pembentukan bayangan pada lensa

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA
LENSA CEKUNG (KONKAF)
Sinar datang paralel dibiaskan menjauhi
titik fokus dan seolah-olah berasal dari
titik fokus lensa (F)
Jarak antara titik fokus ke pusat lensa
disebut panjang fokus (f)
Lensa yang kuat memiliki f yang kecil
Kekuatan Lensa: S= 1/ f
Panjang fokus dan kekuatan lensa cekung
berharga negatif
PEMBENTUKAN BAYANGAN
Lensa cembung dapat
digunakanuntuk memproyeksikan
bayangan nyata
Pada Lensa Cembung, bayangan nyata terbentuk
pada titik pertemuan semua berkas sinar yang
melewati lensa
PEMBENTUKAN BAYANGAN
Pada proses pembentukan bayangan berlaku:



Sinar datang pada lensa cembung sejajar dengan sumbu
lensa akan dibiaskan menuju titik fokus lensa.
Sebaliknya jika sinar datang melewati titik fokus akan
dibiaskan sejajar sumbu lensa.
Sinar datang pada lensa cekung sejajar dengan sumbu
lensa akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus
lensa. Sebaliknya jika sinar datang menuju titik fokus
akan dibiaskan sejajar sumbu lensa.
Sinar yang datang melalui pusat lensa akan diteruskan.
PEMBENTUKAN BAYANGAN
Bayangan benda dapat ditentukan dengan menggunakan
tiga sinar yang melalui puncak benda, yaitu:
 sinar yang datang sejajar dengan sumbu lensa
 sinar yang datang melewati titik pusat lensa dan
 sinar yang datang melewati titik fokus lensa
Pembentukan Bayangan
Persamaan Lensa Cekung
Lensa cekung memiliki persamaan:
1 1
1
= +
f s
s’
s’
h’
M=| |=
s
h
Ket: f = fokus
s = letak benda
s’ = letak bayangan
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
f selalu negatif
s’ positif bayangan nyata
s’ negatif bayangan maya
M < 1 bayangan diperkecil
M > 1 bayangan diperbesar
M = 1 bayangan sama besar
Kekuatan Lensa
Kekuatan lensa adalah kemampuan lensa untuk
mengumpulkan cahaya
Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan fokus lensa.
Lensa dengan fokus kecil memiliki kekuatan lensa yang
besar.
Kekuatan lensa ( P ) dapat dihitung dengan persamaan:
1
P=
f dalam meter
f
100
P=
f dalam cm
f
Kekuatan lensa dihitung dengan satuan dioptri
Lensa cembung memiliki kekuatan lensa positif
Lensa cekung memiliki kekuatan lensa negatif
Persamaan lensa tipis
Konvensi tanda lensa tipis
Panjang focus (f ) :
positif untuk cermin cembung
negatif untuk cermin cekung
Perbesaran (m)
positif untuk bayangan tegak (sama dengan arah benda)
negatif untuk bayangan terbalik (berlawanan arah benda)
Jarak Bayangan (di)
positif untuk bayangan nyata (bayangan berada pada posisi
berlawanan dengan bendanya)
negatif untuk bayangan maya (bayangan berada pada posisi
yang sama dengan bendanya)
Jarak Benda (do)
positif untuk benda nyata
negatif untuk benda maya
Contoh Soal 1
Benda diletakan 30 cm di depan cermin cekung yang
berjari-jari 10 cm. Dimanakah letak bayangannya? Nyata
atau maya? Tegak atau terbalik? Berapa perbesarannya?
f   R / 2  5cm
1
1 1


d0 di f
d o  30cm
1 1
1
1
1
 


d i f d 0 5cm 30cm
1
6
1
5
1




d i 30cm 30cm 30cm 6cm
d i  6cm
di>0  Bayangan Nyata,
terbalik
m =  di / do = 1/5
Contoh soal 2
Benda diletakkan 3 cm di depan cermin cekung yang
berjari-jari 20 cm. Dimanakan letak bayangan? Nyata atau
maya? Tegak atau terbalik? Berapa perbesarannya?
f   R / 2  10cm
1
1 1


d 0 di f
d o  3cm
1 1
1
1
1
 


d i f d 0 10cm 3cm
1
3
10
7



d i 30cm 30cm 30cm
d i  4.29cm
m   d i / d o  1.43
Maya, di <0
Perbesaran |m| > 1,
Tegak. m > 0
Contoh Soal 3
Benda ditenpatkan 5 cm di depan cermin cembung dengan
panjang fokus 10 cm. Dimana bayangan berada? Nyata
atau maya? Tegak atau terbalik? Berapa perbesarannya?
f   R / 2  10cm
1
1 1


d 0 di f
d o  5cm
1 1
1
1
1
 


d i f d 0  10cm 5cm
1
1
2
3



d i 10cm 10cm 10cm
d i  3.33cm
m   d i / d o  0.66
Maya, di <0
Diperkecil, |m| < 1,
tegak. m > 0
Contoh Soal 4
Hitung kecepatan cahaya di dalam kaca yang
mempunyai indeks bias mutlak n=1,5 jika
kecepatan cahaya dalam ruang hampa
8m
c= 3 x 10 s
Jawab :
n1  n ruang hampa  1 dan n 2  n kaca  n  1, 5
c
n2
 n12 
n
v
n1
c
3 x 108
v

 2 x 108
n
1, 5
m
s
Contoh soal 5
Seberkas cahaya datang dari suatu medium ke
medium lain dengan sudut datang300 . Hitung
sudut bias jika : a) cahaya datang dari udara
ke air, b) cahaya datang dari air ke udara
Jawab :
sin 1 sin 300
n 2 1,5
a)

 n12 

 1,5   2  19,50
sin  2
sin  2
n1
1
sin 1 sin 300
n2
1
b)

 n12 

 0, 67   2  48, 60
sin  2
sin  2
n1 1,5
Contoh soal 6
Benda diletakkan 20 cm di depan lensa cembung
dengan panjang fokus 10 cm. Dimanakah
bayangan? Tegak atau terbalik? Nyata atau
maya? Berapa perbesaran bayangannya?
d o  20cm
1
1 1


do di
f
f  10cm
1 1 1
1
1
 


d i f d o 10cm 20cm
1
2
1
1



d i 20cm 20cm 20cm
d i  20cm
Nyata,
Perbesaran = 1
Contoh Soal 7
Benda ditempatkan 8 cm di depan lensa cekung dengan
panjang fokus 4 cm. Dimana letak bayangan? Tegak atau
terbalik? Nyata atau maya? Berapa perbesaran bayangan?
f  4cm (concave)
1
1 1
 
d 0 di f
d o  4cm
1 1 1
1
1
 


d i f d 0  4cm 4cm
d i  2cm  0
m  d i / d o  0.5  0
Latihan
Berkas cahaya masuk ke dalam prisma
melewati sudut 45°-90°-45° sehingga terjadi 2 kali
pemantulan seperti terlihat pada gambar dibawah.
Hasil akhir merupakan pembalikan arah rambatan
cahaya. Tentukan indeks bias minimun prisma, n ,
agar terjadi pemantulan total .