LENSA

LENSA

Lensa atau sering disebut kanta adalah sebuah alat untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya, biasanya dibentuk dari sepotong gelas yang dibentuk. Alat sejenis digunakan dengan jenis lain dari radiasi elektromagnetik juga disebut lensa, misalnya, sebuah lensa gelombang mikro dapat dibuat dari "paraffin wax".

Lensa paling awal tercatat di Yunani Kuno, dengan sandiwara Aristophanes The Clouds (424 SM) menyebutkan sebuah gelas-pembakar (sebuah lensa cembung digunakan untuk memfokuskan cahaya matahari untuk menciptakan api

Tulisan Pliny the Elder (23-79) juga menunjukan bahwa gelas-pembakar juga dikenal Kekaisaran Roma, dan disebut juga apa yang kemungkinan adalah sebuah penggunaan pertama dari lensa pembetul: Nero juga diketahui menonton gladiator melalui sebuah emerald berbentuk cekung (kemungkinan untuk memperbaiki myopia).

Seneca the Younger (3 SM - 65) menjelaskan efek pembesaran dari sebuah gelas bulat yang diisi oleh air. Matematikawan muslim berkebangsaan Arab Alhazen (Abu Ali al-Hasan Ibn Al-Haitham), (965-1038) menulis teori optikal pertama dan utama yang menjelaskan bahwa lensa di mata manusia membentuk sebuah gambar di retina. Penyebaran penggunaan lensa tidak terjadi sampai penemuan kaca mata, mungkin di Italia pada 1280-an.

Lensa sederhana

1 - Symmetrical double convex lens.
2 - Asymmetrical double-convex lens
3 - Plano- convex lens.
4 - Positive meniscus lens.
5 - Symmetrical biconcave lens.
6 - Asymmetrical biconcave lens.
7 - Plano-concave lens.
8 - Negative meniscus lens.

Lensa sederhana (en: simple lens, singlet lens) atau sering disebut lensa saja adalah sebuah lensa tunggal speris.

Lensa sederhana dibedakan berdasarkan kelengkungan kedua bidang antarmukanya. Sebuah lensa cembung (en: biconvex lens) mempunyai dua bidang antarmuka yang cembung, lensa dengan dua bidang cekung disebut lensa cekung (en: biconcave lens). Jika salah satu bidang antarmuka datar (mempunyai radius yang tak berhingga), maka lensa tersebut disebut lensa plano cembung atau lensa plano cekung. Lensa cembung cekung mempunyai satu bidang antarmuka cekung dan satu bidang antarmuka cembung, juga sering disebut lensa meniskus (en: meniscus lens).

Lensa sederhana sangat rentan terhadap aberasi kromatik dan aberasi optis lainnya.

Lensa cembung

Diagram penelusuran sinar untuk sebuah lensa konvergen

Lensa cekung

Pada lensa cembung, sinar yang merambat melalui kedua antarmuka akan dibiaskan (terfokus) menuju ke satu titik pada sumbu optis lensa, yang disebut jarak fokus (en: focal length). Lensa cembung dalam bahasa Inggris juga disebut positive lens atau converging lens. Lensa cembung membentuk focal pointpada sisi berlawanan dengan persamaan lens maker:^[1]

${\displaystyle {\frac {1}{S_{1}}}+{\frac {1}{S_{2}}}={\frac {1}{f}}}$

di mana:

• ${\displaystyle S_{2}}$ adalah jarak citra dan sesuai konvensi, bernilai negatif pada sisi yang sama dengan subyek^[1]
• The focal length f adalah 'rentang focal, bernilai negatif untuk lensa concave

dan persamaan magnifikasi lensa:

${\displaystyle M=-{\frac {S_{2}}{S_{1}}}={\frac {f}{f-S_{1}}}}$

Lensa cekung

Pada lensa cekung, sinar yang merambat akan dibiaskan menjauhi sumbu optis lensa dengan proyeksi imajiner sinar menuju ke satu titik, seperti pada gambar.

Lensa meniskus

Lensa meniskus (en: meniscus lens, ophthalmic lens) atau lensa cembung cekung, dapat berupa lensa positif atau negatif yang bergantung pada radius speris kedua bidang antarmuka. Pada nilai radius speris yang sama besar, sinar yang merambat tidak akan dibiaskan. Lensa meniskus positif akan membiaskan sinar seperti lensa cembung, lensa ini mempunyai bidang antarmuka cembung dengan radius speris yang lebih kecil. Sebaliknya lensa meniskus negatif mempunyai bidang antarmuka cekung dengan radius speris yang lebih kecil.

Lensa tipis

Lensa tipis (en: thin lens) adalah sebuah lensa dengan ketebalan yang sangat kecil jika dibandingkan dengan nilai jarak fokusnya.

Lensa asperis

Sebuah lensa cembung asperis.

1: Penampang lensa Fresnel
2: Penampang lensa plano konveks dengan daya yang sama

Lensa asperis (en: aspheric lens, asphere) yang mempunyai bidang antarmuka dengan kelengkungan bidang yang bukan merupakan bidang permukaan bola. Sebuah lensa asperis dapat mengurangi aberasi speris atau aberasi optis lainnya, atau menggantikan kinerja beberapa jajaran lensa.

Lensa aksikon

Lensa aksikon (en: axicon lens) adalah lensa dengan bidang antarmuka berbentuk kerucut. Lensa aksikon akan memproyeksikan sebuah titik menjadi garis sepanjang sumbu optis, dan mengubah sinar laser menjadi bentuk cincin.^[2] Lensa ini dapat dipergunakan untuk mengubah sorot Gauss menjadi seperti sorot Bessel dengan efek difraksi yang sangat kecil.^[3][4]

Lensa Fresnel

Lensa Fresnel adalah sebuah lensa yang dikembangkan oleh seorang fisikawan berkebangsaan Perancis, Augustin Jean Fresnel untuk aplikasi pada mercusuar. Konstruksi lensa didesain dengan panjang fokus yang pendek, jarak fokus tak terhingga dan tebal lensa yang sangat tipis jika dibandingkan dengan lensa konvensional, agar dapat melewatkan lebih banyak cahaya sehingga lampu mercusuar dapat terlihat dari jarak yang lebih jauh.

Menurut majalah Smithsonian, lensa Fresnel yang pertama digunakan pada tahun 1823 pada mercusuar Cordouan di tanjung muara Gironde, sinar cahaya yang dipancarkan mampu terlihat dari jarak 20 mil (32 km).^[5] Seorang fisikawan Skotlandia, Sir David Brewster, memperkenalkan lensa ini untuk digunakan pada seluruh mercusuar di daratan Inggris.^[6][7]

Sebelum lensa Fresnel ditemukan, ide untuk membuat lensa yang lebih tipis dan ringan yang tersusun dari beberapa bagian terpisah dalam sebuah bingkai, sering disebut sebagai ide dari Georges Louis Leclerc dan Comte de Buffon.^[8] Fresnel menyempurnakan penyusunan lensa-lensa konsentrik tersebut berdasarkan perhitungan zona Fresnel.

Lensa Fresnel terbagi menjadi 6 kategori berdasarkan panjang fokusnya. Kategori yang pertama merupakan lensa yang terbesar dengan panjang fokus 920 mm (36 inci). Kategori yang terakhir dengan lensa terkecil mempunyai panjang fokus 150 mm (5,9 inci).^[9][10][11] Pengembangan lensa Fresnel lebih lanjut menambahkan dua kategori lensa yang baru yaitu lensa Fresnel mesoradial dan hyper radial.

Lensa fotokromik

Lensa fotokromik (en: photochromic lens) adalah lensa yang menjadi gelap saat terpajan (terpapar) sinar ultraviolet. Lensa perlahan kembali menjadi jernih seiring sirnanya pajanan sinar UV tersebut.

Lensa silindris

Lensa silindris adalah sebuah lensa yang membiaskan sinar cahaya yang merambat melalui mediumnya hingga terfokus pada sebuah garis, bukan pada sebuah titik seperti pada umumnya lensa cembung.

Lensa komposit

Sebuah lensa doublet akromatika.

Sorot cahaya tanpa (merah) dan dengan (hijau) lensa Barlow

Lensa Cooke triplet

Lensa komposit adalah jajaran beberapa lensa yang disusun sedemikian rupa untuk memberikan efek sinar cahaya tertentu. Lensa komposit dapat terdiri dari dua buah lensa tunggal atau lebih.

Lensa doublet

Lensa doublet adalah sebuah istilah yang digunakan pada bidang optika untuk menjelaskan sebuah lensa komposit yang terdiri dari dua buah lensa sederhana dengan berbagai macam kombinasinya. Lensa doublet yang paling umum adalah lensa doublet akromatika yang dapat meredam aberasi kromatika dengan sangat optimal.

Lensa Barlow

Lensa Barlow adalah sebuah lensa komposit yang ditemukan oleh seorang insinyur berkebangsaan Inggris bernama Peter Barlow yang digunakan untuk meningkatkan bukaansuatu sistem optika. Lensa Barlow biasa diletakkan persis sebelum jendela bidik (en: viewfinder) untuk meningkatkan jarak fokus jendela bidik.

Lensa Cooke triplet

Lensa Cooke triplet adalah lensa komposit yang dipatenkan oleh Dennis Taylor, seorang insinyur yang bekerja pada perusahaan Cooke of York pada tahun 1893. Lensa Cooke triplet adalah lensa komposit pertama yang berhasil meminimumkan aberasi optis.

Lensa Dialyt

Lensa Dialyt adalah sebuah lensa komposit yang terdiri dari empat buah lensa tunggal yang didesain untuk meredam berbagai macam aberasi optis. Sebuah lensa komposit serupa dikembangkan oleh Taylor Hobson dari desain lensa Cooke triplet dan kemudian disebut lensa Aviar. Sedangkan lensa Celor adalah desain lensa Dialyt yang telah mengalami penyempurnaan.

https://id.wikipedia.org/wiki/Lensa

Read More

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA CERMIN

BAYANGAN CERMIN

Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung, Cermin Cembung dan Cermin Datar. 
Setelah sebelumnya MaoliOka menuliskan tentang sifat - sifat cahaya dilengkapi gambar, kali ini Maolioka ingin meneruskan pada pembahasan Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung, Cermin Cembung dan Cermin Datar. Seperti apakah pembentukan bayangannya mari kita simak bersama - sama.

Pembentukan Bayangan pada Cermin

Jika seberkas cahaya mengenai cermin datar maka cahaya tersebut dipantulkan secarateratur. Peristiwa pemantulan cahaya pada cermin datar menyebabkan pembentukan bayangan benda oleh cermin.

Baiklah mari kita bahas bersama - sama

Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

Perhatikan gambar berikut ini

Pada saat menentukan bayangan pada cermin datar melalui diagram sinar, titik bayangan adalah titik potong berkas sinar-sinar pantul. Bayangan bersifat nyata apabila titik potongnya diperoleh dari perpotongan sinar-sinar pantul yang konvergen (mengumpul). Sebaliknya, bayangan bersifat maya apabila titik potongnya merupakan hasil perpanjangan sinar-sinar pantul yang divergen (menyebar).

Bayangan pada cermin datar bersifat maya. Titik bayangan dihasilkan dari perpotongan sinar-sinar pantul yang digambarkan oleh garis putus-putus. Untuk melukis pembentukan bayangan pada cermin datar dengan diagram sinar, ikutilah langkah-langkah berikut ini.
1) Lukis sebuah sinar dari benda menuju cermin dan dipantulkan ke mata, sesuai hukum
pemantulan cahaya, yaitu sudut sinar datang harus sama dengan sudut sinar pantul.
2) Lukis sinar kedua sebagaimana langkah pertama.
3) Lukis perpanjangan sinar-sinar pantul tersebut di belakang cermin sehingga berpotongan.
Perpotongan sinar-sinar pantul tersebut merupakan bayangan benda.
4) Jika diukur dari cermin, jarak benda terhadap cermin (s) harus sama dengan jarak
bayangan terhadap cermin (s|).

Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung

Silahkan simak penjelasan berikut ini

Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cembung 

Pada cermin cembung juga berlaku hukum-hukum pemantulan, yaitu besarnya sudut datang sama dengan besarnya sudut pantul.

Selain itu, pada cermin cembung juga berlaku sinar-sinar istimewa yaitu:
a) Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari titik fokus (F).
b) Sinar yang datang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.
c) Sinar yang datang menuju titik pusat kelengkungan cermin seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Untuk melukis bayangan pada cermin cembung dibutuhkan minimal dua buah sinar istimewa dengan langkah-langkah sebagai berikut.
a) Pilih sebuah titik pada bagian ujung atas benda dan lukis dua sinar datang melalui titik tersebut menuju cermin.
b) Setelah sinar-sinar datang tersebut mengenai cermin, pantulkan kedua sinar tersebut sesuai kaidah sinar istimewa pada cermin cembung.
c) Tandai titik potong sinar-sinar pantul atau perpanjangan sinar-sinar pantul sebagai tempat bayangan benda.
d) Lukis bayangan benda pada perpotongan perpanjangan sinar-sinar pantul tersebut.

Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung

Perhatikan gambar berikut ini

  
Hukum pemantulan kedua yang menyatakan besar sudut datang sama dengan sudut pantul, berlaku pula untuk cermin lengkung. Pada cermin lengkung, garis normal adalah garis yang menghubungkan titik pusat lengkung cermin M dan titik jatuhnya sinar.
Jadi, garis normal pada cermin lengkung berubah-ubah, bergantung pada titik jatuh sinar. Misalnya, jika sinar datang dari K mengenai cermin cekung di B, maka garis normalnya adalah garis MB dan sudut datangnya adalah sudut KBM = α. Sesuai hukum pemantulan, maka sudut pantulnya, yaitu sudut MBC = α dan sinar pantulnya adalah sinar BC. Sinar datang dari K mengenai cermin cekung di D, maka garis normalnya adalah garis MD dan sudut datangnya adalah sudut KDM = β. Sesuai hukum pemantulan, maka sudut pantulnya, yaitu sudut MDC = β, sedangkan sinar pantulnya adalah sinar DC. Hal yang sama berlaku juga pada cermin cembung.

Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cekung

a. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
b. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik pusat kelengkungan cermin pula.

Perhatikan gambar berikut ini 

Melukis Bayangan Pada Cermin Cekung

Untuk melukis bayangan pada cermin cekung diperlukan minimal dua buah sinar istimewa. Akan tetapi, hasil akan lebih baik dan meyakinkan jika dilukis dengan tiga sinar istimewa sekaligus dengan langkah langkah sebagai berikut.

a) Pilih sebuah titik pada bagian ujung atas benda dan lukis dua sinar datang melalui titik tersebut menuju cermin.
b) Setelah sinar-sinar datang tersebut mengenai cermin, pantulkan kedua sinar tersebut sesuai kaidah sinar istimewa cermin cekung.
c) Tandai titik potong sinar pantul sebagai tempat bayangan benda.
d) Lukis perpotongan sinar-sinar pantul tersebut.

Perhatikan gambar berikut ini. Gambar benda diberitanda panah yang tidak putus - putus.

Persamaan Cermin Cekung

Persamaan cermin cekung digunakan untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara jarak benda ke cermin (s), jarak bayangan ke cermin (s’), panjang fokus (f), dan jari-jari kelengkungan cermin (R). Jika dirumuskan adalah

Selain persamaan tersebut kamu juga harus mengetahui rumus perbesaran pada cermin cekung. Rumus ini digunakan untuk mengetahui berapa kali perbesaran yang dihasilkan oleh pemantulan pada cermin cekung. Rumus perbesaran pada cermin cekung adalah

https://www.maolioka.com/2017/06/pembentukan-bayangan-pada-cermin-cekung.html

Read More