1. UMPTN 1998 Rayon A; Sebuah lensa bikonkaf simetris berjari-jari 8 cm, dan berindeks bias 1,5. Jarak fokus lensa tersebut ketika berada di dalam medium berindeks bias 1,6 adalah .... cm
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_m}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1,5}{1,6}-1 \right )\left ( \frac{1}{-8}+\frac{1}{-8} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{-1}{16} \right )\left ( \frac{-2}{8} \right )\\f=+64cm\]
2. UMPTN 2000 Rayon C; Sebuah lensa konvergen di udara mempunyai jarak fokus 20 cm. Lensa tersebut dibuat dari gelas yang mempunyai indeks bias 1,6. Jika lensa itu kita letakan di dalam suatu zat cair, ternyata jarak fokusnya menjadi 60 cm. Nilai indeks bias zat cair itu adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f_u}=\left ( \frac{n_l}{n_u}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{20}=\left ( \frac{1,6}{1}-1 \right )x \\\frac{1}{20}=\left ( 0,6 \right )x\\ x=\frac{1}{12}\\\]\[ \\\frac{1}{f_m}=\left ( \frac{n_l}{n_m}-1 \right )x \\\frac{1}{60}=\left ( \frac{1,6}{n_m}-1 \right )\frac{1}{12}\\\frac{1}{5}+\frac{5}{5}=\left ( \frac{1,6}{n_m} \right )\\n_m=\frac{8}{6}=\frac{4}{3}\]
3. UMPTN 2001 Rayon B; Sebuah lensa konvergen, ketika di udara mempunyai jarak fokus 12 cm. Lensa tersebut dibuat dari gelas ( n = 1,5 ). Apabila lensa itu dicelupkan ke dalam zat cair, ternyata jarak fokusnya menjadi 47 cm. Nilai indeks bias zat cair itu adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f_u}=\left ( \frac{n_l}{n_u}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{12}=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )x \\\frac{1}{12}=\left ( 0,5 \right )x\\ x=\frac{1}{6}\\\]\[ \\\frac{1}{f_m}=\left ( \frac{n_l}{n_m}-1 \right )x \\\frac{1}{47}=\left ( \frac{1,5}{n_m}-1 \right )\frac{1}{6}\\\frac{6}{47}+\frac{47}{47}=\left ( \frac{1,5}{n_m} \right )\\n_m=\frac{70,5}{53}=1,33\]
4. PP I IPA Terpadu 1983; Bayangan yang terbentuk oleh lensa positif dari sebuah benda yang terletak pada jarak lebih dari f tetapi lebih kecil dari 2f dari lensa tersebut ( f = jarak fokus lensa ) bersifat ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
Benda di antara f dan 2f lensa positif, bayangan bersifat: Nyata, terbalik, diperbesar, di belakang lensa.
5. SKALU 1977; Bila suatu sinar sejajar jatuh pada suatu lensa bikonkaf, maka sinar yang meninggalkan lensa itu ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun
Pada lensa bikonkaf (CEKUNG rangkap), sinar datang yang sejajar sumbu utama, dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus, membentuk berkas divergen (menyebar).
6. SKALU 1978; Tigapuluh sentimeter di muka suatu lensa positif terdapat suatu benda. Bayangan benda tersebut terbentuk dengan tajam pada suatu tabir yang terletak 20 cm di belakang lensa. Jadi, jarak fokus lensa adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\f=\frac{s\times s'}{s+s'}\\f=\frac{30\times 20}{30+20}\\f=\frac{600}{50}=12cm\]
7. PP I 1981; Sebuah benda berbentuk tongkat yang panjangnya 30 cm diletakan pada sumbu utama sebuah lensa konvergen yang jarak fokusnya 10 cm. Ujung benda yang terletak pada lensa jaraknya 20 cm dari lensa. Panjang bayangan yang terjadi adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\s'=\frac{s\times f}{s-f}\\s'_1=\frac{20\times 10}{20-10}\\s'_1=20cm\\\]\[\\s'_2=\frac{s\times f}{s-f}\\ \\s'_2=\frac{(20+30)\times 10}{(20+30)-10}\\s'=\frac{500}{40}=12,5cm\\\\ \Delta s'=20-12,5=7,5cm\]
8. UMPTN 2000 Rayon B; Sebuah benda dengan tinggi 0,12 m berada pada jarak 60 cm dari lensa cembung dengan jarak fokus 40 cm. Tinggi bayangan benda adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{h'}{h}=\left | \frac{f}{s-f} \right |\\\frac{h'}{0,12}=\left | \frac{40}{60-40} \right |\\h'=0,06m=6cm\]
9. UMPTN 1995 Rayon A; Suatu benda diletakan pada jarak 4 cm di muka lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan tegak, diperbesar 5 kali. Jarak titik api lensa tersebut adalah ... cm
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\s=f\left ( 1+ \frac{1}{M} \right )\\4=f\left ( 1+ \frac{1}{-5} \right )\\4=f\left ( \frac{4}{5} \right )\\f=5cm\]
10. SPMB 2004 Kode 751; Suatu lensa cembung ganda memiliki jari-jari kelengkungan 80 cm dan 120 cm. Letak bayangan sebuah benda yang berada pada jarak 2 m dari lensa dan indeks bias n = 1,5 adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\small {\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\left ( \frac{n_l}{n_u}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{200}+\frac{1}{s'}=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{1}{80}+\frac{1}{120} \right ) \\\frac{1}{200}+\frac{1}{s'}=\left ( 0,5 \right )\left ( \frac{3+2}{240} \right ) \\\frac{1}{200}+\frac{1}{s'}=\left ( \frac{2,5}{240} \right )\\\frac{1}{s'}= \frac{2,5}{240} -\frac{1}{200}\\s'=184,6cm\approx 1,85m}\]
11. Sebuah lensa konveks konkaf jari-jari cembungnya 40 cm dan jari-jari cekungnya 30 cm berada di udara. Indeks bias lensa 1,5 maka besar fokus lensanya adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_u}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{1}{-30}+\frac{1}{40} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( 0,5 \right )\left ( \frac{-4+3}{120} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{-0,5}{120} \right )\\f= -240cm\]
12. Sebuah lensa bikonkaf berjari-jari 30 cm dan 50 cm indeks bias lensa 1,5 berada dalam air dengan indeks bias air 4/3 maka besar fokus lensa itu adalah....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_a}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1,5}{\frac{4}{3}}-1 \right )\left ( \frac{1}{-30}+\frac{1}{-50} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1}{8} \right )\left ( \frac{-5-3}{150} \right ) \\f= -150cm\]
13. Sebuah lensa plan konkaf berada di udara dengan indeks bias udara 1 dan indeks bias lensa 1,5 berjari-jari kelengkungan 40 cm maka besar fokus lensa adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_a}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{1}{-40}+\frac{1}{\sim } \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1}{2} \right )\left ( \frac{-1}{40} \right ) \\f= -80cm\]
14. Sebuah lensa bikonveks berjari-jari 20 cm dan 30 cm indeks bias lensa 1,5 berada di udara indeks bias udara 1. Maka besar fokus adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_a}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{1}{20}+\frac{1}{30 } \right ) \\\frac{1}{f}=\left ( \frac{1}{2} \right )\left ( \frac{3+2}{60} \right ) \\f= 24cm\]
15. Sebuah lensa ketika di udara memiliki fokus 30 cm. indeks bias lensa 1,5, indeks bias udara 1. Maka besar fokus lensa ketika berada dalam air berindeks bias 4/3 adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\f_{a}=4f_u\\f_{a}=4(30)=120cm\]
16. Agar lensa positif berkekuatan 4 dioptri membentuk bayangan nyata sejauh 50 cm di belakang lensa, benda harus ditempatkan di depan lensa pada jarak….
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
\begin{align*} f&=\frac{1}{P}\\f&=\frac{1}{4}m=25cm\\s&=\frac{s'f}{s'-f}\\s&=\frac{50(25)}{50-25}\\s&=50cm=0,5m \end{align*}
\begin{align*} f&=\frac{1}{P}\\f&=\frac{1}{4}m=25cm\\s&=\frac{s'f}{s'-f}\\s&=\frac{50(25)}{50-25}\\s&=50cm=0,5m \end{align*}
17. Sebuah lensa bikonkaf berada di udara dengan kuat lensa -2 dioptri dengan indeks bias udara 1, dan indeks bias lensa 1,5. Kelengkungan pertama 45 cm, maka besar jari-jari kelengkungan kedua ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\small {P=\left ( \frac{n_l}{n_u}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\-2=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{1}{-0,45}+\frac{1}{-R_2} \right ) \\-2=\left ( 0,5 \right )\left (\frac{1}{-0,45}+\frac{1}{-R_2} \right )\\4=\left (\frac{1}{0,45}+\frac{1}{R_2} \right )\\\frac{1}{R_2}=4-\frac{1}{0,45}\\R_2=-0,5625m\\R_2=-56,25cm}\]
18. Sebuah lensa bikonveks berada di udara dengan kuat lensa 2,5 dioptri dengan indeks bias udara 1, dan indeks bias lensa 1,5. Jari-jari kelengkungan sama, maka besar jari-jari kelengkungan tersebut adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\P=\left ( \frac{n_l}{n_u}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\2,5=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{2}{R} \right ) \\ \\2,5=\left ( 0,5 \right )\left ( \frac{2}{R} \right ) \\ R_2=0,4m=40cm\]
19. Sebuah lensa bikonveks memiliki fokus 96 cm jari-jari kelengkungan 20 cm dan 30 cm, indeks bias lensa 1,5. Besar indeks bias medium tempat lensa berada adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_m}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{96}=\left ( \frac{1,5}{n_m}-1 \right )\left ( \frac{1}{20}+\frac{1}{30} \right ) \\\frac{1}{96}=\left ( \frac{1,5}{n_m}-1 \right )\left ( \frac{5}{60} \right ) \\\frac{1,5}{n_m}-1=\frac{\frac{1}{96}}{\frac{1}{12}} \\\frac{1,5}{n_m}=\frac{12}{96}+1=\frac{108}{96}\\n_m=\frac{(96)(1,5)}{108}=1,29\]
20. Sebuah lensa bikonveks memiliki fokus 120 cm jari-jari kelengkungan lensa kedua 1,5 kali jari-jari kelengkungan jari-jari pertama, indeks bias lensa 1,5. Besar indeks bias medium tempat lensa berada 1, maka besar jari jari kelengkungan pertama dan kedua adalah ....
Jawaban Fisika Pak Dimpun\[\\\frac{1}{f}=\left ( \frac{n_l}{n_m}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2} \right ) \\\frac{1}{120}=\left ( \frac{1,5}{1}-1 \right )\left ( \frac{1}{R_1}+\frac{1}{1,5R_1} \right ) \\\frac{1}{120}=\left ( \frac{1}{2} \right )\left ( \frac{2,5}{1,5R_1} \right ) \\R_1=100cm\\R_2=1,5(100)=150cm\]
