Lensa Konvergen: Gambar Nyata Melampaui 2 f
1 · Memprediksi
Sebuah benda berada di luar jarak fokus lensa konvergen. Jika benda tersebut dijauhkan dari lensa, apakah bayangan nyata yang terbentuk di sisi lain bergerak mendekati lensa atau menjauhinya?
- Lebih dekat ke lensa — benda yang lebih jauh membentuk bayangannya lebih dekat ke titik fokus.
- Lebih jauh dari lensa.
- Jarak bayangan tidak bergantung pada jarak benda.
2 · Pengaturan
- Buka preset konvergen-nyata dan tekan Reset. Jarak fokus lensa ditetapkan pada 10 cm.
- Aktifkan pembacaan jarak gambar dan pembesaran.
- Mengatur jarak objek pada setiap percobaan dan mencatat jarak serta perbesaran bayangan.
3 · Kumpulkan Data
| Jarak benda d_o (cm) | Jarak gambar d_i (cm) | Pembesaran m |
|---|---|---|
| 15.00 | ||
| 20.00 | ||
| 30.00 |
Plot 1/d_i (sumbu y) terhadap 1/d_o (sumbu x) untuk ketiga percobaan Anda. Apakah garisnya lurus?
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung d_i dari 1 /f = 1 /d_o + 1 /d_i menggunakan f = 10 cm, lalu m = −d_i/d_o. Bandingkan keduanya dengan tabel.
- Jelaskan dengan menggunakan persamaan lensa tipis mengapa menjauhkan benda dari lensa (menambah d_o) menyebabkan jarak bayangan menyusut menuju jarak fokus.
5 · Perluas
- Setiap percobaan memberikan pembesaran negatif. Jelaskan apa arti m negatif secara fisik untuk orientasi bayangan dibandingkan dengan benda.
- Lensa kamera membentuk gambar nyata pada sensor untuk objek apa pun di luar jarak fokus. Jelaskan, dengan menggunakan data Anda, mengapa memotret sesuatu yang sangat jauh (d_o ≫ f) selalu menempatkan gambar sangat dekat dengan bidang fokus.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Persamaan Lensa Tipis
Untuk lensa tipis, jarak benda, jarak bayangan, dan jarak fokus berhubungan dengan 1/f = 1/d_o + 1/d_i. Persamaan tunggal ini mencakup lensa konvergen dan divergen, menggunakan jarak yang ditandatangani.
Pembesaran Lateral
Ukuran bayangan relatif terhadap benda adalah m = −d_i/d_o. M negatif berarti bayangan terbalik; |m| > 1 berarti gambar diperbesar.