Lensa Cembung

Lensa Cembung adalah lensa yang bagian tengahnya tebal tapi bagian tepinya tipis. Lensa cembung disebut pula sebagai lensa positif dan bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen).

Tentu berbeda bukan dengan lensa cekung? Yang mana bersifat divergen dan memiliki nilai negatif. Nah, sudah belajar mengenai jenis-jenis lensa bukan?

Lensa cembung termasuk jenis lensa yang sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari lensa untuk kamera, kacamata, teropong dan masih banyak benda lainnya.

Ulasan di bawah ini akan menjelaskan lebih detail mengenai lensa cembung. Yuk, simak secara seksama dan pahami lebih lanjut.

Pengertian Lensa Cembung

Lensa cembung merupakan lensa yang memiliki bagian tengah lebih tebal dibanding bagian tepinya atau dengan kata lain lensa jenis ini bentuknya seperti menggembung.

Jenis lensa ini biasanya terbuat dari bahan kaca atau plastik dan dibuat dalam bentuk lingkaran.

Jenis lensa yang juga dikenal dengan sebutan lensa positif ini memiliki indeks bias yang lebih besar daripada indeks bias udara.

Jenis lensa ini bersifat mengumpulkan cahaya maka dari itu banyak pula orang mengenal lensa ini sebagai lensa konvergen.

Jika terdapat berkas cahaya sejajar dengan sumbu utama mengenai permukaan lensa ini, maka secara otomatis berkas cahaya akan dibiaskan lewat satu titik.

Karakteristik Lensa Cembung

Lensa cembung memiliki tiga macam karakteristik yaitu:

1. Mengumpulkan cahaya
2. Titik fokus bernilai positif
3. Bayangan yang dihasilkan memiliki sifat nyata, terbalik serta ukurannya pun diperbesar

Itulah merupakan ciri-ciri lensa positif secara singkat dan jelas. Btw, kamu sudah belajar belum tentang cermin cekung dan cermin cembung?

Bentuk-Bentuk Lensa Cembung

Lensa cembung memiliki tiga macam bentuk, yaitu:

1. Bikonveks

Bikonveks merupakan lensa dengan kedua sisi yang cembung.

2. Plankonveks

Plankonveks merupakan lensa dengan satu sisi cembung dan sisi lainnya datar.

3. Konkaf-Konveks

Konkaf-konveks merupakan lensa dengan satu sisi cembung dan sisi lainnya cekung.

Ruang Lensa Cembung

Lensa cembung memiliki dua ruang dengan posisi di bagian depan dan belakang lensa. Berkas sinar yang datang akan terjadi dalam dua arah yang berbeda dan sehingga lensa ini memiliki 2 titik fokus.

Titik fokus maya berada di bagian depan lensa dan titik fokus sejatinya terletak di belakang lensa.

Letak Bayangan Lensa Cembung

Letak bayangan pada lensa cembung terbagi ke dalam lima kategori yaitu:

1. Benda yang letaknya antara O dan F2 (titik fokus depan lensa) atau dikenal pula dengan ruang I, maka letak dari bayangan benda tersebut akan ada di depan lensa (ruang IV).
2. Benda yang letaknya di F2 (titik fokus depan lensa), maka letak dari bayangan benda tersebut akan ada di depan lensa (ruang IV) dan jarak bayangannya tidak terhingga.
3. Benda yang letaknya ada di antara F2 (titik fokus depan lensa) dan P2 (pusat bidang lengkung lensa) atau dikenal pula dengan ruang II, maka letak dari bayangan benda tersebut akan berada di luar P1 yang terletak di belakang lensa (ruang III).
4. Benda yang letaknya di P2 (pusat bidang lengkung lensa), maka letak bayangan benda tersebut akan berada di titik P1atau di belakang lensa.
5. Benda yang letaknya di antara P2 (pusat bidang lengkung lensa) dan ~ atau dikenal pula dengan istilah ruang III, maka letak dari bayangan benda tersebut akan ada di antara titik fokus F1 dan P1 (ruang II).

Jenis-Jenis Lensa Cembung

Lensa cembung terdiri dari 3 jenis, yaitu:

1. Lensa Cembung – Cembung

Lensa cembung – cembung yang juga dikenal dengan sebutan bikonveks ini punya dua permukaan yang sama-sama berupa lensa cembung.

2. Lensa Cembung – Datar

Lensa cembung – datar juga dikenal dengan sebutan plankonveks. Jenis lensa yang satu ini sesuai namanya punya dua bidang yang terdiri dari satu sisi berupa bidang cekung dan sisi lainnya bidang datar.

3. Lensa Cembung – Cekung

Lensa cembung – cekung dikenal pula dengan sebutan lensa konkaf – konveks. Jenis lensa ini juga punya dua permukaan yang berbeda, salah satu sisi cembung dan sisi lainnya berupa lensa cekung.

Sinar Istimewa Lensa Cembung

Terdapat beberapa sinar istimewa yang dihasilkan oleh lensa cembung, seperti yang akan dijelaskan di bawah ini:

• Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama kemudian dibiaskan melewati titik fokus F1 yang posisinya di bagian belakang lensa
• Sinar yang datang ke arah titik fokus F2 dengan posisi di belakang lensa kemudian dibiaskan sejajar dengan sumbu utama lensa
• Sinar yang datang melalui O (pusat optik) kemudian akan langsung diteruskan tanpa proses pembiasan

Sifat Lensa Cembung

Berikut ini adalah sifat dari lensa cembung, yaitu:

1. Jenis lensa ini membuat sinar dapat datang dari dua arah oleh sebab itu terdapat pula 2 titik fokus. Bagian depan dari lensa ini merupakan tempat datangnya cahaya, sedangkan bagian belakang dari lensa cembung adalah tempat cahaya atau sinar tersebut dibiaskan.

2. Apabila ada tiga sinar yang datang secara sejajar dan diarahkan ke lensa ini, maka lensa cembung akan membiaskan berkas sinar tersebut menuju titik fokus maya (F2) yang terletak di bagian depan lensa.

3. Jenis lensa ini memiliki sifat yang mampu mengumpulkan sinar (konvergen). Hal tersebut disebabkan karena sinar yang datang melalui lensa ini akan selalu dibiaskan ke satu titik saja atau dengan kata lain dikumpulkan ke satu titik.

4. Jenis lensa ini selalu memiliki jarak fokus yang positif. Hal tersebut disebabkan karena lensa ini merupakan tempat tujuan sinar bias yaitu titik fokus sejati yang letaknya di belakang lensa.

5. Indeks bias lensa dan lengkung permukaan lensa sangat berpengaruh terhadap besar pembiasan sinar. Sementara itu, cepat rambat cahaya yang terjadi dalam lensa berpengaruh besar pada indeks bias.

6. Semakin tinggi ketebalan lensa cembung akan menghasilkan bias sinar yang semakin besar. Tapi demikian, lensa cembung yang lebih tebal akan menghasilkan fokus dengan panjang yang lebih pendek dibandinkan dengan jenis lensa yang lebih tipis.

Sifat Bayangan Lensa Cembung

Sifat bayangan pada lensa cembung terbagi ke dalam lima kategori yaitu:

• Benda yang letaknya antara O dan F2 (titik fokus depan lensa) atau dikenal pula dengan ruang I, maka sifat dari bayangan benda tersebut adalah maya, tegak, dan diperbesar.
• Benda yang letaknya di F2 (titik fokus depan lensa) maka sifat dari bayangan benda tersebut adalah maya, tegak dan diperbesar.
• Benda yang letaknya ada di antara F2 (titik fokus depan lensa) dan P2 (pusat bidang lengkung lensa) atau dikenal pula dengan ruang II maka sifat dari bayangan benda tersebut nyata, terbalik dan diperbesar.
• Benda yang letaknya di P2 (pusat bidang lengkung lensa) maka sifat bayangan benda tersebut adalah nyata, terbalik dan sama besar.
• Benda yang letaknya di antara P2 (pusat bidang lengkung lensa) dan ~ atau dikenal pula dengan istilah ruang III maka sifat dari bayangan benda tersebut adalah nyata, terbalik dan diperkecil.

Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung

Pembentukan bayangan pada sebuah lensa cembung di antaranya seperti di bawah ini:

1. Perpotongan perpanjangan sinar bias merupakan asal dari pembentukan bayangan benda yang ada di ruang I. Bayangan benda yang terbentuk letaknya akan ada di ruang IV dan bersifat maya, tegak serta diperbesar.
2. Bayangan yang dibentuk dari benda di F2 tidak mengalami perpotongan di suatu titik tertentu.
3. Bayangan yang dibentuk dari benda di ruang II akan berada di ruang IV dan bersifat nyata, terbalik dan juga diperbesar.
4. Bayangan yang dibentuk dari benda di 2F2 akan berada di 2F1 dan bersifat nyata, terbalik namun sama besar.
5. Bayangan yang dibentuk dari benda di ruang III akan berada di ruang II dan bersifat nyata , terbalik serta diperkecil.

Rumus Lensa Cembung

Rumus lensa cembung untuk menentukan fokus lensa cekung adalah sebagai berikut:

Keterangan:

nu = indeks bias air atau udara
R1 dan R2 = kelengkungan sebuah lensa cembung

Manfaat dan Penggunaan Lensa Cembung

Adapun manfaat dan penggunaan dari lensa konvergen adalah sebagai berikut:

1. Lensa Kacamata

Jenis lensa ini biasanya digunakan untuk membuat kacamata bagi para penderita rabun jauh yang sudah tidak mampu membaca dalam jarak normal.

Penggunaan lensa ini akan membuat mereka bisa kembali lagi membaca dalam jarak 25 cm layaknya mata manusia normal.

2. Lensa Teropong

Lensa teropong yang digunakan untuk mengamati benda-benda langit juga biasanya menggunakan jenis lensa ini tepatnya untuk teropong dua lensa cembung.

3. Lensa Mikroskop

Jenis lensa ini juga digunakan untuk membuat mikroskop yang digunakan untuk mengamati bakteri. Penggunaan jenis lensa ini bisa membuat pekerja laboratorium bisa lebih jelas dalam mengamati makhluk mikroorganisme, bakteri dan lain sebagainya.

4. Lensa Kaca Pembesar

Kaca pembesar juga memanfaatkan lensa cembung untuk memudahkan para tukang servis benda-benda kecil seperti jam tangan.

Penggunaan kaca pembesar sangat diperlukan agar mereka lebih jelas saat memperbaiki jam yang memiliki banyak komponen kecil di dalamnya.

Persamaan pada Lensa Cembung

Lensa cembung memiliki beberapa persamaan di antaranya seperti jarak bayangan, sifat bayangan, perbesaran bayangan, dan kekuatan lensa.

1. Persamaan jarak bayangan

Keterangan:

• Jarak fokus dilambangkan dengan f
• Jarak benda terhadap lensa dilambangkan dengan s
• Jarak bayangan terhadap lensa dilambangkan dengan s’

Semuanya dalam ukuran cm.

2. Sifat bayangan

atau

Keterangan:

• Jarak fokus dilambangkan dengan f
• Jarak benda dilambangkan dengan s
• Jarak bayangan dilambangkan dengan s’
• Jari-jari lensa dilambangkan dengan R

3. Perbesaran bayangan

atau

atau bisa pula dengan persamaan:

Keterangan:

• Perbesaran bayangan dilambangkan dengan M
• Jarak benda dilambangkan dengan s
• Jarak bayangan dilambangkan dengan s’
• Tinggi benda dilambangkan dengan h
• Tinggi bayangan dilambangkan dengan h’

4. Kekuatan Lensa

Keterangan:

• Kekuatan lensa dilambangkan dengan P
• Jarak fokus dilambangkan dengan f

Contoh Soal dan Pembahasan

Di bawah ini ada 2 contoh soal yang bisa kamu pelajari. Dua contoh soal ini meliputi pembahasan mengenai cara menghitung jarak bayangan, perbesaran bayangan dan menentukan sifat bayangan.

1. Jika panjang fokus lensa ialah 25 cm dan benda setinggi 10 cm ada di sebelah kiri lensa itu dengan jarak 10 cm, maka berapa jarak bayangannya?

Pembahasan:

Jarak bayangan akan bertanda negatif sebab sifat bayangan adalah maya dan tidak dilewati oleh berkas sinar. Maka, s’ = -25/2 = -12,5 cm.

Jadi, jarak bayangan 12,5 cm lebih besar dibanding jarak benda 10 cm.

2. Sebuah benda setinggi 2 cm diletakkan di depan lensa cembung pada jarak 4 cm. Jika fokus lensa adalah 4 cm. Tentukan sifat bayangan yang terbentuk.

Pembahasan:

h = 2 cm
f = 4 cm
s = 6 cm

Ada dua metode yang bisa dilakukan untuk menjawab soal ini, salah satunya adalah metode menghafal, seperti berikut ini:

Dari data yang ada di soal, sebuah benda berada 4 cm di depan lensa dengan jarak fokus lensa (f) adalah 4 cm sehingga jari-jari kelengkungan lensa adalah:

R = 2f
R = 2 cm × 4 cm = 8 cm

Hal tersebut membuat jarak benda lebih kecil dibanding dengan jari-jari kelengkungan lensa dan sekaligus lebih besar daripada jarak fokus lensa, sehingga bila ditulis dalam konsep matematis akan menghasilkan R > s > f.

Konsep matematis di atas jika dijabarkan maka akan menjadi sebuah benda yang berada di ruang II (di antara titik fokus dan jari-jari kelengkungan lensa memiliki sifat bayangan yang nyata, terbalik serta diperbesar.

Kamu juga bisa menggunakan metode kedua yaitu metode yang menggunakan rumus, seperti di bawah ini.

Sifat bayangan pada lensa cembung dapat diketahui dengan metode rumus. Langkah pertama yang harus dilakukan adalah menentukan s’ (jarak bayangan) dan M (perbesaran bayangan) terlebih dahulu.

a. Jarak bayangan (s’)

1/f = 1/s + 1/s’

¼ = 1/6 + 1/s’

¼ – 1/6 = 1/s’

3/12 – 2/12 = 1/s’

1/12 = 1/s’

s ‘ = 12 cm

b. Perbesaran bayangan (M)

M = |s’/s|

M = |12/4|

M = 3

Berdasarkan hasil perhitungan jarak dan perbesaran bayangan di atas maka bisa ditarik kesimpulan, bahwa s’ yang nilainya positif maka sifat bayangannya akan nyata dan terbalik

Sementara itu, M lebih dari 1 sehingga sifat bayangan diperbesar. Oleh sebab itu, sifat dari bayangan benda tersebut adalah nyata, terbalik serta diperbesar.

Lensa cembung termasuk jenis lensa yang paling banyak dimanfaatkan manusia. Demikian dari kami dosenmuda.id semoga kamu paham ya!

Ulasan lengkap di atas diharapkan membuat kamu semakin memahami peran lensa ini dalam kehidupan manusia serta proses terbentuknya bayangan yang dihasilkan.

Originally posted 2022-02-13 09:37:24.