Cahaya dan Alat Optik : Contoh Soal dan Pembahasan Cermin Cekung dan Cermin Cembung

1. Sebuah benda diletakkan sejauh 8 cm di depan cermin cekung. Apabila bayangan terbentuk pada 4 cm di depan cekung, berapakah jarak fokus cermin tersebut?
Diket:
s = 8 cm
s’ = 4 cm
Ditanya:
f=?
Jawab:

2. Sebuah benda diletakkan sejauh 4 cm di depan cermin cembung, jika bayangan terbentuk 3 cm di belakang cermin, berapakah jarak titik fokus cermin cembung tersebut?
Diket:
s = 4 cm
s’ = -3 cm (negatif karena bayangan terbentuk di belakang cermin)
Ditanya:
f=?
Jawab:

Titik fokus pada cermin cembung selalu bernilai negatif.

3. Sebuah benda diletakkan pada jarak 6 cm di depan sebuah cermin cekung, apabila jarak titik fokus 4 cm, dimanakah posisi bayangan terbentuk? Berapa perbesaran bayangannya?
Diket:
s = 6 cm
f = 4 cm (Titik fokus cermin cekung bernilai positif)
Ditanya:
s’=?
Jawab:
Pertama harus mencari posisi bayangan berada.

Setelah jarak bayangan diketahui, kita akan dapat mencari perbesaran bayangannya

Jadi bayangan yang terbentuk diperbesar 2 kali dari besar benda.

4. Sebuah benda diletakkan pada jarak 4 cm di depan cermin cembung. Jika jarak fokus cermin 6 cm, dimana posisi bayangan yang terbentuk? Berapa perbesaran bayangannya?
Diket:
s = 4 cm
f = -6 cm (Titik fokus cermin cembung selalu bernilai negatif)
Ditanya:
s’=?
Jawab:
Pertama perlu dicari jarak bayangannya.

Jarak bayangan bernilai negatif menunjukkan bahwa bayangan terbentuk di belakang cermin.

Setelah jarak bayangan diketahui, kita akan dapat mencari perbesaran bayangannya

Jadi bayangan yang terbentuk diperbesar 0,6 kali dari besar benda. Karena nilai perbesaran bernilai kurang dari 1, maka bayangan yang terbentuk adalah diperkecil.

5. Sebuah benda diletakkan sejauh 2 cm di depan cermin cekung. Apabila jarak titik pusat kelengkungan 8 cm, dimanakah posisi bayangan terbentuk? Gambarkan sketsa pembentukan bayangannya.
Diket:
s = 2 cm
P = 8 cm
Ditanya:
s’=?
Jawab:

P = 2×f
Sehingga
f = (1/2) × P = (1/2) × 8 = 4 cm
Setelah mengetahui jarak titik fokus, dapat kita cari jarak bayangannya.

Jarak bayangan bernilai negatif menunjukkan bahwa bayangan terbentuk di belakang cermin.

6. Sebuah benda maya terletak sejauh 8 cm di belakang cermin cembung. Jika jarak titik pusat kelengkungan cermin 6 cm, dimana posisi bayangan yang terbentuk? Gambarlah sketsa pembentukan bayangannya.
Diket:
s = -8 cm (Negatif karena benda maya/terletak di belakang cermin)
P = -6 cm (Pada cermin cembung, baik titik fokus maupun titik pusat kelengkungannya bernilai negatif)
Ditanya:
s’=?
Jawab:

P = 2×f
Sehingga
f = (1/2) × P = (1/2) × (-6) = -3 cm
Setelah mengetahui jarak titik fokus, dapat kita cari jarak bayangannya.


Jarak bayangan bernilai negatif menunjukkan bahwa bayangan terletak di belakang cermin.

7. Sebuah benda berada pada 4 cm di belakang cermin cekung. Apabila jarak fokus cermin cekung 4 cm, dimanakah posisi bayangan terbentuk?
Diket:
s = -4 cm (Negatif karena benda terletak di belakang cermin)
f = 4 cm
Ditanya:
s’=?
Jawab:


8. Sebuah benda maya terletak 6 cm di belakang cermin cekung. Jika jarak fokus cermin 3 cm dan tinggi benda 4 cm, berapakah tinggi bayangannya?
Diket:
s = -6 cm (Negatif karena benda maya/terletak di belakang cermin)
f = 3 cm
h = 4 cm
Ditanya:
h’=?
Jawab:
Pertama perlu dicari pertama kali adalah jarak bayangannya.


Jarak bayangan bernilai positif menunjukkan bahwa bayangan terletak di depan cermin.
Langkah kedua yaitu mencari perbesaran bayangan.


Setelah itu kita dapat mencari tinggi bayangan dengan menggunakan rumus perbesaran.



9. Sebuah benda maya terletak 2 cm di belakang cermin cembung. Jika jarak fokus cermin 3 cm, dan tinggi benda 3 cm, berapakah tinggi bayangannya?
Diket:
s = -2 cm (Negatif karena benda maya/terletak di belakang cermin)
f = -3 cm (Pada cermin cembung, titik fokus selalu bernilai negatif)
h = 3 cm
Ditanya:
h’=?
Jawab:
Pertama perlu dicari pertama kali adalah jarak bayangannya.


Jarak bayangan bernilai positif menunjukkan bahwa bayangan terletak di depan cermin.
Langkah kedua yaitu mencari perbesaran bayangan.


Setelah itu kita dapat mencari tinggi bayangan dengan menggunakan rumus perbesaran.

Gerak pada Benda : Uji Pemahamanmu (Latihan Soal)

1. Seorang anak mengendarai sepeda dengan kecepatan 4 m/s. Berapakah waktu yang dibutuhkan anak tersebut untuk menempuh jarak 244 m? Kunci : 61 s

2. Sebuah bola menggelinding pada sebuah lantai datar dengan kecepatan konstan . jika bola tersebut menempuh jarak 250 cm dalam waktu 5 detik, berapakah kecepatan bola tersebut? Kunci : 0,5 m/s

3. Sepeda motor bergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Berapakan waktu yang dibutuhkan motor tersebut untuk menempuh jarak 160 m? Kunci: 8 s

4. Seorang kakek mengendarai becak dengan kecepatan 5 m/s. tiba-tiba di tengah jalan ada seekor kucing menyeberang, karena kaget kakek tersebut mengerem becaknya hingga berhenti. Jika becak berhenti 2 detik setelah kakek menginjak rem, maka berapakah perlambatan becak ketika direm? Kunci: 2,5 m/s^2

5. Sebuah Mobil bergerak dengan kecepatan 144 km/jam. Karena mendadak ban mobil meletus, maka pengendara mobil tersebut mengerem mobilnya sehingga mobil mengalami perlambatan 8 m/s^2 dan akhirnya berhenti. Berapakah jarak yang ditempuh mobil dari ketika sopir menginjak rem sampai mobil berhenti? Kunci : 100 m

<<Kembali Ke Daftar Isi

Gerak pada Benda : Soal dan Pembahasan GLB dan GLBB

1. Andi berangkat dari kota A menuju ke kota B mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 60 km/jam. Jika andi berangkat pukul 07.30 dan sampai di kota B pada pukul 09.00, dan diasumsikan bahwa selama perjalanan kecepatan andi selalu konstan, maka berapa kilometer jarak kota B dari kota A?
Diketahui :
v = 60 km/jam
t = t2-t1 = 09.00 - 07.30 = 1,5 jam
Ditanya: s=?
Jawab:
karena jarak yang ditanyakan dalam satuan kilometer, maka satuan yang diketahui tidak perlu diubah.

Gerak pada Benda : Gaya dan Hukum Newton

A. Gaya

Gaya didefinisikan sebagai tarikan atau dorongan. Dalam ilmu fisika, gaya dilambangkan dengan simbol F dan memiliki satuan Newton. Apabila gaya diaplikasikan pada suatu benda, maka benda tersebut dapat mengalami beberapa hal seperti berubah bentuk, bergerak, merubah arah gerak, atau merubah kecepatan gerak benda tersebut.
Misalkan suatu tanah liat apabila diberi gaya, maka tanah liat tersebut akan berubah bentuk. Suatu meja apabila diberi gaya dorong, maka benda tersebut akan bergerak.

Berdasarkan cara interaksinya, gaya dibedakan menjadi dua macam, yaitu gaya sentuh dan gaya tak sentuh. Gaya sentuh misalkan ketika kita mendorong suatu meja, kita tidak mungkin mendorong suatu meja tanpa menyentuhnya. Sedangkan gaya tak sentuh misalnya gaya antara dua buah magnet yang didekatkan. Tanpa saling menyentuh,magnet tersebut akan saling tolak-menolak atau saling tarik menarik.

A. Hukum I Newton
Hukum I newton membahas tentang kelembaman, yaitu ‘Suatu benda akan cenderung tetap diam atau bergerak lurus beraturan apabila resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut = 0’. Dengan kata lain, apabila tidak ada gaya yang bekerja pada benda, maka benda tersebut akan mempertahankan kedudukannya. Contoh, Ketika kita sedang duduk di dalam sebuah mobil, saat di dalam mobil kita sedang mengalami gerak lurus beraturan. Ketika mobil tiba-tiba mengerem, maka kita akan terdorong kedepan. Hal ini menunjukkan bahwa ketika mobil tiba-tiba mengerem, kita cenderung untuk tetap bergerak lurus beraturan.

Inti dari hukum 1 newton ini adalah ketika tidak ada gaya yang bekerja pada suatu benda, maka benda yang diam akan tetap diam, dan benda yang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap.
Persamaan Hukum I Newton seperti berikut:

∑F = Resultan gaya (N)
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.

Baca Juga : Gerak Lurus Beraturan dan Gerak Lurus Berubah Beraturan

B. Hukum II Newton

‘Apabila resultan gaya yang bekerja pada suatu benda tidak sama dengan nol, maka benda tersebut akan mengalami gerak lurus berubah beraturan (mengalami percepatan tetap)’. Hukum II Newton dapat dituliskan dalam persamaan seperti berikut.

∑F = Resultan gaya (N)
m = massa (kg)
a = percepatan (m/s2)

Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi berikut.

Baca Juga : Percepatan dan Perlambatan

C. Hukum III Newton

Hukum III Newton biasa disebut dengan hukum aksi reaksi, yaitu apabila suatu gaya diaplikasikan pada suatu benda, maka benda tersebut akan memberikan gaya yang sama besarnya akan tetapi arahnya berlawanan.
Contoh, apabila kita meletakkan benda seberat 30 N di atas sebuah meja, maka meja akan memberikan gaya ke beban tersebut dengan besar 30 N akan tetapi arahnya berlawanan (karena gaya berat arahnya ke bawah, maka meja akan memberikan gaya ke arah atas berupa gaya normal).untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi di bawah ini.

Baca Juga: Jarak, Perpindahan, Kelajuan, dan Percepatan

<<Kembali Ke Daftar Isi

Gerak pada benda : GLB dan GLBB

A. Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak lurus beraturan merupakan gerak suatu benda dimana kecepatan benda tersebut selalu tetap (tidak berubah terhadap waktu) serta lintasan gerak dari benda tersebut berbentuk garis lurus. Ciri-Ciri dari gerak lurus beraturan yaitu sebagai berikut.

1. Kecepatan benda selalu tetap
2. Percepatan benda = 0

Gerak pada Benda : Percepatan dan Perlambatan

Percepatan dan perlambatan didefinisikan sebagai perubahan kecepatan yang terjadi pada suatu selang waktu tertentu. Percepatan dan perlambatan dilambangkan dengan huruf a. secara matematis, percepatan dituliskan dalam persamaan seperti berikut

Keterangan:
a = percepatan/perlambatan (m/s2)

• Jika a bernilai positif, maka benda tersebut dipercepat (mengalami percepatan)

Gerak pada Benda : Jarak, Perpindahan, Kelajuan, dan Kecepatan

Selain makhluk hidup seperti tumbuhan dan hewan, benda juga mengalami gerak. Benda dinamakan bergerak apabila suatu benda mengalami perubahan posisi dari keadaan awalnya (titik acuan).
A. Gerak Relatif
Gerak yang dialami suatu benda bersifat relatif, tergantung dari sudut pandangnya. Misalnya kamu sedang mengendarai sepeda motor. Ketika kamu mengendarai sepeda motor apakah kamu bergerak terhadap pepohonan di pinggir jalan? Apakah kamu bergerak terhadap sepeda motor?
Dari contoh kasus di atasdapat kita ketahui bahwa kamu bergerak terhadap pepohonan di pinggir jalan, akan tetapi kamu tidak bergerak terhadap sepeda motormu.

B. Macam-Macam Gerak
Dalam kehidupan sehari-hari terdapat berbagai macam gerak yang dapat kita amati, gerak-gerak tersebut antara lain adalah:

1. Gerak lurus, yaitu gerak yang lintasannya berupa garis lurus, misalnya yaitu gerak mangga jatuh
2. Gerak melingkar, yaitu gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran.
3. Gerak parabola, yaitu gerak yang lintasannya berbentuk parabola
4. Gerak tak beraturan, yaitu gerak yang lintasannya tidak beraturan

Baca Juga : Gaya dan Hukum Newton

C. Jarak dan Perpindahan
Jarak didefinisikan sebagai panjang lintasan yang ditempuh suatu benda ketika bergerak. Sedangkan perpindahan adalah selisih posisi akhir benda dengan kedudukan awal benda. Untuk lebih jelasnya perhatikan ilustrasi di bawah ini.

Dari gambar di atas jarak adalah panjang lintasan yang ditempuh mobil dari kota A sampai dengan Kota B. jarak yang ditempuh mobil adalah x + y, yaitu 20 + 5 = 25 km.
Sedangkan perpindahan adalah jarak antara kedudukan akhir dari kedudukan awal tanpa memperhitungkan lintasannya. Perpindahan mobil adalah panjang q, yaitu 15 km ke kanan.

Jarak adalah besaran skalar (besaran yang hanya memiliki nilai saja), sedangkan perpindahan adalah besaran vektor (besaran yang memiliki nilai dan arah).

Contoh lainnya perhatikan gambar di bawah ini.

Jarak yang ditempuh mobil adalah 6 + 8 = 14 km
Sedangkan perpindahannya adalah

Jadi perpindahan mobil tersebut adalah 10 km ke arah Timur Laut

Baca Juga : Percepatan dan Perlambatan

D. Kecepatan dan Kelajuan
Kecepatan didefinisikan sebagai jarak yang ditempuh tiap satuan waktu.
Rumusan kecepatan dan kelajuan adalah sebagai berikut.

Kecepatan dan Kelajuan dilambangkan dengan huruf v, satuan internasional untuk keduanya adalah m/s.
Sedangkan jarak dan perpindahan dilambangkan huruf s, satuan internasional untuk keduanya adalah m
Sedangkan waktu dilambangkan dengan t, satuannya adalah sekon (s).
Oleh karena itu dapat ditulis persamaan secara umum sebagai berikut.

<<Kembali ke Daftar Isi

Cahaya dan Alat Optik : Cacat Mata (Miopi, Hipermetropi, Presbiopi)

Sebelum membahas mengenai penyakit mata, alangkah lebih baiknya kita mengetahui terlebih dahulu kondisi mata normal.
Pada mata normal, bayangan yang dibentuk oleh lensa mata akan jatuh tepat di retina.
Mata normal memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Lensa mata normal 
• Titik dekat ±25 cm
• Titik jauh mata tak terhingga
• Bayangan jatuh tepat di retina.

Jika suatu mata tidak memenuhi karakteristik di atas berarti mata tersebut dalam kondisi sakit/cacat.
Perhatikan sketsa jatuhnya bayangan di retina pada gambar berikut.

Baca Juga : Perbedaan dan Persamaan Cermin dan Lensa untuk Menentukan bayangan dan Perhitungan

A. Rabun Jauh (Miopi)

Rabun jauh adalah suatu cacat mata diamana kita tidak bisa melihat benda yang jauh dari mata dengan jelas. Pada penderita sakit mata rabun jauh, bayangan yang dibentuk oleh mata tidak terbentuk pada retina, melainkan bayangan terbentuk di depan retina. Sehingga menolong penderita rabun jauh, kita memerlukan lensa yang dapat menyebarkan sinar agar bayangan dapat jatuh tepat di retina. Lensa yang dapat menyebarkan cahaya yaitu lensa cekung (lensa negatif)
Karakteristik penderita miopi antara lain sebagai berikut:

• Lensa mata terlalu cembung
• Titik dekat mata < 25 cm
• Titik jauh mata < tak hingga
• Bayangan jatuh di depan retina.

Baca Juga :
Kekuatan lensa yang diperlukan untuk menolong penderita rabun jauh dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan :
P = kekuatan lensa (dioptri)
Pr = titik jauh mata (cm)

B. Rabun Dekat (Hipermetropi)

Rabun dekat dalah suatu penyakit mata dimana kita tidak bisa melihat benda dekat dengan jelas. Pada rabun dekat bayangan yang dibentuk oleh lensa mata jatuh di belakang retina, sehingga untuk menolong penderita rabun dekat kita memerlukan lensa positif (lensa yang dapat mengumpulkan cahaya) agar bayangan jatuh tepat di retina. Lensa yang dapat mengumpulkan cahaya yaitu lensa cembung.
Penderita rabun dekat memiliki karakteristik sebagai berikut:

• Lensa mata terlalu pipih
• Titik dekat mata > 25 cm
• Titik jauh mata tak terhingga
• Bayangan yang dibentuk lensa mata jatuh di belakang retina

Baca Juga : Rumus Umum Cermin dan Lensa Beserta Ketentuannya
Kekuatan lensa yang diperlukan untuk menolong penderita rabun jauh dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan :
P = kekuatan lensa (dioptri)
Sn = Jarak terdekat mata normal dapat melihat jelas (cm), biasanya 25 cm
Pp = titik dekat mata (cm)

C. Mata Tua (Presbiopi)

Penyakit mata tua disebabkan karena melemahnya otot-otot mata sehingga daya akomodasi berkurang. Penderita presbiopi tidak dapat melihat dengan jelas benda dekat maupun benda jauh. Cacat mata presbiopi dapat ditolong dengan menggunakan kacamata lensa bifokal (Memiliki lensa cekung dan lensa cembung)

• Lensa cekunng (Lensa negatif) digunakan untuk melihat jauh atau ketika berjalan
• Lensa Cembung (Lensa positif) digunakan untuk melihat dekat sepeti ketika membaca.

Baca Juga : Cara Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

<<Kembali ke Daftar Isi

Cahaya dan Alat Optik : Titik Dekat dan Titik Jauh Mata

Suatu benda akan terlihat dengan jelas oleh mata kita apabila benda tersebut berada antara titik dekat dan titik jauh mata kita.
Titik dekat (Punctum Proximum) adalah jarak terdekat yang dapat dilihat mata dengan jelas dengan akomodasi maksimum. Pada jarak ini kecembungan lensa mata adalah maksimum.
Titik jauh (Punctum Remotum) adalah titik terjauh yang dapat dilihat oleh mata tanpa berakomodasi. Pada keadaan ini lensa mata dalam keadaan paling pipih.

Cahaya dan Alat Optik : Rumus Cermin dan Lensa

Pada dasarnya rumus antara lensa dan optik adalah sama, yaitu menggunakan rumus berikut.

Keterangan :
f = jarak fokus
s = jarak benda ke lensa/cermin
s’ = jarak bayangan ke lensa/cermin
dengan ketentuan

• Untuk lensa/cermin positif (lensa cembung dan cermin cekung), f bernilai positif.

DAFTAR ISI

FISIKA

A. CAHAYA DAN ALAT OPTIK

1. Sifat-Sifat Cahaya
2. Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar
3. Cermin Cekung (Cermin Positif)
4. Menentukan Sifat Bayangan pada Cermin Cekung (Dalil Esbach)
5. Cermin Cembung (Cermin Negatif)
6. Lensa Cekung (Lensa Negatif)
7. Lensa Cembung (Lensa Positif)
8. Menentukan Sifat Bayangan pada Lensa dengan Dalil Esbach
9. Perbedaan dan Persamaan Cermin dan Lensa
10. Rumus Cermin dan Lensa Beserta Contoh Soal
11. Titik Dekat dan Titik Jauh Mata
12. Cacat Mata (Miopi, Hipermetropi, dan Presbiopi)
13. Contoh Soal dan Pembahasan Cermin Cekung dan Cermin Cembung

B. KEMAGNETAN

1. Benda Magnetik, Nonmagnetik, Magnet Keras, dan Magnet Lunak
2. Macam-Macam Magnet
3. Cara Membuat Magnet
4. Magnet Elementer, Medan Magnet, Garis Gaya Magnet, dan Menghilangkan Sifat Magnet

C. GERAK PADA BENDA

1. Jarak, Perpindahan, Kelajuan, dan Kecepatan
2. Percepatan dan Perlambatan
3. GLB dan GLBB
4. Gaya dan Hukum Newton
5. Contoh Soal dan Pembahasan
6. Uji Pemahamanmu (Latihan Soal GLB dan GLBB)

D. TATA SURYA

1. Sistem Tata Surya (Pengertia, Planet, dan Benda Langit)
2. 3 Macam Pengelompokan Planet dalam Tata Surya
3. Rotasi dan Revolusi Bumi

BIOLOGI
A. Cabang Ilmu Biologi
B. Nama Ilmiah Makhluk Hidup

BIOLOGI UMUM
A. Khasiat Madu Bagi Kesehatan
B. Tentang Budidaya Ikan Lele
C. Hidroponik
D. Lebah Madu
E. Tentang Cacing Tanah dan Cacing Tambang

INOVASI
A. Kompos

MOTIVASI
A. Man Jadda Wa jada

WIRAUSAHA
A. Budidaya Buah Melon
B. Cara Budidaya Ikan Lele

Cahaya dan Alat Optik : Perbedaan dan Persamaan Cermin dan Lensa

Cermin dan lensa memiliki banyak perbedaan baik dalam hal interaksi dengan cahaya maupun dalam hal penentuan sifat bayangan yang terjadi. Oleh karena itu, pada bagian ini kita akan memperjelas bagian-bagian mana yang harus diperhatikan agar memahami secara keseluruhan mengenai lensa dan cermin. Perbedaan-perbedaan antara cermin dan lensa adalah sebagai berikut:
A. Cemin Cekung dan Lensa Cembung MENGUMPULKAN CAHAYA (Konvergen). Sehingga cermin cekung adalah cermin positif dan lensa cembung adalah lensa positif.
Untuk lebih jelasnya bandingkan kedua gambar berikut.

B. Cermin Cembung dan Lensa Cekung MENYEBARKAN CAHAYA (Divergen). Sehingga cermin cembung adalah cermin negatif dan lensa cekung adalah lensa negatif.

Untuk lebih jelasnya bandingkan kedua gambar berikut.

C. Pada cermin,pembagian ruang hanya satu macam, yaitu menggunakan angka romawi (I, II, III, & IV). Sedangkan pada Lensa pembagian ruang ada dua macam,yaitu ruang benda menggunakan angka romawi (I, II, III, & IV) dan ruang bayangan menggunakan angka arab (1, 2, 3, & 4).

Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut.

CATATAN :

1. Untuk cermin positif dan lensa positif, ruang benda I, II, dan III berada di depan cermin/lensa. Perhatikan gambar di atas yang ditunjuk panah hijau.
2. Untuk cermin negatif dan lensa negatif, ruang benda I, II, dan III berada di belakang cermin/lensa. Perhatikan gambar di atas yang ditunjuk oleh panah biru.
3. Khusus untuk lensa, jika nomor ruang benda I, II, dan III berada di depan lensa, maka nomor bayangan 1, 2, dan 3 berada di belakang lensa, begitu juga sebaliknya.

Baca Juga : Cermin Cekung (Cermin Positif)

PERSAMAAN CERMIN DAN LENSA

1. Benda yang diletakkan di depan lensa dan cermin adalah benda nyata, jarak benda (s) bernilai positif.
2. Benda yang ada di belakang cermin dan lensa adalah benda maya, jarak benda (s) bernilai negatif.
3. Bayangan yang dibentuk oleh sinar asli adalah bayangan nyata.
4. Bayangan yang dibentuk oleh perpanjangan sinar (garis putus-putus) adalah bayangan maya.

Baca Juga : Lensa cekung (Lensa Negatif)

<<Kembali ke Daftar Isi

Cahaya dan Alat Optik : Menentukan Sifat Bayangan pada Lensa Menggunakan Dalil Esbach

Menentukan sifat bayangan pada lensa (baik cembung dan cekung) menggunakan Dalil Esbach sedikit berbeda dengan cermin. Oleh karena itu keduanya harus difahami secara benar dan hati-hati.
Poin pertama yang harus diperhatikan : Pembagian ruang pada lensa berbeda dengan pembagian ruang pada cermin. Untuk lebih jelasnya perhatikan keempat gambar berikut ini.

Cahaya dan Alat Optik : Lensa Cembung (Lensa Positif)

Pada saat seberkas cahaya dilewatkan pada lensa, maka cahaya tersebut tidak akan dipantulkan melainkan akan dibiaskan/dipantulkan. Lensa cembung merupakan salah satu jenis lensa yang memiliki sifat mengumpulkan berkas cahaya yang melewatinya, oleh karena itu lensa cembung dikenal sebagai lensa konvergen. Lensa cembung memiliki nama lain yaitu lensa Konvek (Konvek = Konvergen). Karena bersifat mengumpulkan cahaya, maka lensa ini merupakan lensa positif (titik fokus lensa bernilai pofitif)
A. Macam-Macam Lensa Cembung
Terdapat beberapa macam lensa cembung, antara lain sebagai berikut:

Cahaya dan Alat Optik : Lensa Cekung (Lensa Negatif)

Cahaya yang melewati sebuah lensa tidak dipantulkan, melainkan akan dibiaskan/dibelokkan. Lensa cekung merupakan salah satu jenis lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian pinggirnya. Lensa cekung disebut juga dengan lensa Konkaf (konkaf = divergen). Lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya (divergen), sehingga titik fokus pada lensa cekung bernilai negatif.

A. Macam-Macam Lensa Cekung
Terdapat beberapa macam lensa cekung, antara lain sebagai berikut:

Cahaya dan Alat Optik : Cermin Cembung (Cermin Positif)

Cermin cembung memiliki bentuk bagian tengah lebih menjorok ke luar. Cermin cekung bersifat menyebarkan cahaya (divergen), Oleh karena itu cermin cekung juga disebut dengan cermin negatif/titik fokus bernilai negatif (karena titik fokus berada di belakang lensa). Sketsa cermin cembung dapat dilihat pada gambar.

Keterangan :
f = titik fokus / titik api (bernilai negatif)
p = titik pusat kelengkungan (selain disimbolkan dengan huruf p, titik pusat kelengkungan juga biasa disimbolkan dengan R atau M)
Catatan
p = 2f
pada cermin cekung daerah di sekitar cermin dapat dibagi menjadi 4 ruang,yaitu ruang I, II, III, dan IV.

Ruang I yaitu ruang yang terletak antara cermin dan titik fokus.
Ruang II yaitu ruang yang terletak antara titik fokus dan titik pusat kelengkungan
Ruang III yaitu ruang yang terletak lebih jauh dari titik pusat kelengkungan
Ruang IV yaitu ruang yang terletak di depan cermin

Catatan :
Pada cermin cembung titik fokus dan titik pusat kelengkungan terdapat di belakang cermin.

Baca Juga : Lensa Cekung (Lensa Negatif)

Untuk menggambarkan terbentuknya bayangan pada cermin cembung, dapat digunakan tiga sinar istimewa pada cermin cembung, yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
   
2. Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama
   
3. Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan akan dipantulkan melalui lintasan datangnya.
   

Baca juga : Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung

Menentukan lokasi bayangan dapat dilakukan dengan menggambarkan minimal dua buah sinar istimewa pada benda. Lokasi bayangan adalah perpotongan dari sinar pantul (bayangan nyata) atau perpotongan dari perpanjangan sinar pantul (bayangan maya). Amati gambar berikut:

Catatan : semua benda yang diletakkan di depan cermin cembung (ruang IV) akan menghasilkan bayangan bersifat maya.
Untuk lebih jelasnya baca : Menentukan Sifat Bayangan Menggunakan Dalil Esbach

<<Kembali ke Daftar Isi

Cahaya dan Alat Optik : Menentukan Sifat Bayangan pada Cermin Cekung

Pada dasarnya hal yang paling mudah untuk menentukan sifat bayangan yang terbentuk pada cermin adalah dengan menggambar sketsa pembentukan bayangan pada cermin tersebut.

Untuk memudahkan cara menentukan sifat-sifat bayangan yang terbentuk pada cermin cekung, dapat dengan mudah dilakukan sebagai berikut

A. Bayangan Terbalik dan Bayangan Tegak.
Perhatikan ketiga gambar di bawah ini dan bandingkan!

Jika kalian amati akan terdapat dua macam bayangan yang terbentuk, yaitu di atas sumbu utama dan di bawah sumbu utama.
Bayangan yang terbentuk di atas sumbu utama adalah bayangan Tegak, sedangkan
Bayangan yang terbentuk di bawah sumbu utama adalah bayangan Terbalik.

Catatan :
Pada cermin cekung, apabila benda terletak pada ruang II atau ruang III, maka bayangan yang terbentuk adalah bayangan terbalik
Apabila benda terletak pada ruang I, maka bayangan yang terbentuk adalah bayangan tegak.

Untuk Lebih jelasnya, pelajari terlebih dahulu Pembagian Ruang Pada Cermin Cekung

B. Bayangan Diperbesar dan Bayangan Diperkecil
Untuk menentukan sifat bayangan diperbesar atau diperkecil dapat dilakukan dengan menggunakan Dalil Esbach. Dalil Esbach menyatakan :
1. Ruang Benda + Ruang Bayangan = 5
Contoh : Jika benda berada pada ruang II, maka pasti bayangan terdapat pada ruang III, karena ruang benda + ruang bayangan = 5
2. Jika ruang bayangan lebih besar daripada ruang benda, maka sifat bayangan adalah diperbesar
Sebaliknya, jika ruang bayangan lebih kecil daripada ruang benda, maka bayangan diperkecil.
Contoh :
Jika benda diletakkan pada ruang II, maka bayangan yang terbentuk diperbesar atau diperkecil?
Jawab : karena benda terletak pada ruang II, maka bayangan pasti akan terletak di ruang III. Karena ruang bayangan lebih besar dari ruang benda, maka bayangan yang terbentuk adalah diperbesar.

Baca Juga : Cermin Cembung (Cermin Negatif)

C. Bayangan Maya dan Bayangan Nyata.
Bayangan nyata adalah bayangan yang terbentuk dari perpotongan sinar pantul, sedangkan
Bayangan maya adalah bayangan yang terbentuk dari perpotongan perpanjangan sinar pantul.
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut :

1. Bayangan Nyata
   
2. Bayangan Maya
   

Catatan : Bayangan Maya dapat dilihat oleh mata, sedangkan bayangan nyata tidak dapat dilihat oleh mata, akan tetapi dapat ditangkap oleh layar.

<<Kembali ke Daftar Isi