Citra yang Terbentuk oleh Lensa
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| lens/lenz/ | lensa |
Kaca pembesar, kamera, mata Anda sendiri
- Pegang kaca pembesar di atas halaman dan huruf-huruf membesar; kamera mengecilkan seluruh adegan ke sensor.
- Keduanya menggunakan lensa, potongan kaca berbentuk khusus yang membengkokkan cahaya melalui pembiasan.
- Dengan membengkokkan sinar agar bertemu, lensa membangun bayangan dari apa pun yang dilihatnya.
- Dua sinar sederhana sudah cukup untuk menemukan di mana bayangan itu berada.
Lensa konvergen dan divergen
- Lensa konvergen (cembung) lebih tebal di tengah; membengkokkan sinar sejajar bersama ke titik fokus.
- Lensa divergen (cekung) lebih tipis di tengah; menyebarkan sinar sejajar menjauh.
- Jarak fokus $f$ adalah jarak dari lensa ke titik fokusnya.
- Lensa konvergen adalah mesin utama kamera, proyektor, dan mata manusia.
Lensa konvergen (cembung) adalah:
Lensa konvergen lebih tebal di tengah dan membiaskan sinar sejajar ke satu titik fokus.
Menggambar diagram sinar
- Sinar 1: dari puncak objek, sejajar sumbu, lalu dibengkokkan melalui fokus jauh.
- Sinar 2: dari puncak objek, lurus melalui pusat lensa (tidak menyimpang).
- Di mana dua sinar bersilangan adalah puncak bayangan.
- Di luar titik fokus bayangan nyata dan terbalik; di dalamnya, mayap dan tegak (kaca pembesar).
Bangun citra lensa
Gerakkan benda lebih dekat dan lebih jauh dari titik fokus dan lihat citra berubah dari nyata menjadi maya.
Benda di luar panjang fokus lensa konvergen membentuk citra yang:
Di luar $f$, sinar menyilang untuk membentuk citra nyata, terbalik.
Pilih semua pernyataan yang benar tentang lensa.
Lensa konvergen memfokuskan sinar (lensa divergen menyebarkannya); sinar pusat tidak menyimpang; di dalam f memberikan fungsi kaca pembesar.
Persamaan lensa
- Jarak objek $u$, jarak bayangan $v$ dan jarak fokus $f$ mematuhi $\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{v}$.
- Selesaikan persamaan ini untuk menemukan di mana bayangan terbentuk dan seberapa besar ukurannya.
- Perbesaran adalah rasio tinggi bayangan terhadap tinggi objek (atau $v/u$).
- Kamera dan mata keduanya menggerakkan lensa atau mengubah $f$ untuk menjaga bayangan tetap tajam.
Sebuah benda $6\ \text{cm}$ dari lensa konvergen $f = 2\ \text{cm}$. Berapakah jarak citra $v$, dalam cm?
$1/v = 1/2 - 1/6 = 2/6 \Rightarrow v = 3\ \text{cm}$.
Persamaan lensa adalah $\dfrac{1}{f} = \dfrac{1}{u} + \dfrac{1}{\_\_}$ (isi simbolnya).
$1/f = 1/u + 1/v$ — jarak benda, citra, dan fokus.
Lensa konvergen tidak selalu menghasilkan bayangan nyata terbalik. Ketika objek berada di dalam panjang fokus, bayangannya mayap, tegak, dan diperbesar — itulah persis cara kerja kaca pembesar. Objek harus berada di luar $f$ untuk mendapatkan bayangan nyata terbalik.
Lensa konvergen yang digunakan sebagai kaca pembesar memiliki benda di dalam panjang fokus, menghasilkan citra maya, tegak, dan diperbesar.
Di dalam $f$, citranya maya, tegak, dan diperbesar — kasus kaca pembesar.
Sebuah objek berada $6\ \text{cm}$ dari lensa konvergen dengan panjang fokus $f = 2\ \text{cm}$. Temukan jarak bayangan $v$.
- $\dfrac{1}{v} = \dfrac{1}{f} - \dfrac{1}{u} = \dfrac{1}{2} - \dfrac{1}{6} = \dfrac{3-1}{6} = \dfrac{2}{6}$.
- $v = 3\ \text{cm}$ — bayangan nyata terbalik di sisi jauh.
Lensa konvergen membengkokkan sinar sejajar ke fokus dan membentuk bayangan; gunakan sinar sejajar dan sinar pusat untuk menemukannya. Di luar $f$ bayangannya nyata dan terbalik; di dalam $f$ bayangannya mayap, tegak, dan diperbesar. Persamaan lensa $\dfrac1f = \dfrac1u + \dfrac1v$ menentukannya.