Bagaimana Ketebalan Lensa Mempengaruhi Panjang Fokus?

Panjang fokus lensa memberitahu Anda seberapa jauh dari lensa gambar terfokus dibuat, jika sinar cahaya mendekati lensa sejajar. Lensa dengan lebih banyak "kekuatan lentur" memiliki panjang fokus yang lebih pendek, karena mengubah jalur sinar cahaya lebih efektif daripada lensa yang lebih lemah. Sering kali, Anda dapat menganggap lensa tipis dan mengabaikan efek apa pun dari ketebalan, karena ketebalan lensa jauh lebih kecil daripada panjang fokus. Namun untuk lensa yang lebih tebal, seberapa tebalnya membuat perbedaan, dan secara umum, menghasilkan panjang fokus yang lebih pendek.

Persamaan pembuat lensa menggambarkan hubungan antara ketebalan lensa dan panjang fokusnya (f​):

Ada banyak suku yang berbeda dalam persamaan ini, tetapi dua hal yang paling penting untuk diperhatikan adalah bahwauntuksingkatan dari ketebalan lensa, dan panjang fokus adalahtimbal-balikdari hasil di sisi kanan. Dengan kata lain, jika ruas kanan persamaan lebih besar, panjang fokusnya lebih kecil.

Istilah lain yang perlu Anda ketahui dari persamaan adalah:tidakadalah indeks bias lensa, danR​₁ danR​₂ menggambarkan kelengkungan permukaan lensa. Persamaan menggunakan “R” karena itu singkatan dari radius, jadi jika Anda memperpanjang kurva setiap sisi lensa menjadi satu lingkaran, wholeRnilai (dengan subskrip 1 untuk sisi di mana cahaya memasuki lensa dan 2 untuk sisi ketika cahaya meninggalkan lensa) memberi tahu Anda jari-jari lingkaran itu. Jadi kurva yang lebih dangkal akan memiliki radius yang lebih besar.

Ituuntukmuncul di pembilang pecahan terakhir dalam persamaan pembuat lensa, dan Anda menambahkan istilah ini ke bagian lain dari sisi kanan. Artinya semakin besar nilaiuntuk(yaitu, lensa yang lebih tebal) akan membuat sisi kanan memiliki nilai yang lebih besar, asalkan jari-jari kedua setengah lensa dan indeks bias tetap sama. Karena kebalikan dari sisi persamaan ini adalah panjang fokus, ini berarti bahwa lensa yang lebih tebal umumnya akan memiliki panjang fokus yang lebih kecil daripada lensa yang lebih tipis.

Anda dapat memahami ini secara intuitif karena pembiasan sinar cahaya ketika mereka memasuki kaca (yang memiliki. lebih tinggi indeks bias daripada udara) memungkinkan lensa untuk melakukan fungsinya, dan lebih banyak kaca umumnya berarti lebih banyak waktu untuk pembiasan terjadi.

ItuRistilah adalah bagian penting dari persamaan pembuat lensa, dan mereka muncul di setiap istilah di sisi kanan. Ini menggambarkan betapa melengkungnya lensa, dan semuanya muncul dalam penyebut pecahan. Ini sesuai dengan radius yang lebih besar (yaitu, lensa yang kurang melengkung) yang secara umum menghasilkan panjang fokus yang lebih besar. Perhatikan bahwa istilah yang hanya mengandungR​₂ dikurangi dari persamaan, yang berarti lebih kecilR​₂ value (kurva yang lebih jelas) mengurangi nilai sisi kanan (dan dengan demikian meningkatkan panjang fokus), sementara yang lebih besarR​₁ nilai melakukan hal yang sama. Namun, kedua jari-jari muncul dalam istilah terakhir, dan lebih sedikit kelengkungan untuk kedua bagian dalam kasus itu meningkatkan panjang fokus.

Indeks bias kaca yang digunakan pada lensa (tidak) juga berdampak pada panjang fokus, seperti yang ditunjukkan oleh persamaan pembuat lensa. Indeks bias kaca berkisar dari sekitar 1,45 hingga 2,00, dan secara umum indeks bias yang lebih besar berarti lensa membelokkan cahaya lebih efektif, sehingga mengurangi panjang fokus lensa.