Posisi ruang bayangan pada lensa kebalikan dari posisi ruang benda. Ruang bayangan terbagi menjadi empat ruangan diantaranya:
Keterangan:
- Ruang didepan lensa adalah ruang bayangan IV.
- Ruang dibelakang lensa antara O dan F1 adalah ruang bayangan I.
- Ruang dibelakang lensa antara 2F! dan F1 adalah ruang bayangan II.
- Ruang dibelakang lensa diatas 2F1 adalah ruang bayangan III.
Aturan penggunaan ruang benda dan ruang bayangan adalah sebagai berikut:
- Jumlah ruang benda dan bayangan sama dengan 5 (lima).
- Jika nomor ruang bayangan lebih besar dari ruang benda, bayangan akan diperbesar.
- Jika nomor ruang bayangan lebih kecil dari ruang benda, bayangan akan diperkecil.
- Jika bayangan berada dibelakang lensa, sifatnya nyata dan terbalik.
- Jika bayangan berada didepan lensa, sifatnya maya dan sama tegak.
Hubungan antara Letak Benda dan Bayangan Benda pada Lensa Cekung
Diagram jejak sinar dapat digunakan untuk menentukan hubungan matematis antara letak benda dan bayangan relatif terhadap cermin. Perhatikan Gambar:
Perbandingan segitiga yang dibentuk benda dan bayangan:
Segitiga I sebangun dengan segitiga II, ambil tangen sudut yang bersilangan didapat:
Kemudian bagi persamaan (1) dengan persamaan (2), didapatkan :
Pada persamaan di atas merupakan persamaan untu lensa cekung, yaitu f negative untuk lensa cekung, dan s’ negative ketika bayangan beada di sisi lensa yang sama dengan asalnya lensa.
Hubungan antara letak benda dan letak bayangan pada lensa secara matematis memenuhi persamaan
dengan
s = Jarak benda ke lensa
s’ = Jarak bayangan ke lensa
f = Jarak titik fokus ke lensa
Perbandingan antara tinggi bayangan dan tinggi benda disebut perbesaran bayangan. Secara matematis,
dengan
M = Perbesaran bayangan
h = Tinggi benda
h’ = Tinggi bayangan
Perbesaran bayangan juga dapat diperoleh menggunakan persamaan
Tabel Perjanjian tanda untuk lensa
| Besaran | Positif, jika | Negatif, jika |
| Letak benda, s | di depan lensa (benda nyata) | di belakang benda (benda maya) |
| Letak bayangan, s’ | di belakang lensa (bayangan nyata) dan terbalik | di depan lensa (bayangan maya) dan tegak |
| Jarak fokus, f | Lensa cembung | Lensa cekung |
| Jari-jari, R | Permukaan cembung | Permukaan cekung |
| Tinggi bayangan, h’ | Bayangan tegak | Bayangan terbalik |
Kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar disebut daya lensa. Semakin dekat lensa itu memfokuskan sinar, daya lensanya semakin besar. Jika jarak titik fokus lensa adalah f, daya lensa didefiniskan sebagai kebalikan dari f, yaitu:
dengan:
P = daya lensa (dioptri)
f = jarak titik fokus lensa
Manfaat Lensa Cekung
Penggunaan lensa cekung sering dijumpai pada orang-orang dengan miopi atau rabuh jauh, memanfaatkan lensa cekung sebagai kacamata sehingga orang yang menderita miopi bisa melihat benda-benda seperti mata normal.
Selain itu, saat teropong bumi menggunakan lensa pembalik, teropongnya terlalu panjang. Nah agar okuler teropong bumi pendek, maka digunakanlah lensa pembalik yaitu lensa cekung.
Contoh Soal Lensa Cekung
Sebuah benda setinggi 10 cm berada di depan lensa cekung dengan jarak 30 cm, jika jarak fokus lensa 20 cm hitunglah:
- Jarak bayangan
- Perbesaran bayangan
- Tinggi bayangan
- Sebutkan sifat bayangannya
Jawaban:
Sifat-sifat bayangan:
- Maya “s’ bertanda “-“
- Terletak di depan lensa “S’ bertanda “-“
- Diperkecil “M = 0,4 kali”
Demikianlah pembahasan mengenai Lensa Cekung – Pengertian, Sifat, Rumus, Sinar Istimewa dan Contoh semoga dengan adanya ulasan tersebut dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian semua,, terima kasih banyak atas kunjungannya.