alat optik dalam kehidupan - · pdf filemengenai mata dan beberapa jenis alat optik ... yaitu...

Alat Optik dalam Kehidupan

FaNda Collection | Buku adalah jendela dunia 1

ata merupakan alat optik yang terpenting bagi manusia, tetapi daya

penglihatan mata manusia sangatlah terbatas. Oleh karena itu, dibuatlah alat-

alat optik lain untuk membantu manusia, misalnya untuk melihat benda-benda

yang jauh letaknya, manusia menggunakan alat bantu teropong, untuk

nmengamati benda-benda kecil manusia menggunakan lup. Berikut ini akan di jelaskan

mengenai mata dan beberapa jenis alat optik yang lain dan cara kerja masing-masing.

A. MATA

Mata adalah alat indra manusia yang digunakan untuk melihat. Di bawah ini akan kita

pelajari bagian-bagian mata dan cara kerja mata secara optis.

1. Bagian-bagian mata

a. Kornea mata yaitu selaput (lapisan) luar bola

mata yang tidak berwarna (bening). Fungsinya

untuk menerima rangsangan cahaya dan

meneruskan ke bagian mata yang lebih dalam.

Kornea mata selalu dibasahi oleh air mata agar

tetap bersih.

b. Iris adalah lapisan di depan lensa mata yang berwarna. Fungsi iris adalah untuk mengatur

ukuran pupil.

c. Pupil adalah celah bundar di tengah iris. Fungsinya mengatur cahaya yang masuk ke

mata.

d. Lensa mata yaitu benda bening di dalam bola mata yang berbentuk cembung. Fungsinya

adalah meneruskan dan memfokuskan cahaya atau bayangan benda agar tepat jatuh pada

retina. Ketebalan lensa dapat berubah-ubah. Jika mata melihat benda-benda yang dekat,

lensa mata menjadi cembung. Sebaliknya jika mata melihat benda-benda yang jauh, lensa

mata akan menjadi pipih. Kemampuan lensa mata untuk menjadi cembung dan menjadi

pipih disebut daya akomodasi.

e. Retina adalah lapisan terdalam dari dinding bola mata. Berfungsi sebagai layar penerima

bayangan benda. Lapisan retina yang mengandung sel-sel peka cahaya disebut bintik

kuning, sedangkan sel-sel yang yang tidak peka terhadap sel cahaya disebut bintik buta.

M



f. Aqueous humour adalah cairan yang terdapat diantara kornea dan lensa mata. Vitreous

humour terdapat diantara lensa mata dan retina. Kedua cairan tersebut berfungsi memberi

bentuk dan kekukuhan pada mata.

2. Pembentukan bayangan pada mata

Proses pembentukan bayangan pada mata adalah cahaya

yang masuk ke mata kemudian di biaskan oleh lensa mata,

sehingga terbentuk bayangan pada retina. Bayangan yang

terbentuk pada retina bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.

Kesan bayangan ini kemudian diteruskan oleh saraf mata

menuju ke otak, kemudian otak mengubah kesan bayangan tersebut, sehingga kita melihat

benda seperti aslinya.

Di depan telah dibahas mengenai daya akomodasi, keadaan mata tidak berakomodasi

yaitu pada saat otot mata dalam keadaan istirahat. Hal ini terjadi bila mata melihat benda

yang letaknya jauh tak terhingga dan bayangan tepat jatuh di retina. Suatu titik terjauh

dari mata yang masih dapat terlihat dengan mata tidak berakomodasi disebut titik jauh

atau punctum remotum. Sedangkan titik paling dekat mata yang masi dapat dilihat jelas

oleh mata yang berakomodasi maksimum disebut titik dekat atau puncutum proximum

3. Cacat mata

Mata dengan titik dekat (PP) 25 cm dan titik jauh (PR) di tak terhingga disebut dengan

mata normal. Apabila batas penglihatan diluar batas penglihatan mata normal, dikatakan

mata tersebut mengalami cacat mata.

a. Daya akomodasi mata berkurang, sehingga titik jauh (PR) dan letak titik dekat

(PP) mata menjadi bergeser.

b. Titik dekat dan titik jauh mata letaknya tidak biasa, karena kelainan bentuk bola

mata.



Cacat mata dapat dibedakan menjadi :

1. Rabun jauh atau miopi

Cacat mata miopi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat benda-benda

ditempat yang jauh dengan jelas, sehingga disebut juga rabun jauh.

Cacat miopi disebabkan lensa mata tidak dapat memipih secara normal, sehingga bila

mata tidak berakomodasi, cahaya sejajar yang datang dari tempat yang jauh akan

membentuk bayangan di depan retina.

Penderita cacat mata miopi dapat ditolong dengan memakai kaca mata cekung atau

negatif. Sebelum mencapai mata, berkas cahaya datang yang sejajar oleh lensa cekung

dijadikan divergen / menyebar, sehingga lensa mata dapat membentuk bayangan yang

tepat jatuh pada retina.

Kekuatan kacamata negatif yang dipakai dihitung dengan :

PR (punctum remotum / titik jauh mata) dalam meter

2. Rabun dekat atau hipermetropi

Cacat mata hipermetropi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat benda

yang letaknya dekat dengan jelas, sehingga disebut juga rabun dekat.

Pada cacat hipermetropi lensa mata tidak dapat berakomodasi sebagaimana mestinya,

sehingga berkas cahaya benda yang datang dari dekat membentuk bayangan di belakang

retina.

Penderita cacat mata hipermetropi dapat ditolong dengan memakai kacamata cembung

atau positif. Sebelum mencapai mata, berkas cahaya dari benda yang dekat dijadikan

convergen / mengumpul oleh lensa cembung, sehingga lensa mata dapat membentuk

bayangan yang tepat jatuh pada retina.

P= 𝟒𝟒 − 𝟏𝟏𝑷𝑷𝑷𝑷



Kekuatan kacamata positif dapat ditentukan dengan rumus :

PR (punctum proximum / titik dekat mata) dalam meter

Hipermetropi biasanya diderita oleh orang-orang yang sering melihat benda yang

letaknya jauh, misalnya penerbang / pilot dan pelaut / nelayan.

3. Mata tua atau presbiopi

Presbiopi adalah penglihatan yang tidak normal yang disebabkan karena daya

akomodasi mata berkurang. Berkurangnya daya akomodasi dapat disebabkan karena otot-

otot sudah melembek.

Penderita presbiopi dapat diptolong dengan memakai kacamata berlensa biconfek /

kacamata berlensa rangkap, yaitu lensa cekung di bagian atas untuk melihat benda-benda

yang jauh dan lensa cembung di bagian bawah untuk melihat benda-benda yang dekat.

4. Astigmatis

Astigmatis adalah kelainan mata yang tidak dapat melihat garis vertikal lebih jelas

daripada garis horizontal. Cacat mata ini disebabkan karena kelengkungan kornea yang

berkurang sempurna. Akibatnya berkas-berkas sinar yang datang dari benda-benda dengan

kemiringan yang berbeda-beda di retina. Apabila penderita astigmatis melihat sekumpulan

garis maka garis-garis vertikal akan tampak lebih jelas dan garis-garis horizontal akan

tampak kabur. Cacat mata ini dapat diatasi dengan memakai kacamata silindris, karena

dengan menggunakan kacamata silindris berkas-berkas sinar dari garis vertikal maupun

horizontal akan difokuskan pada satu titik di retina.

B. BEBERAPA JENIS ALAT OPTIK

Setelah mempelajari mata sebagai alat optik, pada sub bab ini akan dipelajari

beberapa alat-alat optik selain mata

𝑷𝑷 = 𝟒𝟒 − 1𝑃𝑃𝑃𝑃



1. Kamera

Kejadian-kejadian yang berkesan biasanya diabadikan dalam

bentuk gambar dengan alat yang disebut kamera. Bagaimana

cara kerja kamera sehingga dapat merekam kejadian-kejadian

tersebut?

a. Bagian-bagian kamera

Sebuah kamera terdiri atau tersusun lensa cembung, diafragma, cincin pemfokus dan

film yang diletakkan dalam kotak tertutup (gelap).

(1) Lensa cembung befungsi untuk membentuk bayangan.

(2) Film berfungsi untuk menangkap bayangan yang dibentuk lensa cembung.

(3) Cincin pemfokus yaitu bagian yang berfungsi untuk mengatur atau mengubah-ubah

jarak lensa sesuai dengan jarak benda yang difoto agar terbentuk bayangan jelas

pada film. Pada sebagian kamera, cincin pemfokus tidak ada.

(4) Diafragma yaitu bagian yang membentuk celah untuk mengatur banyaknya

intensitas cahaya yang mengenai film.

b. Proses pembuatan gambar

Kamera dan mata memiliki kesamaan

dalam hal diagram pembentukan bayangan.

Bayangan yang dibentuk lensa kamera

dijatuhkan pada film (seakan-akan retina)

yang terletak di antara F, dan 2F. Bayangan

yang dihasilkan adalah nyata, terbalik, diperkecil. Bayangan yang ada akan mengubah

struktur lapisan perak bromide yang akan menjadi gambar benda yang terekam setelah

melalui proses pencucian film hingga dihasilkan film negative (klise). Kemudian melalui

proses tertentu diperoleh gambar dalam kertas fotografi.



2. Lup

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang

digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih

besar dan jelas. Pada lup, benda diletakkan di antara objek dan

fokus sehingga bayangan yang terbentuk di depan lensa bersifat maya, tegak, diperbesar.

Jika bayangan yang dibentuk lup berada di titik dekat mata, mata akan melihatnya dengan

berakomodasi maksimum. Sebaliknya, jika mata ingin mengamati benda dengan

menggunakan lup dalam keadaaan relaks tanpa akomodasi, benda harus diletakkan tepat

di titik fokus lup.

Berikut ini adalah pembentukan bayakngan pada lup :

3. Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati

benda-benda sangat kecil agar tampak lebih besar. Mikroskop

sederhana terdiri dari 2 buah lensa cembung yang mempunyai

jarak fokus pendek. Lensa cembung yang menghadap benda di

sebut lensa obyektif, dan lensa cembung yang menghadap ke mata

di sebut lensa okuler.

Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif adalah nyata, terbalik, diperbesar,

sedangkan sifat bayangan terakhir yang dibentuk oleh lensa okuler, adalah maya, terbalik,

diperbesar.



Berikut adalah pembentukan bayangan pada mikroskop :

4. Teropong

Sering disebut juga teleskop adalah alat untuk mengamati benda-benda di darat,

ataupun angkasa yang letak jauh agar benda-benda tersebut tampak lebih dekat dan jelas.

Jenis teropong :

a. Teropong bintang

Alat untuk mengamati benda-benda luar angkasa seperti

bintang, bulan, dan planet-planet lainya. Teropong bintang

termasuk teropong bias, disebut juga teropong astronomi

digunakan untuk mengamati benda-benda di langit seperti

bintang, bulan, planet dan benda lainnya. Teropong ini

menggunakan dua buah lensa yaitu lensa obyektif dan lensa okuler. Jarak fokus lensa

obyektif lebih besar dari pada jarak fokus lensa okuler.

b. Teropong bumi

Di gunakan untuk melihat dengan jelas benda-benda di

permukaan bumi. Sebagai teropong bias, teropong ini

menggunakan dua buah lensa ( obyektif dan okuler) dan

sepasang prisma sikusiku sama kaki untuk membalikkan

bayangan.



c. Periskop

Periskop adalah alat optik yang biasa digunakan oleh

awak kapal selam untuk mengamati benda-benda yang ada

di atas permukaan laut dan untuk mengintai kapal-kapal

musuh yang terdapat di permukaan laut. Komponen

periskop terdiri dari dua buah lensa cembung (obyektif dan

okuler) serta dua cermin cembung atau prisma.

5. Proyektor slide

Alat yang digunakan untuk memproyeksikan gambar pada layar.

Jenis -jenis proyektor

a. Diaskop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tembus cahaya, contoh;

proyektor slide, proyektor film, over head proyektor (OHP).

b. Episkop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus cahaya,

misalnya kartu bergambar

Latihan

Untuk memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan berikut!

1. Sebutkan bagian-bagian mata beserta fungsinya.

2. Apakah yang di maksud daya akomodasi?

3. Jelaskan yang di maksud astigmatis.

4. Seorang penderita miopi mempunyai titik jauh 150 cm. berapakah kekuatan lensa

kacamata yang di pakai orang tersebut agar dapat melihat pada jarak yang normal?

5. Titik dekat seorang anak 125 cm. agar titik dekatnya menjadi 25 cm, berapakah

kekuatan lensa kacamata yang digunakan untuk membantu anak tersebut?

6. Jelaskan bagian-bagian kamera.

7. Jelaskan proses pembentukan bayangan pada mikroskop.

8. Bagaimana susunan lensa pada teropong bumi?

9. Bagaimana proses terbentuknya bayangan pada periskop?

10. Jelaskan jenis-jenis proyektor.



Petunjuk jawaban latihan

a. Untuk soal nomor 1, 2 dan nomor 3, coba Anda perhatikan lagi uraian tentang mata.

b. Untuk soal nomor 4 dan nomor 5, Anda lihat rumus kekuatan lensa kacamata miopi

dan hipermetropi.

c. Untuk soal nomor 6, Anda lihat lagi uraian tentang kamera.

d. Untuk soal nomor 7, Anda lihat uraian tentang mikroskop.

e. Untuk soal nomor 8, Anda lihat uraian tentang teropong.

f. Untuk soal nomor 9, Anda perhatikan lagi uraian tentang teleskop.

g. Untuk soal nomor 10, coba Anda lihat lagi uraian tentang proyektor.



Alat-alat Optik

Mata

Kamera

Lup

Mikroskop

Teropong

Proyektor

Bagian- bagian mata dan fungsi nya

1. Kornea, menerima rangsangan cahaya dan meneruskannya ke bagian mata yang lebih dalam

2. iris, mengatur ukuran pupil.

3. Pupil, mengatur cahaya yang masuk ke mata

4. Lensa mata, meneruskan dan memfokuskan cahaya atau bayangan benda agar tepat jatuh pada retina.

5. Retina, layar penerima bayangan benda

6.Aqueous humour memberi bentuk dan kekukuhan pada mata.

Prinsip kerja mata

Bayangan yang terbentuk pada retina bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil

Macam-macam cacat mata

1. Rabun jauh atau miopi 2. Rabun dekat atau

hipermetropi 3. Mata tua atau presbiopi

Bagian-bagian kamera

lensa cembung, diafragma, cincin pemfokus dan film

Prinsip kerja kamera

Bayangan yang dihasilkan adalah nyata, terbalik, diperkecil

Prinsip kerja lup

Byangan yang di bentuk maya, tegak, di perbesar.

Bagian-bagian mikroskop

Mikroskop sederhana terdiri dari 2 buah lensa cembung yang mempunyai jarak fokus pendek.

Prinsip kerja mikroskop

Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektik

adalah nyata, terbalik, diperbesar, sedangkan

sifat bayangan terakhir yang dibentuk oleh

lensa okuler, adalah maya, terbalik,

diperbesar.

Macam-macam teropong

Teropong bintang, Teropong bumi, Periskop.

Macam-macam proyektor

a. Diaskop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tembus cahay, contoh; proyektor slide,

proyektor film, over head proyektor (OHP).

b. Episkop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus cahaya, misalnya kartu

bergambar

Rangkuman



Tes formatif

Pilih lah satu jawaban yang tepat !

1. Bagian mata yang berupa selaput tidak berwarna adalah…

a. Iris

b. Kornea

c. Pupil

d. Retina

2. Bagian mata yang berfungsi mengatur cahaya yang masuk ke mata adalah…

a. Iris

b. Kornea

c. Pupil

d. Retina

3. Kemampuan lensa mata untuk menjadi cembung dan pipih disebut…

a. Punctum proximum

b. Punctum remotum

c. Daya akomodasi

d. Akomodasi maksimum

4. Mata kita dapat melihat benda dengan jelas apabila bayangan benda jatuh di…

a. Iris

b. Kornea mata

c. Retina

d. Pupil

5. Bayangan benda yang di bentuk saat mata melihat benda adalah…

a. Maya, terbalik, diperbesar

b. Maya, tegak, diperkecil

c. Nyata, tegak, diperbesar

d. Nyata, terbalik, diperkecil

6. Saat mata berakomodasi maksimum, benda dalm jarak terdekat tertentu masih

dapat di lihat jelas. Jarak benda itu disebut…

a. Titik jauh

b. Titik normal



c. Punctum remotum

d. Punctum proximum

7. Cacat pada mata disebabkan karena…

a. Daya akomodasi bertambah

b. Daya akomodasi berkurang

c. Titik dekat mata letaknya biasa

d. Titik jauh mata letaknya biasa

8. Penderita rabun jauh dapat di tolong dengan kacamata berlensa…

a. Konveks

b. Cembung

c. Cekung

d. Cekung-cembung

9. Seorang anak mempunyai titik dekat 50 cm. agar anak tersebut dapat melihat pada

jarak baca normal, jarak fokus lensa kacamata yang harus dipakainya adalah… cm

a. 25

b. 50

c. 76

d. 87

10. Seorang penderita hipermetropi mempunyai PP=75 cm. dengan kacamata, orang

itu dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm). Kekuatan lensa kacamata

yang dipakainya adalah…dioptri

a. 2.67

b. 2.81

c. 3.02

d. 3.81

11. Pada kamera, diafragma digunakan untuk…

a. Mengatur besar bayangan

b. Mengatur jarak bayangan

c. Mengatur banyaknya sinar yang masuk ke dalam kamera

d. Menyebarkan sinar secara merata ke dalam kamera

12. Bayangan yang dibentuk pada pelat film pada kamera bersifat…

a. Nyata, tegak, diperkecil

b. Nyata, terbalik, diperkecil



c. Nyata, terbalik, diperbesar

d. Nyata, terbalik, diperkecil

13. Bayangan benda yang diamati dengan menggunakan lup bersifat…

a. Nyata, tegak, diperbesar

b. Maya, terbalik, diperbesar

c. Nyata, terbalik, diperkecil

d. Maya, tegak, diperbesar.

14. Prinsip pembentukan bayangan pada lup sama dengan prinsip pembentukan

bayangan pada…

a. Cermin cekung

b. Lensa cembung

c. Lensa cekung

d. Cermin cembung

15. Mikroskop sederhana terdiri dari…

a. Lensa cembung dan lensa cekung

b. Dua buah lensa cembung

c. Dua buah lensa cekung

d. Cermin cembung dan lensa cembung

16. Bayangan akhir pada mikroskop bersifat…

a. Nyata, terbalik, diperkecil

b. Nyata, tegak, diperkecil

c. Maya, terbalik, diperbesar

d. Maya, tegak, diperbesar

17. Teleskop pertama kali ditemukan oleh…

a. Galileo Galilei

b. Faraday

c. Johannes Keppler

d. James Watt

18. Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif pada teropong bintang bersifat…

a. Nyata, terbalik, lebih kecil

b. Nyata, terbalik, lebih besar

c. Maya, terbalik, lebih kecil

d. Maya, terbalik, lebih besar



19. Alat yang digunakan pada kapal selam untuk melihat kepermukaan laut adalah…

a. Teropong bumi

b. Teropong bintang

c. Periskop

d. Episkop

20. Proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus cahaya adalah…

a. Diaskop

b. OHP

c. Episkop

d. Proyektor slide

Kunci jawaban tes formatif

1. B Oleh karena Kornea tidak berwarna

2. C Pupil dalam mata mempunyai fungsi mengatur cahaya yang masuk ke mata

3. C Daya akomodasi merupakan kemampuan mata untuk menjadi cembung dan

pipih

4. C Oleh karena Retina sebagai layar dalm mata

5. D Sifat bayangan yang di bentuk mata nyata, terbalik, diperkecil, tepat di retina.

6. D Punctum proximum adalah keadaan mata saat berakomodasi maksimum

7. B Daya akomodasi yang sudah berkurang menebabkan kelainan pada mata.

8. B Oleh karena lensa cekung bersifat divergen (menyebar), sehingga lensa mata

dapat membentuk bayangan tepat jatuh pada retina.

9. B PP = 50 cm, ditanyakan f =…?

P = 4 - 100/50

P = 200/50 - 100/50

P = 100/50

P = 2 dioptri

P = 1/f

2 = 1/f

f = 0.5 m

f = 50 cm



10. A PP = 75 cm, ditanyakan P =…?

P = 4 – 100/75

P = 300/75 – 100/75

P = 200/75

P = 2.67 dioptri

11. C Mengatur banyaknya sinar yang masuk dalam kamera adalah fungsi dari

diafragma dalam kamera

12. B Bayangan yang diterima film bersifat nyata, terbalik, diperkecil

13. D Bayangan benda hasil pengamatan dengan lup bersifat maya, tegak, diperbesar.

14. B Prinsip pembentukan bayangan pada lup sama dengan prinsip pembentukan

bayangan pada lensa cembung

15. B Mikroskop sederhana terdiri dari 2 buah lensa cembung yang mempunyai jarak

focus pendek.

16. C Oleh karena lensa okuler yang menghadap kemata akan menghasilkan

bayangan yang bersifat maya, terbalik, diperbesar.

17. A Teleskop pertama kali diciptakan oleh ilmuwan berkebangsaan italia bernama

Galileo Galilei

18. A Oleh karena Lensa Obyektif pada teropong bintang merupakan lensa cembung

yang ditujukan ke benda angkasa yang di amati, maka lensa cembung tersebut

membentuk bayangan nyata, terbalik, dan lebih kecil

19. C Periskop adalah sejenis teropong yang dipasang pada kapal selam.

20. C Episkop adalah proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus

cahaya.

Tindak lanjut

Membuat Periskop 4 cermin

Alat dan bahan:

1. Kertas karton

2. Cermin 4 buah

3. Perekat/ lem

4. Gunting



30

Cara kerja:

1. Gambar pola balok pada karton

2. Potong sesuai pola balok

3. Pasanglah cermin datar pada tiap sudut

Gambar pola karton

alat optik dalam kehidupan - · pdf filemengenai mata dan beberapa jenis alat optik ... yaitu...

Documents