Persamaan pembuat lensa menghubungkan bentuk fisik lensa — materialnya dan kelengkungan kedua permukaannya — dengan perilaku optik yang dihasilkan oleh bentuk tersebut: panjang fokus dan kekuatan lensa. Kalkulator ini menghitung secara langsung dari n, R1, dan R2, dan juga dapat bekerja mundur untuk menyelesaikan salah satu dari empat besaran (n, R1, R2, atau f) berdasarkan tiga besaran lainnya.

Cara kerja Kalkulator Persamaan Pembuat Lensa

Untuk lensa tipis (lensa yang ketebalannya kecil dibandingkan dengan R1 dan R2), panjang fokus diberikan oleh 1/f = (n − 1)(1/R1 − 1/R2). Suku (n − 1) menunjukkan seberapa besar bahan lensa membelokkan cahaya dibandingkan udara di sekitarnya; suku (1/R1 − 1/R2) menunjukkan seberapa besar gabungan kelengkungan kedua permukaan untuk memfokuskan atau menyebarkan cahaya yang dibelokkan. Setelah f diketahui, kekuatan lensa akan langsung menjadi P = 1/f (dalam dioptri, dengan f diukur dalam meter), dan tanda f mengklasifikasikan lensa sebagai lensa konvergen (f > 0) atau divergen (f < 0).

Masukan dan artinya

Indeks bias (n) adalah properti bahan lensa yang tidak memiliki unit — kaca biasa kira-kira 1,5, dan bahan dengan indeks lebih tinggi memungkinkan Anda memperoleh kekuatan yang sama dengan kelengkungan yang lebih kecil (lensa lebih tipis dan datar). R1 dan R2 adalah jari-jari kelengkungan permukaan pertama dan kedua yang terkena cahaya, dengan menggunakan satuan panjang berapa pun yang Anda masukkan (sentimeter di sini); Tanda-tandanya mengikuti ketentuan bahwa jari-jari bernilai positif jika pusat kelengkungannya terletak di sisi jauh lensa dari cahaya yang masuk, dan negatif jika terletak di sisi dekat. Kesalahan dalam memberi tanda adalah satu-satunya kesalahan paling umum dalam rumus ini — lensa bikonveks adalah R1 > 0, R2 < 0, dan hanya dengan membalik tanda tersebut, besaran yang sama akan berubah menjadi lensa bikonkaf dan divergen.

Batasan dan kasus tepi

Kalkulator ini menggunakan perkiraan lensa tipis, yang mengabaikan ketebalan fisik lensa dan penyimpangan bola apa pun dari permukaan nyata dan tidak ideal — kalkulator ini akurat untuk lensa korektif dan kamera biasa, namun tidak untuk optik khusus yang tebal atau sangat melengkung. Permukaan datar mempunyai jari-jari kelengkungan tak hingga, bukan nol, sehingga lensa plano-cembung dimodelkan dengan membuat satu jari-jari menjadi sangat besar, bukannya memasukkan nol (memasukkan 0 untuk R1 atau R2 dianggap tidak valid, karena berarti permukaan melengkung ke satu titik). Jika R1 sama persis dengan R2, kedua suku kelengkungan tersebut membatalkan daya optik hingga nol — sepotong kaca datar — yang ditandai oleh kalkulator ini alih-alih mengembalikan panjang fokus tak terhingga yang tidak ditentukan. Persamaan pembuat lensa hanya menampilkan panjang fokus dan kekuatan lensa itu sendiri; untuk mengetahui di mana sebenarnya bayangan terbentuk dari panjang fokus dan jarak objek tertentu, lihat Kalkulator Persamaan Lensa.