LENSA CEMBUNG (PENGERTIAN, JENIS, SIFAT DAN KEGUNAAN)

LENSA CEMBUNG (PENGERTIAN, JENIS, SIFAT DAN KEGUNAAN)

Lensa cembung merupakan lensa yang bagian tengahnya memiliki ketebalan lebih daripada bagian tepi. Lensa cembung biasanya memiliki bentuk lingkaran dan terbuat dari kaca atau plastik sehingga lensa memiliki indeks bias lebih besar ketimbang indeks biar udara.

Lensa cembung terdiri dari beberapa bentuk, yaitu :  

1. Bikonveks atau cembung – cembung.
2. Plankonveks atau cembung – datar.
3. Konkaf-konveks atau cembung – cekung.

(Baca: CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN LENSA CEMBUNG)

Sinar-sinar istimewa yang ada di lensa cembung seperti gambar diatas, penjelasannya:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (F1) di belakang lensa. (a)
2. Sinar datang menuju titik fokus di depan lensa (F2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama. (b)
3. Sinar yang datang melewati pusat optik lensa (O) diteruskan, tidak dibiaskan. (c)

Karena sinar yang datang melewati lensa cembung selalu dibiaskan menuju ke satu titik atau mengumpulkan cahaya maka lensa cembung disebut lensa konvergen (bersifat mengumpulkan).

Lensa cembung juga selalu bersifat positif karena tempat berpotongan atau tujuan sinar bias selalu terletak di bagian belakang lensa cembung sehingga fokus lensa cembung adalah fokus sejati, sehingga jarak fokus lensa cembung selalu positif.

Besar pembiasan cahaya di suatu lensa cembung tergantung pada indeks bias bahan lensa dan lengkung permukaan lensa, untuk indeks bias sendiri tergantung pada cepat rambatnya cahaya dalam lensa tersebut.

Umumnya lensa cembung tebal akan membiaskan cahaya lebih besar daripada lensa cembung tipis. Panjang fokus lensa cembung tebal lebih pendek daripada panjang lensa cembung tipis.

Sifat Bayangan (Pembentukan Bayangan Lensa Cembung)

1. Benda terletak di antara O dan F

A′B′ = bayangan maya di depan lensa (no. ruang bayangan = 4)

F1 = fokus di belakang lensa
F2 = fokus di depan lensaSifat bayangan: maya, tegak, diperbesar

2. Benda terletak di antara F2 dan 2F2

Bayangan A′B′ bersifat: nyata, terbalik, diperbesar

3. Benda di antara F2 sampai dengan ~

Bayangan A′B′, bersifat: nyata, terbalik, diperkecil. 

Dari ketiga lukisan tersebut:

• Jika benda terletak di antara O dan F, sifat bayangan maya, tegak, diperbesa.
• Jika benda terletak di antara F dan 2F sifat bayangan nyata, terbalik, diperbesar.
• Jika s = f bayangan tegak, maya, di tak hingga
• Jika s = 2 f, bayangan terbalik, nyata, sama besar
• Jika s > 2f, bayangan nyata, terbalik, diperkecil
• Bayangan diperbesar |s′| > s, bayangan diperkecil jika |s′| < s. (Keterangan: |–5| = 5 atau |5| = 5)

4. Benda terletak di fokus di (F)

Benda terletak di fokus di (F) Benda di fokus (s = f), bayangan yang mudah diamati adalah: maya, tegak, diperbesar.

Dari kelima lukisan dapat disimpulkan:

• Semua bayangan maya yang dibentuk lensa cembung selalu tegak terhadap bendanya.
• Semua bayangan nyata yang dibentuk lensa cembung pasti terbalik terhadap bendanya.

 Rumus Lensa Cembung

Berikut ini rumus untuk mencari fokus lensa cembung:

nu adalah indeks bias udara atau air
R1 dan R2 adalah kelengkungan dari lensa cembung

Untuk rumus mencari jarak bayangan pada lensa cembung

1/f = 1/s +1/s’

Keterangan:
f = fokus lensa cembung
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar.

Perbesaran pada lensa cembung (M)

M=S’/S  atau  M=h’/h atau bisa dengan rumus M = f/ (s-f)

 (Baca: CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN LENSA CEMBUNG)

Manfaat dan Penggunaan Lensa Cembung

1. Orang yang sudah tidak bisa membaca dalam jarak baca normal yaitu 25 cm, agar bisa membaca dalam jarak 25 cm dibantu dengan kacamata lensa cembung (hipermetropi / rabun dekat.).
2. Para astronom menggunakan teropong dari dua lensa cembung untuk mengamati benda langit, agar terlihat lebih jelas dan dekat.
3. Para ahli biologi, pekerja laboratorium menggunakan mikroskop untuk mengamati bakteri, dll.
4. Digunakan pada lup atau kaca pembesar, misalnya tukang jam yang mengamati komponen jam yang ukurannya kecil.
5. Masih banyak manfaat dan penggunaan lensa cembung dalam kehidupan sehari-hari, misalnya periskop, slide proyektor, episkop, proyektor bioskop dan lainnya.

 referensi: https://www.yuksinau.id/lensa-cembung-pengertian-rumus-sifat-bayangan/

Read More

Materi Pemantulan Cahaya Pada Cermin

Pemantulan Cahaya Pada Cermin 

Setiap hari kita selalu berhubungan dengan optik. Setiap mau pergi biasanya kita juga bercermin untuk mengecek kerapian kita. Saat berkendara, kita juga selalu melihat spion kendaraan kita. Mata kita sebagai anugerah Tuhan Yang Maha Esa yang perlu kita syukuri dan kita jaga juga menerapkan konsep tentang optik. Tentunya juga masih banyak penerapan yang lain dari optik.

Nah, berhubung banyak sekali peristiwa sehari-hari yang berkaitan dengan optik, maka perlu dipelajari materi tentang optik dalam mata pelajaran Fisika.

            Pemantulan Cahaya

Pemantulan cahaya adalah proses perubahan arah rambat cahaya ke sisi ‘medium’ asalnya, setelah menumbuk antarmuka dua medium. Secara sederhana, pemantulan cahaya adalah proses terpancarnya kembali cahaya dari permukaan benda yang terkena cahaya.

Dalam membahas pemantulan cahaya, kita perlu mendefinisikan beberapa konsep, antara lain garis normal, sinar datang, sinar pantul, sudut datang dan sudut pantul.

1)  Garis normal (N) adalah garis yang tegak lurus dengan permukaan benda. Garis normal merupakan garis khayal yang berfungsi mempermudah penggambaran sinar datang dan sinar pantul.

2)  Sinar datang (i) adalah sinar yang menuju permukaan benda.

3)  Sinar pantul (r) adalah sinar yang dipantulkan (berasal dari benda).

4)  Sudut datang (θi) adalah sudut yang dibentuk oleh berkas cahaya datang (sinar datang) dengan garis normal.

5)  Sudut pantul (θr) adalah sudut yang dibentuk oleh berkas cahaya pantul (sinar pantul) dengan garis normal.

(lihat juga: CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN CERMIN CEKUNG DAN CEMBUNG)

Hukum Pemantulan Cahya (Snellius) yang berbunyi sebagai berikut.

1)    Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

2)    Sudut datang sama dengan sudut pantul.

3)    Sinar datang tegak lurus cermin akan dipantulkan kembali.

 Gambar 1. Hukum Pemantulan

(Sumber: https://www.fisikabc. com/2017/09/hukum-snellius-pada-pemantulan-cahaya. html)

Ditinjau dari segi arah sinar pantul atau bentuk permukaan benda yang memantulkan cahaya, terdapat dua jenis pemantauan yaitu:

1.    Pemantulan Teratur (Specular Reflection)

Pemantulan teratur adalah pemantulan yang terjadi karena bekas sinar datang jatuh pada permukaan halus atau rata. Pada permantulan teratur, cahaya akan dipantulkan ke satu arah.

2.    Pemantulan Difus atau Pemantulan Baur (Diffuse Reflection)

Pemantulan difus atau pemantaua baur adalah pemantulan cahaya ke segala arah yang terjadi karena bekas sinar datang jatuh pada permukaan kasar atau tidak rata.

Gambar 2. Pemantulan teratur dan Baur

(Sumber: http://maribelajarfisikabersama.blogspot. com/2018/03/pemantulan-cahaya-dan-jenis-jenis-cermin. html)

1.    Pemantulan Pada Cermin datar

Sifat bayangan pada cermin datar yaitu :

a.  Maya

b.  Sama besar (perbesaran = 1)

c.   Tegak namun terbalik kiri kanan

d.  Jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin (s=s’)

2.    Pemantulan Pada Cermin Cekung

Untuk menggambarkan bayangan yang terbentuk oleh sebuah cermin cekung, kita membutuhkan bantuan berupa sinar-sinar istimewa pada cermin cekung. Terdapat tiga buah sinar istimewa pada cermin cekung, yaitu

a.    Sinar datang sejajar sumbu utama, kemudian dipantulkan melalui titik fokus cermin.

b.    Sinar datang melalui titik fokus cermin, kemudian dipantulkan sejajar sumbu utama.

c.    Sinar datang melalui titik kelengkungan cermin, kemudian dipantulkan melalui titik kelengkungan cermin berimpit dengan sinar datang

Gambar 3. Sinar istimewa pada cermin cekung

(Sumber: https://www.fisikabc. com/2017/10/pemantulan-cahaya-pada-cermin-cekung. html)

Persamaan yang berlaku pada cermin cekung adalah:

Keterangan:

f = jarak titik fokus

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

M = perbesaran bayangan

Ketentuan dalam menentukan sifat bayangan

Sifat-sifat bayangan yang terbentuk ketika benda berada di ruang I, titik fokus, ruang II, pusat kelengkungan cermin dan di ruang III cermin cekung adalah sebagai berikut.

Kegunaan Cermin Cekung

1)  Sebagai reflektor lampu mobil, lampu baca dan lain-lain.

2)  Sebagai reflektor slide proyektor dan bioskop.

3)  Sebagai reflektor tungku matahari.

4)  Untuk memeriksa lubang gigi yang sakit.

(lihat juga: CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN CERMIN CEKUNG DAN CEMBUNG)

Read More

Termodinamika

1.  Termodinamika, Sistem dan Kesetimbangan

Termodinamika merupakan cabang Fisika yang mempelajari tentang perubahan energi dari suatu bentuk ke bentuk lain, terutama perubahan dari energi panas ke dalam energi lain.

Perubahan-perubahan energi dalam termodinamika didasarkan pada dua hukum.

1. Hukum termodinamika pertama yang merupakan pernyataan lain dari hukum kekekalan energi.

2. Hukum termodinamika kedua yang memberi bahasan apakah suatu proses dapat terjadi atau tidak.

Dalam pembahasan termodinamika, besaran yang digunakan adalah besaran makroskopis suatu sistem, yaitu tekanan, suhu, volume, entropi, kalor, usaha, dan energi dalam.

Read More

Suhu dan Kalor

A. Suhu

Suhu merupakan suatu besaran yang menunjukkan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Alat untuk mengukur suhu disebut termometer.

Read More

Gerak Vertikal

Gerak vertikal adalah suatu gerak benda yang menempuh lintasan vertikal terhadap acuannya dimana selama geraknya benda tersebut hanya mengalami percepatan gravitasi sehingga nilai percepatan pada gerak vertikal ini selalu tetap. Ada 3 macam gerak vertikal yaitu gerak vertikal ke atas, gerak vertikal ke bawah dan gerak jatuh bebas.

1)   Gerak Jatuh Bebas

Gerak jatuh bebas merupakan gerak suatu benda yang terbebas dari gaya lain selain akibat percepatan gravitasi bumi.

Gerak jatuh bebas merupakan GLBB dipercepat karena saat benda jatuh semakin mendekati tanah kecepatan semakin naik. Sedangkan nilai percepatannya adalah tetap

Rumus:

v_t = g . t

h =  (1/2).g t²

v_t² = 2.g.h

Keterangan:

v_t = kecepatan benda pada saat t sekon (m/s)

g = percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

t = waktu tempuh (s)

h = ketinggian dari tanah (m)

Contoh:

 Mouse bermassa 100 gram jatuh dari meja setinggi 1,8 meter. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², hitunglah:

a.       Kecepatan mouse sesaat akan menyentuh lantai

b.      Waktu yang diperlukan untuk sampai di lantai

Penyelesaian:

Diket: m = 100 gram,         g = 10 m/s²

h = 1,8 m

Ditanya: a) v = …?             b) t = …?

Jawab:

 

2)   Gerak Vertikal ke Atas

Merupakan gerak benda dilempar ke atas dengan kecepatan awal v_o.

Gerak vertical ke atas termasuk GLBB diperlambat karena saat bergerak ke atas kecepatannya semakin berkurang dan lama-lama akan berhenti sesaat kemudian jatuh lagi. Sedangkan nilai percepatannya adalah tetap.

Rumus:

v_t = v_o -  g.t

 h = v_o.t - (1/2).g.t²

v_t² = v_o² - 2.g.h

Keterangan:

v_t = kecepatan akhir benda pada saat t sekon (m/s)

v_o = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

t = waktu tempuh (s)

h = ketinggian dari tanah (m)

Syarat - syarat gerak vertikal ke atas yaitu :

1. Benda mencapai ketinggian maksimum jika v_t = 0

h_max = v_o² / 2.g

2. Benda sampai di tanah jika h = 0
3. Waktu untuk mencapai ketinggian maksimum

t_max = v₀ / g

Contoh:

Budi melemparkan bola ke atas dengan kecepatan awal 8 m/s. Jika percepatan gravitasi g = 10 m/s², hitunglah:

a.       Ketinggian maksimum yang dicapai bola tersebut

b.      Lamanya bola di udara (dari dilempar sampai jatuh lagi)

Penyelesaian:

Diket: v_o = 8 m/s,   g = 10 m/s²

Ditanya: a) h_maks = …?       b) t = …?

Jawab:

a)      h_max = v_o² / 2.g = 64 / 20 = 3,2 m

Jadi lamanya bola diudara adalah 2 x 0,8 s = 1,6 s.

3)   Gerak Vertikal ke Bawah

Merupakan gerak benda dilempar ke bawah (vertikal ke bawah) dengan kecepatan awal v_o.

Merupakan GLBB dipercepat karena saat benda jatuh semakin mendekati tanah kecepatan semakin naik. Sedangkan nilai percepatannya adalah tetap

Rumus:

v_t = v_o +  g.t

 h = v_o.t + (1/2).g.t²

v_t² = v_o² + 2.g.h

Keterangan:

v_t = kecepatan akhir benda pada saat t sekon (m/s)

v_o = kecepatan awal benda (m/s)

g = percepatan gravitasi (g = 10 m/s²).

t = waktu tempuh (s)

h = ketinggian dari tanah (m)

Contoh:

Dari atas gedung, Rudi melempar batu ke bawah dengan kecepatan awal 4 m/s. setelah bergerak 1 sekon, batu sampai di tanah. Hitunglah kecepatan dan jarak yang sudah ditempuh batu tersebut.

Penyelesaian:

Diket: v_o = 4 m/s,        g = 10 m/s²

Ditanya: a) v_t = …?     b) h = …?

Jawab:

a)      v_t = v_o + g.t  =  4  + 10.1 = 14 m/s

b)      h = v_o.t + (1/2).g.t² = 4 (1) + ½ (10)(1) = 9 m

Read More