Salah satu cara untuk mengamati benda dengan ukuran kecil (namun tidak sangat kecil) secara lebih jelas adalah menggunakan lup. Di mana lup adalah alat optik yang menggunakan lensa positif atau lensa cembung. Sehingga pembentukan bayangan pada lup sesuai dengan pembentukan bayangan pada lensa positif. Selain pada lup, pemanfaat lensa cembung dalam kehidupan sehari-hari ditemukan pada periskop, slide proyektor, episkop, proyektor bioskop dan lainnya.
Diketahui bahwa lensa positif dapat menghasilkan bayangan yang diperbesar sehingga dapat dimanfaatkan untuk mengamati benda dengan ukuran kecil. Penggunaan lup dapat membantu melihat benda yang cukup kecil dengan lebih baik dari pada dengan mata tanpa bantu alat optik sama sekali. Contoh penggunaan lup adalah untuk mengamati tulisan nama jalan pada peta yang tercetak sangat kecil atau melihat komponen jam tangan dengan ukuran sangat kecil.
Pembentukan bayangan pada lup dapat menghasilkan bayangan benda yang lebih besar. Namun, pembentukan bayangan pada lup dapat juga menghasilkan bayangan benda dengan sifat diperkecil. Hasil bayangan benda dari pembentukan bayangan pada lup dipengaruhi oleh letak benda di depan lensa.
Pembentukan bayangan pada lup dipengaruhi oleh sudut yang dibentuk anatra benda dan mata. Besar sudut antara benda dan mata ditentukan oleh jarak benda yang di amati ke lensa yang digunakan. Bagaimana pembentukan bayangan pada Lup? Berapakah perbesaran yang dapat dihasilkan oleh lup? Sobat idschool dapat mencari tahu lebih banyak melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
- Proses Pembentukan Bayangan pada Lup
- Rumus Perbesaran yang Dihasilkan oleh Lup
- Contoh Soal dan Pembahasan Pembentukan Bayangan pada Lup
Proses Pembentukan Bayangan pada Lup
Proses pembentukan bayangan pada lup sama dengan proses pembentukan bayangan pada lensa positif (lensa cembung). Di mana bayangan yang akan dihasilkan bergantung di mana ruang letak benda berada. Benda yang terletak pada ruang II memiliki akan berbeda pada benda yang terletak ruang I.
Ada tiga ruang di depan lensa cembung yang dibatasi oleh titik pusat lensa (O), titik fokus lensa (f), dan jari-jari kelengkungan lensa (R = 2f). Untuk banyak ruang di belakang lensa cembung terdiri dari satu buah ruang.
Bagian depan lensa merupakan bagian yang terdapat sinar datang mengenai lensa. Bagian belakang lensa adalah bagian lensa yang dekat dengan mata pengamat. Lensa cembung memiliki ruang yang berbeda untuk benda dan bayangan.
Pembagian ruang pada lensa cembung secara lebih jelas dapat dilihat seperti gambar di bawah.
Proses pembentukan bayangan pada lup melibatkan jalannya berkas sinar istimewa pada lensa cembung. Ada tiga sinar istimewa berbeda pada lensa cempung berdasarkan arah datangnya sinar seperti tiga pernyataan berikut.
- Pertama: sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui fokus utama
- Kedua: sinar datang melalui fokus utama lensa dibiaskan sejajar sumbu utama
- Ketiga: sinar datang melalui pusat optik diteruskan tanpa dibiaskan
Perpotongan dua dari tiga sinar istimewa yang mengenai benda dan lensa cembung akan menghasilkan bayangan. Berdasarkan letak benda akan diperoleh lima kemungkinan sifat bayang benda yang akan terbentuk. Kelima proses pembentukan bayangan pada lup berdasarkan lima letak benda di depan lensa dapat dilihat seperti berikut.
Benda di depan lup pada ruang I:
Letak Benda di depan lup pada titik fokus:
Benda di depan lup pada ruang II:
Letak Benda di depan lup pada pusat kelengkungan lensa (R=2f):
Benda di depan lup pada ruang III:
Baca Juga: Lensa Cembung
Rumus Perbesaran yang Dihasilkan oleh Lup
Rumus yang bermanfaat pada perhitungan dalam materi lup sama dengan rumus pada lensa cembung. Beberapa rumus yang berlaku diberikan seperti berikut.
Keterangan:
- f : jarak fokus (cm)
- s : jarak benda (cm)
- s’ : jarak bayangan (cm)
- M : perbesaran bayangan lensa cembung
- h : tinggi benda lensa cembung (cm)
- h’ : tinggi bayangan lensa cembung (cm)
- P : kekuatan lensa cembung (dioptri)
Benda yang diamati menggunakan lup dibedakan menjadi dua kondisi. Kedua kondisi tersebut adalah pengamatan menggunakan lup dengan mata berakomodasi dan mata berakomodasi tidak maksimum.
Mata Berakomodasi Maksimum
Pengamatan menggunakan lup dengan mata berakomodasi maksimum terjadi saat mata melihat bayangan maya pada jarak titik dekat mata (Sn). Kondisi tersebut terjadi pada benda yang diamati terletak antara titik fokus dan optik lensa (ruang I).
Perbandingan sudut lihat dengan tanpa menggunakan lup (α) dan menggunakan lup (β) disebut perbesaran anguler (M). Perbandingan antara β dan α untuk besar kedua sudut yang kecil adalah perbandingan tangen sudutnya. Persamaan perbesaran anguler pada lup dapat dihitung menggunakan rumus seperti berikut.
Soal:
Berapakah perbesaran anguler lup yang memiliki fokus 4 cm dengan mata berakomodasi maksimum?
Penyelesaian:
Beberapa informasi yang dapat diperoleh berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal meliputi nilai-nilai berikut.
- Jarak fokus: f = 4 cm
- Jarak bebda: Sn = 25 cm (mata normal)
- Mata berakomodasi
Ditanya:
Perbesaran aguler yang dihasilkan pada mata berakomodasi maksimum (M)
Menghitung perbesaran (M):
M = Sn/f + 1
M = 25/4 + 1
M = 6,25 + 1 = 7,25 kali
Baca Juga: Cara Menghitung Perbesaran yang Dihasilkan Mikroskop
Mata Tak Berakomodasi
Mata normal yang tidak berakomodasi dapat mengamati benda dengan lup ketika melihat benda di jauh tak hingga. Dengan kata lain, berkas sinar yang datang pada mata arahnya sejajar. Pengamatan dengan menggunakan lup pada mata tak berakomodasi untuk mendapat sinar yang sejajar terjadi pada benda terletak pada titik fokus.
Persamaan untuk menghitung perbesan aguler pada dengan mata tak berakomodasi adalah sebagai berikut.
Soal:
Berapakah perbesaran anguler lup yang memiliki fokus 4 cm dengan mata tak berakomodasi?
Penyelesaian:
Beberapa informasi yang dapat diperoleh berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal meliputi nilai-nilai berikut.
- Jarak fokus: f = 8 cm
- Jarak benda: Sn = 25 cm (mata normal)
- Mata tak berakomodasi
Ditanya:
Perbesaran anguler yang dihasilkan oleh lup pada mata tak berakomodasi (M)
Menghitung perbesaran (M):
M = Sn/f
M = 25/4 = 6,25 kali
Baca Juga: Proses Pembentukan Bayangan Benda pada Mata
Contoh Soal dan Pembahasan Pembentukan Bayangan pada Lup
Sobat idschool dapat menambah pemahaman materi pembentukan bayangan pada lup melalui beberapa contoh soal di bawah. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan. Pembahasan soal yang diberikan dapat sobat idschool gunakan sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat berlatih!
Contoh 1 – Soal Letak Benda di Depan Lup dengan Perbesaran Tertentu
Perhatikan letak benda dan bayangan pada lup seperti gambar berikut!
Untuk menghasilkan bayangan terbalik yang besarnya setengah kali bsar benda, benda harus diletakkan di depan lensa pada jarak ….
A. 6 cm
B. 12 cm
C. 15 cm
D. 18 cm
E. 27 cm
Pembahasan:
Berdasarkan soal diatas diketahui informasi-informasi seperti berikut.
- Jarak benda di depan lensa: s = 8 cm
- Jarak bayangan: s’ = 24 cm
- Perbesaran: M =1/2 kali
Menghitung jarak fokus pada lup:
1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/8 + 1/24
1/f = 3/24 + 1/24 = 4/24
f = 24/4 = 6 cm
Menentukan perbandingan jarak bayangan dan jarak benda ketika M = 1/2:
M = s’/s
0,5 = s’/s
s’ = 0,5s
Menentukan jarak benda:
Jadi, agar menghasilkan bayangan terbalik yang besarnya setengah kali dari besar benda, benda harus diletakkan di depan lensa pada jarak 18 cm.
Jawaban: D
Contoh 2 – Proses Pembentukan Bayangan pada Lup
Pembahasan:
Kondisi pengamatan benda dengan mata berakomodasi maksimum terjadi saat letak benda berada di ruang I. Atau benda terletak antara titik fokus dan pusat optik. Sifat bayangan dari benda yang terletak pada ruang I adalah maya, tegak, dan diperbesar.
Jawaban: D
Contoh 3 – Soal Perbesaran yang Dihasilkan oleh Lup
Sebuah lensa digunakan sebagai lup diketahui memiliki jarak fokus 5 cm. Jika mata normal menggunakan lup tersebut dengan berakomodasi maksimum maka perbesaran anguler yang dihasilkan lup adalah … kali.
A. 3
B. 5
C. 6
D. 8
E. 12
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut.
- Jarak fokus lensa: f = 5 cm
- Jarak benda: sn = 25 cm (mata normal)
- Mata berakomodasi maksimum
Menghitung perbesaran anguler yang dihasilkan lup:
M = Sn/f + 1
M = 25/5 + 1
M = 5 + 1 = 6 kali
Jadi, perbesaran anguler yang dihasilkan lup adalah 6 kali.
Jawaban: C
Demikianlah tadi ulasan pembentukan bayangan pada lup dan rumus perbesaran bayangan yang dihasilkan. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
