Cara Menghitung Pembesaran Bayangan Pada Lensa

Sebelumnya Mafia Online sudah membahas mengenai pembiasan pada lensa, baik itu pembiasan pada lensa cembung maupun pembiasan pada lensa cekung. Dari pembiasan tersebut tersebut nanti akan dihasilkan bayangan benda, entah itu bayangan bendanya diperbesar, diperkecil atau sama sekali tidak ada pemebesaran. Bagaimana cara menghitung pembesaran bayangan pada lensa?

Untuk mengetahui apakah sebuah lensa mengalami pembesaran, pengecilan, atau bayangannya sama dengan besar bendanya  jika diletakan pada jarak tertentu di depan lensa, dapat kita lihat secara manual dari pembentukan bayangan dari lensa tersebut. Sekarang coba perhatikan contoh pembentukan bayangan pada lensa cembung di bawah ini. 

Berdasarkan gambar di atas, kita dapat melihat bahwa bayangan benda itu mengalami pembesaran, jika benda diletakan di ruang II atau diantara 2F2 dengan F2 di depan lensa cembung. Nah sekarang coba perhatikan gambar di bawah ini. Gambar di bawah ini merupakan pembentukan bayangan pada lensa cekung di mana benda diletakan di ruang I.

Dari gambar pembentukan bayangan pada lensa cekung di atas, terlihat bahwa bayangan benda lebih kecil dari bendanya. Itu artinya bayangan benda diperkecil. Berapa pembesaran bayangannya?

Untuk mengetahui berapa pembesaran bayangan benda, maka Anda harus tahu berapa ukuran benda (baik itu tinggi maupun panjangnya) dan berapa ukuran bayangan yang dihasilkan. Setelah diketahui ukuran benda dan ukuran bayangan maka untuk mencari pembesaran bayangan dapat digunakan rumus di bawah ini.

Dengan:

M = pembesaran bayangan

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan benda

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan benda

Catatan:

Jika M bernilai positif (+), berati bayangannya bersifat maya dan tegak, sedangkan jika M bernilai negatif (–), berati bayangannya bersifat nyata dan terbalik.

Nah untuk memantapkan pemahaman Anda tentang cara menghitung pembesaran bayangan pada lensa, silahkan simak contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal

Sebuah benda berada 10 cm di depan lensa cembung yang memiliki jarak fokus 15 cm. Tentukan letak, pembesaran, dan sifat bayangannya.

Penyelesaian:

Diketahui:

s = 10 cm

f = 15 cm

Ditanyakan: s', M, dan sifat bayangan = ?

Jawab:

1/f = 1/s + 1/s’

1/s’ = 1/f – 1/s

1/s’ = 1/15 – 1/10

1/s’ = 2/30 – 3/30

1/s’ = – 1/30

s' = – 30 cm

Jadi letak bayangannya 30 cm di depan lensa cembung.

M = –s’/s

M = – (–30 cm)/15 cm

M = 2

Jadi, pembesaran bayangannya 2 kali

Sifat bayangan benda yakni maya, tegak, dan diperbesar. Di sini kita dapatkan sifat bayangan benda maya dan tegak karena M bernilai positif.

Demikian uraian singkat dari Mafia Online tentang cara menghitung pembesaran bayangan pada lensa dan juga contoh soalnya. Mohon maaf jika ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Salam Mafia => Kita pasti bisa.

Baca Selengkapnya ...

Cara Menghitung Fokus Pada Lensa Tipis

Sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang pengertian dan jenis-jenis lensa, cara menggambar pembentukan bayangan pada lensa cembung, dan cara menggambar pembentukan bayangan pada lensa cekung. Pada kesempatan ini Mafia Online akan mengulas tentang cara menghitung jarak fokus lensa tipis yang disertai dengan contoh soalnya.

Secara umum lensa ada dua jenis yakni lensa cembung dan lensa cekung. Begitu juga pada lensa tipis juga ada dua jenis yaitu lensa cembung dan lensa cekung. Lensa tipis merupakan sebuah lensa yang memiliki ketebalan jauh lebih kecil dibandingkan dengan diameter kelengkungannya. Lensa tipis dapat digambarkan dengan sebuah garis. Berikut di bawah ini contoh gambar lensa tipis yang Mafia Online ambil di buku BSE.

Bagaimana cara menghitung jarak fokus pada lensa tipis? Untuk menghitung jarak fokus pada lensa tipis dapat digunakan formula berikut ini.

dengan:

f = jarak fokus lensa

n₂ = indeks bias lensa

n₁ = indeks bias medium (udara)

R₁ = jari-jari kelengkungan 1

R₂ = jari-jari kelengkungan 2

Catatan: Untuk lensa cekung jari-jari kelengkungan bertanda negatif dan untuk lensa cembung jari-jari kelengkuan bertanda positif.

Untuk memantapkan pemahaman Anda tentang cara menghitung jarak fokus pada lensa tipis, silahkan perhatikan contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 1

Sebuah lensa tipis dengan indeks bias 1,5 diletakan di udara. Lensa tipis tersebut dibatasi oleh dua permukaan cekung dan cembung seperti gambar di bawah ini.

Jari-jari kelengkungan permukaan cekung 30 cm dan jari-jari kelengkungan permukaan cembung 20 cm. Hitunglah jarak fokus lensa tipis tersebut.

Penyelesaian:

Diketahui:

n₁ = 1 (udara)

n₂ = 1,5

R₁ = – 30 cm

R₂ = 20 cm

Ditanyakan:

f = ?

Jawaban:

Dengan menggunakan persamaan di atas maka jarak fokus lensa tipis tersebut dapat dihitung sebagai berikut.

1/f = {(n₂/n₁) – 1}{1/R₁ + 1/R₂}

1/f = {(1,5/1) – 1}{1/20 + 1/–30 }

1/f = ½(3/60 – 2/60)

1/f = ½(1/60)

1/f = 1/120

f = 120 cm

Jadi, jarak fokus lensa tipis tersebut adalah 120 cm

Bagaimana cara menghitung jarak bayangan pada lensa tipis? Untuk menghitung jarak bayangan pada lensa tipis dapat menggunakan rumus hubungan antara jarak fokus, jarak benda dan jarak bayangan seperti rumus berikut ini.

Untuk memantapkan pemahaman Anda tentang cara menghitung jarak bayangan pada lensa tipis silahkan perhatikan contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 2

Hitunglah jarak bayangan yang dihasilkan lensa tipis pada Contoh Soal 1 di atas, jika benda diletakan pada jarak 240 cm di depan lensa tipis.

Penyelesaian:

Diketahui:

f = 120 cm

s = 240 cm

Ditanyakan:

s’ = ?

Jawaban:

1/f = 1/s + 1/s’

1/s’ = 1/f – 1/s

1/s’ = 1/120 – 1/240

1/s’ = 2/240 – 1/240

1/s’ = 1/240

s' = 240 cm

Jadi bayangan yang dihasilkan berjarak 240 cm di belakang lensa tipis.

Nah demikian uraian singkat dari Mafia Online tentang cara menghitung jarak fokus dan jarak bayangan pada lensa tipis. Mohon maaf jika ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Salam Mafia => Kita pasti bisa.

Baca Selengkapnya ...

Cara Membuat Magnet Permanen dan Sementara

Magnet atau sering dikenal dengan nama “Besi Berani” ini sering kita lihat pada komponen elektonika khususnya pada speaker. Jika Anda membongkar alat-alat elektronika misalnya radio, maka pada speakernya akan terdapat sebuah magnet yang berbentuk silinder dengan ukuran yang menyesuaikan dengan ukuran speaker itu sendiri. Ada dua jenis magnet yaitu magnet permanen dan magnet sementara. Magnet permanen merupakan sebuah magnet yang memiliki sifat kemagnetan bisa sampai beberapa tahun, misalnya magnet batang yang terdapat pada speaker. Sedangkan magnet sementara merupakan suatu magnet yang memiliki sifat kemagnetan yang bisa bertahan hanya sementara saja, misalnya magnet yang terbuat dari listrik. Bagaimana cara membuat magnet permanen dan magnet sementara?

Magnet Permanen

Menurut LIPI, bahan untuk membuat magnet permanen yaitu pasir besi (ferrite) dan tanah jarang. Pasir besi (ferrite) banyak ditemukan di pantai dan sungai di sekitar Provinsi Nanggroe Aceh Darussalam, sedangkan tanah jarang banyak ditemui di Pulau Jawa bagian selatan. Selain mendapatkannya di tempat-tempat tesebut. Kita juga bisa mendapatkan pasir besi pada limbah indrustri baja dan untuk mendapatkan tanah jarang dapat kita peroleh dari limbah limbah industri timah yang sudah ekstrak.

Untuk membuat magnet permanen dengan pasir besi dapat dilakukan dengan mencampurnya dengan Barium kemudian dibakar dalam tungku bersuhu 1.050° C. Lalu, campuran material dicetak menggunakan mesin hidraulik press dengan tekanan 9 ton. Kemudian cetakan material dibakar lagi pada temperatur 1.150° C dengan tujuan memampatkan ruang-ruang kosong atau rongga material. Setelah itu, dimagnetisasi menggunakan elektromagnet dengan arus tertentu untuk mengisi material dengan medan magnet.

Untuk membuat magnet peranen dengan tanah jarang dapat dilakukan dengan mencampurkan serbuk tanah jarang dengan besi dan boron menggunakan silicon rubber (resin/pengikat). Lalu dikeraskan dengan memanaskannya dalam oven bertemperatur 120 derajat Celsius. Selanjutnya dimagnetisasi, dan proses lainnya bergantung pada kebutuhan.

Contoh magnet permanen berbentuk batang
Sumber gambar: Wikipedia

Magnet Sementara

Pada postingan sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang cara membuat dan menghilangkan sifat magnet. Pada postingan tersebut juga sudah disinggung cara membuat magnet sementara. Ada beberapa cara yang bisa dilakukan untuk membuat magnet sementara yakni dengan cara menggosok-gosokan besi atau baja dengan sebuah magnet permanen. Arah gosokan dibuat searah agar magnet elementer yang terdapat pada besi letaknya menjadi teratur dan mengarah ke satu arah. Setelah digosok-gosokan beberapa kali maka besi atau baja akan memiliki sifat kemagnetan.

Selain dengan cara menggosok, membuat magnet sementara dapat dilakukan dengan cara induksi. Besi atau baja diletakkan di dekat magnet permanen. Komponen magnet yang terdapat pada besi atau baja akan terpengaruh atau terinduksi magnet permanen yang menyebabkan letaknya teratur dan mengarah ke satu arah dan  akan menjadi magnet.

Selain dengan cara induksi, besi dan baja dapat dijadikan magnet dengan arus listrik. Besi dan baja dililiti kawat yang dihubungkan dengan baterai. Komponen magnet yang terdapat pada besi dan baja akan terpengaruh aliran arus searah yang dihasilkan baterai. Hal ini menyebabkan komponen magnet letaknya teratur dan mengarah ke satu arah. Besi atau baja akan menjadi magnet.

Nah demikian uraian singkat dari Mafia Online tentang cara membuat magnet permanen dan sementara. Mohon maaf jika ada kata yang salah dalam postingan ini. Salam Mafia => Kita pasti bisa.

Baca Selengkapnya ...

Cara Menggambar Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cekung

Cara menggambar pembentukan bayangan pada lensa cekung sangat penting untuk anda ketahui karena dengan melihat gambar bentuk bayangannya kita bisa mengetahui sifat-sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung. Sebelum membahas lebih lanjut tentang bagaimana cara menggambar pembentukan bayangan lensa cekung, terlebih dahulu harus paham dengan bagaimana pembiasan pada lensa cekung.

Berbeda dengan lensa cembung yang bersifat mengumpulkan bekas sinar, sedangkan lensa cekung bersifat menyebarkan berkas-berkas sinar. Sama seperti pada pembiasan lensa cembung, pada lensa cekung juga memiliki tiga sinar-sinar istimewa yakni:

1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah datang berasal dari titik fokus, seperti gambar di bawah ini.

2. Sinar yang akan menuju titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama, seperti gambar di bawah ini.

3. Sinar yang datang melalui pusat optik diteruskan (tidak mengalami pembiasan), seperti gambar di bawah ini.

Dengan menggunakan dua dari tiga sinar istimewa di atas, maka kita sudah dapat menggambar pembentukan bayangan pada lensa cekung. Berikut langkah-langkah menggambar pembentukan bayangan pada lensa cekung: melukis dua buah sinar istimewa lensa cekung, sinar selalu datang dari permukaan lensa dan dibiaskan menuju ke belakang lensa, dan sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung jika benda diletakan di depan lensa yakni maya (hasil perpotongan merupakan garis perpanjangan dari sinar bias), tegak dan diperkcil.  

Untuk lebih memahami cara melukis banyangan pada lensa cekung caranya hampir sama seperti cara menggambar pembentukan bayangan pada lensa cembung, silahkan perhatikan uraian berikut ini.

Banyangan Lensa Cekung Benda di Ruang I

Jika benda ada di ruang I atau berada diantara pusat optik dengan titik fokus F2 maka pembentukan banyangannya seperti gambar di bawah ini.

Dari gambar di atas Mafia Online mengambil dua sinar istimewa yaitu sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama dan sinar yang datang dari pusat optik. Perpanjangan dari sinar bias tersebut akan terjadi perpotongan di suatu titik dan merupakan bayangan dari benda tersebut, maka sifat bayangannya yakni maya, tegak dan diperkecil.

Banyangan Lensa Cekung Benda Di Ruang II

Jika benda ada di ruang II atau berada diantara F2 dengan 2F2 maka pembentukan banyangannya seperti gambar di bawah ini.

Dari gambar di atas terlihat sifat-sifat bayangan yakni maya, tegak, dan diperkecil.

Banyangan Lensa Cekung Benda Di Ruang III

Jika benda berada di ruang III, maka bentukan banyangannya seperti gambar di bawah ini.

Dari gambar di atas terlihat bahwa jika benda berada di ruang III maka sifat-sifat bayangan yakni maya, tegak, dan diperkecil.

Dari pemaparan di atas maka kita dapat lihat bahwa pembentukan bayangan pada lensa cekung akan selalu menghasilkan bayangan maya, tegak dan ukurannya selalu lebih kecil dari ukuran benda.

Nah demikian uraian singkat dari Mafia Online tentang cara menggambar pembentukan bayangan pada lensa cekung. Mohon maaf jika ada kata yang salah dalam postingan ini. Salam Mafia => Kita pasti bisa.

Baca Selengkapnya ...