bagaimana hubungan antara titik fokus, jarak benda dan jarak bayangan pada lensa cembung

Lensa cembung adalah jenis lensa yang dapat membelokkan sinar cahaya yang masuk secara paralel ke sumbunya, dan membuatnya menyatu pada satu titik di sisi lain lensa. Titik ini disebut titik fokus, dan jarak dari bagian tengah lensa ke titik fokus adalah panjang fokus¹. Jarak objek adalah jarak dari objek ke bagian tengah lensa, dan jarak gambar adalah jarak dari gambar ke bagian tengah lensa. Ketiga besaran ini dihubungkan oleh rumus lensa: 1/f = 1/d0 + 1/di Rumus ini bisa diturunkan dengan menggunakan segitiga yang serupa dan hukum pembiasan pada kedua permukaan lensa². Rumus ini menunjukkan bahwa panjang fokus lensa cembung selalu positif, dan jarak objek selalu negatif (dengan mengasumsikan objek berada di sisi kiri lensa). Jarak gambar bisa positif atau negatif, tergantung pada apakah gambar itu nyata atau maya. Gambar nyata terbentuk apabila sinar cahaya benar-benar menyatu pada suatu titik, dan dapat diproyeksikan pada layar. Gambar maya terbentuk apabila sinar cahaya tampak menyimpang dari suatu titik, dan tidak dapat diproyeksikan pada layar. Hubungan antara titik fokus, jarak objek, dan jarak gambar dalam lensa cembung bisa diilustrasikan dengan menggunakan diagram sinar, yang menunjukkan jalur sinar cahaya melalui lensa. Terdapat tiga sinar utama yang bisa digambar untuk posisi benda apa pun: - Sinar 1: Sinar yang sejajar dengan sumbu yang melewati titik fokus pada sisi lain lensa. - Sinar 2: Sinar yang melintasi bagian tengah lensa tanpa dibengkokkan. - Sinar 3: Sinar yang melintasi titik fokus pada sisi lensa yang sama, dan muncul sejajar dengan sumbu pada sisi lainnya. Gambar terbentuk di tempat sinar-sinar ini berpotongan, atau tampak seakan-akan berpotongan. Gambar dapat memiliki karakteristik yang berbeda-beda, tergantung pada posisi objek secara relatif terhadap titik fokus. Contohnya, jika objek berada di luar titik fokus, gambar terlihat nyata, terbalik, dan lebih kecil daripada objeknya. Jika objek berada pada titik fokus, gambar berada pada titik tak terhingga dan tidak dapat dilihat. Jika objek berada di antara titik fokus dan lensa, gambar bersifat maya, tegak lurus, dan lebih besar daripada objeknya¹. Pembesaran gambar adalah rasio tinggi gambar terhadap tinggi objek, dan ini juga terkait dengan jarak objek dan jarak gambar dengan rumus: m = hi/ho = -di/do Pembesaran bernilai negatif apabila gambar terbalik, dan positif apabila gambar tegak lurus. Pembesaran juga menunjukkan apakah gambar lebih besar atau lebih kecil daripada objeknya. Jika pembesaran lebih besar dari 1, gambar lebih besar daripada objeknya. Jika pembesaran kurang dari 1, gambar lebih kecil daripada objeknya. Jika pembesaran sama dengan 1, ukuran gambar sama dengan ukuran objek¹. Sifat lensa cembung memiliki banyak aplikasi dalam berbagai bidang, misalnya, optik, fotografi, astronomi, kedokteran, dan biologi. Beberapa contoh perangkat yang menggunakan lensa cembung adalah kaca pembesar, mikroskop, teleskop, kamera, proyektor, dan kacamata¹⁴.