Lensa adalah benda bening yang memiliki permukaan berbentuk cekung atau cembung dan berfungsi untuk membiaskan cahaya. Lensa secara umum ada yang berbentuk cembung dan cekung. Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepi dan bisa juga disebut dengan lensa cembung disebut juga lensa positif. Lensa cembung memiliki sifat mengumpulkan cahaya atau konvergen. Sedangkan lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepi atau sering disebut juga dengan lensa negatif. Lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya (divergen) dan membentuk bayangan maya.
Kedua jenis lensa tersebut banyak digunakan dalam alat optik yang dapat kita lihat dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa contoh pemanfaatan lensa dalam kehidupan sehari-hari sebagai berikut. Misalnya, kacamata minus (lensa cekung) digunakan oleh penderita rabun jauh (myopia), bayangannya jatuh di depan kornea mata, untuk itu diperlukan lensa cekung sehingga bayangan jatuh di kornea. Kacamata plus (lensa cembung) digunakan oleh 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.
Sinar-sinar istimewa pada Pembiasan Cahaya oleh Lensa Cembung
Seperti pada pemantulan cahaya oleh cermin cembung dan cermin cekung, pembiasan cahaya pada lensa cembung dan cekung juga terdapat sinar-sinar istimewa sebagai berikut
- Suatu sinar datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan menuju titik fokus aktif (F1) di belakang lensa.
- Suatu sinar datang melalui titik fokus pasif (F2) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
- Suatu sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.
Melukis Pembentukan Bayangan pada Lensa Menggunakan Diagram Sinar
Pembentukan bayangan pada lensa cembung membutuhkan sekurang-kurangnya dua sinar istimewa. Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cembung bergantung pada posisi benda. Sifat bayangan pada lensa cembung dapat ditentukan melalui bantuan diagram sinar dan sinar-sinar istimewa. Selain melalui kegiatan di atas, sifat-sifat bayangan benda oleh lensa cembung juga dapat ditentukan melalui dalil Esbach sebagai berikut.
Pembiasan pada Lensa Cekung
Pada pembiasan lensa cekung juga berlaku sinar-sinar istimewa ketika kita hendak membuat bayangan pada lensa. Sinar-sinar istimewa pada pembiasan cahaya oleh lensa cekung adalah sebagai berikut.
Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung bergantung pada posisi benda. Sifat bayangan pada lensa cekung dapat ditentukan melalui bantuan diagram sinar dan sinar-sinar istimewa. Sifat-sifat bayangan benda oleh lensa cekung juga dapat ditentukan melalui dalil Esbach seperti pada lensa cembung.
Catatan:
Untuk lensa cekung, benda yang terletak di depan lensa akan menghasilkan bayangan maya, tegak, diperkecil, dan terletak di depan lensa.
Persamaan pada Lensa
Persaman yang berlaku pada lensa cembung juga berlaku pada lensa cekung. Jadi, untuk menentukan hubungan antara jarak fokus (f), jarak bayangan (Si), dan jarak benda (So) adalah sebagai berikut.
Kuat Lensa (D)
Setiap lensa mempunyai kemampuan yang berbeda-beda dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar. Kemampuan lensa dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar disebut kuat lensa (D) dan memiliki satuan dioptri. Kuat lensa merupakan kebalikan dari panjang fokus. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.
- Jumlah nomor ruang benda (R) dengan nomor ruang bayangan (R’) sama dengan lima.
- Untuk setiap benda yang nyata dan tegak, maka semua bayangan di depan cermin adalah nyata dan terbalik dan semua bayangan di belakang bayangan adalah nyata dan tegak.
- Jika nomor ruang bayangan lebih besar dari nomor ruang benda, maka bayangan diperbesar.
- Jika nomor ruang bayangan diperkecil daripada nomor ruang benda, maka bayangan diperkecil
- Untuk lensa cembung, benda yang terletak di titik fokus positif (F2), maka bayangan terletak di tak hingga.
- Untuk lensa cembung, benda yang terletak di M2 bayangannya terletak di M1 dan bersifat maya, terbalik, dan sama besar.
Pembiasan pada Lensa Cekung
Pada pembiasan lensa cekung juga berlaku sinar-sinar istimewa ketika kita hendak membuat bayangan pada lensa. Sinar-sinar istimewa pada pembiasan cahaya oleh lensa cekung adalah sebagai berikut.
- Sinar datang sejajar sumbu utama lensa seolah-olah dibiaskan berasal dari titik fokus aktif (F1) di depan lensa.
- Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus pasif (F1) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
- Sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.
Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung bergantung pada posisi benda. Sifat bayangan pada lensa cekung dapat ditentukan melalui bantuan diagram sinar dan sinar-sinar istimewa. Sifat-sifat bayangan benda oleh lensa cekung juga dapat ditentukan melalui dalil Esbach seperti pada lensa cembung.
Untuk lensa cekung, benda yang terletak di depan lensa akan menghasilkan bayangan maya, tegak, diperkecil, dan terletak di depan lensa.
Persamaan pada Lensa
Persaman yang berlaku pada lensa cembung juga berlaku pada lensa cekung. Jadi, untuk menentukan hubungan antara jarak fokus (f), jarak bayangan (Si), dan jarak benda (So) adalah sebagai berikut.
| 1 | = | 1 | = | 1 |
| s | So | Si |
Kuat Lensa (D)
Setiap lensa mempunyai kemampuan yang berbeda-beda dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar. Kemampuan lensa dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar disebut kuat lensa (D) dan memiliki satuan dioptri. Kuat lensa merupakan kebalikan dari panjang fokus. Secara matematis dapat dinyatakan sebagai berikut.
| D = | 1 |
| f |