Titik Fokus: Tempat Gambar Melarikan Diri ke Tak Terhingga
1 · Memprediksi
Ketika suatu benda mendekati jarak fokus lensa konvergen dari luarnya, apa yang terjadi dengan jarak bayangan?
- Jarak bayangan menyusut menuju nol.
- Jarak gambar kira-kira tetap konstan.
- Jarak bayangan bertambah tanpa batas, menyimpang hingga tak terhingga tepat saat benda mencapai titik fokus.
2 · Pengaturan
- Buka preset titik fokus dan tekan Reset. Jarak fokus lensa ditetapkan pada 10 cm.
- Aktifkan pembacaan jarak gambar.
- Atur jarak objek untuk setiap percobaan (mendekati jarak fokus dari luarnya) dan catat jarak gambar.
3 · Kumpulkan Data
| Jarak benda d_o (cm) | Jarak gambar d_i (cm) |
|---|---|
| 11.00 | |
| 12.00 | |
| 15.00 |
Plot jarak gambar d_i (sumbu y) terhadap jarak objek d_o (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda. Apakah ia melesat ke atas saat d_o mendekati 10 cm?
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung d_i = d_o·f/(d_o − f) menggunakan f = 10 cm. Bandingkan dengan tabel.
- Jelaskan, dengan menggunakan persamaan lensa tipis, mengapa d_o − f mendekati nol (dari sisi positif) mengirimkan d_i menuju tak terhingga positif.
5 · Perluas
- Ketika benda berada tepat pada titik fokus, sinar yang meninggalkan lensa muncul sejajar sempurna — sebuah bayangan 'di tak terhingga'. Jelaskan mengapa mercusuar atau lampu sorot menempatkan bohlamnya tepat pada titik fokus lensa (atau cermin).
- Pengaturan yang tepat ini – sumber pada titik fokus yang menghasilkan sinar keluaran paralel – disebut kolimator, yang digunakan untuk membuat sinar paralel untuk instrumen laboratorium. Mengapa para ilmuwan memerlukan seberkas cahaya paralel sempurna untuk eksperimen tertentu?
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Persamaan Lensa Tipis Dekat Titik Fokus
Ketika jarak objek d_o mendekati jarak fokus f, penyebut (d_o − f) dalam d_i = d_o·f/(d_o − f) mendekati nol, mengirimkan jarak bayangan hingga tak terhingga — bayangan 'melarikan diri' ke titik tak terhingga.