Lensa cekung merupakan lensa yang permukaan lengkungnya menghadap ke dalam. Ciri utama lensa cekung adalah bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian pinggir atau tepi. Lensa cekung biasanya berbentuk lingkaran, walaupun ada juga lensa cekung yang tidak berupa lingkaran. Sama halnya seperti lensa cembung, umumnya lensa cekung juga terbuat dari kaca atau plastik sehingga lensa memiliki indeks bias lebih besar daripada indeks bias udara.
Karena indeks bias lensa cekung lebih besar daripada udara, maka ketika seberkas sinar datang melewati permukaan lensa akan mengalami peristiwa pembiasan cahaya. Lensa cekung bersifat menyebarkan sinar (divergen) karena sinar-sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menyebar ke segala arah secara teratur. Bagian-bagian pada lensa cekung dapat kalian lihat pada gambar berikut ini.
Keterangan:
P1 dan P2 | = | Titik pusat bidang lengkung lensa |
P1P2 | = | Sumbu utama lensa |
R1 dan R2 | = | Jari-jari kelengkungan permukaan lensa |
O | = | Pusat optik lensa |
OP1 dan OP2 | = | Jari-jari kelengkungan (R) |
F1 dan F2 | = | Titik api (titik fokus) lensa |
OF1 dan OF2 | = | Jarak fokus lensa (f) |
Lensa cekung mempunyai 2 titik fokus. Titik fokus aktif (F1) berada di depan lensa dan titik fokus pasif (F2) berada di belakang lensa. Karena fokus aktif lensa cekung (F1) terletak di depan lensa maka fokus aktif lensa cekung adalah fokus maya (semu) sehingga jarak fokus lensa cekung (f) selalu berharga negatif (−). Oleh karena itu, lensa cekung disebut juga sebagai lensa negatif.
Bagaimanakah pembentukan bayangan pada lensa cekung? Sebelum membahas tentang pembentukan bayangan pada lensa cekung, perlu kalian pahami terlebih dahulu sinar-sinar istimewa yang dimiliki oleh lensa cekung. Sinar istimewa ini sangat penting sebagai acuan dalam melukis pembentukan bayangan pada lensa cekung. Adapun sinar istimewa pada lensa cekung adalah sebagai berikut.
■ Sinar istimewa 1: Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus (F1) di depan lensa.
■ Sinar istimewa 2: Sinar datang yang seolah-olah menuju titik fokus (F2) di belakang lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
■ Sinar istimewa 3: Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) akan tidak dibiaskan melainkan diteruskan.
Untuk melukiskan bayangan pada lensa cekung, cukup kalian gunakan dua dari tiga sinar istimewa di atas. Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung selalu sama tidak dipengaruhi oleh letak atau posisi benda di depan lensa. Lalu bagaimanakah sifat bayangan pada lensa cekung tersebut? Kali ini kita akan menggambarkan pembentukan bayangan pada lensa cekung untuk 3 posisi benda yang berbeda. Simak penjelasan berikut.
1. Benda terletak di antara titik O dan F1
Benda diletakkan di antara titik fokus F1 dan pusat optik lensa O. Dengan menggunakan sinar istimewa pertama dan kedua, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan berada di depan lensa yaitu di titik pusat optik lensa (O) dan titik fokus (F1). Perhatikan lukisan pembentukan bayangan berikut.
2. Benda terletak di antara titil F1 dan P1
Benda diletakkan di antara titik fokus F1 dan pusat kelengkungan lensa P1. Dengan menggunakan sinar istimewa pertama dan ketiga, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan berada di depan lensa yaitu di titik pusat optik lensa (O) dan titik fokus (F1). Perhatikan lukisan pembentukan bayangan berikut.
3. Benda terletak lebih jauh dari titik P1
Benda diletakkan lebih jauh dari titik pusat kelengkungan lensa P1. Dengan menggunakan sinar istimewa kedua dan ketiga, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan berada di depan lensa yaitu di titik pusat optik lensa (O) dan titik fokus (F1). Perhatikan lukisan pembentukan bayangan berikut.
Dari ketiga lukisan bayangan pada lensa cekung dengan posisi benda yang berbeda-beda di atas, tampak bahwa sifat bayangan yang dihasilkan selalu sama yaitu maya, tegak, diperkecil dan terletak di depan lensa dengan s’ < s. Dengan demikian, dapat kita simpulkan bahwa sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung adalah sebagai berikut.
Sifat-Sifat Bayangan pada Lensa Cekung
■ | Maya |
■ | Tegak |
■ | Diperkecil |
■ | Terletak di depan lensa, yaitu di antara titik pusat optik (O) dan titik fokus aktif (F1). |
■ | Jarak bayangan lebih kecil dari jarak benda (s’ < s) |
■ | Jarak bayangan selalu bernilai negatif (s’ = −) |
Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung tersebut membuat lensa ini banyak digunakan untuk berbagai macam keperluan dalam kehidupan sehari-hari terutama pada penerapan alat-alat optik, di antaranya adalah sebagai berikut.
1. Lensa kacamata bagi penderita rabun jauh (miopi).
2. Lensa pembalik pada teropong medan.
3. Lensa okuler pada teropong panggung.
4. Dirangkap dengan lensa cembung untuk mengurangi efek aberasi.
5. Lensa cekung digunakan untuk Over Head Projector (OHP) elektronik yang menggunakan LCD.
Dari kelima contoh di atas, kita akan membahas penerapan sifat bayangan lensa cekung pada kacamata bagi penderita rabun jauh atau miopi. Miopi adalah jenis cacat mata dimana penderita cacat mata ini tidak dapat melihat benda yang jauh sebab lensa mata mencembung dan tidak dapat menjadi pipih sebagaimana mata normal. Akibatnya, bayangan benda jauh yang sifatnya maya dan diperkecil selalu jatuh di depan retina seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut (sebelah kiri).
Untuk menormalkan kembali cacat mata miopi maka harus diupayakan agar bayangan tepat jatuh di retina. Berarti, sebelum sinar datang jatuh pada lensa mata yang berupa lensa cembung, terlebih dahulu sinar datang ini harus disebarkan. Oleh karena itu, harus dibantu oleh lensa cekung (lensa divergen) yang kekuatan lensanya sedemikian rupa sehingga mampu membentuk bayangan benda tepat jatuh di retina (perhatikan gambar sebelah kanan).
Setelah memakai kacamata berlensa cekung (negatif) maka penglihatan yang mula-mula tampak kabur akan menjadi lebih jelas, seperti yang diilustrasikan pada gambar di atas.
Sumber https://www.fisikabc.com/Buat lebih berguna, kongsi:
