Wednesday 28 April 2010

Lensa dan alat optik


Apabila ada sinar yang datang menuju lensa, maka yang terjadi adalah pembiasan. Ada 2 jenis lensa yaitu lensa cembung dan cekung. Lensa cembung adalah lensa yang mengumpulkan sinar (konvergen) sebaliknya lensa cekung adalah lensa yang menyebarkan sinar (divergen). Sifat dari bayangan lensa cembung sama dengan bayangan di cermin cekung, sedangkan untuk lensa cekung sifat bayangannya sama dengan cermin cembung. Perhitungan yang dipakai pada lensa sama dengan cermin. Jalannya sinar di lensa hampir sama dengan cermin, perbedaannya terletak di pusat lensa. Berikut jalannya sinar di lensa cekung.

Ada 3 sinar istimewa yaitu :
1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu x, akan dibelokkan ke titik fokal yang ada di sisi sumber sinar datang.
2. Sinar yang datang ke pusat lensa akan diteruskan tak berhingga.
3. Sinar yang datang ke titik fokal sisi bersebrangan dengan sumber sinar akan dibelokkan sejajar dengan sumbu x.
Sebagai latihan carilah bayangan yang timbul oleh sebuah benda yang diletakkan 10 cm di depan lensa cekung yang memiliki titik fokal 10 cm. Tentukan pula sifat bayangannya. Nantinya kamu akan menemukan bayangan maya, diperkecil dan tegak.

Sedangkan untuk lensa cembung juga ada 3 sinar istimewa yaitu:
1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu x, akan dibelokkan ke titik fokal yang ada di sisi bersebrangan dengan sumber sinar datang
2. Sinar yang datang ke pusat lensa akan diteruskan tak berhingga.
3. Sinar yang datang ke titik fokal dari sisi yang sama dengan sumber sinar datang akan dibelokkan sejajar dengan sumbu x.

Cobalah untuk mencari bayangan dan sifatnya dari benda yang diletakkan di depan lensa cembung yang memiliki titik fokal 10 cm apabila bendanya diletakkan:
1. 5 cm (sifatnya bayangannya adalah maya, diperbesar dan tegak)
2. 10 cm (sifat bayangannya adalah tak terhingga)
3. 15 cm (sifat bayangannya adalah nyata, diperbesar dan terbalik)
4. 20 cm (sifat bayangannya adalah nyata, sama besar dan terbalik)
5. 25 cm (sifat bayangannya adalah nyata, diperkecil dan terbalik)

Karena sifatnya yang khusus untuk lensa cembung, maka kita dapat membagi daerah lensa cembung sebagai berikut :
1. Jika benda di zone 1 (dari lensa ke titik fokal) maka bayangannya pada zone 4 (area benda) sehingga sifatnya maya, diperbesar dan tegak
2. Jika benda di zone 2 (dari titik fokal ke titik dua kali titik fokal) maka bayangannya pada zone 3 (sisi bersebrangan dengan benda berada di kisaran lebih dari titik 2 kali titik fokalnya)dan sifatnya nyata, diperbesar dan terbalik
3. Jika benda di zone 3 (lebih besar dari titik dua kali titik fokal) maka bayangannya pada zone 2 (sisi bersebrangan dengan benda berada di kisaran titik fokal dan titik 2 kalo titik fokalnya)dan sifatnya nyata, diperkecil dan terbalik
4. Jika benda di titik fokal maka bayangannya tak terhingga
5. Jika benda di titik dua kali titik fokalnya maka bayangannya pada sisi sebrangnya tepat di titik dua kali fokalnya, nyata, sama besar dan terbalik

Sebagai latihan, coba bandingkan hasil gambarmu dengan formulanya.

Untuk mencari tinggi bayangan bisa menggunakan perbandingan tinggi bayangan dengan tinggi benda atau jarak bayangan dengan jarak benda (atau merupakan nilai perbesaran) Apakah hasilnya sama? Jika tidak mungkin kamu masih salah dalam menggambarkannya.

Mata manusia adalah salah satu contoh lensa cembung. Mata dapat diubah menebal atau menipis untuk dapat melihat benda dengan jelas. Benda harus diletakkan di ruang 3 (lebih dari 2 kali titik fokal) supaya bayangannya dapat ditangkap retina dengan baik, untuk itu ketika melihat benda yang jauh, lensa akan menipis, sebaliknya untuk melihat benda yang dekat, lensa akan menebal.

Sifat dari lensa juga banyak dimanfaatkan sebagai alat optik. Ada 2 jenis alat optik, yang dipakai berhubungan langsung dengan mata atau memerlukan medium untuk dapat dilihat mata. Akan tetapi semuanya memiliki fungsi yang sama yaitu membantu manusia untuk melihat segala sesuatu lebih jelas. Untuk yang berhubungan lengsung dengan mata harus menghasilkan bayangan maya, karenanya bendanya harus diletakkan di zone 1. Contoh alat optik ini :

-Kacamata minus (lensa cekung)
Orang yang rabun jauh (myopia), bayangannya jatuh di depan kornea mata, untuk itu diperlukan lensa cekung sehingga bayangan jatuh di kornea.
-Kacamata plus (lensa cembung)
Orang yang rabun dekat (hypermyopia), bayangannya jatuh di belakang kornea mata, untuk itu diperlukan lensa cembung sehingga bayangan jatuh di kornea. Bila rabun jauhnya karena usia (presbyopia), juga diperlukan lensa cembung.
-Lup (lensa cembung)
-Teleskop
Menggunakan 2 lensa cembung yang pertama disebut lensa objektif yang akan menghasilkan bayangan di titik fokal lalu bayangan ini menjadi benda untuk lensa okulernya. Hasil bayangannya haruslah maya supaya dapat dilihat mata.
-Mikroskop
Menggunakan 2 lensa cembung yang pertama disebut lensa objektif yang akan menghasilkan bayangan di zone 3 lalu bayangan ini menjadi benda untuk lensa okulernya. Hasil bayangannya haruslah maya supaya dapat dilihat mata.
-dll...

Jika alat optiknya menggunakan medium maka bayangan yang timbul haruslah nyata, lalu oleh medium layar atau kertas atau lainnya dapat dilihat oleh mata. Contohnya :
-Proyektor
Umumnya memperbesar hasil bayangan, jadi benda diletakkan di zone 2
-Kamera
Dapat memperbesar hasil bayangan tapi umumnya sama besar
-Mesin fotokopi
Dapat memperbesar atau memperkecil hasil bayangan tapi umumnya sama besar

No comments: