Berikut kami pilihkan SOAL PEMBIASAN PADA LENSA dari sol-soal masuk Perguruan Tinggi Negeri sebagai bahan latihan..
Soal 1. UM UNDIP 2012 - Sebuah lensa tipis konvergen yang terbuat dari bahan berindeks bias 1,6 mempunyai titik fokus 10 cm di udara. Manakah pernyataan berikut ini yang benar?
1. Perbesaran (M) untuk s = 12,5 cm: \begin{align*} M&=\frac{f}{s-f}\\M&=\frac{10}{12,5-10}=4\,\text{ kali}\end{align*}2. Lensa digabungkan dengan lensa lain P= - 2 dioptri
\begin{align*} f&=\frac{100}{P}\\f&=\frac{100}{-2}=-50\text{ cm}\end{align*} maka lensa gabungan: \begin{align*} \frac{1}{f_{tot}}&=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}\\\frac{1}{f_{tot}}&=\frac{1}{10}+\frac{1}{-50}\\\frac{1}{f_{tot}}&=\frac{5}{50}-\frac{1}{50}=\frac{4}{50}\\f_{tot}&=\frac{50}{4}=12,5\,cm \end{align*}3.Perbesaran (M): \begin{align*}M&=\frac{f}{s-f}\\M&=\frac{10}{7,5-10}=-4\,\text{kali} \end{align*}4. Jika lensa dimasukkan fluida dengan n = 1,5, maka nilai fokus akan menjadi:
\begin{align*} P_u&=\frac{100}{f}\\P_u&=\frac{100}{10}=10\text{ dioptri} \end{align*} maka: \begin{align*} \frac{P_{u}}{P_{f}}&=\frac{\frac{n_{L}}{n_{u}}-1}{\frac{n_{L}}{n_{f}}-1}\\\frac{P_{u}}{P_{f}}&=\frac{\frac{1,6}{1}-1}{\frac{1,6}{1,5}-1}\\\frac{10}{P_{f}}&=\frac{0,6}{\frac{1}{15}}\\P_{f}&=\frac{10}{9}\text{ dioptri} \end{align*}
2. SIMAK UI 2010 - Indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air 4/3, dan indeks bias bahan suatu lensa tipis 3/2. Suatu lensa tipis yang kekuatannya di udara 4 dioptri di dalam air akan menjadi?
A. 3/5 dioptri
B. 1 dioptri
C. 5/4 dioptri
D. 5/3 dioptri
E. 5/2 dioptri
Penyelesaian Fisika: B
\begin{align*} \frac{P_{udara}}{P_{air}}&=\frac{\frac{n_{L}}{n_{u}}-1}{\frac{n_{L}}{n_{air}}-1}\times\frac{\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}}{\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}}\\\frac{P_{udara}}{P_{air}}&=\frac{\frac{3/2}{1}-1}{\frac{3/2}{4/3}-1}=\frac{\frac{1}{2}}{\frac{1}{8}}\\P_{air}&=\frac{1}{4}P_{udara}\\P_{air}&=\frac{1}{4}\times 4=1D\end{align*}
3. SPMB 2004 - 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?
A. 0,15 m
B. 0,45 m
C. 0,85 m
D. 1,15 m
E. 1,85 m
Penyelesaian Fisika: E
Lensa cembung ganda
$\begin{align*} &R_1=80\,cm,\,R_2=120\,cm\\&n_{Lensa}=1,5 \end{align*}$
jika jarak benda $s=2\,m=200\,cm$fokus lensa: \begin{align*} \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}-1\right)\left(\frac{1}{80}+\frac{1}{120}\right)\\\frac{1}{f}&=\left(\frac{1}{2}\right)\left(\frac{5}{240}\right)\\f&=\frac{480}{5}\\f&=96\,cm=0,96\,m \end{align*} Jarak bayangan: \begin{align*} s'&=\frac{s\times f}{s-f}\\s'&=\frac{2\times 0,96}{2-0,96}\\s'&=1,846\,\approx 1,85\,m \end{align*}
4. UM UGM 2005 - Sebuah lensa cembung dobel (double convex) tipis mempunyai jari - jari kelengkungan sebesar 40 cm dan dibuat dari kaca dengan n = 1,65. Dalam cm panjang fokusnya adalah ?
A. 20
B. 35
C. 31
D. 21
E. 25
Penyelesaian Fisika: C
Untuk lensa biconvex atau double convex maka nilai: \[R_{1}=R_{2}=40\,cm\, \\n_{medium}=n_{udara}=1\\n_{L}=1,65\] maka fokus lensa: \begin{align*}\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{1,65}{1}-1\right)\left(\frac{1}{40}+\frac{1}{40}\right)\\ \frac{1}{f}&=\left(0,65\right)\left(\frac{1}{20}\right)\\ f&=\frac{20}{0,65}\\ f&=30,769\approx31\,cm \end{align*}
5. UM UGM 2018 - Sebuah lensa tersebut dari bahan dengan indeks bias 1,5 memiliki jarak titik api 20 cm di udara. Lensa lain dengan geometri yang sama terbuat dari bahan dengan indeks bias 1,4. Berapakah jarak titik api lensa kedua ini?
A. 15 cm
B. 25 cm
C. 32 cm
D. 35 cm
E. 42 cm
Penyelesaian Fisika: B
$\small \begin{align*} n_{1}&=1,5;\,f_{1}=20\,cm\\n_{2}&=1,4;\,f_{2}=....?\end{align*}$
Bentuk geometri sama, maka: \begin{align*} \frac{f_{2}}{f_{1}}&=\left(\frac{\frac{n_{1}}{n_{m}}-1}{\frac{n_{2}}{n_{m}}-1}\right)\\\frac{f_{2}}{20}&=\left(\frac{\frac{1,5}{1}-1}{\frac{1,4}{1}-1}\right)\\\frac{f_{2}}{20}&=\frac{0,5}{0,4}\\f_{2}&=25\,cm\end{align*}
6. SNMPTN 2008 - Andaikan bahwa indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air sama dengan 4/3, dan indeks bias bahan suatu lensa tipis adalah 3/2. Jika lensa tipis tersebut di udara kekuatannya sama dengan 5 dioptri, lalu dimasukkan ke dalam air, maka kekuatan lensa di dalam air menjadi?
A.$\frac{40}{9}$dioptri
B.$\frac{5}{2}$dioptri
C.$\frac{5}{4}$dioptri
D.$\frac{4}{5}$dioptri
E.$\frac{4}{3}$dioptri
Penyelesaian Fisika: C
\begin{align*} P_{air}&=\frac{1}{4}P_{udara}\\P_{air}&=\frac{1}{4}\times 5\\P_{air}&=\frac{5}{4}\,dioptri\end{align*}
7. UM UGM 2019 - Untuk melihat sebuah benda yang terletak di suatu tempat, lensa mata harus berakomodasi maksimum. Dalam keadaan tidak berakomodasi bayangan benda itu...
A.berada di belakang retina dan terbalik
B. berada di belakang retina dan tegak
C. berada di depan retina dan terbalik
D. berada di depan retina dan tegak
E. berada di retina dan terbalik
Penyelesaian Fisika: B
Mata memiliki daya akomodasi, yakni kemampuan lensa mata untuk mengubah jarak fokusnya agar bayangan benda yang dilihat jatuh tepat di retina. Lensa mata mencembung / menebal ketika jarak benda dekat lensa mata, dan lensa mata memipih / menipis ketika benda berada jauh di depan lensa.
Berdasarkan soal; Untuk melihat sebuah benda yang terletak di suatu tempat, lensa mata harus berakomodasi maksimum, berarti lensa mata lebih cembung (lebih tebal), maka ketika benda yang sama dilihat dalam keadaan tidak berakomodasi, lensa mata harus lebih pipih sehingga daya pembiasannya lebih lemah mengakibatkan bayangan benda jatuh di belakang retina, nyata dan tegak, dan dalam keadaan ini benda tidak terlihat dengan jelas.
8. UMPTN 2000 - 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 letakkan di dalam suatu zat cair, ternyata jarak fokusnya menjadi 60 cm. Nilai indeks bias zat cair itu adalah?
A.$1\frac{1}{5}$
B. $1\frac{1}{4}$
C. $1\frac{1}{3}$
D. $1\frac{2}{3}$
E. $1\frac{5}{7}$
Penyelesaian Fisika: C\begin{align*}\frac{f_c}{f_u}&=\left (\frac{\frac{n_l}{n_u}-1} {\frac{n_l}{n_c}-1} \right )\\\frac{60}{20}&=\left(\frac{\frac{1,6}{1}-1}{\frac{1,6}{n_c}-1}\right)\\3&=\frac{0,6}{\frac{1,6-n_c}{n_c}}\\4,8&-3n_c=0,6n_c\\&3,6n_c=4,8\\n_c&=\frac{4}{3}=1\frac{1}{3}\end{align*}
Mungkin soal yang anda cari ada di sini:
SOAL DAN PENYELESAIAN PEMBIASAN LENSA TIPIS UJIAN MASUK PTN
Soal 1. UM UNDIP 2012 - Sebuah lensa tipis konvergen yang terbuat dari bahan berindeks bias 1,6 mempunyai titik fokus 10 cm di udara. Manakah pernyataan berikut ini yang benar?
- Bila diletakkan benda berjarak 12,5 cm di depan lensa akan terbentuk bayangan dengan perbesaran 4 kali
- Bila digabung dengan lensa tipis berkekuatan -2 dioptri, akan menghasilkan lensa gabungan dengan jarak fokus 15,5 cm
- Bila diletakkan benda berjarak 7,5 cm akan dihasilkan bayangan dengan perbesaran 4 kali
- Bila dimasukkan dalam fluida yang berindeks bias 1,5 kekuatan lensa menjadi -2/3 dioptri.
1. Perbesaran (M) untuk s = 12,5 cm: \begin{align*} M&=\frac{f}{s-f}\\M&=\frac{10}{12,5-10}=4\,\text{ kali}\end{align*}2. Lensa digabungkan dengan lensa lain P= - 2 dioptri
\begin{align*} f&=\frac{100}{P}\\f&=\frac{100}{-2}=-50\text{ cm}\end{align*} maka lensa gabungan: \begin{align*} \frac{1}{f_{tot}}&=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}\\\frac{1}{f_{tot}}&=\frac{1}{10}+\frac{1}{-50}\\\frac{1}{f_{tot}}&=\frac{5}{50}-\frac{1}{50}=\frac{4}{50}\\f_{tot}&=\frac{50}{4}=12,5\,cm \end{align*}3.Perbesaran (M): \begin{align*}M&=\frac{f}{s-f}\\M&=\frac{10}{7,5-10}=-4\,\text{kali} \end{align*}4. Jika lensa dimasukkan fluida dengan n = 1,5, maka nilai fokus akan menjadi:
\begin{align*} P_u&=\frac{100}{f}\\P_u&=\frac{100}{10}=10\text{ dioptri} \end{align*} maka: \begin{align*} \frac{P_{u}}{P_{f}}&=\frac{\frac{n_{L}}{n_{u}}-1}{\frac{n_{L}}{n_{f}}-1}\\\frac{P_{u}}{P_{f}}&=\frac{\frac{1,6}{1}-1}{\frac{1,6}{1,5}-1}\\\frac{10}{P_{f}}&=\frac{0,6}{\frac{1}{15}}\\P_{f}&=\frac{10}{9}\text{ dioptri} \end{align*}
2. SIMAK UI 2010 - Indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air 4/3, dan indeks bias bahan suatu lensa tipis 3/2. Suatu lensa tipis yang kekuatannya di udara 4 dioptri di dalam air akan menjadi?
A. 3/5 dioptri
B. 1 dioptri
C. 5/4 dioptri
D. 5/3 dioptri
E. 5/2 dioptri
Penyelesaian Fisika: B
\begin{align*} \frac{P_{udara}}{P_{air}}&=\frac{\frac{n_{L}}{n_{u}}-1}{\frac{n_{L}}{n_{air}}-1}\times\frac{\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}}{\frac{1}{R_{1}}+\frac{1}{R_{2}}}\\\frac{P_{udara}}{P_{air}}&=\frac{\frac{3/2}{1}-1}{\frac{3/2}{4/3}-1}=\frac{\frac{1}{2}}{\frac{1}{8}}\\P_{air}&=\frac{1}{4}P_{udara}\\P_{air}&=\frac{1}{4}\times 4=1D\end{align*}
3. SPMB 2004 - 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?
A. 0,15 m
B. 0,45 m
C. 0,85 m
D. 1,15 m
E. 1,85 m
Penyelesaian Fisika: E
Lensa cembung ganda
$\begin{align*} &R_1=80\,cm,\,R_2=120\,cm\\&n_{Lensa}=1,5 \end{align*}$
jika jarak benda $s=2\,m=200\,cm$fokus lensa: \begin{align*} \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}-1\right)\left(\frac{1}{80}+\frac{1}{120}\right)\\\frac{1}{f}&=\left(\frac{1}{2}\right)\left(\frac{5}{240}\right)\\f&=\frac{480}{5}\\f&=96\,cm=0,96\,m \end{align*} Jarak bayangan: \begin{align*} s'&=\frac{s\times f}{s-f}\\s'&=\frac{2\times 0,96}{2-0,96}\\s'&=1,846\,\approx 1,85\,m \end{align*}
4. UM UGM 2005 - Sebuah lensa cembung dobel (double convex) tipis mempunyai jari - jari kelengkungan sebesar 40 cm dan dibuat dari kaca dengan n = 1,65. Dalam cm panjang fokusnya adalah ?
A. 20
B. 35
C. 31
D. 21
E. 25
Penyelesaian Fisika: C
Untuk lensa biconvex atau double convex maka nilai: \[R_{1}=R_{2}=40\,cm\, \\n_{medium}=n_{udara}=1\\n_{L}=1,65\] maka fokus lensa: \begin{align*}\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{1,65}{1}-1\right)\left(\frac{1}{40}+\frac{1}{40}\right)\\ \frac{1}{f}&=\left(0,65\right)\left(\frac{1}{20}\right)\\ f&=\frac{20}{0,65}\\ f&=30,769\approx31\,cm \end{align*}
5. UM UGM 2018 - Sebuah lensa tersebut dari bahan dengan indeks bias 1,5 memiliki jarak titik api 20 cm di udara. Lensa lain dengan geometri yang sama terbuat dari bahan dengan indeks bias 1,4. Berapakah jarak titik api lensa kedua ini?
A. 15 cm
B. 25 cm
C. 32 cm
D. 35 cm
E. 42 cm
Penyelesaian Fisika: B
$\small \begin{align*} n_{1}&=1,5;\,f_{1}=20\,cm\\n_{2}&=1,4;\,f_{2}=....?\end{align*}$
Bentuk geometri sama, maka: \begin{align*} \frac{f_{2}}{f_{1}}&=\left(\frac{\frac{n_{1}}{n_{m}}-1}{\frac{n_{2}}{n_{m}}-1}\right)\\\frac{f_{2}}{20}&=\left(\frac{\frac{1,5}{1}-1}{\frac{1,4}{1}-1}\right)\\\frac{f_{2}}{20}&=\frac{0,5}{0,4}\\f_{2}&=25\,cm\end{align*}
6. SNMPTN 2008 - Andaikan bahwa indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air sama dengan 4/3, dan indeks bias bahan suatu lensa tipis adalah 3/2. Jika lensa tipis tersebut di udara kekuatannya sama dengan 5 dioptri, lalu dimasukkan ke dalam air, maka kekuatan lensa di dalam air menjadi?
A.$\frac{40}{9}$dioptri
B.$\frac{5}{2}$dioptri
C.$\frac{5}{4}$dioptri
D.$\frac{4}{5}$dioptri
E.$\frac{4}{3}$dioptri
Penyelesaian Fisika: C
\begin{align*} P_{air}&=\frac{1}{4}P_{udara}\\P_{air}&=\frac{1}{4}\times 5\\P_{air}&=\frac{5}{4}\,dioptri\end{align*}
7. UM UGM 2019 - Untuk melihat sebuah benda yang terletak di suatu tempat, lensa mata harus berakomodasi maksimum. Dalam keadaan tidak berakomodasi bayangan benda itu...
A.berada di belakang retina dan terbalik
B. berada di belakang retina dan tegak
C. berada di depan retina dan terbalik
D. berada di depan retina dan tegak
E. berada di retina dan terbalik
Penyelesaian Fisika: B
Mata memiliki daya akomodasi, yakni kemampuan lensa mata untuk mengubah jarak fokusnya agar bayangan benda yang dilihat jatuh tepat di retina. Lensa mata mencembung / menebal ketika jarak benda dekat lensa mata, dan lensa mata memipih / menipis ketika benda berada jauh di depan lensa.
Berdasarkan soal; Untuk melihat sebuah benda yang terletak di suatu tempat, lensa mata harus berakomodasi maksimum, berarti lensa mata lebih cembung (lebih tebal), maka ketika benda yang sama dilihat dalam keadaan tidak berakomodasi, lensa mata harus lebih pipih sehingga daya pembiasannya lebih lemah mengakibatkan bayangan benda jatuh di belakang retina, nyata dan tegak, dan dalam keadaan ini benda tidak terlihat dengan jelas.
8. UMPTN 2000 - 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 letakkan di dalam suatu zat cair, ternyata jarak fokusnya menjadi 60 cm. Nilai indeks bias zat cair itu adalah?
A.$1\frac{1}{5}$
B. $1\frac{1}{4}$
C. $1\frac{1}{3}$
D. $1\frac{2}{3}$
E. $1\frac{5}{7}$
Penyelesaian Fisika: C\begin{align*}\frac{f_c}{f_u}&=\left (\frac{\frac{n_l}{n_u}-1} {\frac{n_l}{n_c}-1} \right )\\\frac{60}{20}&=\left(\frac{\frac{1,6}{1}-1}{\frac{1,6}{n_c}-1}\right)\\3&=\frac{0,6}{\frac{1,6-n_c}{n_c}}\\4,8&-3n_c=0,6n_c\\&3,6n_c=4,8\\n_c&=\frac{4}{3}=1\frac{1}{3}\end{align*}
Mungkin soal yang anda cari ada di sini:
- 20 Soal Dan Penyelesaian Pembiasan Lensa Tipis
- Pembiasan Pada Lensa Tipis - Lensa Cekung Dan Cembung
- 11 Soal Penyelesaian Materi Pembiasan Pada Lensa Tebal
