5. Pembiasan Pada Lensa

9
g. Lensa Cembung Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh bidang lengkung. Pada pembahasan lensa dianggap tipis sehingga dapat diabaikan apa yang terjadi dengan sinar didalam lensa dan pembahasan hanya pada pembiasan di permukaan lensa Jadi kalau pada cermin pembahasan hanya pada pemantulan maka pada lensa pembahasan hanya pada pembiasan Karena lensa tipis maka dinaggap jarak antara bidang lengkung nol atau = 0 Secara umum disini hanya dibahas lensa yang merupakan gabungan dari dua buah lensa dan secara khusus untuk penurunan rumus digunakan gabungan dua lensa cembung tetapi berlaku untuk gabungan lensa yang lain juga Sinar datang dari kiri lensa I (warna merah) dan dibiaskan oleh lensa I dan lensa II dan hasil pembiasan akhir ada di sebelah kanan lensa II (warna biru) Sesuai kesepakatan pada pada pembahasan pembiasan pada bidang lengkung maka Sinar datang dari kiri dan pusat kelengkungan lensa I ada di kanan maka positif sedang negatif karena bearada pada sisi yang sama dengan sinar datang Gambar 27 ! adalah indeks bias lensa dan ! adalah indeks bias medium dimana lensa berada. Medium di kiri dan di kanan lensa sama

Transcript of 5. Pembiasan Pada Lensa

Page 1: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

g. Lensa  Cembung    Lensa  adalah  benda  bening  yang  dibatasi  oleh  bidang  lengkung.  Pada  pembahasan  lensa  dianggap  tipis  sehingga  dapat  diabaikan  apa  yang  terjadi  dengan  sinar  didalam  lensa  dan  pembahasan  hanya  pada  pembiasan  di  permukaan  lensa    Jadi  kalau  pada  cermin  pembahasan  hanya  pada  pemantulan  maka  pada  lensa  pembahasan  hanya  pada  pembiasan  

 Karena  lensa  tipis  maka  dinaggap  jarak  antara  bidang  lengkung  nol  atau  𝑑 = 0    Secara  umum  disini  hanya  dibahas  lensa  yang  merupakan  gabungan  dari  dua  buah  lensa  dan  secara  khusus  untuk  penurunan  rumus  digunakan  gabungan  dua  lensa  cembung  tetapi  berlaku  untuk  gabungan  lensa  yang  lain  juga    Sinar  datang  dari  kiri  lensa  I  (warna  merah)  dan  dibiaskan  oleh  lensa  I  dan  lensa  II  dan  hasil  pembiasan  akhir  ada  di  sebelah  kanan  lensa  II  (warna  biru)    Sesuai  kesepakatan  pada  pada  pembahasan  pembiasan  pada  bidang  lengkung  maka    Sinar  datang  dari  kiri  dan  pusat  kelengkungan  lensa  I  ada  di  kanan  maka  𝑹𝟏  positif  sedang  𝑹𝟐  negatif  karena  bearada  pada  sisi  yang  sama  dengan  sinar  datang    

Gambar  27    𝑛!    adalah  indeks  bias  lensa  dan  𝑛!  adalah  indeks  bias  medium  dimana  lensa  berada.  Medium  di  kiri  dan  di  kanan  lensa  sama      

Page 2: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

Persamaan  pembiasan  oleh  permukaan  lengkung  lensa  I    Sinar  berasal  dari  medium  𝑛!  dibiaskan  ke  medium  𝑛!    !!!!+ !!

!!!= !!!!!

!!!!!!!

= !!!!!!!

− !!!!

!!!!

= !!!!!!!!!

− !!!!!!

   

 Bayangan  hasil  pembiasan  pada  lensa  I  menjadi  benda  pada  lensa  II,  karena  lensa  tipis  maka  jarak  antara  kedua  lensa  nol  sehingga    𝑑 = 𝑠!! + 𝑠!0 = 𝑠!! + 𝑠!−𝑠!! = 𝑠!

   

 Persamaan  pembiasan  oleh  permukaan  lengkung  lensa  II    Sinar  berasal  dari  medium  𝑛!  dibiaskan  ke  medium  𝑛!      !!!!+ !!

!!!= !!!!!

!!!!!!!!!

+ !!!!!

= !!!!!!!!

!!!!!!

= !!!!!!!!

− !!!!!

− !!!!!

= − !!!!!!!

+ !!!!!

!!!!

= !!!!!!!!!

+ !!!!!!!

     

 Substitusi    

 

!!!!

= !!!!!!!!!

+ !!!!!!!

!!!!!!!!!

− !!!!!!

= !!!!!!!!!

+ !!!!!!!

!!!!!!!!!

− !!!!!!!!!

= !!!!!!

+ !!!!!!!

!!!!!!!!!

− − !!!!!!!!!

= !!!!

!!!+ !

!!!!!!!!!!!!

+ !!!!!!!!!

= !!!!

!!!+ !

!!!!!!!!!!

!!!+ !

!!= !!

!!

!!!+ !

!!!!!!!× !!!!!

!!

!!!+ !

!!= !

!!+ !

!!!!!!!!!!

!!!+ !

!!= !

!!+ !

!!!

   

Page 3: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

   

Persamaan  lensa  gabungan  dengan  indeks  bias  𝑛!  dan  jari  jari  𝑅!  dan  𝑅!  yang  berada  pada  medium  𝑛!  adalah    

1𝑠!+1𝑠!′

=𝑛! − 𝑛!𝑛!

1𝑅!+1𝑅!

 

 Dan  panjang  fokus  lensa  gabungan  adalah    

1𝑓 =

𝑛! − 𝑛!𝑛!

1𝑅!+1𝑅!

 

 Perbesaran  lensa  sama  dengan  perbesaran  cermin    

𝑀 = −𝑠′𝑠  

 Panjang  fokus  gabungan  lensa  lebih  dari  dua  lensa    

1𝑓!=1𝑓!+1𝑓!+⋯+

1𝑓!  

 Kekuatan  lensa  adalah  kemampuan  lensa  untuk  mengumpulkan  atau  memancarkan  sinar  satuannya  adalah  dioptri    

𝑃 =1

𝑓 𝑚 =100𝑓 𝑐𝑚  

Page 4: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

Berbeda  dengan  cermin,  pada  lensa  terdapat  dua  buah  fokus  di  sebelah  kiri  dan  di  sebelah  kanan  lensa    Fokus  aktif    pada  lensa  cembung  adalah  titik  fokus  dari  permukaan  lengkung  yang  berhadapan  dengan  sinar  datang.  Pada  gambar  28,  permukaan  warna  merah  yang  berhadapan  sinar  datang  dan  titik  fokusnya  𝐹!  di  belakang  lensa    Fokus  pasif    pada  lensa  cembung  adalah  titik  fokus  dari  permukaan  lengkung  yang  di  belakang  sinar  datang.  Pada  gambar  28,  permukaan  warna  biru  yang  berada  di  belakang  sinar  datang  dan  titik  fokusnya  𝐹!  di  depan  lensa        

Gambar  28            

Sinar  istimewa  pada  lensa  cembung    Sinar  yang  sejajar  sumbu  utama  dibiaskan  menuju  titik  fokus  aktif  𝐹!    Sinar  yang  melalui  titik  fokus  pasif  𝐹!  dibiaskan  sejajar  sumbu  utama    Sinar  yang  melalui  titik  pusat  optik  akan  diteruskan  tanpa  pembiasan  

Page 5: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

Pembentukan  bayangan  pada  lensa  cembung    Benda  berada  pada  jarak  𝒔 > 𝟐𝒇    Bayangan  terbalik,  diperkecil  dan  nyata  (dapat  ditangkap  oleh  layar)    

Gambar  29      Benda  berada  pada  jarak  𝒔 = 𝟐𝒇    Bayangan  terbalik,  sama  besar  dan  nyata  (dapat  ditangkap  oleh  layar)      

Gambar  30    Prinsip  ini  digunakan  pada  teropong  bumi  untuk  membalik  bayangan  yang  terbalik  dari  lensa  objektif  agar  didapat  bayangan  tegak  dan  nyata      Benda  berada  pada  jarak  𝒇 < 𝒔 < 𝟐𝒇    Bayangan  terbalik,  diperbesar  dan  nyata  (dapat  ditangkap  oleh  layar)    

Gambar  31    

Page 6: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

     Benda  berada  pada  jarak  𝒔 = 𝒇    Bayangan  terbentuk  di  jauh  tak  terhingga,  tegak  dan  maya  karena  garis  dibiaskan  sejajar      

Gambar  32    Prinsip  ini  digunakan  oleh  lensa  okuler  mikroskop,  teropong  dan  lup  untuk  melihat  dengan  mata  tanpa  akomodasi    Bayangan  dari  lensa  objektif  diusahakan  jatuh  pada  lensa  okuler  sehingga  mata  bisa  melihat  bayangan  dari  lensa  okuler  tanpa  berakomodasi          Benda  berada  pada  jarak  𝒔 < 𝒇    Bayangan  tegak,  diperbesar  dan  maya  (dapat  dilihat  oleh  mata)    

Gambar  33    Prinsip  ini  digunakan  pada  kacamata,  lup,  lensa  okuler  mikroskop  dan  teropong  dengan  mata  berakomodasi  maksimum        

Page 7: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

g. Lensa  Cekung    Fokus  aktif    pada  lensa  cekung  adalah  titik  fokus  dari  permukaan  lengkung  yang  berhadapan  dengan  sinar  datang.  Pada  gambar  34,  permukaan  warna  merah  yang  berhadapan  sinar  datang  dan  titik  fokusnya  𝐹!  di  depan  lensa    Fokus  pasif    pada  lensa  cembung  adalah  titik  fokus  dari  permukaan  lengkung  yang  di  belakang  sinar  datang.  Pada  gambar  34,  permukaan  warna  biru  yang  berada  di  belakang  sinar  datang  dan  titik  fokusnya  𝐹!  di  belakang      

Gambar  34          

                 

Sinar  istimewa  pada  lensa  cekung    Sinar  yang  sejajar  sumbu  utama  dibiaskan  seolah  olah  dari  titik  fokus  aktif  𝐹!    Sinar  yang  menuju  titik  fokus  pasif  𝐹!  dibiaskan  sejajar  sumbu  utama    Sinar  yang  melalui  titik  pusat  optik  akan  diteruskan  tanpa  pembiasan  

Page 8: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

 Benda  berada  pada  jarak  𝒔 > 𝟐𝒇    Bayangan  tegak,  diperkecil  dan  maya  (dapat  dilihat  oleh  mata)      

Gambar  35          Benda  berada  pada  jarak  𝒔 = 𝟐𝒇    Bayangan  tegak,  diperkecil  dan  maya  (dapat  dilihat  oleh  mata)    

Gambar  36          Benda  berada  pada  jarak  𝒇 < 𝒔 < 𝟐𝒇    Bayangan  tegak,  diperkecil  dan  maya  (dapat  dilihat  oleh  mata)      

Gambar  37  

Page 9: 5. Pembiasan Pada Lensa

 

 Benda  berada  pada  jarak  𝒔 = 𝒇    Bayangan  tegak,  diperkecil  dan  maya  (dapat  dilihat  oleh  mata)    

Gambar  38          Benda  berada  pada  jarak  𝒔 < 𝒇    Bayangan  tegak,  diperkecil  dan  maya  (dapat  dilihat  oleh  mata)    

Gambar  39