Alat Optik

Alat Optik

Alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan memerlukan cahaya.

Alat optik yang alami adalah mata kita.Mata kita memiliki kemampuan untuk melihat

sangat terbatas, yaitu tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda kecil, benda-benda yang sangat jauh dan tidak dapat merekam apa yang dilihatnya dengan baik.

Oleh sebab itu mata kita harus dibantu dengan alat-alat optik buatan seperti kamera, lup, mikroskop, dan teropong.

MataLensa

retina

pupil

kornea

iris

Bintik buta

Syaraf mataOtot akomodasi

Bintik kuning

Mata adalah alat indra kita yang berfungsi untuk melihat.Bola mata memiliki diameter kurang lebih 2,5 cm.Kita memiliki 2 buah mata agar kita dapat melihat benda dengan tiga dimensi dan juga kita dapat menentukan letak suatu benda tanpa mengukurnya

Kornea adalah bagian depan mata yang berfungsi untuk melindungi mataKornea juga membantu terjadinya pembiasan pada lensa mata

Pupil adalah lubang kecil di tengah iris yang berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk kedalam bola mata.Bila cahaya terlalu terang, pupil akan mengecil, dan sebaliknya bila cahaya kurang (gelap) pupil akan membesar. Besar-kecilnya pupil dibentuk oleh iris

Iris merupakan bagian mata yang mengatur besar-kesilnya pupilIris juga memberi warna pada mata seperti hitam dan coklat untuk orang asia, biru dan hijau untuk orang eropa

Lensa mata berfungsi untuk membentuk bayangan pada retina.Bayangan yang terbentuk harus tepat pada retina sehingga dapat terlihat dengan jelasUntuk mengatur agar bayangan selalu jatuh pada retina, lensa dapat menebal dan menipis disesuaikan dengan jarak benda terhadap mata.Bayangan yang terbentuk pada retina bersifat nyata, terbalik diperkecil.

Otot akomodasi berfungsi menarik dan mendorng lensa mata sehingga lensa mata dapat menebal dan menipis.

Retina merupakan layar pada mata untuk menangkap bayangan yang dibentuk oleh lensa mataRetina adalah bagian mata yang peka terhadap cahaya

Bintik kuning merupakan bagian yang paling peka terhadap cahaya. Bila bayangan suatu benda jatuh pada bintik kuning benda akan terlihat sangat jelas.

Bintik buta merupakan bagian yang tidak peka terhadap cahaya.Bila bayangan suatu benda jatuh tepat di bintik buta, maka benda tidak terlihat oleh mata.

Syaraf mata berfungsi membawa sinyal-sinyal gambar yang dihasilkan oleh mata ke otak.

Daya Akomodasi

Daya akomodasi mata adalah kemampuan lensa mata untuk menebal dan menipis.

Lensa mata akan menipis bila melihat benda yang menjauhLensa mata akan menebal bila melihat benda yang

mendekatTitik terjauh yang dapat dilihat mata disebut punctum

remotum. Untuk mata normal jaraknya tak terhingga.Ketika melihat jauh mata tidak berakomodasi.

Titik terdekat yang dapat dilihat mata dengan jelas disebut punctum proximum. Untuk mata normal adalah 20 cm – 25 cm. Ketika melihat dekat mata berakomodasi.

Kerja Mata

Cacat Mata

Rabun jauh (miopi)

Rabun jauh adalah kelainan mata karena bayangan benda-benda yang jauh jatuh di depan retina. Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menipis dengan baik.

Rabun jauh dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata dengan lensa negatif.

Miopi

Cacat MataRabun dekat (hipermetropi)

Rabun dekat adalah kelainan mata karena bayangan benda-benda yang dekat jatuh di belakang retina. Hal ini disebabkan karena lensa mata tidak dapat menebal dengan baik.

Rabun dekat dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata dengan lensa positif.

Hipermetropi

Cacat Mata

Mata tua (presbiopi)

Mata tua adalah kelainan mata karena bayangan benda tidak jatuh pada retina baik itu benda dekat maupun benda jauh. Hal ini disebabkan karena daya akomodasi lensa mata sudah berkurang.

Mata tua dapat dibantu dengan menggunakan kacamata bivokal.

Cacat MataSilindris (astigmatis)

Astigmatis adalah cacat mata karena mata tidak dapat melihat dengan baik untuk garis-garis vertikal dan garis-garis horisontal. Hal ini disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk bola

Astigmatis dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata silindris.

Perhitungan cacat mata

Cacat mata dapat dibantu dengan menggunakan kacamata. Kacamata yang tepat dapat di hitung dengan persamaan:

= +1 1 1 f s s’

Ket. f = fokus lensa kacamata

s = jarak dekat normal (hipermetropi) = jarak terjauh normal (miopi)

s’ = jarak dekat hipermetropi (negatif) = jarak terjauh miopi (negatif)

P = kekuatan lensa kacamata

P =100 f

contoh

contoh

Kamera

lensa

Diafragma

film

apertur

Range finder

Lensa pada kamera berfungsi untuk membentuk bayangan pada filmBayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik, diperkecil

Range finder berfungsi mengatur jarak lensa agar bayangan selalu jatuh tepat pada film

Diafragma berfungsi mengatur besar kecilnya aperturApertur berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk kedalam kamera.Apertur biasa diukur dengan angka f4, f5, f6, f8 dan f11. semakin besar angkanya, apertur semakin kecil.

Film berfungsi untuk menangkap dan merekam gambar bayangan benda yang dibentuk oleh lensa.

Kamera merupakan alat optik untuk merekam gambar bayangan suatu benda.Prisp kerja kamera mirip dengan prinsip kerja pada mata

Kerja kamera

Persamaan mata dengan kamera

Mata dan kamera memiliki persamaan sebagai berikut:- memiliki satu lensa- memiliki pengatur cahaya

pada mata retina dan pupilpada kamera diafragma dan apertur

- memiliki layar penangkap bayanganpada mata retinapada kamera film

Persamaan kamera

Kamera memiliki persamaan sama dengan lensa cembung, yaitu:

= +1 1 1 f s s’

dan M = =s’ h’s h

Ket. f = fokus lensa s = jarak benda s’ = jarak film M = perbesaran bayangan h = tinggi benda h’ = tinggi bayangan pada film

Contoh

Lup

Lup atau kaca pembesar merupakan alat optik yang paling sederhana yang berfungsi untuk melihat benda-benda yang kecil.

Lup terdiri dari sebuah lensa cembung.

Agar benda tampak lebih besar, benda harus diletakkan antara titik fokus dengan lensa.

Persamaan Lup

• Untuk mata tak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik fokus. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan:

M = nf

Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.

f f

Persamaan Lup

• Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan antara titik fokus dengan lensa. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan:

M = nf

+ 1

Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.

f f

Contoh

Mikroskop Lensa okuler

PengaturJarak/ fokus

Lensaobyektif

Mejapreparat

Cermincekung

Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda mikroskopis (sangat kecil)Mikroskop menggunakan dua buah lensa cembung, yaitu lensa okuler dan lensa objektif.

Lensa okuler adalah lensa positif dengan jarak fokus lebih besar dari lensa objektif, sehingga berfungsi sebagai lup (memperbesar bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif.

Tombol ini berfungsi untuk mengatur jarak benda agar fokus.

Lensa obyektif merupakan lensa positif dengan jarak fokus yang kecil.Lensa obyektif diarahkan ke objek yang diamati

Meja preparat digunakan untuk meletakkan objek yang akan dilihat. Objek diletakkan dalam kaca preparat dan dijepit di meja preparat.

Cermin cekung digunakan untuk mengumpulkan cahaya yang diperlukan untuk menerangi objek yang akan dilihat.

Persamaan MikroskopMata tak berakomodasi.

Panjang mikroskop = s’ob + fok

Perbesarab bayangan = M = Mob x Mok

M = xS’ob

Sob

nfok

fob fob fok s’ob fok

Persamaan MikroskopMata berakomodasi.Panjang mikroskop =

Perbesaran bayangan = M = Mob x Mok

s’ob + sok

M = x + 1S’ob

Sob

nfok

fob fob fok s’ob sok fok

Contoh

Teropong

Teleskop adalah alat optik yang terdiri dari dua lensa positif (objektif dan okuler) yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh.

Lensa objektif memiliki fokus yang jauh lebih besar dari fokus lensa okuler

Teleskop ada berbagai jenis seperti:-teropong bintang-teropong bumi-teropong panggung / galileo-teropong pantul- periskop

Teropong BintangSesuai namanya, teroong ini digunakan untuk melihat

benda-benda langit yang sangat jauh jaraknya.

Panjang teropong bintang = d = fob + fok

Perbesaran bayangan = M = fobfok

Lensa objektif

Lensa okuler

Pembentukan bayangan pada teropong bintang

fob

fob fok

fok

Sifat bayangan:- Maya-Terbalik- lebih dekat

+ +

Ob Ok

Teropong BumiTeropong ini digunakan untuk melihat objek yang jauh di

permukaan bumi.Teropong ini memiliki 3 lensa positif, yaitu lensa objektif,

lensa pembalik dan lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi membalik bayangan yang terbentuk, sehingga bayangan yang dibentuk oleh teropong tidak terbalik

Panjang teropong = d = fob + 4fp + fok

Perbesaran bayangan = M = fobfok

Lensa objektifLensa okulerLensa pembalik

Pembentukan bayangan pada teropong bumi

fob fp fok

fok

Sifat bayangan:- Maya-Tegak- lebih dekat

+ +

Ob Ok

fob fp

+

P

Teropong PanggungTeropong panggung atau galileo merupakan teropong bumi

tanpa lensa pembalik. Agar bayangan yang terbentuk tidak terbalik, maka lensa okulernya menggunakan lensa negatif.

Panjang teropong = d = fob – fok

Perbesaran bayangan = M = fobfok

Lensa okuler (-)Lensa objektif (+)

Pembentukan bayangan pada teropong panggung

fob

fob fok

fok

Sifat bayangan:- nyata-Tegak- lebih dekat

+ -

Ob Ok

Teropong PantulTeropong pantul merupakan teropong yang menggunakan

cermin cekung sebagai pengganti lensa objektif.

Pembentukan bayangan pada teropong pantul

PeriskopPeriskop adalah

teropong yang digunakan pada kapal selam untuk melihat keadaan diatas air.

Pembentukan bayangan pada periskop