Rumus Lensa Cembung dan Contoh Soal

Rumus Lensa Cembung dan Contoh Soal – Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melihat penerapan sebuah lensa. Lensa sendiri merupakan sebuah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar. Lensa merupakan salah satu alat yang dapat membantu kegiatan manusia. Misalnya, lensa yang terdapat pada mikroskop yang berfungsi sebagai memperbesar bayangan yang ditangkap oleh mikroskop. Fungsinya digunakan untuk melihat benda yang sangat kecil yang tak mampu dilihat dengan mata telanjang dapat terlihat dengan jelas.

Lensa pada dasarnya adalah sebuah alat untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya yang biasanya dibentuk dari sepotong gelas. Lensa dapat dikonstruksikan berdasarkan bidang antarmuka yang melengkung dan berhubungan dengan beberapa notasi radius. Macam-macam notasi pada lensa akan memberikan pengaruh, khususnya dalam pembagian jenis lensanya. Hal ini juga akan mempengaruhi kemampuan yang dimiliki lensa yang pada umumnya digunakan untuk membiaskan cahaya.

Jika dilihat berdasarkan bentuknya, lensa dapat dibagi menjadi dua jenis dan salah satunya adalah lensa cembung. Penggunaan lensa cembung dalam kehidupan sehari-hari banyak dimanfaatkan dalam peralatan optik. Contoh alat optik yang memanfaatkan lensa cembung adalah lup, mikroskop, teropong bintang, kamera, periskop, proyektor, dan lain sebagainya.

Baca juga: Rumus Lensa Cekung dan Contoh Soal

Pada pembahasan kali ini, kalian akan mempelajari mengenai salah satu jenis dari lensa, yaitu lensa cembung dengan memahami beberapa rumus dan contoh soalnya. Berikut pembahasannya.

Pengertian Lensa Cembung

Lensa cembung merupakan suatu lensa yang bagian tengahnya tebal, sedangkan bagian tepinya tipis. Lensa cembung disebut juga lensa konveks atau lensa positif dan bersifat mengumpulkan sinar (konvergen). Lensa cembung dapat dibagi menjadi tiga bentuk, yaitu bikonveks, plan konveks, dan konkaf konveks.

Suatu lensa cembung dapat memiliki berkas sinar yang dapat datang dari dua arah yang berbeda. Dengan adanya hal ini, lensa cembung memiliki dua titik fokus pada bagian depan dan belakang. Pada bagian depan lensa cembung berguna sebagai tempat datangnya sinar, sedangkan bagian belakang lensa cembung berguna sebagai titik fokus yang sejati. Bagian pada ruang lensa cembung dapat kita lihat sebagai berikut.

Baca juga: Komponen Biotik dan Abiotik Beserta Contohnya

Pada bagian I, II, III, dan IV merupakan nomor ruang benda, sedangkan 4, 1, 2, dan 3 merupakan nomor ruang bayangan. Dengan adanya pembagian bagian, kita dapat menyimpulkan hasil pembentukan cahayanya. Lensa cembung memiliki sifat nyata atau maya, tegak atau terbalik, diperbesar, diperkecil atau sama besar dengan benda aslinya. Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung bergantung pada posisi benda dan panjang fokus lensa. Dengan begitu, dapat disimpulkan karakteristik dari lensa cembung sebagai berikut.

1. Konvergen atau mengumpulkan cahaya.
2. Fokus lensa bernilai positif.
3. Sifat bayangannya tergantung letak benda.

Lensa cembung memiliki tiga sinar istimewa yang dapat dibiaskan atau dibelokkan sehingga mengumpulkan cahaya pada satu titik. Berikut akan ditunjukkan tiga cara tersebut.

Baca juga: Komponen pada Ekosistem Kolam dan Contohnya

Proses Pembentukan Bayangan Lensa Cembung

Pembentukkan bayangan pada lensa cembung melibatkan dua proses sinar istimewa lensa. Proses pembentukan bayangan ini memerlukan beberapa langkah. Misalnya, pada sebuah benda yang diletakkan di antara f dan 2f di depan lensa cembung akan membentuk sifat bayangan benda berikut.

1. Berkas sinar yang datang akan mengenai benda sejajar sumbu utama, lalu dibiaskan melalui fokus sebagai berikut.

2.Berkas sinar akan mengenai benda melalui fokus yang dibiaskan sejajar sumbu utama.

3. Bayangan yang dihasilkan dapat diperoleh berdasarkan perpotongan dua berkas sinar yang telah terjadi sebelumnya.

Dengan begitu, hasil bayangan dapat kita peroleh dengan penentuan sifatnya yang nyata, terbalik, dan diperbesar.

Sebelumnya, kita perlu mengetahui sifat-sifat dasar bayangan lensa cembung karena tidak selalu sama. Hal ini karena bayangan yang dihasilkan bergantung pada letak bendanya. Hasil bayangan akan berupa kumpulan pada beberapa ruang lensa. Berikut pembagian dari sifat-sifat hasil bayangan lensa cembung.

1. Hasil bayangan dengan jarak benda lebih kecil dari jarak fokus sehingga s < f berupa sifat maya, tegak, dan diperbesar. Berikut gambarnya.

2. Hasil bayangan dengan jarak benda lebih sama dengan jarak fokus sehingga s = f berupa sifat nyata, tegak, diperbesar, dan bayangan berada jauh tak terhingga. Berikut gambarnya.

3. Hasil bayangan apabila benda berada di antara f dan 2f sehingga sifatnya nyata, terbalik, dan diperbesar. Berikut gambarnya.

4. Hasil bayangan apabila benda berada pada 2f sehingga s = 2f dan menghasilkan sifat yang nyata, terbalik, serta sama besar. Berikut gambarnya.

5. Hasil bayangan apabila benda berada lebih besar dari 2f sehingga s > 2f dan menghasilkan sifat yang nyata, terbalik, serta diperkecil. Berikut gambarnya.

Baca juga: Materi Rumus Matriks Matematika SMA

Rumus Lensa Cembung

Dalam penghitungan cahaya pada lensa cembung, terdapat enam rumus pokok yang perlu dipelajari sebagai berikut.

1. Rumus Hubungan Jarak Fokus dengan Jari-Jari Kelengkungan Lensa

Jarak fokus dan jari-jari kelengkungan lensa memiliki hubungan serta dapat diaplikasikan pada rumus berikut.

R = 2 f

f = ½ R

Keterangan:

f = jarak fokus

R = jari-jari lensa

2. Rumus Hubungan Jarak Benda

Pada lensa cembung, hubungan antara jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’) akan menghasilkan jarak fokus (f) yang diaplikasikan sebagai berikut.

3. Rumus Perbesaran Bayangan

Definisi perbesaran bayangan dapat digunakan sebagai perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda. Hal ini dapat juga diartikan sebagai perbandingan antara jarak bayangan dengan jarak benda. Berikut rumusnya.

Perlu diketahui apabila maya, h’ dan s’ memiliki nilai negatif, sedangkan apabila nyata, h’ dan s’ memiliki nilai positif. Dengan begitu, perbesaran bayangan harus positif maka rumus di atas harus diberi tanda mutlak.

Baca juga: Cara Membaca Jangka Sorong Yang Benar

4. Rumus Nomor Ruang

Perlu diingat kembali bahwa sifat bayangan lensa cembung seperti berikut.

• Jika benda terletak di ruang I, maka bayangan berada di ruang (IV).
• Jika benda di ruang II, maka bayangan berada di ruang (III).
• Jika benda di ruang III, maka bayangan berada di ruang (II)

Dengan begitu, dapat kita ketahui bahwa nomor ruang benda dengan nomor ruang bayangan sama dengan V yang dapat dirumuskan seperti berikut.

5. Rumus Sifat-Sifat Bayangan

Lensa cembung dalam pembentukannya akan memiliki beberapa sifat-sifat bayangan yang dibentuknya berdasarkan objek di ruang I, titik fokus, ruang II, titik pusat kelengkungan, dan ruang II. Berikut penjelasannya.