4 Rumus Penting Pada Lensa Cekung, Teladan Soal Dan Pembahasan

Lensa yaitu benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar. Berdasarkan bentuknya, lensa dibedakan menjadi dua jenis dan salah satunya yaitu lensa cekung. Lensa cekung yaitu lensa yang serpihan tepinya lebih tebal daripada serpihan tengah. Lensa cekung disebut juga lensa konkaf atau lensa negatif. Lensa cekung bersifat membuatkan sinar (konvergen). Bagian-bagian pada lensa cekung diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Keterangan:

P1 dan P2	=	Titik sentra bidang lengkung lensa
P1P2	=	Sumbu utama lensa
R1 dan R2	=	Jari-jari kelengkungan permukaan lensa
O	=	Pusat optik lensa
OP1 dan OP2	=	Jari-jari kelengkungan (R)
F1 dan F2	=	Titik api (titik serius) lensa
OF1 dan OF2	=	Jarak serius lensa (f)

Lensa cekung disebut lensa negatif lantaran titik serius aktif (F1) berada di depan lensa yang ialah titik potong perpantidakboleh sinar-sinar bias dari berkas sinar-sinar hadir yang sejajar sumbu utama. Oleh lantaran itu, jarak serius lensa cekung didiberi nilai negatif (−). Bayangan yang dibuat oleh lensa cekung selalu bersifat maya, tegak, diperkecil, serta terletak di depan lensa (di antara titik sentra optik dan titik serius aktif).

Pada peluang kali ini, kita akan mempelajari empat rumus pokok pada lensa cekung yakni: rumus hubungan jarak serius dengan jari-jari kelengkungan lensa, rumus hubungan jarak benda, jarak bayangan dengan jarak serius atau jari-jari kelengkungan lensa, rumus perbemasukan bayangan, serta rumus kekuatan lensa. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik klarifikasi diberikut ini.

Rumus hubungan jarak serius (f) dengan jari-jari kelengkungan (R) Lensa

Hubungan antara jarak serius dan jari-jari kelengkungan lensa cekung didiberikan dengan persamaan diberikut.

R = 2f f = ½ R

Keterangan:

f = jarak serius

R = jari-jari lensa

Rumus hubungan jarak benda (s), jarak bayangan (s’) dengan jarak serius (f) atau jari-jari kelengkungan (R)

Pada lensa cekung, hubungan antara jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’) akan menghasilkan jarak serius (f). Hubungan tersebut secara matematis sanggup ditulis sebagai diberikut.

1	=	1	+	1
f		s		s'
2	=	1	+	1
R		s		s'

Keterangan:

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

f = jarak serius

R = jari-jari lensa

Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah:

■	Tanda jarak serius pada lensa cekung selalu bernilai negatif. Hal ini disebabkan lantaran titik serius aktif pada lensa cekung terletak di depan lensa. Titik serius lensa cekung ialah titik serius maya.
■	Untuk benda konkret di depan lensa cekung, selalu terbentuk bayangan maya. Jadi, nilai s’ pada lensa cekung selalu bertanda negatif.

Rumus perbemasukan bayangan

Perbemasukan bayangan (M) didefinisikan sebagai perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda atau perbandingan antara jarak bayangan dengan jarak benda. melaluiataubersamaini demikian, secara matematis perbemasukan bayangan dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	h'	=	s’
		h		s

Keterangan:

M = perbemasukan bayangan

h' = tinggi bayangan

h = tinggi benda

s’ = jarak bayangan

s = jarak benda

Jika bayangan terbalik, h’ bernilai negatif sedangkan apabila bayangan maya (terletak di depan lensa), maka s’ juga berharga negatif. Oleh lantaran nilai perbemasukan bayangan harus positif, maka rumus di atas harus didiberi tanda mutlak.

Rumus kekuatan lensa

Setiap lensa mempunyai kemampuan yang tidak sama-beda dalam mengumpulkan atau membuatkan berkas sinar cahaya. Karena itulah dikenal dimensi besar lengan berkuasa lensa, yaitu kemampuan sebuah lensa untuk mengumpulkan atau membuatkan berkas sinar. Pada lensa cekung yang bersifat divergen, maka kekuatan lensa didefinisikan sebagai kemampuan lensa dalam membuatkan sinar.

Kuat lensa mempunyai satuan dioptri, berbanding terbalik dengan jarak serius lensa dalam satuan meter. Sehingga secara matematis, rumus kekuatan lensa dituliskan sebagai diberikut.

P	=	1
		f

Keterangan:

P = kekuatan lensa (dioptri = D)

f = jarak serius (m)

Pada lensa cekung, nilai f dan P berharga negatif. Apabila satuan f dalam satuan sentimeter (cm), maka untuk memakai rumus di atas, kalian perlu melaksanakan konversi satuan ke meter (m). Jika tidak ingin melaksanakan koversi, kalian bisa memakai rumus diberikut.

P	=	100
		f

Keterangan:

P = kekuatan lensa (dioptri = D)

f = jarak serius (cm)

misal Soal dan Pembahasan

Agar kalian lebih paham wacana penggunakan rumus-rumus penting pada lensa cekung di atas, silahkan kalian pelajari beberapa referensi soal dan pembahasannya diberikut ini.

misal Soal 1

Sebuah benda setinggi 1 cm berada di depan lensa cekung dengan serius 2 cm. Jika jarak benda 4 cm maka tentukanlah jarak bayangan, perbemasukan bayangan, tinggi bayangan, sifat bayangan, dan lukisan jalannya sinar.

Penyelesaian:

Diketahui:

h = 1 cm

s = 4 cm

f = −2 cm

Ditanyakan: s’, M, h’, sifat bayangan dan lukisan jalannya sinar.

Jawab:

■ Jarak bayangan dihitung dengan memakai rumus diberikut:

1/f = 1/s + 1/s’

1/−2 = 1/4 + 1/s’

1/s’ = 1/−2 − 1/4

1/s’ = −2/4 − 1/4

1/s’ = −3/4

s' = 4/−3

s' = −1,3 cm

Jadi, jarak bayangan yaitu 1,3 cm di depan lensa.

■ Perbemasukan bayangan sanggup ditentukan dengan memakai rumus diberikut:

M = |s’/s|

M = |−1,3/4|

M = 0,3 = 1/3

Jadi, bayangan benda mengalami perbemasukan 1/3x (bayangan benda lebih kecil).

■ Tinggi bayangan sanggup dicari dengan memakai rumus perbemasukan bayangan, yaitu sebagai diberikut.

M = h’/h

1/3 = h’/1

h' = 1/3 × 1

h' = 0,3 cm

Jadi, tinggi bayangan benda yaitu 0,3 cm.

■ Dari hasil perhitungan s’ dan M maka sifat bayangan ditentukan dengan cara diberikut:

1. Karena s’ bernilai negatif (−) maka bayangan bersifat maya dan tegak

2. Karena M = 1/3 < 1, maka bayangan diperkecil.

Jadi, sifat bayangan yang terbentuk oleh lensa cekung yaitu maya tegak dan diperkecil. Sebenarnya, sifat bayangan yang dibuat oleh lensa cekung selalu sama jadi kita tidak perlu memakai perhitungan ataupun melukis pembentukan bayangan dalam memilih sifat bayangan pada lensa cekung.

■ Dari data dalam soal diketahui bahwa benda terletak 4 cm di depan lensa yang mempunyai jarak serius 2 cm. Itu artinya benda terletak sempurna di titik sentra kelengkungan lensa (P1 = 2f). Untuk melukis jalannya sinar, kita sanggup memakai dua dari tiga sinar-sinar istimewa pada lensa cekung diberikut ini.

1. Sinar hadir sejajar sumbu utama dibiaskan seperti berasal dari titik serius depan lensa (F1).

2. Sinar hadir seolah menuju titik serius belakang lensa (F2) dibiaskan sejajar sumbu utama.

3. Sinar hadir yang menuju ke titik sentra optik lensa (O) akan diteruskan.

melaluiataubersamaini memakai sinar istimewa 1 dan 3, maka lukisan jalannya sinar pada lensa cekung tersebut yaitu sebagai diberikut.

misal Soal 2

Sebuah lensa cekung mempunyai serius 20 cm. Tentukan kekuatan lensanya!

Penyelesaian:

Diketahui:

f = −20 cm = −0,2 m

Ditanyakan: P

Jawab:

P =1/f

P = 1/−0,2

P = −5 dioptri

Jadi, kekuatan lensa cekung tersebut adalah −5 dioptri.

misal Soal 3

Jika sebuah lensa bikonkaf mempunyai kekuatan lensa 1,5 dioptri, berapakah jarak serius lensa tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

Lensa = bikonkaf (cekung)

P = −1,5 dioptri

Ditanyakan: f

Jawab:

P =1/f

f = 1/P

f = 1/−1,5

f = −0,67

Jadi, lensa tersebut mempunyai jarak titik serius lensa 0,67 m = 67 cm.

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :