Rumus lensa cembung dan lensa cekung bergantung pada jenis lensa tersebut. Berikut adalah rumus-rumusnya:
Rumus lensa cembung: 1/f = (n – 1) x ((1/r1) – (1/r2))
Keterangan: f = jarak fokus lensa n = indeks bias lensa r1 = jari-jari lengkung permukaan lensa yang pertama r2 = jari-jari lengkung permukaan lensa yang kedua
Rumus lensa cekung: 1/f = (n – 1) x ((1/r1) + (1/r2))
Keterangan: f = jarak fokus lensa n = indeks bias lensa r1 = jari-jari lengkung permukaan lensa yang pertama r2 = jari-jari lengkung permukaan lensa yang kedua
Kedua rumus tersebut digunakan untuk menghitung jarak fokus (f) dari lensa cembung atau lensa cekung, dengan memasukkan nilai indeks bias (n) dan jari-jari lengkung permukaan lensa (r1 dan r2) ke dalam rumus.
Jika jarak fokus sudah diketahui, maka dapat digunakan pula rumus-rumus lain seperti rumus pembesaran (magnification) atau rumus posisi bayangan (image distance) untuk menghitung ukuran atau posisi bayangan yang terbentuk oleh lensa tersebut.
Rumus pembesaran lensa cembung: m = – s’ / s
Keterangan: m = pembesaran s’ = jarak bayangan s = jarak benda
Rumus pembesaran lensa cekung: m = – s’ / s
Keterangan: m = pembesaran s’ = jarak bayangan s = jarak benda
Perbedaan antara rumus pembesaran lensa cembung dan lensa cekung hanya terletak pada tanda pembesaran (m). Karena lensa cekung menghasilkan bayangan yang selalu virtual dan lebih kecil dari objek aslinya, maka tanda pembesaran untuk lensa cekung selalu negatif. Sedangkan pada lensa cembung, pembesaran dapat positif atau negatif tergantung pada posisi objek dan bayangan, dan dapat menghasilkan bayangan yang virtual atau nyata.
Dalam kedua rumus tersebut, nilai pembesaran (m) dapat menunjukkan apakah bayangan yang terbentuk lebih kecil atau lebih besar dari objek aslinya, serta apakah bayangan yang terbentuk terbalik atau tidak. Pembesaran yang positif menunjukkan bayangan yang diperbesar, sedangkan pembesaran yang negatif menunjukkan bayangan yang diperkecil. Sedangkan pembesaran yang lebih besar dari 1 menunjukkan bayangan yang lebih besar dari objek aslinya, sedangkan pembesaran yang lebih kecil dari 1 menunjukkan bayangan yang lebih kecil dari objek aslinya.
Rumus jarak bayangan untuk lensa cekung: 1/s – 1/s’ = 1/f
Keterangan: s = jarak objek dari lensa s’ = jarak bayangan dari lensa f = jarak fokus lensa
Rumus jarak bayangan untuk lensa cembung: 1/s + 1/s’ = 1/f
Keterangan: s = jarak objek dari lensa s’ = jarak bayangan dari lensa f = jarak fokus lensa
Perbedaan antara kedua rumus ini terletak pada tanda di depan jarak objek (s) dan jarak bayangan (s’). Pada lensa cekung, jarak objek dan jarak bayangan dihitung sebagai jarak sebenarnya (dari lensa ke objek atau bayangan), sehingga tanda di depan kedua jarak tersebut sama. Sedangkan pada lensa cembung, jarak objek dan jarak bayangan dihitung dari arah yang berlawanan dengan arah datangnya cahaya (seolah-olah benda dan bayangan diletakkan di depan lensa), sehingga tanda di depan kedua jarak tersebut berbeda.
Dalam kedua rumus tersebut, jarak bayangan (s’) dapat dihitung jika jarak objek (s) dan jarak fokus lensa (f) diketahui. Nilai jarak bayangan (s’) dapat digunakan untuk menentukan apakah bayangan yang terbentuk adalah virtual atau nyata, serta apakah bayangan tersebut terbalik atau tidak. Jika jarak bayangan positif, maka bayangan tersebut adalah nyata (terbentuk di depan lensa), sedangkan jika jarak bayangan negatif, maka bayangan tersebut adalah virtual (terbentuk di belakang lensa). Sedangkan jika pembesaran (m) positif, maka bayangan tersebut terbalik, dan jika pembesaran negatif, maka bayangan tersebut tidak terbalik.
Rumus pembesaran untuk lensa cekung dan lensa cembung sama, yaitu:
m = -s’ / s
Keterangan: m = pembesaran s’ = jarak bayangan dari lensa s = jarak objek dari lensa
Namun, perlu diingat bahwa tanda pembesaran (m) pada lensa cekung selalu negatif, karena bayangan yang dihasilkan selalu virtual dan lebih kecil dari objek aslinya. Sedangkan pada lensa cembung, pembesaran bisa positif atau negatif tergantung pada posisi objek dan bayangan.
Dalam rumus ini, nilai pembesaran menunjukkan apakah bayangan yang terbentuk lebih kecil atau lebih besar dari objek aslinya, serta apakah bayangan yang terbentuk terbalik atau tidak. Pembesaran yang positif menunjukkan bayangan yang diperbesar, sedangkan pembesaran yang negatif menunjukkan bayangan yang diperkecil. Sedangkan pembesaran yang lebih besar dari 1 menunjukkan bayangan yang lebih besar dari objek aslinya, sedangkan pembesaran yang lebih kecil dari 1 menunjukkan bayangan yang lebih kecil dari objek aslinya.