Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung

Sherlock Holmes sering digambarkan membawa lensa cembung untuk menyelidiki suatu kejahatan, sambil tak lupa mengisap tembakau melalui cangklong dengan gaya khasnya. Lensa cembung yang digunakannya berfungsi untuk membiaskan cahaya.

Sinar-Sinar Istimewa Pada Pembiasan Cahaya Oleh Lensa Cembung

Seperti halnya pemantulan cahaya oleh cermin cembung, pembiasan cahaya pada lensa cembung juga terdapat sinar-sinar istimewa sebagai berikut.

1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama lensa, akan dibiaskan menuju titik fokus aktif (F1) di belakang lensa.
   
2. Sinar yang datang melalui titik fokus pasif (F2) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
   
3. Sinar yang datang melalui pusat lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.
   

Coba ingat kembali tentang peristiwa pembiasan. Saat melalui dua medium yang berbeda kerapatan molekulnya, besar kecepatan cahaya akan berubah, sehingga cahaya akan tampak dibelokkan. Contohnya seperti pada peristiwa sendok yang tampak bengkok saat diletakkan di dalam gelas berisi air.

Melukis Pembentukan Bayangan pada Lensa Menggunakan Diagram Sinar

Bagaimanakah cara melukis pembentukan bayangan pada lensa cembung? Jika sebuah benda diletakkan di depan lensa cembung akan membentuk bayangan, seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Pembentukan bayangan pada lensa cembung membutuhkan setidaknya dua sinar istimewa. Sifat bayangan yang terbentuk bergantung pada posisi benda. Sifat bayangannya dapat ditentukan melalui bantuan diagram sinar dan sinar-sinar istimewa.

Selain hal tersebut di atas, sifat-sifat bayangan benda oleh lensa cembung juga dapat ditentukan melalui dalil Esbach berikut ini.

1. Jumlah nomor ruang benda (R) dengan nomor ruang bayangan (R’) berjumlah lima.
2. Untuk setiap benda nyata dan tegak, maka semua bayangan yang terbentuk di depan cermin adalah nyata dan terbalik dan semua bayangan di belakang bayangan adalah nyata dan tegak.
3. Apabila nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, maka bayangan juga diperbesar.
4. Demikian pula apabila nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, maka bayangan juga diperkecil

Catatan

• Bila benda terletak di titik fokus positif (F2), maka bayangan terletak di tak hingga.
• Jika benda terletak di M2, maka bayangannya terletak di M1 dan bersifat maya, terbalik, dan sama besar.

Persamaan pada Lensa

Hubungan antara jarak fokus (f), jarak bayangan (Si), dan jarak benda (So) pada lensa cembung, adalah sebagai berikut

Keterangan :

f    = jarak fokus
s = jarak benda ke lensa (cm)
s’  = jarak bayangan (layar) ke lensa (cm)

Rumus Perbesaran pada Lensa

Keterangan:

M = perbesaran
h  = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
s = jarak benda ke lensa
s’  = jarak bayangan (layar) ke lensa

Kuat Lensa (D)

Tiap lensa mempunyai kemampuan berbeda dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar. Kemampuan lensa dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar disebut kuat lensa (D), dengan satuan dioptri. Kuat lensa merupakan kebalikan dari panjang fokus.

Secara matematis kuat lensa dapat dinyatakan sebagai berikut.