Alat-alat Optik

Kelompok : 1

-Ananda Miftah

-Andralya

-Chandra Muhammad

-Rifqi Fauzi

-Sulthan Isa

1. Mata

Mata merupakan alat optik alami yg dimiliki beberapa mahluk hidup seperti manusia dan hewan. Salah satu keistimewaan mata adalah dapat merubah panjang pendeknya fokus lensa dengan cara menebalkan dan menipiskan lensa pada mata, yang disebut daya akomodasi.

A) Pembentukan Bayangan pada Mata

Lensa pada mata kita merupakan lensa jenis cembung, sehingga pembentukan bayangannya mengikuti hukum pembiasan. Bayangan benda-benda, baik benda yg jauh maupun yg dekat, harus jatuh tepat di retina agar dapat terlihat jelas oleh mata, karena di retina terdapat bintuik kuning yg sangat peka terhadap cahaya.

Lensa mata itu menebal dan menipis secara otomatis, dikarenakan untuk memfokuskan jatuhnya bayangan tepat di retina. Kemampuan untuk menipiskan dan menebalkan lensa mata disebut akomodasi. Akomodasi setiap orang itu berbeda-beda, pada normalnya dapat menipiskan lensanya sehingga dapat melihat dengan jelas benda yg terletak jauh, dan sebaliknya juga dapat menebalkan sehingga bisa melihat benda yg dekat.

B) Titik Jauh Mata dan Mata Tidak Berakomodasi

Mata yg normal dapat melihat benda yg sangat jauh. Titik terjauh yg masih dapat dilihat disebut titik jauh (punctum remotum) disingkat PR.

Pada saat mata melihat benda pada titik jauhnya, lensa mata dalam keadaan paling tipis & dikatakan mata dalam keadaan tidak beakomodasi. Pada kondisi seperti ini, otot mata ber-istirahat sehingga mata dapat melihat dgn rileks dan tidak cepat lelah.

C) Titik Dekat Mata dan Mata Berakomodasi Maksimum

Mata memiliki titik dekat (Punctum Proximum) disingkat PP, yaitu jarak terdekat yg bisa dilihat dengan jelas dan nyaman. Jarak titik dekat mata normal adalah antara 20-30 cm.

Pada saat melohat benda dalam titik dekatnya, lensa mata sedang dalam ketebalan maksimum. Dalam keadaan tersebut mata akan cepat lelah, karena otot mata menahan lensa supaya tetap dalam keadaan setebal-tebalnya

D) Mata di Tempat Gelap dan di Tempat Terang

Salah satu agar mata dapat melihat adalah harus ada cahaya yg cukup untuk mengenali benda. Berkas Cahaya yg masuk ke mata kita tidak boleh terlalu sedikit atau banyak. Bagian mata yg mengatur banyak dikitnya berkas cahaya yg masuk adalah pupil.

Pada ruang yg gelap, pupil akan membuka lebar dan sebaliknya di ruang terang, pupil akan terbuka kecil. Membuka menutupnya pupil diatur oleh otot yg disebut Iris

E) Cacat Mata1) Miopia (Rabun Jauh)

Cacat mata ini membuat benda-benda yg jauh tidak dapat dilihat dengan jelas. Karena jauh mata miopia tidak tepat di titik tak berhingga, meliankan pada titik tertentu yg pendek. Mata orang miopia menipiskan lensa matanya setipis-tipis-nya sehingga bayangan benda yg terbentuk di retina tidak terlihat jelas. Penderita mata miopia dapat dibantu penglihatannya menggunakan kacamata ber-lensa cekung (negatif).

2) Hipermetropia (Rabun Dekat)

Cacat mata ini membuat benda-benda yg terletak di dekat mata tidak terlihat jelas karena titik dekatnya relatif jauh dibandingkan orang normal. Bayangan benda pada mata orang Hipermetropia terbentuk di belakang retina sehingga bendanya tidak terlihat jelas. Penderita cacat mata ini dapat dibantu dengan kacamata ber-lensa cembung (positif)

3) Presbiopia (Rabun Tua)

Cacat mata ini tidak dapat melihat benda yg terlalu jauh atau dekat. Karena matanya tidak dapat menipiskan atau menebalkan lensanya seperti mata normal. Akibatnya titk jauh dan dekatnya, tidak terlalu jauh atau dekat, tidak lebih dari 30 cm. Penderita cacat mata ini dapat dibantu oleh kacamata rangkap.

2. Kamera

Kamera adalah alat paling populer dalam aktivitas fotografi. Nama ini didapat dari camera obscura, bahasa Latin untuk "ruang gelap", mekanisme awal untuk memproyeksikan tampilan di mana suatu ruangan berfungsi seperti cara kerja kamera fotografis yang modern, kecuali tidak ada cara pada waktu itu untuk mencatat tampilan gambarnya selain secara manual mengikuti jejaknya. Dalam dunia fotografi, kamera merupakan suatu peranti untuk membentuk dan merekam suatu bayangan potret pada lembaran film. Pada kamera televisi, sistem lensa membentuk gambar pada sebuah lempeng yang pekacahaya. Lempeng ini akan memancarkan elektron ke lempeng sasaran bila terkena cahaya.

Selanjutnya, pancaran elektron itu diperlakukan secara elektronik. Dikenal banyak jenis kamera potret.

Kamera merupakan alat optic yang cara kerjanya mirip dengan mata. Kamera menggunakan lensa cembung yang dapat digeser maju mundur.

Pada mata, bayangan benda ditangkap oleh retina, sedangkan pada kamera, bayangan benda ditangkap oleh pelat film. Sifat bayangan benda yang terjadi pun sama, yaitu nyata, terbalik, dan diperkecil.

Pada mata terdapat pupil yang berfungsi sebagai pengatur banyaknya cahaya yang masuk bola mata. Pada kamera, fungsi pengaturan ini dilakukan oleh diafragma. Ketika tombol kamera ditekan, sebuah shutter dibelakang lensa akan membuka dan menutup dengan sangat cepat. Cahaya yang masuk dengan cepat ini diterima oleh pelat film dan terjadilah proses kimia hingga dapat diproses menjadi foto.

Di ruang redup, aperture (celah) akan terbuka lebar sedangkan di ruang terang , aperture akan menjadi sempit. Jika cahaya yang masuk terlalu kuat atau banyak, pelat film dapat terbakar. Sebaliknya, jika terlalu sedikit cahaya yang masuk, hasil fotonya kurang terang

3. Lup atau Kaca Pembesar

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang mempunyai titik fokus yang dekat dengan lensanya. Benda yang akan diperbesar terletak di dalam titik fokus lup itu atau jarak benda ke lensa lup tersebut lebih kecil dibandingkan jarak titik fokus lup ke lensa lup tersebut. Bayangan yang dihasilkan bersifat tegak, nyata, dan diperbesar. Lup ditemukan oleh seorang dari Arab bernama Abu Ali al-Hasan Ibn Al-Haitham.

A) Menghitung Jarak Titik Fokus Suatu Lup

Titik fokus suatu lup menentukan perbesaran yang dihasilkan, oleh karena itu titik fokusnya adalah besaran yang perlu diketahui (lihat juga dibawah). Dalam penggunaan sehari-hari jarak titik fokus dari sebuah lup dapat ditentukan dengan percobaan sederhana cahaya dapat dikumpulkan di satu titik yang berjarak tertentu dari lensa lup.

Apabila cahaya mencapai tingkat energi yang tinggi maka kertas, serpih kayu, atau lainnya dapat terbakar ketika diletakkan di bawah lup tersebut. Dalam hal ini cahaya dikumpulkan di sebuah titik yang disebut titik fokus atau titik api yang sifatnya maya atau semubukan nyata atau di belakang lensa tersebut.

B) Mata tidak berakomodasi (mata rikeks)

Ketika menggunakan lup dengan mata tidak berakomodasi, bayangan yang terbentuk jatuh di titik tak terhingga. Untuk menghasilkan bayangan yang seperti ini, benda harus terletak di titik focus lup( atau kurang sedikit).

Oleh karena mata tidak berakomodasi, lensa mata dalam keadaan paling tipis dan otot-otot mata tidak meregang sehingga mata tidak cepat lelah. Perbesaran yang dihasilkan dalam keadaan mata tidak berakomodasi adalah :

M =25f

atau M = nf

Dimana: M= perbesaran lup

F= jarak focus lup (cm)

N= Titik dekat mata (25cm)

C) Mata berakomodasi maksimum

Ketika menggunakan lup dengan mata berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk harus jatuh di titik dekat mata (25cm). untuk menghasilkan bayangan yang seperti ini, benda harus terletak diantara titik focus lup (F) dan lensa (antara titik F dan O).

Oleh karena mata berakomodasi maksimum, lensa mata dalam keadaan menebal sekuat kuatnya dan otot-otot mata merengang sehingga mata cepat lelah. Akan tetapi, dalan kondisi ini akan dihasikan perbesaran yang maksimum. Perbesaraan yang dihasilkan dalam keadaan mata berakomodasi maksimum adalah :

M = 25f

+1 atau M = nf+1

Di mana: M= Perbesaran lup

F= jarak focus lup (cm)

n= titik dekat mata (25cm)

4. Mikroskop

Ukuran Bakteri atau Virus sangat kecil sekali, untuk melihatnya mata perlu dibantu alat optik Mikroskop. Mikroskop merupakan susunan lensa yg diatur sedemikian rupa sehingga dapat

menghasilkan bayangan yg diperbesar. Alat ini dapat berfungsi jika benda yg akan diamati dapat ditembus cahaya.

Pada dasarnya mikroskop terdiri dari dua lensa cembung, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif merupakan lensa cembung yg jarak fokusnya pendek, yg diletakkan di dekat objek. Lensa Okuler merupakan lensa yg jarak fokusnya relatif panjang yg terletak didekat pengamat.

A) Mata Berakomodasi Maksimum

Dalam Keadaan mata yg berakomodasi maksimum, bayangan akhir yg dihasilkan harus jatuh tepat di titik dekat mata yaitu pada jarak 25 cm di depan mata. Bayangan yg terbentuk adalah Bayangan Maya diperbesar.

B) Mata Tidak Berakomodasi

Dalam keadaan mata yg tidak berakomodasi bayangan akan jatuh di titik jauh mata pengamat yaitu jarak tak berhingga.

C) Perbesaran Mikroskop

Mikroskop bekerja berdasarkan prinsip pembentukan bayangan dari susunan lensa. Berarti, rumus perbesaran pada lensa dapat digunakan untuk menghitung perbesaran bayangan pada mikroskop. Oleh karena mikroskop terdiri dari dua lensa, yaitu lensa objektif dan lensa okuler, perbesarannya adalah perkalian besar masing-masing Lensa

Mmik = Mob x Mok

Keterangan :

Mmik : Perbesaran Mikroskop

Mob : Perbesaran Lensa Objektif

Mok : Perbesaran Lensa Okuler

Perbesaran pada lensa objektif :

Mob=S'obSob

Perbesaran pada lensa okuler :

A) Untuk mata tak berakomodasi : Moc=nf oc

B) Untuk mata berakomodasi maksimum : Mok=nfok

+1

Perbesaran Mikroskop :

A) Untuk mata tidak berakomodasi : Mmik=MobMok<-> Mmic=S ' obSob

xnfok

B) Untuk mata berakomodasi maksimum :

Mmik=MobMok <-> Mmic= S' obSob

x {nfok

+1}

5. Teleskop (Teropong)

A) Teropong Bintang (Teleskop Astronomi)

Teropong bintang terdiri dari dua lensa cembung yg digunakan sebagai lensa oobjektif dan lensa okuler. Teropong ini digunakan untuk mengamati benda-benda akngkasa. Semua benda yg akan diamati oleh teropong ini berada di titik tak bergingga.

B) Teropong Bumi

Teropong bumi digunakan untuk melihat benda di permukaan bumi atau benda yg relatif dekat dengan bumi. Pada prinsipnya, teropong bumi sama dengan teropong bintang. Tetapi pada teropong bumi, bayangan lensa objektif terlebih dahulu melewati lensa pembalik sebelum dibiaskan oleh lensa okuler.

C) Periskop

Periskop adalah alat optik yang dipasang pada kapal selam yang digunakan untuk mengintai kapal-kapal musuh atau melihat benda-benda di atas permukaan laut sewaktu kapal selam sedang menyelam. Periskop yang sederhana terdiri atas lensa objektif, 2 buah prisma siku-siku sama kaki dan lensa okuler dan objektif. Periskop seperti mata pengintip yang bisa berputar 360°.

Prinsip cara kerja periskop adalah cahaya yang dipantulkan oleh obyek ke lensa objektif akan dipantulkan ke cermin datar(prisma) pertama. Lalu cermin datar (prisma)pertama akan memantulkan cahaya yang bergerak lurus dan dipantulkan ke cermindatar (prisma) kedua ke pengamat.

D) Overhead Projector (OHP)

OHP merupakan salah satu alat optik yg membantu presentasi. Pada prinsipnya OHP adalah sebuah alat yg menayangkan benda tembus cahaya dengan bantuan cermin cekung dan lensa cembung. Cermi Cekung dan Lensa Cembung sama-sama berfungsi untuk pengumpul cahaya.

Cara kerja OHP didahului dengan nyalanya lampu proyeksi dan mengarah ke cermin datar bawah, karena difokuskan oleh kondensor. Sinar dari lampu projector yg arahnya ke belakang juga akan mengarah ke depan karena dipantulkan oleh cermin cekung, bergabung dengan sinar-sinar lainnya. Setelah melalui kondensor, sinar dipantulkan oleh cermin datar bawah kearah cermin datar atas.

Sinar ini menembus gambar tembus cahaya, sehingga bayangan gambar ini mengenai cermin datar atas. Gambar diapositif adalah gambar yg sesuai dengan warna aslinya, tetapi tembus cahaya. Bayangan ini dipantulkan melalui lensa objektif ke layar. Bayangan akhir dari OHP adalah nyata, terbalik dan diperbesar.

E) Slide Projector

Slide Projector juga digunakan untuk presentasi. Benda yg akan ditayangkan oleh slide projector adalah sebuah benda tembus cahaya hasil sebuah pemotretan setelah diolah menjadi benda diapositif.

Cara kerjanya, gambar diapositif yg diletakkan di depan kondensor akan menerima sinar kuat dari lampu karena kondensor bersifat mengupulkan sinar. Sinar-sinar yg terpancar dari kondensor ini, diterima oleh lensa cembung kembali yg diletakkan sebagai lensa objektif. Bayangan akhir yg terbentuk di layar bersifat nyata, diperbesar dan terbalik.