PEMBIASAN PADA LENSA CEMBUNG DAN CEKUNG

Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung

Lensa cembung (konveks) adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepi. Lensa cembung bersifat konvergen atau mengumpulkan berkas sinar yang datang sejajar sumbu utama lensa. Pada lensa cembung terdapat tiga sinar istimewa yang digunakan untuk melukiskan proses pembentukan bayangan. Sinar-sinar istimewa tersebut adalah sebagai berikut.

■ Sinar istimewa 1: Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (F1) di belakang lensa.

■ Sinar istimewa 2: Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

■ Sinar istimewa 3: Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) akan tidak dibiaskan melainkan diteruskan.

Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung sangat bervariasi bergantung pada jarak benda terhadap lensa. Berikut ini macam-macam sifat bayangan pada lensa cembung yang penulis sajikan dalam bentuk tabel.

Tabel Posisi Benda, Sifat Bayangan, dan Letak Bayangan pada Lensa Cembung

No	Posisi Benda	Sifat Bayangan	Letak Bayangan
1	Ruang I	Maya, tegak, diperbesar	Di depan lensa
2	Titik Fokus	Maya, tegak, diperbesar	Di depan lensa
3	Ruang II	Nyata, terbalik, diperbesar	Di belakang lensa
4	Pusat Kelengkungan	Nyata, terbalik, sama besar	Di belakang lensa
5	Ruang III	Nyata, terbalik, diperkecil	Di belakang lensa

Khusus pada lensa cembung, jumlah nomor ruang benda dengan nomor ruang bayangan sama dengan lima. Secara matematis, rumus normor ruang benda dan bayanga pada lensa cembung adalah sebagai berikut.

Nomor ruang benda + nomor ruang bayangan = V

Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepi. Lensa cekung bersifat divergen yaitu menyebarkan/memancarkan berkas-berkas sinar yang datang sejajar sumbu utama. Sama seperti lensa cembung, pada lensa cekung juga terdapat tiga sinar istimewa yang dapat dipergunakan untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa. Tiga sinar istimewa lensa cekung tersebut adalah sebagai berikut.

■ Sinar istimewa 1: Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus (F1) di depan lensa.

■ Sinar istimewa 2: Sinar datang yang seolah-olah menuju titik fokus (F2) di belakang lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

■ Sinar istimewa 3: Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) akan tidak dibiaskan melainkan diteruskan.

Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung selalu sama tidak dipengaruhi posisi benda pada lensa. Pengaruh jarak benda terhadap sifat bayangan yaitu semakin jauh posisi benda terhadap lensa cekung, maka bayangan yang terbentuk akan semakin kecil dan begitupun sebaliknya. Berikut ini adalah daftar sifat bayangan pada lensa cekung.

■	Maya
■	Tegak
■	Diperkecil
■	Terletak di depan lensa, yaitu di antara titik pusat optik (O) dan titik fokus aktif (F1)
■	Jarak bayangan lebih kecil dari jarak benda (s’ < s)
■	Jarak bayangan selalu bernilai negatif (s’ = −)

Rumus-Rumus pada Lensa Cembung dan Cekung

Secara umum, persamaan-persamaan yang berlaku pada lensa cembung juga berlaku pada lensa cekung. Yang membedakan hanyalah harga positif atau negatif dari jarak fokus kedua lensa tersebut. Adapun rumus-rumus pada lensa cembung dan cekung antara lain sebagai berikut.

1. Rumus Jarak Fokus, Jarak Benda dan Jarak Bayangan

Rumus hubungan antara jarak fokus (f), jarak benda (s), jarak bayangan (s’) dan jari-jari kelengkungan lensa adalah sebagai berikut.

1	=	1	+	1
f		s		s'

Karena f = ½ R maka rumus di atas bisa kita ubah menjadi:

2	=	1	+	1
R		s		s'

Keterangan:

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

f = jarak fokus

R = jari-jari lensa

Beberapa hal yang perlu diperhatikan apabila menggunakan dua rumus di atas adalah sebagai berikut.

No.	Lensa Cembung	Lensa Cekung
1	Jarak fokus bernilai positif	Jarak fokus bernilai negatif
2	Jari-jari kelengkungan bernilai positif	Jari-jari kelengkungan bernilai negatif
3	Jarak bayangan bernilai positif atau negatif	Jarak bayangan bernilai negatif

2. Rumus Perbesaran Bayangan

Perbesaran bayangan pada lensa cembung dan cekung didefinisikan sebagai perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda atau perbandingan antara jarak bayangan dengan jarak benda. Secara matematis, rumus perbesaran bayangan pada lensa dituliskan sebagai berikut.

M	=	h'	=	s’
		h		s

Keterangan:

M = perbesaran bayangan

h' = tinggi bayangan

h = tinggi benda

s’ = jarak bayangan

s = jarak benda

3. Rumus Kekuatan Lensa

Kekuatan lensa memiliki dua pengertian yang berbeda untuk lensa cembung dan lensa cekung. Pada lensa cembung, kekuatan lensa diartikan sebagai kemampuan lensa untuk mengumpulkan sinar. Sedangkan pada lensa cekung, kekuatan lensa di artikan sebagai kekuatan lensa untuk menyebarkan sinar. Kuat lensa memiliki satuan dioptri, berbanding terbalik dengan jarak fokus lensa dalam satuan meter. Sehingga secara matematis, rumus kekuatan lensa dituliskan sebagai berikut.

P	=	1
		f

Keterangan:

P = kekuatan lensa (dioptri = D)

f = jarak fokus (m)

Catatan:

Pada lensa cekung, jarak fokus berharga negatif oleh karena itu nilai kekuatan lensa juga berharga negatif.