Pengertian Lensa, Jenis dan Sejarah Lensa

Saat masih kecil kita bermain detektif-detektifan, menggunakan kaca pembesar untuk melihat jejak yang dibuat pencuri. Kaca pembesar menggunakan lensa untuk membentuk bayangan. Seperti halnya air, gelas, dan kaca, lensa juga merupakan benda bening sehingga dapat membiaskan cahaya. Nah, tahukan kamu apa sebenarna lensa itu? Ada beberapakah jenis lensa? Dan bagaiamana sejarah lensa? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, mari kita lihat penjelasan berikut ini.

A. PENGERTIAN LENSA

Lensa adalah kaca atau medium transparan lainnya yang dibentuk secara khusus dan digunakan untuk mengarahkan jalan cahaya, atau sering untuk membelokkan cahaya pada suatu fokus. Sebuah lensa secara tipikal tersiri dari potongan kaca dengan dua permukaan, satu atau kedua permukaan dihaluskan dan dipoles hingga bentuknya simetri melengkung di sekitar poros tengah. Sinar cahaya yang menembus bagian-bagian berbeda lensa membentur poros tengah lensa di sudut-sudut yang  berbeda, dan sinar cahaya menembus kaca di berbagai kedalaman yang berbeda. Refraksi di beberapa bagian berbeda lensa menyebabkan sinar cahaya dibelokkan ke beberapa sudut berbeda, dan dapat digunakan untuk menciptakan berbagai alat optik.

B. JENIS LENSA

Lensa dibagi menjadi dua jenis yaitu lensa cembung dan lensa cekung, adapun penjelasan dari kedua lensa tersebut adalah sebagai berikut:

1. Lensa Cembung (Postif)

Lensa Cembung adalah lensa yang bagian tengah lebih tebal daripada bagian tepinya. Sinar-sinar bias lensa cembung bersifat mengumpul (konvergen). Lensa cembung digolongkan menjadi:

a. Cembung rangkap (bikonveks) adalah lensa di mana kedua permukaannya berbentuk cembung

b. Cembung datar (plan konveks) adalah lensa di mana salah satu permukaannya  cembung dan satu permukaannya datar

c. Cembung-cekung (konkaf-konveks) adalah lensa di mana salah datu permukaannya cembung dan satu permukaannya cekung

1.1 Pembiasaan Pada Lensa Cembung

Lensa cembung (bikonveks) memiliki dua buah permukaan lengkung, maka lensa ini meimiliki dua jari-jari kelengkungan dan dua titik fokus. Seperti halnya cermin, jari-jari kelengkungan lensa adalah dua kali jarak fokusnya. Untuk lensa cembung, jari-jari kelengkungan dan titik fokus bertanda positif, sehingga lensa cembung disebut lensa positif.

Pada pembiasan cahaya oleh lensa cembung dikenal tiga sinar istimewa, yaitu:

a. Berkas sinar yang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus utama (F).

b. Berkas sinar yang datang/melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama

c. Berkas yang melalui titik pusat optik (O) diteruskan tanpa dibiaskan.

Sifat bayangan yang dibentuk oleh pembiasan lensa cembung mempunyai beberapa kemungkinan, yaitu:

a. Benda terletak di ruang I, yaitu antara O dan F, maka bayangan bersifat maya, tegak, diperbesar

b. Benda terdekat diruang II, yaitu di sebelah kiri 2F, maka bayangan bersifat nyata, terbalik, diperkecil.

c. Benda terletak di pusat kelengkungan lensa (R=2F), maka bayangan bersifat nyata, terbalik, sama besar.

Perbedaan antara bayangan nyata dan bayangan maya pada lensa yaitu:

a. Bayangan nyanta

- Tidak dapat dilihat langsung

- Dapat ditangkap oleh layar

- Tidak seletak dengan bendanya

b. Bayangan maya

- Dapat dilihat langsung

- Tidak dapat ditangkap oleh layar

- Seletak dengan bendanya

2. Lensa Cekung (Negatif)

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya. Sinar-sinar bias lensa cekung bersifat memancar (divergen). Lensa cekung digolongkan menjadi:

a. Cekung rangkap (bikonkaf) adalah lensa di mana kedua permukaannya berbentuk cekung

b. Cekung datar (plan konkaf) adalah lensa di mana salah satu permukaannya cekung dan satu permukaannya datar

c. Cekung-cembung (konveks-konkaf) adalah lenda di mana salah satu permukaannya cekung dan satu permukaannya cembung.

Hubungan antara jarak benda (s), jarak (s’), jari-jari kelengkungan (R), dan jarak fokus (f) pada lensa cembung dan cekung dinyatakan dengan persamaan

 

Dalam menggunakan pada lensa cembung atau cekung ada sejumlah aturan tanda berikut:

a. Untuk lensa cembung, baik f ataupun R berharga positif

b. Untuk lensa cekung, baik f ataupu R berharga negatif

c. Nilai s’ berharga positif apabila dibelakang lensa dan negatif apabila didepan lensa.

d. Karena benda selalu dianggap ada didepan lensa, maka s selalu berharga positif.

Pembesaran bayangan pada lensa dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut, dimana persamaa berikut menyatakan bahwa harga M selalu positif: 

2.1. Pembiasan Pada Lensa Cekung

Lensa cekung dinamakan lensa divergen karena lensa cekung menyebarkan berkas sinar sejajar dan diterimanya. Pada lensa cekung, jari-jari kelengkungan (R) dan titik fokus (F) bertanda negatif, sehingga lensa cekung juga dikenal tiga sinar istimewa yaitu:

a. Berkas sinar yang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa.

b. Berkas sinar yang melalui titik fikus lensa dibiaskan sejajar sumbu utama.

c. Berkas sinar yang melalui titik pusat optik lensa tidak dibiaskan.

C. SEJARAH LENSA

Lensa paling awal tercatat di Yunani Kuno Dalam sandiwara Aristophanes The Clouds (424 SM) disebutkan bahwa sebuah kaca pembakar atau tepatnya sebuah lensa cembung digunakan untuk memfokuskan cahaya matahari untuk meciptakan api.

Tulisan Pliny The Elder (23-79) juga menunjukkan bahwa kaca pembakar juga dikenal di Kekaisaran Roma. Lensa berbentuk cekung mungkin juga telah digunakan di zaman Kekaisaran Roma dimana Nero diketahui menonton gladiator melalui sebuah emerald berbentuk cekung. Lensa cekung ini kemungkinan untuk memperbaiki myopi Nero.

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-Haitham), (965-1038) menulis teori optikal pertama dan utama 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.

Prisma mengambil keuntungan dari fenomena yang alat-alat optik lainnya hindari, yaitu dispersi cahaya menurut panjang gelombang saat cahaya lewat dari satu medium ke medium lainnya. Potongan kaca berbentuk baji bisa memaksimalkan dispersi ini, sehingga sinar cahaya tunggal bisa dibelah menjadi sebuah spektrum untuk dipelajari.

D. LENSA PRISMA

Lensa Prisma adalah bentuk lensa dimana  terdapat puncak/bagian yang tipis (apex) dan bagian yang tebal/dasar (base) yang dengan perbedaan bentuknya itu bisa memindahkan  bayangan, dimana nilai 1 prisma itu berarti akan memindahkan bayangan sejauh 1 cm dari objek yang berjarak 1 meter.

Sumber : Ikatan Tutor Indonesia. 2015. A-Z Menguasai Fisika dalam 10 Menit. Yogyakarta : Penerbit Indoliterasi.