6 Macam Sifat Bayangan Pada Lensa Cekung Dan Contohnya
Lensa cekung merupakan lensa yang permukaan lengkungnya menghadap ke dalam. Ciri utama lensa cekung yaitu bab tengahnya lebih tipis daripada bab pinggir atau tepi. Lensa cekung biasanya berbentuk lingkaran, walaupun ada juga lensa cekung yang tidak berupa lingkaran. Sama halnya menyerupai lensa cembung, umumnya lensa cekung juga terbuat dari beling atau plastik sehingga lensa mempunyai indeks bias lebih besar daripada indeks bias udara.
Karena indeks bias lensa cekung lebih besar daripada udara, maka saat seberkas sinar tiba melewati permukaan lensa akan mengalami kejadian pembiasan cahaya. Lensa cekung bersifat membuatkan sinar (divergen) lantaran sinar-sinar tiba yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menyebar ke segala arah secara teratur. Bagian-bagian pada lensa cekung sanggup kalian lihat pada gambar berikut 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 fokus) lensa |
OF1 dan OF2 | = | Jarak fokus lensa (f) |
Lensa cekung mempunyai 2 titik fokus. Titik fokus aktif (F1) berada di depan lensa dan titik fokus pasif (F2) berada di belakang lensa. Karena fokus aktif lensa cekung (F1) terletak di depan lensa maka fokus aktif lensa cekung yaitu fokus maya (semu) sehingga jarak fokus lensa cekung (f) selalu berharga negatif (−). Oleh lantaran itu, lensa cekung disebut juga sebagai lensa negatif.
Bagaimanakah pembentukan bayangan pada lensa cekung? Sebelum membahas perihal pembentukan bayangan pada lensa cekung, perlu kalian pahami terlebih dahulu sinar-sinar istimewa yang dimiliki oleh lensa cekung. Sinar istimewa ini sangat penting sebagai contoh dalam melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung. Adapun sinar istimewa pada lensa cekung yaitu sebagai berikut.
■ Sinar istimewa 1: Sinar tiba sejajar sumbu utama akan dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus (F1) di depan lensa.
■ Sinar istimewa 2: Sinar tiba yang seakan-akan menuju titik fokus (F2) di belakang lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
■ Sinar istimewa 3: Sinar yang tiba melewati sentra optik lensa (O) akan tidak dibiaskan melainkan diteruskan.
Untuk melukiskan bayangan pada lensa cekung, cukup kalian gunakan dua dari tiga sinar istimewa di atas. Sifat bayangan yang dibuat oleh lensa cekung selalu sama tidak dipengaruhi oleh letak atau posisi benda di depan lensa. Lalu bagaimanakah sifat bayangan pada lensa cekung tersebut? Kali ini kita akan menggambarkan pembentukan bayangan pada lensa cekung untuk 3 posisi benda yang berbeda. Simak klarifikasi berikut.
1. Benda terletak di antara titik O dan F1
Benda diletakkan di antara titik fokus F1 dan sentra optik lensa O. Dengan menggunakan sinar istimewa pertama dan kedua, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan berada di depan lensa yaitu di titik sentra optik lensa (O) dan titik fokus (F1). Perhatikan lukisan pembentukan bayangan berikut.
2. Benda terletak di antara titil F1 dan P1
Benda diletakkan di antara titik fokus F1 dan sentra kelengkungan lensa P1. Dengan menggunakan sinar istimewa pertama dan ketiga, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan berada di depan lensa yaitu di titik sentra optik lensa (O) dan titik fokus (F1). Perhatikan lukisan pembentukan bayangan berikut.
3. Benda terletak lebih jauh dari titik P1
Benda diletakkan lebih jauh dari titik sentra kelengkungan lensa P1. Dengan menggunakan sinar istimewa kedua dan ketiga, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan berada di depan lensa yaitu di titik sentra optik lensa (O) dan titik fokus (F1). Perhatikan lukisan pembentukan bayangan berikut.
Dari ketiga lukisan bayangan pada lensa cekung dengan posisi benda yang berbeda-beda di atas, tampak bahwa sifat bayangan yang dihasilkan selalu sama yaitu maya, tegak, diperkecil dan terletak di depan lensa dengan s’ < s. Dengan demikian, sanggup kita simpulkan bahwa sifat-sifat bayangan yang dibuat oleh lensa cekung yaitu sebagai berikut.
Sifat-Sifat Bayangan pada Lensa Cekung
■ | Maya |
■ | Tegak |
■ | Diperkecil |
■ | Terletak di depan lensa, yaitu di antara titik sentra optik (O) dan titik fokus aktif (F1). |
■ | Jarak bayangan lebih kecil dari jarak benda (s’ < s) |
■ | Jarak bayangan selalu bernilai negatif (s’ = −) |
Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung tersebut menciptakan lensa ini banyak dipakai untuk banyak sekali macam keperluan dalam kehidupan sehari-hari terutama pada penerapan alat-alat optik, di antaranya yaitu sebagai berikut.
1. Lensa kacamata bagi penderita rabun jauh (miopi).
2. Lensa pembalik pada teropong medan.
3. Lensa okuler pada teropong panggung.
4. Dirangkap dengan lensa cembung untuk mengurangi imbas aberasi.
5. Lensa cekung dipakai untuk Over Head Projector (OHP) elektronik yang menggunakan LCD.
Dari kelima contoh di atas, kita akan membahas penerapan sifat bayangan lensa cekung pada kacamata bagi penderita rabun jauh atau miopi. Miopi yaitu jenis cacat mata dimana penderita cacat mata ini tidak sanggup melihat benda yang jauh alasannya yaitu lensa mata mencembung dan tidak sanggup menjadi pipih sebagaimana mata normal. Akibatnya, bayangan benda jauh yang sifatnya maya dan diperkecil selalu jatuh di depan retina menyerupai yang diperlihatkan pada gambar berikut (sebelah kiri).
Untuk menormalkan kembali cacat mata miopi maka harus diupayakan supaya bayangan sempurna jatuh di retina. Berarti, sebelum sinar tiba jatuh pada lensa mata yang berupa lensa cembung, terlebih dahulu sinar tiba ini harus disebarkan. Oleh lantaran itu, harus dibantu oleh lensa cekung (lensa divergen) yang kekuatan lensanya sedemikian rupa sehingga bisa membentuk bayangan benda sempurna jatuh di retina (perhatikan gambar sebelah kanan).
Setelah menggunakan kacamata berlensa cekung (negatif) maka penglihatan yang mula-mula tampak kabur akan menjadi lebih jelas, menyerupai yang diilustrasikan pada gambar di atas.