Cara Melukis Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cekung

Pembiasan cahaya ialah kejadian pembelokan arah rambat cahaya dikala melewati dua medium bening yang mempunyai indeks bias berbeda. Lensa termasuk benda bening, jadi pembiasan cahaya juga sanggup terjadi pada lensa. Lensa yang paling umum kita kenal ialah lensa sferis yang terdiri atas dua jenis dan salah satunya ialah lensa cekung.

Lensa cekung ialah benda bening tembus cahaya dengan ciri-ciri belahan tepi lebih tebal daripada belahan tengah. Lensa cekung disebut juga lensa konkaf dan mempunyai dua sebutan, yaitu lensa divergen dan lensa negatif. Disebut lensa divergen sebab berkas sinar-sinar tiba yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menyebar ke segala arah secara teratur.

Pada lensa cekung, sinar-sinar biasnya tidak pernah berpotongan secara langsung, yang berpotongan ialah perpanjangan sinar biasnya. Perpanjangan sinar-sinar bias pada lensa cekung ini berpotongan pada satu titik di depan lensa, titik ini ialah titik fokus. Karena terletak di depan lensa, maka fokus lensa cekung ialah fokus maya. Sehingga jarak fokus lensa cekung selalu bertanda negatif. Oleh sebab itu, lensa cekung disebut lensa negatif.

Pada pembiasan cahaya oleh lensa cekung, jarak benda ke lensa tidak mempengaruhi sifat bayangan yang dihasilkan. Bayangan yang dibuat oleh lensa cekung merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar-sinar bias, sehingga bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung selalu bersifat semu atau maya.

Untuk melukis proses terjadinya bayangan pada lensa cekung, kita sanggup menggunakan dua cara atau metode, yaitu metode simpel dan metode analitis (menurut perspektif penulis). Dengan metode praktis, pembentukan bayangan sanggup dilukiskan menggunakan sinar-sinar istimewa pada lensa cekung. Sedangkan dengan metode analitis, pembentukan bayangan sanggup dilukiskan tanpa menggunakan sinar-sinar istimewa. Untuk lebih terang mengenai dua metode ini, simak klarifikasi berikut.

Melukis Bayangan pada Lensa Cekung Menggunakan Sinar Istimewa

Menggambarkan pembentukan bayangan pada lensa cekung dengan menggunakan sinar istimewa merupakan cara yang paling gampang dan praktis, akan tetapi kalian harus hafal sinar-sinar istimewa pada lensa cekung. Masih ingatkah kalian dengan 3 sinar istimewa lensa cekung? Jika lupa, perhatikan gambar dan klarifikasi di bawah ini.

■ Sinar istimewa 1: Sinar tiba sejajar sumbu utama akan dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus (F1) di depan lensa.

■ Sinar istimewa 2: Sinar tiba yang seakan-akan menuju titik fokus (F2) di belakang lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

■ Sinar istimewa 3: Sinar yang tiba melewati sentra optik lensa (O) akan tidak dibiaskan melainkan diteruskan.

Untuk menggambarkan proses pembentukan bayangan pada lensa cekung, kita cukup menggunakan dua dari tiga sinar istimewa di atas. Langkah-langkah yang sanggup kalian tempuh untuk memilih bayangan pada lensa cekung ialah sebagai berikut.

Langkah pertama, gambarkan lensa cekung lengkap dengan bagian-bagiannya, serta sebuah garis, misalkan garis AB. Garis AB digambar untuk melambangkan tinggi benda. Adapun garis AB tidak perlu terlalu tinggi atau menyesuaikan saja dengan ukuran lensa. Kemudian letakkan garis tersebut di depan lensa cekung, contohnya di ruang II (di antara titik fokus dan sentra kelengkungan lensa) menyerupai yang diperlihatkan pada gambar berikut.

Langkah kedua, gambarkan sinar istimewa ke-1. Kalian bebas mau pilih yang mana. Sebagai contoh, kita akan menggunakan sinar istimewa yang pertama, yaitu sinar tiba sejajar sumbu utama dibiaskan seolah berasal dari titik fokus depan lensa (F1). Letakkan pangkal sinar tiba di titik B menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Langkah ketiga, gambarkan sinar istimewa ke-2. Pilih dua sinar istimewa yang tersisa. Sebagai contoh, kita gunakan sinar istimewa yang kedua, yaitu sinar tiba menuju seolah menuju titik fokus belakang lensa (F2) dibiaskan sejajar sumbu utama. Letakkan pangkal sinar tiba di titik B menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Langkah keempat, tarik garis perpanjangan sinar bias kedua dalam bentuk garis putus-putus. Titik yang merupakan perpotongan perpanjangan sinar bias-1 dan sinar bias-2 diberi nama B’. Titik ini merupakan bayangan dari titik B. Kemudian garis tegak lurus sumbu utama ditarik dari titik B’ ke arah sumbu utama. Titik ini diberi nama A’ yang merupakan bayangan dari titik A sehingga A’B’ merupakan bayangan dari garis AB. Perhatikan gambar berikut agar lebih jelas.

Sampai di sini, kita sudah berhasil menggambarkan bayangan garis AB. Dari gambar di atas, kita sanggup memilih sifat bayangan yaitu maya (karena hasil perpotongan perpanjangan sinar bias), tegak dan diperkecil. Ketiga sifat bayangan inilah yang selalu dihasilkan oleh lensa cembung tidak peduli apakah posisi benda jauh atau bersahabat terhadap lensa. Letak bayangan juga selalu sama, yaitu di antara titik sentra optik (O) dan titik fokus depan lensa (F1).

Melukis Bayangan pada Lensa Cekung Tanpa Sinar Istimewa

Selain menggunakan sinar-sinar istimewa, pembentukan bayangan pada lensa cekung juga sanggup dilukiskan dengan menggunakan sinar sembarang. Yang dimaksud sinar sembarang di sini ialah sinar tiba yang arahnya acak, tidak sejajar sumbu utama, tidak melalui titik fokus, titik sentra optik maupun titik sentra kelengkungan lensa. Lalu bagimana cara memilih arah sinar bias apabila sinar tiba arahnya sebarang? Coba kalian perhatikan gambar di bawah ini.

Misalnya, sinar tiba dari titik A menuju permukaan lensa di titik B. Untuk memilih ke mana arah sinar biasnya, pertama kita tarik garis OD dari titik sentra optik sejajar dengan sinar AB, dengan demikian OC // AB. Kedua, tarik garis tegak lurus dari titik fokus depan lensa (F1) ke bawah hingga berpotongan dengan garis OD, misalkan garis ini ialah DE.

Nah, titik perpotongan garis OD dan DE yaitu titik D merupakan titik dimana seakan-akan sinar biasnya berasal. Jadi, sinar bias digambarkan dari titik B ke atas menuju titik C. Dan apabila diperpanjang, maka seakan-akan sinar bias BC berasal dari titik D. Begitulah kira-kira cara memilih arah sinar bias tanpa menggunakan sifat sinar istimewa, ini disebut metode analitis. Teknis analisitis ini sanggup dipakai untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung.

Kelebihan melukis bayangan menggunakan metode analitis ialah kita tidak perlu menghafal sinar-sinar istimewa pada lensa cekung. Namun, kekurangannya ialah kita harus benar-benar akurat dalam menggambarkan kesejajaran garis, sebab apabila tidak akurat akan menghasilkan bayangan yang berbeda apabila dilukis dengan sinar istimewa.

Adapun langkah-langkah melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung dengan menggunakan sinar sembarang ialah sebagai berikut.

Langkah pertama, gambarkan lensa cekung lengkap dengan bagian-bagiannya serta sebuah garis, contohnya garis AB dan letakkan garis tersebut di depan lensa cekung menyerupai yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Langkah kedua, gambarkan seberkas sinar tiba ke sembarang arah dengan titik pangkalnya berada di titik B. Kemudian gambarlah garis putus-putus sejajar dengan garis sinar tiba tersebut dimulai dari titik sentra optik lensa (O) dan garis tegak lurus dimulai dari titik F1 ke atas/ke bawah hingga berpotongan dengan garis sebelumnya. Titik perpotongan kedua garis diberi nama, misalkan titik  C menyerupai yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Langkah ketiga, biaskan sinar tiba seakan-akan berasal dari titik C kemudian perpanjang sinar bias tersebut sesuai dengan kebutuhan menyerupai pada gambar di bawah ini.

Langkah keempat, gambarkan sinar tiba kedua dengan arah sembarang dimulai dari titik B. Selanjutnya dengan menggunakan cara yang sama menyerupai pada langkah kedua dan ketiga, kita peroleh sinar bias kedua yang perpanjangannya berpotongan dengan perpanjangan sinar bias pertama menyerupai tampak pada gambar berikut.

Langkah kelima, bila kalian melukiskannya dengan benar dan akurat, maka perpanjangan sinar-sinar biasnya akan berpotongan sempurna di titik yang sama dikala menggunakan sinar-sinar istimewa. Kemudian gambar garis A’B’ secara tegak lurus dari titik perpotongan perpanjangan sinar bias menuju sumbu utama lensa. Garis A’B’ adalah bayangan dari garis AB, menyerupai yang diperlihatkan pada gambar berikut.

Demikianlah artikel wacana cara melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung. Semoga sanggup bermanfaat untuk Anda. Terima kasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel berikutnya.