Lensa

Menentukan Bayangan dengan Sinar-Sinar Utama (Lensa Cembung)

 

Bayangan suatu obyek yang dibentuk oleh suatu lensa cembung dapat diperoleh dengan bantuan sinar-sinar utama. Ketiga sinar utama dan karakteristiknya adalah sebagai berikut :

Pertemuan ketiga sinar (atau paling tidak dua sinar) utama adalah lokasi dari bayangan.

 

 

 

 

 

Penentuan bayangan semacam ini hanya berlaku untuk lensa tipis dan sinar-sinar paralax.

 

 

Sekarang perhatikan gambar-gambar di bawah ini :

Gambar 1. Sinar-sinar utama (1,2 dan 3) pada lensa cembung.

Sinar (1) datang dari obyek sejajar sumbu utama. Sinar ini dibiaskan melewati titik fokus. Sinar (2) melewati vertex dari lensa sehingga diteruskan tanpa mengalami pembiasan. Sinar (3) datang dari obyek dengan melewati titik fokus. Sinar ini dibiaskan sejajar sumbu utama. Pertemuan ketiga sinar ini setelah melewati lensa adalah lokasi di mana bayangan berada. Tentu saja di sini, untuk penyederhaan, hanya ditampilkan sinar yang berasal dari ujung atas obyek. Kenyataannya bayangan yang terbentuk adalah titik temu sinar-sinar utama yang tak terhingga banyaknya yang berasal dari tiap titik pada obyek.

Sekarang perhatikan contoh-contoh di bawah ini :

Gambar 2. Lensa cembung dengan R1=6 dan R2=4 menghasilkan bayangan nyata.

Gambar 3. Lensa cembung dengan R1=4 dan R2=6 menghasilkan bayangan nyata.

Gambar 4. Lensa cembung-datar dengan R2=4.5 menghasilkan bayangan maya.

Gambar 2 dan gambar 3 menggunakan lensa dengan indeks bias yang sama tetapi radius kelengkungan kedua permukaannya berbeda. Gambar 2 adalah lensa cembung-cembung dengan R1=6 dan R2=4, sementara gambar 3 adalah lensa cembung-cembung dengan R1=4 dan R2=6. Sekalipun kedua lensa memiliki radius permukaan yang berbeda keduanya memiliki jarak titik fokus yang sama; dengan demikian bayangan yang dihasilkan sama baik jarak maupun perbesarannya.

Gambar 4 adalah lensa cembung-datar yang menghasilkan bayangan maya. Perhatikan dengan seksama bahwa prinsip penentuan bayangan dengan sinar-sinar utama tetap berlaku di sini. Bayangan maya terbentuk oleh pertemuan garis-garis maya (yang merupakan perpanjangan dari garis-garis sesungguhnya).

 

Sekarang lakukanlah percobaan (4) dengan mencoba simulasi 2. Baca arahan pada petunjuk dengan baik.

 

 

Referensi :

  1. Kane, J.W., Sternheim, M.M. (1988) Physics (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons.
  2. Sears, F.W. (1949) Optics (3rd ed.). Reading-Massachusetts : Addison-Wesley.
  3. Young, H.D., Freedman, R.A. (1996) University Physics (ninth ed). Massachusetts : Addison-Wesley.

 

Link :

  1. "Lens." Uraian rinci tentang lensa dari Wikipedia.
  2. "Lens." Rumus-rumus lensa dari Eric Weisstein's World of Physics .
  3. "Thin Spherical Lens." Modul tentang lensa dari Physnet.
  4. "Optical Lens." Simulasi lensa dari Learning By Simulation.
  5. "Focus." Simulasi pembentukan bayangan oleh lensa dari Department of Physics, University of Toronto.
  6. "Lens." Simulasi efek lensa pada obyek dari Learn Physics Using Java.