Dokumen ini membahas tentang lensa tipis dan visualisasinya dengan spreadsheet. Materi yang disajikan meliputi jenis-jenis lensa, persamaan lensa tipis, dan cara menggunakan spreadsheet untuk memodelkan variasi parameter lensa serta visualisasi pembentukan bayangan. Metode pengajaran yang digunakan adalah teori singkat disertai contoh kasus visualisasi dengan spreadsheet.

1. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
1
Lensa Tipis dan Visualisasinya
dengan Spreadsheet
Sparisoma Viridi
Institut Teknologi Bandung, Jalan Ganesha 10, Bandung 40132, Indonesia
dudung@gmail.com
V20190418_0

2. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
2
Kerangka
• Jenis-jenis lensa
• Lensa tipis
• Persamaan lensa tipis
• Variasi parameter dengan spreadsheet
• Visualisasi dengan spreadsheet
• Penutup

3. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
3
Jenis-jenis lensa

4. Penamaan lensa
• Permukaan dilihat dari arah datangnya cahaya
• Datar: permukaan lensa ꓕ arah rambat cahaya
• Cekung: menjorong ke dalam (cave: gua)
• Cembung: menjorok ke luar
• Bi: kedua permukaan memiliki sifat yang sama
• X-Y: kedua permukaan berbeda
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
4

5. Pelat kaca sejajar
• Fokus terletak pada jarak –∞ dan +∞, f = 0
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
5
datar-datar

6. • Fokus bernilai positif, f > 0
Bentuk-bentuk lensa positif
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
6
datar-cembung cembung-cembung cekung-cembung

7. Bentuk-bentuk lensa negatif
• Fokus bernilai positif, f > 0
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
7
datar-cekung cekung-cekung cembung-cekung

8. Hal yang membingungkan
• Negatif atau positif?
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
8
cembung-cekung cembung-cekung cekung-cembungcekung-cembung

9. Indikator lensa + dan –
• Ketebalan bagian tengah dan pinggir lensa
• Lensa +: bagian tengah lebih tebal
• Lensa –: bagian tengah lebih tipis
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
9

10. Lensa meniskus
• Lensa meniskus adalah suatu lensa yang me-
miliki dua permukaan melengkung, cembung
pada satu sisi dan cekung pada sisi lainnya
• Dengan menggunakan istilah meniskus tidak
lagi perlu istilah cembung-cekung atau
cekung-cembung
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
10
AZoOptics, "Meniscus Lens and Their Application", Optics 101, AZoOptics, 19 Sep 2014, url
https://www.azooptics.com/Article.aspx?ArticleID=793 [20190417]

11. Penamaan yang lebih baik
• Untuk lensa dengan sifat kedua permukaan
yang sama adalah dengan awalah bi- / dwi-
– dwi-cembung / bi-konveks
– dwi-cekung / bi-konkaf
• Untuk lensa dengan sifat kedua permukaan
berlawanan, sifat lensanya digunakan
– meniskus positif / konvergen
– meniskus negatif / divergen
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
11

12. Tidak lagi membingungkan
• Sifat lensa: –, +, –, +
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
12
maniskus negatif meniskus positif meniskus positifmeniskus negatif

13. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
13
Lensa tipis

14. Formula pembuat lensa
• Cekung R < 0, datar R = ±∞, cembung R > 0
• Fokus lensa
• Nilai R semakin besar permukaan semakin
datar
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
14
C. Bond, "Lensmaker's Formula", url http://www.crbond.com/papers/lensmaker.pdf [20190417]
  






21
11
1
1
RR
n
f

15. Meniskus positif (cembung-cekung)
• R1 > 0, R2 < 0
• |R1| < |R2|  |1 / R1| > |1 / R2|
• n – 1 > 0
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
15
  0
11
1
1
21










RR
n
f

16. Meniskus positif (cekung-cembung)
• R1 < 0, R2 > 0
• |R1| > |R2|  |1 / R1| < |1 / R2|
• n – 1 > 0
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
16
  0
11
1
1
21










RR
n
f

17. Meniskus negatif (cekung-cembung)
• R1 < 0, R2 > 0
• |R1| < |R2|  |1 / R1| > |1 / R2|
• n – 1 > 0
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
17
  0
11
1
1
21










RR
n
f

18. Meniskus negatif (cekung-cembung)
• R1 > 0, R2 < 0
• |R1| > |R2|  |1 / R1| < |1 / R2|
• n – 1 > 0
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
18
  0
11
1
1
21










RR
n
f

19. Lensa-lensa lainnya
• Dwi-cekung: 1 / f < 0
• Dwi-cembung: 1 / f > 0
• Datar-cekung: 1 / f < 0
• Datar-cembung: 1 / f > 0
• Coba buktikan!
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
19

20. Bukan lensa tipis
• Panjang fokus efektif
• Bila d = 0 akan kembali ke rumusan sebelum-
nya
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
20
   





 

2121
111
1
1
RnR
dn
RR
n
f
C. R. Nave, "Principal Planes", HyperPhysics, 2017, url http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase
/geoopt/priplan.html [20190417]

21. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
21
Persamaan lensa tipis

22. Konvensi tanda pada lensa
• Fokus + (lensa +), fokus – (lensa –)
• Cahaya merambat dari kiri ke kanan
• Lensa meneruskan (benda – lensa – bayangan)
• Benda + (riil, < lensa), – (maya, > lensa)
• Bayangan + (riil, > lensa), – (maya, < lensa)
• Bayangan + (tegak), – (terbalik)
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
22
"Sign Convention for Spherical Mirrors and Thin Lenses ", url
https://apps.spokane.edu/InternetContent/AutoWebs/AsaB/Phys103/MirrorsThinLens.pdf [20190417]

23. Persamaan lensa tipis
• Fokus f, benda s, bayangan s'
• Pembesaran M, tinggi benda h, bayangan h'
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
23
Wikipedia contributors, "Thin lens", Wikipedia, The Free Encyclopedia, 20 January 2019, 03:32 UTC,
url https://en.wikipedia.org/w/index.php?oldid=879265984 [20190417]
fss
1
'
11

s
s
h
h
M
''


24. Sinar-sinar utama lensa +
• Sejajar sumbu utama
• Melewati pusat
• Melewati fokus
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
24
+

25. Prinsip pembentukan bayangan
• Cahaya bersumber dari benda
• Perpotongan ketiga (setidaknya dua) sinar-
sinar istimewa akan membentuk bayangan
nyata
• Perpotongan perpanjangan sinar-sinar
istimewa akan membentuk bayangan maya
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
25

26. Penomoran ruang
Ruang bayangan
Ruang benda
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
26
+
III II I IV
IV I II III

27. Pembentukan bayangan 1
• Benda di ruang III bayangan di ruang II
• Bayangan nyata, terbalik, diperkecil
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
27
+
III
II

28. Pembentukan bayangan 2
• Benda di ruang II bayangan di ruang III
• Bayangan nyata, terbalik, diperbesar
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
28
+
II
III

29. Pembentukan bayangan 3
• Benda di ruang I bayangan di ruang IV
• Bayangan maya, tegak, diperbesar
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
29
+
I
IV

30. Penjumlahan nomor ruang
• Ruang benda + ruang bayangan = V
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
30
Nomor ruang
benda
Nomor ruang
bayangan
Jumlah
nomor ruang
III II V
II III V
I IV V

31. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
31
Variasi parameter
dengan spreadsheet

32. S' vs S untuk berbagai nilai f
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
32
-2
-1.5
-1
-0.5
0
0.5
1
1.5
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4
S' (cm)
S (m)
0.05
0.1
0.15
0.2

33. -0.2
-0.1
0
0.1
0.2
0.3
0.0 0.1 0.2 0.3
S' (cm)
S (m)
S' vs S untuk satu nilai f = 0.1 m
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
33
IV
I II III
II
III
I

34. S' vs S untuk .. f = 0.1 m (lanj.)
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
34

35. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
35
Visualisasi dengan
spreadsheet

36. Kasus 1
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
36

37. Kasus 2
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
37

38. Kasus 3
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
38

39. Kasus 4
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
39

40. Kasus 5
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
40

41. Kasus 6
27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
41

42. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
42
Penutup

43. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
43
Penutup
• Variasi parameter dan visualisasi telah dapat
dilakukan dengan bantuan spreadsheet
• Kemudahan melakukan variasi parameter
dapat membantu membuat variasi soal
• Visualisasi dapat membentu pemahaman
pengajar dan peserta ajar

44. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
44
https://doi.org/10.17605/osf.io/8qt5s

45. 27-29 April 2019,
Bandung, Indonesia
Peningkatan Kompetensi Mutu Guru,
LPP Salman ITB | Bank Indonesia
45
Terima kasih