Pembentukan Bayangan pada Lup dan Rumus Perbesarannya

By | February 18, 2021

Lup adalah lensa positif yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang cukup kecil, namun bukan untuk benda yang sangat kecil. Contoh penggunaan lup adalah untuk mengamati tulisan nama jalan pada peta yang tercetak sangat kecil atau melihat komponen jam tangan dengan ukuran sangat kecil. Penggunaan lup dapat membantu melihat benda yang cukup kecil dengan lebih baik dari pada dengan mata tanpa bantu alat optik sama sekali. Kondisi ini dikarenakan pembentukan bayangan pada lup dapat menghasilkan bayangan benda yang lebih besar.

Besar bayangan benda yang akan tampak dan seberapa detail bentuk bentuk benda yang dapat dilihat bergantung pada ukuran bayangan yang terbentuk pada retina mata. 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.

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.

Pembagian Ruang pada Lup

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.

3 berkas sinar istimewa pada lensa cembung:

  • 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 benda pada lup berdasarkan lima letak benda dapat dilihat seperti berikut.

Benda di depan lup pada ruang I:

Proses Pembentukan Bayangan pada Lup dengan Posisi Benda di Ruang I

Letak Benda di depan lup pada titik fokus:

Proses Pembentukan Bayangan pada Lup dengan Posisi Benda di Titik Fokus

Benda di depan lup pada ruang II:

Proses Pembentukan Bayangan pada Lup dengan Posisi Benda di Ruang II

Letak Benda di depan lup pada pusat kelengkungan lensa (R=2f):

Proses Pembentukan Bayangan pada Lup dengan Posisi Benda di Pusat Kelengkungan Lensa

Benda di depan lup pada ruang III:

Proses Pembentukan Bayangan pada Lup  dengan Posisi Benda di Ruang III

Baca Juga: Lensa Cembung

Rumus Perbesaran yang Dihasilkan oleh Lup

Lup adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda atau tulisan yang kecil sehingga terlihat lebih besar. Bayangan yang dihasilkan lup sama halnya denga bayangan pada lensa cembung. Hal ini dikarenakan lup merupakan alat optik yang menggunakan lensa cembung. Selain itu sebagai lup, pemanfaat lensa cembung dalam kehidupan sehari – hari ditemukan pada periskop, slide proyektor, episkop, proyektor bioskop dan lainnya.

Rumus yang bermanfaat pada perhitungan dalam materi lup sama dengan rumus pada lensa cembung. Beberapa rumus yang berlaku diberikan seperti berikut.

Rumus Jarak Fokus, Perbesaran Bayangan, dan Kekuatan Lensa Cembung

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.

Rumus Perbesaran Anguler pada Lup Untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Soal: Berapakah perbesaran anguler lup yang memiliki fokus 4 cm dengan mata berakomodasi maksimum?

Diketahui:

  • f = 4 cm
  • Sn = 25 cm (mata normal)
  • mata berakomodasi

Ditanya: perbesaran aguler yang dihasilkan pada mata berakomodasi maksimum (M)

Jawab:

M = Sn/f + 1M = 25/4 + 1
= 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.

Rumus Perbesaran pada Lup Untuk Mata Tak Berakomodasi

Soal: Berapakah perbesaran anguler lup yang memiliki fokus 4 cm dengan mata tak berakomodasi?

Diketahui:

  • f = 8 cm
  • Sn = 25 cm (mata normal)
  • mata tak berakomodasi

Ditanya: perbesaran anguler yang dihasilkan oleh lup pada mata tak berakomodasi (M)

Jawab:

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 dan perbesaran lensa cembung melalui beberapa contoh soal di bawah. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan. Pembahasan soal yang di berikan 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!

Contoh Soal Menghitung Jarak Benda di Depan Lup

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
= 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:

Pembahasan Soal Lup Menghitung 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 – Pembentukan Bayangan Benda pada Lup

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
= 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. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!

Baca Juga: Sifat-Sifat Bayangan Benda pada Cermin dan Lensa

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.