SINAR ISTIMEWA DAN PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEKUNG

Posted by on 18 January 2018 - 3:43 PM

Edutafsi.com - Sinar-sinar Istimewa Lensa Cekung. Salah satu benda tembus cahaya yang dapat menyebabkan terjadinya pembiasan cahaya adalah lensa. Berdasarkan bentuk bidang batas atau bentuk permukaannya, lensa dibedakan menjadi lensa cembung dan lensa cekung. Karena memiliki bentuk permukaan yang berbeda, sifat pembiasan pada lensa cekung dan lensa cembung juga menunjukkan perbedaan. Pada kesempatan sebelumnya, edutafsi telah membahas bagaimana sifat pembiasan cahaya pada lensa cembung dan sinar-sinar istimewanya. Sebagai bahan belajar lanjutan, kali ini akan dibahas bagaimana sifat pembiasan cahaya pada lensa cekung, sinar istimewa lensa cekung, dan pembentukan bayangan pada lensa cekung.

A. Hukum Pembiasan Cahaya

Ketika memasuki bahan atau medium yang berbeda kerapatan optiknya, laju cahaya akan mengalami perubahan. Ketika cahaya masuk ke suatu bahan, laju dan panjang gelombang cahaya akan berkurang sedangkan frekuensinya tidak berubah. Besaran yang menentukan laju cahaya di dalam suatu bahan disebut indeks bias. Besaran ini merupakan perbandingan laju cahaya di udara dengan laju cahaya di dalam suatu medium.

Perbedaan laju cahaya di udara dan di dalam bahan menimbulkan fenomena yang menarik. Ketika cahaya merambat dari udara dan masuk ke suatu bahan, maka terjadi persitiwa pembelokan arah rambat cahaya. Peristiwa berbeloknya arah rambat cahaya inilah yang disebut dengan istilah pembiasan cahaya. Peristiwa ini umumnya tejadi jika cahaya melewati medium yang berbeda kerapatan optiknya.

Peristiwa pembiasan cahaya dapat terlihat saat cahaya merambat dari udara masuk ke bahan atau sebaliknya cahaya merambat keluar dari bahan menuju udara. Menurut hukum pembiasan cahaya, jika sinar datang dari medium yang kurang rapat menuju medium yang lebih rapat, maka sinar akan dibelokkan mendekati garis normal. Sebaliknya, jika sinar datang dari medium rapat menuju medium kurang rapat, maka sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal.

Berikut dua poin utama dalam hukum Snellius tentang pembiasan cahaya:
1). Sinar datang, sinar bias, dan garis normal berada dalam satu bidang datar
2). Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap.

Secara matematis, poin kedua di atas dapat ditulis dalam bentuk persamaan berikut:
n1 sin θ1 = n2 sin θ2

Keterangan :
n1 = indeks bias mutlak medium pertama
n2 = indeks bias mutlak medium kedua
θ1 = besar sudut datang dalam medium pertama
θ2 = besar sudut bias dalam medium kedua.

Pada poin kedua, dijelaskan bahwa perbandingan antara sinus sudut datang dengan sinus sudut bias pada dua medium yang berbeda selalu merupakan bilangan yang tetap. Bilangan inilah yang disebut indeks bias relatif, yaitu perbandingan antara indeks bias mutlak kedua medium. Jika terdapat dua medium yaitu medium 1 dan 2, maka indeks bias medium 2 relatif terhadap medium 1 dapat ditulis dengan notasi n21.

B. Bagian-bagian Lensa Cekung

Sinar-sinar istimewa pada lensa meliputi beberapa istilah yang merupakan bagian dari sebuah lensa yaitu sumbu utama, fokus, dan pusat optik. Oleh karena itu, agar dapat memahami sinar-sinar istimewa dengan lebih jelas, ada baiknya dipelajari terlebih dahulu mengenai bagian-bagian utama dari sebuah lensa cekung. Bagian utama lensa cekung pada dasarnya sama dengan bagian lensa cembung, hanya saja terdapat perbedaan letak.

#1 Lensa Cekung
Untuk melukiskan sinar-sinar istimewa pada sebuah lensa cekung, tentu saja kta harus menggambar terlebih dahulu lensa cekungnya. Lensa cekung umumnya digambar sebagai lensa bikonkaf, yaitu lensa yang kedua bagiannya berbentuk cekung (melengkung ke dalam).

#2 Sumbu utama
Selanjutnya adalah menggambar bagian-bagian utama lensa. Bagian yang pertama adalah sumbu utama. Sumbu utama merupakan sebuah garis lurus yang membagi lensa menjadi dua bagian sama panjang. Garis ini melalui titi fous dan pusat optik lensa.

#3 Titik Fokus
Sama seperti lensa cembung, pada lensa cekung juga terdapat dua titik fokus, yaitu titik fokus utama (F1) dan titik fokus kedua (F2). Pada lensa cekung, titik fokus utama berada di depan lensa, sedangkan titik fokus kedua berada di belakang lensa. Fokus utama merupakan tempat dipusatkannya perpanjangan sinar-sinar bias dari sinar yang sejajar sumbu utama.

Perlu diperhatikan bahwa titik fokus pada lensa cekung merupakan fokus maya (diperoleh dari perpotongan perpanjangan sinar bias dan yang dilukis dengan garis putus-putus). Karena fokusnya bersifat maya, maka jarak fokus lensa cekung bernilai negatif. Itu sebabnya lensa cekung juga dikenal sebagai lensa negatif.

C. Sinar-sinar Istimewa Lensa Cekung

Sebenarnya prinsip pembiasan cahaya pada lensa cekung hampir sama dengan lensa cembung, yaitu sinar bias sama-sama dipusatkan pada suatu titik. Hanya saja, pada lensa cembung yang dipusatkan adalah perpanjanga sinar biasnya sedangkan sinar bias sebenarnya bersifat memencar. Hal itu sesuai dengan karakter lensa cekung yang bersifat menyebarkan sinar.

Sinar istimewa adalah sinar-sinar yang dapat dilukis dengan jelas. Pada lensa, sinar istimewa yang dimaksud adalah sinar-sinar yang arah sinar datang dan sinar biasnya dapat dilukis dengan mudah. Sama seperti lensa cembung, sinar istimewa pada lensa cekung juga meliputi sinar yang sejajar sumbu utama, sinar yang melalui fokus, dan sinar yang melalui pusat optik lensa.

Berikut sifat pembiasan sinar-sinar istimewa pada lensa cekung:
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus utama (F1)
2). Sinar datang seolah menuju fokus kedua (F2) dibiaskan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa dibiaskan.

Sinar-sinar istimewa lensa cekung

D. Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cekung

Sinar-sinar istimewa lensa cekung yang dijelaskan di atas dapat digunakan untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung. Untuk melihat pembentukan bayangan pada lensa cekung, dapat digunakan dua atau ketiga sinar istimewa tersebut. Bayangan benda pada lensa cekung dibentuk oleh perpotongan perpanjangan sinar-sinar bias.

Berikut langkah-langkah melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung:
1). Gambarkan lensa cekung dan bagian-bagiannya
2). Gambarkan benda di depan lensa sesuai posisi yang diinginkan
3). Lukis sinar istimewa pertama (sinar 1 yang sejajar sumbu utama)
4). Lukis sinar istimewa lainnya (sinar 2 atau sinar 3)
5). Bayangan terbentuk pada perpotongan perpajangan sinar bias.

Berbeda dengan lensa cembung yang menghasilkan bayangan dengan sifat bervariasi tergantung pada posisi benda, pada lensa cekung sifat bayangan yang dihasilkan selalu sama. Sifat bayangan yang dihasilkan lensa cekung tidak bergantung pada posisi benda. Untu sebarang posisi di depan lensa, sifat bayangan yang dihasilkan lensa cekung selalu maya, tegak, dan diperkecil. 

Demikianlah pembahasan singkat mengenai sinar-sinar istimewa pada lensa cekung dan pembentukan bayangan pada lensa cekung. Jika bahan belajar ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share di bawah ini. Terimakasih.


Edutafsi.com adalah blog bahan belajar sekolah yang ditujukan untuk membantu murid belajar. Dukung edutafsi untuk terus berkembang dengan like laman facebook edutafsi, follow IG Tafsi Junior, dan subscribe youtube Tafsi Video. Terimakasih telah berkunjung ke blog ini. Semoga bermanfaat.

Advertisements