Cara Melukis Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cembung
Peristiwa pembiasan cahaya terjadi dikala cahaya melewati dua medium bening dengan kerapatan optik berbeda. Lensa termasuk benda bening, jadi pembiasan cahaya juga terjadi pada lensa. Lensa ada dua jenis, salah satunya yakni lensa cembung. Lensa cembung yakni benda bening tembus cahaya dengan ciri-ciri bab tengah lebih tebal daripada bab tepi. Lensa cembung atau lensa konveks mempunyai dua sebutan, yaitu lensa konvergen dan lensa positif.
Disebut lensa konvergen alasannya berkas-berkas sinar tiba yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan mengumpul/memusat pada satu titik, yaitu di titik fokus belakang lensa. Pada lensa cembung, titik fokus kawasan berpotongan sinar-sinar bias selalu berada di bab belakang lensa cembung, maka fokus lensa cembung yakni fokus sejati. Sehingga jarak fokus lensa cembung selalu bertanda positif. Oleh alasannya itu, lensa cembung disebut juga lensa positif.
Pada pembiasan cahaya oleh lensa cembung, jarak benda ke lensa menghipnotis sifat bayangan yang dihasilkan. Bayangan yang dibuat oleh lensa cembung merupakan hasil perpotongan eksklusif dari sinar-sinar bias atau merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar-sinar bias. Oleh alasannya itu, bayangan yang dihasilkan oleh lensa cembung sanggup bersifat konkret atau maya.
Untuk melukis proses terjadinya bayangan pada lensa cembung, kita sanggup memakai dua cara atau metode, yaitu metode mudah dan metode analitis (menurut perspektif penulis). Dengan metode praktis, pembentukan bayangan sanggup dilukiskan memakai sinar-sinar istimewa pada lensa cembung. Sedangkan dengan metode analitis, pembentukan bayangan sanggup dilukiskan tanpa memakai sinar-sinar istimewa. Untuk lebih terang mengenai dua metode tersebut, sima klarifikasi berikut.
Melukis Bayangan pada Lensa Cembung Menggunakan Sinar Istimewa
Menggambarkan pembentukan bayangan pada lensa cembung dengan memakai sinar istimewa merupakan cara yang paling gampang dan praktis, akan tetapi kalian harus hafal sinar-sinar istimewa pada lensa cembung. Masih ingatkah kalian dengan 3 sinar istimewa lensa cembung? Jika lupa, perhatikan gambar dan klarifikasi di bawah ini.
Berdasarkan gambar di atas, sinar-sinar istimewa pada lensa cembung sanggup dijelaskan sebagai berikut.
■ Sinar istimewa 1: Sinar tiba sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (F1) di belakang lensa.
■ Sinar istimewa 2: Sinar tiba menuju titik fokus di depan lensa (F2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
■ Sinar istimewa 3: Sinar yang tiba melewati sentra optik lensa (O) akan tidak dibiaskan melainkan diteruskan.
Untuk menggambarkan proses pembentukan bayangan pada lensa cembung, kita cukup memakai dua dari tiga sinar istimewa di atas. Langkah-langkah yang sanggup kalian gunakan untuk menentukan bayangan pada lensa cembung yakni sebagai berikut.
Langkah pertama, gambarkan lensa cembung lengkap dengan bagian-bagiannya, serta sebuah garis, misalkan garis AB. Garis AB digambar untuk melambangkan tinggi benda. Adapun garis AB tidak usah terlalu tinggi atau menyesuaikan dengan ukuran lensa. Kemudian letakkan garis tersebut di depan lensa cembung, contohnya di ruang II (di antara titik fokus dan sentra kelengkungan lensa) menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Langkah kedua, gambarkan sinar istimewa ke-1. Terserah kalian mau menentukan yang mana. Sebagai contoh, kita gunakan sinar istimewa yang pertama, yaitu sinar tiba sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus belakang lensa (F2). Letakkan pangkal sinar tiba di titik B menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Langkah ketiga, gambarkan sinar istimewa ke-2. Kalian sanggup menentukan dua sinar istimewa yang tersisa. Sebagai contoh, kita pakai sinar istimewa yang ketiga, yaitu sinar tiba melewati sentra optik lensa (O) akan diteruskan. Letakkan pangkal sinar tiba di titik B menyerupai yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.
Langkah keempat, titik yang merupakan perpotongan antara sinar bias-1 dan sinar bias-2 diberi nama B’. Titik ini merupakan bayangan dari titik B. Kemudian garis tegak lurus sumbu utama ditarik dari titik B’ ke arah sumbu utama. Titik ini diberi nama A’ yang merupakan bayangan dari titik A sehingga A’B’ merupakan bayangan dari garis AB. Supaya lebih jelas, perhatikan gambar berikut ini.
Sampai di sini, kita sudah berhasil menggambarkan bayangan garis AB. Bagaimana berdasarkan kalian, sangat gampang bukan? Dari gambar di atas, kita sanggup menentukan sifat bayangan yaitu konkret (karena hasil perpotongan eksklusif sinar bias), terbalik dan diperbesar. Satu hal yang perlu kalian ketahui, bila benda berada di ruang I lensa cembung yaitu di antara titik O dan F2, maka bayangan benda akan berada di depan lensa dan terbentuk dari perpotongan perpanjangan sinar bias sehingga bayangan bersifat maya. Coba kalian lukiskan sendiri!
Melukis Bayangan pada Lensa Cembung Tanpa Sinar Istimewa
Selain memakai sinar-sinar istimewa, pembentukan bayangan pada lensa cembung juga sanggup dilukiskan dengan memakai sinar sembarang. Yang dimaksud sinar sembarang di sini yakni sinar tiba yang arahnya acak, tidak sejajar sumbu utama, tidak melalui titik fokus, titik sentra optik maupun titik sentra kelengkungan lensa. Lalu bagimana cara menentukan arah sinar bias apabila sinar tiba arahnya sebarang? Coba kalian perhatikan gambar di bawah ini.
Misalkan, sinar tiba dari titik A menuju permukaan lensa di titik B. Untuk menentukan ke mana arah sinar biasnya, pertama kita tarik garis OC dari titik sentra optik lensa (O) sejajar dengan sinar AB, dengan demikian OC // AB. Kedua, tarik garis tegak lurus dari titik fokus belakang lensa (F2) ke atas hingga berpotongan dengan garis OC, misalkan garis ini yakni DC.
Nah, titik perpotongan garis OC dan DC yaitu titik C yakni arah sinar biasnya. Makara sinar bias digambarkan dari titik B melewati titik C kemudian diperpanjang, contohnya hingga ke titik E. Begitulah kira-kira cara menentukan arah sinar bias tanpa mengunakan sifat sinar istimewa, ini disebut metode analitis. Teknik analitis ini sanggup dipakai untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa cembung.
Kelebihan melukis bayangan memakai metode analitis yakni kita tidak perlu menghafal sinar-sinar istimewa pada lensa cembung. Namun, kekurangannya yakni kita harus benar-benar akurat dalam menggambarkan kesejajaran garis, alasannya apabila tidak akurat akan menghasilkan bayangan yang berbeda apabila dilukis dengan sinar istimewa.
Adapun langkah-langkah melukis pembentukan bayangan pada lensa cembung dengan memakai sinar sembarang yakni sebagai berikut.
Langkah pertama, gambarkan lensa cembung lengkap dengan bagian-bagiannya serta sebuah garis, contohnya garis AB dan letakkan garis tersebut di depan lensa cembung menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.
Langkah kedua, gambarkan seberkas sinar tiba ke sembarang arah dengan titik pangkalnya berada di titik B. Kemudian gambarlah garis putus-putus sejajar dengan garis sinar tiba tersebut dimulai dari titik sentra optik lensa (O) dan garis tegak lurus dimulai dari titik F2 ke atas hingga berpotongan dengan garis sebelumnya. Titik perpotongan kedua garis beri nama, misalkan titik C menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Langkah ketiga, biaskan sinar tiba menuju titik C kemudian perpanjang sinar bias tersebut sesuai kebutuhan menyerupai gambar di bawah ini.
Langkah keempat, gambarkan sinar tiba kedua dengan arah sembarang dimulai dari titik B. Selanjutnya dengan memakai cara yang sama menyerupai pada langkah kedua dan ketiga, kita peroleh sinar bias kedua yang berpotongan dengan sinar bias pertama menyerupai pada gambar berikut.
Langkah kelima, jikalau kalian melukiskannya dengan benar dan akurat, maka sinar-sinar biasnya akan berpotongan sempurna di titik yang sama dikala memakai sinar-sinar istimewa. Kemudian gambar garis A’B’ secara tegak lurus dari titik perpotongan sinar bias menuju sumbu utama lensa. Garis A’B’ adalah bayangan dari garis AB, menyerupai yang diperlihatkan pada gambar berikut.
Bagiamana dengan metode analisis ini berdasarkan kalian? Tidak terlalu sulit bukan?. Sekarang terserah kalian mau memakai metode yang mana. Jika kalian lebih suka yang mudah dan cepat maka kalian sanggup memakai sinar istimewa, tapi syaratnya kalian harus mw menghafal. Sementara itu, jikalau malas menghafal, kalian sanggup memakai sinar sembarang, namun resikonya jikalau gambar tidak akurat, akan menghasilkan bayangan yang tidak akurat pula. Selamat mencoba di rumah.