Rumus & Gambar Pembentukan Bayangan Pada Lensa Tipis + Teladan Soal Dan Pembahasan

Lensa yakni benda bening dengan ketebalan tertentu yang yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar. Apabila ketebalan lensa jauh lebih kecil dibandingkan dengan diameter kelengkungannya maka disebut lensa tipis. Lensa tipis sanggup berupa lensa cembung (konveks) atau lensa cekung (konkaf). Pada peluang kali ini kita akan mempelajari pembiasan cahaya pada lensa tipis yang terdiri atas pembentukan bayangan dan penurunan rumus pada lensa.

Untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa tipis, contohnya dipilih lensa cembung (lensa positif) maka jalannya sinar-sinar diperlihatkan pada gambar diberikut ini.

Keterangan lukisan:

● Sinar yang hadir dari benda di titik A dibiaskan oleh permukaan lensa pertama sehingga menghasilkan bayangan A’.

● Bayangan A’ yang dibuat oleh permukaan lensa pertama menjadi benda negatif terhadap permukaan lensa kedua.

● Benda maya A’ oleh permukaan kedua, bayangannya yakni A”. Kaprikornus A” ialah bayangan simpulan dari lensa.

melaluiataubersamaini memakai persamaan pembiasan cahaya pada permukaan lengkung sferis, maka rumus yang berlaku pada lensa tipis sanggup kita turunkan sebagai diberikut.

Oleh permukaan I:

n1	+	n2	=	n2 – n1
s1		s1’		R1

Di mana s1 = s sehingga:

n1	+	n2	=	n2 – n1	…………… Pers. (1)
s		s1’		R1

Oleh permukaan II:

n2	+	n1	=	n1 – n2
s2		s2’		R2

Di mana s2 = −s1’ dan s2’ = s’ sehingga:

n2	+	n1	=	n1 – n2	…………… Pers. (2)
−s1’		s’		R2

melaluiataubersamaini menjumlahkan persamaan (1) dan persamaan (2), maka kita peroleh persamaan diberikut.

n1	+	n1	=	n2 – n1	+	n1 – n2
s		s’		R1		R2

n1	+	n1	=	n2 – n1	−	(n2 – n1)
s		s’		R1		R2

n1	+	n1	=	(n2 – n1)	1	−	1
s		s’			R1		R2

1	+	1	=	(n2 – n1)		1	−	1
s		s’		n1		R1		R2

1	+	1	=	n2	−	1		1	−	1
s		s’		n1				R1		R2

Keterangan:

s = jarak benda ke lensa

s’ = jarak bayangan ke lensa

n2 = indeks bias lensa

n1 = indeks bias medium di sekitar lensa (n1 = 1 jikalau mediumnya yakni udara).

R1 = jari-jari kelengkungan permukaan lensa pertama

R2 = jari-jari kelengkungan permukaan lensa kedua

Dalam lensa tipis (tebal lensa diabaikan) juga berlaku persamaan pemantulan cahaya pada cermin cekung, yaitu sebagai diberikut.

1	+	1	=	1
s		s’		f

Sehingga persamaan lensa tipis di atas menjadi menyerupai diberikut.

1	=	n2	−	1		1	−	1
f		n1				R1		R2

Untuk lensa konkret (cembung), jarak serius f berharga konkret (+) dan untuk lensa negatif (cekung), jarak serius f berharga negatif (−). Rumus di atas berlaku untuk tiruana jenis lensa, akan tetapi dengan suatu perjanjian tanda diberikut.

■ s konkret jikalau benda di depan lensa dan s negatif jikalau benda berada di belakang lensa.

■ s' konkret jikalau bayangan di belakang lensa dan s’ negatif jikalau bayangan di depan lensa.

■ R konkret jikalau sentra kelengkungan di belakang lensa dan R negatif jikalau sentra kelengkungan di depan lensa.

Lensa tipis sanggup juga digambar berupa garis lurus menyerupai gambar di bawah ini.

misal Soal:

Sebuah benda terletak 20 cm di depan sebuah lensa tipis yang mempunyai jari-jari kelengkungan permukaan pertama dan kedua berturut-turut 15 cm dan 30 cm. Apabila bayangan yang dihasilkan terletak 30 cm di depan lensa, tentukanlah indeks bias lensa tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

s = 20 cm

s’ = −30 cm (bayangan terletak di depan lensa)

R1 = 15 cm

R2 = 30 cm

n1 = 1 (medium di sekitar lensa yakni udara)

Ditanyakan: n2 (indeks bias lensa).

Jawab:

1	+	1	=	n2	−	1		1	−	1
s		s’		n1				R1		R2

1	+	1	=	n2	−	1		1	−	1
20		−30		1				15		30

3 + (−2)	=	(n2 – 1)	2 – 1
60			30

1	=	(n2 – 1)	1
60			30

1	=	(n2 – 1)	60
			30

1 = (n2 – 1)(2)

(n2 – 1) = 1/2

(n2 – 1) = 0,5

n2 = −0,5 + 1

n2 = 1,5

melaluiataubersamaini demikian, indeks bias lensa tipis tersebut yakni 1,5.

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :