Lensa Cembung adalah sumber keajaiban ilmiah. Biasanya terbuat dari kaca atau plastik transparan, lensa ini memiliki setidaknya satu permukaan yang melengkung ke luar seperti bagian luar bola. Dari semua lensa, ini adalah yang paling umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari mengingat banyaknya kegunaan yang diberikan.
Lensa cembung membentuk gambar dengan berbagai ukuran dan sifat di lokasi yang berbeda untuk posisi objek yang berbeda. Oleh karena itu lensa jenis ini digunakan dalam instrumen seperti kamera, teleskop, dll.
Pengertian Lensa Cembung
Lensa konvergen merupakan nama lain dari Lensa cembung. Lensa konvergen adalah lensa yang menyatukan sinar cahaya yang bergerak paralel dengan sumbu utamanya. Lensa konvergen dapat diidentifikasi oleh bentuknya yang relatif tebal di tengah dan tipis di tepi atas dan bawah. Tepinya melengkung ke arah luar.
Saat cahaya mendekati lensa, sinarnya paralel. Ketika setiap sinar mencapai permukaan kaca, ia membiaskan sesuai dengan sudut efektif kejadian pada titik lensa. Karena permukaan melengkung, sinar cahaya yang berbeda akan membias ke tingkat yang berbeda. Sinar terluar akan membiaskan paling banyak.
Ini bertentangan dengan apa yang terjadi ketika lensa divergen (atau dikenal sebagai cekung, bikonkaf atau plano-cekung) digunakan. Dalam hal ini, cahaya dibiaskan menjauh dari poros dan keluar. Lensa diklasifikasikan berdasarkan kelengkungan dua permukaan optik. Jika lensa dinamakan bikonveks atau plano-cembung, lensa tersebut berarti positif atau konvergen.
Sebagian besar lensa cembung termasuk dalam kategori ini. Umumnya lensa terbuat dari kaca atau plastik transparan dan hal yang sama dapat digunakan untuk mentransmisikan, membiaskan atau memfokuskan cahaya. Lensa konvergen seharusnya terdiri dari jumlah prisma dengan basis masing-masing prisma ke arah tengah lensa.
Ketika sinar sejajar dengan sumbu utama melewati lensa konvergen, mereka membungkuk ke dalam. Titik di mana mereka bertemu dikenal sebagai fokus prinsip (wah wah waah, ternyata bukan manusia saja ya yang punya fokus prinsip. Hahaha). Sedangkan jarak dari fokus utama ke pusat lensa dikenal sebagai panjang fokus.
Rumus Lensa Cembung
Rumus 1
Keterangan:
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
f = fokus lensa konvergen
Rumus 2
Keterangan:
m = Perbesaran bayangan
h = Tinggi benda (positif jika berada di atas sumbu lensa konvergen atau benda tegak)
h’ = Tinggi bayangan (positif jika berada di atas sumbu lensa konvergen atau bayangan tegak)
s = Jarak benda (positif jika benda dilalui berkas cahaya datang)
s’ = Jarak bayangan (positif jika bayangan dilalui berkas cahaya atau bayangan nyata)
f = Fokus cembung
Jenis Lensa Cembung
1. Bikonveks
Lensa disebut bikonveks atau cembung ganda jika kedua permukaan cembung. Jenis lensa ini digunakan dalam kaca pembesar. Jika kedua permukaan memiliki jari-jari kelengkungan yang sama, lensa tersebut dikenal sebagai bikonveks equiconvex. Lebih tebal di bagian tengahnya merupakan indikator bahwa ia akan menyatukan sinar cahaya yang bergerak sejajar dengan sumbu utamanya.
Lensa bikonveks simetris sehingga memiliki jari-jari kelengkungan yang sama di kedua sisi. Karena kedua permukaan berkontribusi pada kekuatan lensa bikonveks, mereka memiliki panjang fokus yang lebih pendek daripada lensa PCX dengan diameter dan radius permukaan yang sama. Lensa dapat dilapisi anti-pantulan.
2. Plano-cembung
Lensa plano-cembung adalah elemen panjang fokus positif yang memiliki satu permukaan bola dan satu permukaan datar. Lensa ini dirancang untuk penggunaan konjugasi (cahaya paralel) tak terbatas atau pencitraan sederhana dalam aplikasi yang tidak kritis.
Lensa optik ini ideal untuk elemen fokus serba guna. Untuk kinerja terbaik optik, sisi cembung harus selalu menghadapi cahaya yang datang. lensa plano-cembung membentuk gambar nyata yang dapat dengan mudah dimanipulasi melalui penggunaan filter spasial.
Asimetri lensa plano-cembung mengurangi penyimpangan bola dalam aplikasi di mana gambar dan objek terletak pada jarak yang tidak sama dari lensa. Permukaan melengkung dari lensa plano-cembung memiliki efek pemfokusan pada sinar cahaya, sedangkan permukaan bidang tidak memiliki efek pemfokusan atau de-pemfokusan.
3. Cembung-cekung / meniskus
Lensa Meniskus adalah lensa yang memiliki dua permukaan melengkung bulat, cembung di satu sisi dan cekung di sisi lain, sehingga memiliki bentuk cangkang. Lensa meniskus positif lebih tebal di tengah daripada di tepi dan berfungsi sebagai lensa konvergen, sedangkan lensa meniskus negatif menebal ke tepi dan berfungsi sebagai lensa yang menyimpang.
Ketika lensa meniskus dikombinasikan dengan lensa lain, panjang fokus diperpendek dan bukaan numerik sistem ditingkatkan. Lensa ini digunakan dalam pembuatan lensa korektif.
Sifat Lensa Cembung
- Sifat-sifat gambar yang diberikan oleh lensa cembung bervariasi, tergantung pada posisi objek. Gambar untuk objek yang jauh adalah nyata, terbalik, lebih kecil dan sisi berlawanan dari lensa. Saat objek mendekati lensa, gambar tetap nyata dan terbalik, tetapi akhirnya menjadi diperbesar.
- Lensa cembung banyak bertindak seperti cermin cekung. Keduanya menyatu sinar paralel ke titik fokus, memiliki panjang fokus positif, dan membentuk gambar dengan karakteristik yang sama. Kedua sinar pararel menyimpang dari titik fokus, memiliki panjang fokus negatif, dan hanya membentuk gambar virtual yang lebih kecil.
Bayangan Lensa Cembung
Bagaimana bayangan lensa cembung? Karena cahaya datang dari depan atau pun belakang lensa, untuk membuat lebih mudah menentukan bayangan dan bagian di mana lensa dibiaskan, sinar di depan ditetapkan sebagai bagian dari lensa, dan cahaya yang dibiaskan ditetapkan sebagai bagian belakang. Fokus di depan lensa disebut titik fokus (F1) dan titik fokus lainnya disebut fokus belakang (F2).
Contoh Lensa Cembung
1. Kaca pembesar
Salah satu penggunaan lensa cembung yang paling langsung dan paling sederhana adalah pada kaca pembesar. Saat sinar cahaya masuk ke lensa konvergen dari kaca pembesar, ia menjadi terfokus ke titik fokus tertentu di depan tengah lensa. Setelah kaca pembesar berada pada jarak optimal, titik fokus akan mencapai objek sehingga pembesaran maksimum objek akan dihasilkan.
2. Kamera
Lensa cembung digunakan secara luas di kamera untuk tidak hanya memfokuskan gambar tetapi juga untuk memperbesarnya. Hampir semua lensa kamera terdiri dari lensa konvergen diikuti oleh lensa cekung, diikuti oleh lensa konvergen kedua. Tingkat perbesaran gambar dikendalikan oleh lensa pertama dengan bergerak menjauh dari atau ke arah objek.
3. Mikroskop
Mikroskop menggunakan lensa konvergen untuk menghasilkan gambar yang sangat besar dari objek yang sangat kecil. Mikroskop sederhana kebanyakan terdiri dari tiga lensa. Lensa di ujung mikroskop sederhana menghasilkan gambar yang terbalik dan diperbesar.
Lensa adalah bagian dari bahan transparan yang diikat oleh dua permukaan yang setidaknya satu melengkung. Titik fokus lensa cembung dapat ditangkap, hal ini berarti bahwa titik fokus lensa konvergen itu nyata atau benar. Lensa konvergen memiliki dua titik fokus yang berjarak sama dari pusat lensa. Jarak fokus setiap lensa bervariasi tergantung pada kombinasi kedua kelengkungan permukaan.
