BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

Banyak  orang yang bisa melihat dengan jelas pada kondisi normal tanpa menggunakan

kacamata. Dalam kondisi ini orang- orang tersebut menggunakan mata untuk melihat suatu

benda. Jika dengan mata kita tidak dapat melihat dengan jelas maka kita dapat menggunakan

alat bantu penglihat. Alat bantu untuk mengamati benda-benda yang tidak jelas dilihat oleh

mata disebut alat optik.

Mata adalah suatu alat optik yang memiliki banyak sekali keterbatasan. Mata kita

tidak dapat melihat benda yang sangat kecil, misal bakteri, virus, dan sebagainya. juga tidak bias

melihat benda yang tempatnya sangat jauh dengan jelas, seperti bulan, matahari, atau pesawat

yang terbang tinggi, dan sebagainya. Beberapa jenis alat optik yang diciptakan

untuk membantu kesulitan manusia dalam hal melihat benda-benda kecil atau yang jauh

tempatnya yaitu lup, kamera, mikroskop dan teropong.

Alat optik  dibuat dengan bermacam tujuan, tetapi f ungsi alat optik yang utama adalah

untuk meningkatkan daya penglihatan manusia. Contohnya kacamata, mikroskop dan

teleskop. Mikroskop dan teleskop digunakan untuk melihat benda-benda yang tak terlihat

dengan mata telanjang.Bagaimana prinsip kerja alat-alat optik tersebut dan penerapannya

dalam kehidupan sehari-hari? Untuk dapat mengetahuinya maka makalah ini

akanmembahasnya.

B.     Rumusan masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat dirumuskan sebagai berikut

1.   Apakah pengertian alat optic?

2.   Apakah Macam-macam alat optic dan fungsinya?

C.     Tujuan penulisan

Adapun tujuan dari makalah ini adalah

1.   Untuk memperdalam pengetahuan penulis dalam bidang Fisika, khususnya tentang alat-

alat optik.

2.   Untuk mengetahui macam-macam alat optic dan fungsinya.

1

BAB IIPEMBAHASAN

A.    Pengertian alat optik

Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda

optik, misalnya cermin, lensa, atau prisma. Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan

atau pembiasan cahaya. Ada beberapa alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop,

proyektor, dan episkop.

Benda optik adalah benda yang menggunakan lensa optik untuk melakukan fungsinya

dalam membantu kegiatan tertentu. Lensa optik bisa terbuat dari bahan kaca, plastik, fiber,

dan lain sebagainya. Cermin dan lensa serta prinsip kerjanya memberikan sarana pemahaman

bagi pemanfaatannya untuk mempermudah dan membantu kehidupan manusia. Alat-alat

yang bekerja berdasarkan prinsip optik (cermin dan lensa) digolongkan sebagai alat optik.

B.     Macam- macam alat optic dan fungsinya

Ada beberapa macam alat optik yaitu, mata, kamera, mikroskop, proyektor, kaca

pembesar, teleskop.

1. KAMERA

Kamera adalah alat optik yang berguna untuk menghasilkan gambar melalui proses

fotografi, yaitu proses menghasilkan gambar dengan cahaya pada film. Pada kamera terdapat

sebuah lensa cembung untuk membiaskan sinar dari benda hingga bayangan yang jatuh di

film sebagai layar. Benda yang akan dipotret ditempatkan pada jarak lebih besar daripada 2 f

(2 kali jarak titik api) di depan lensa. Hal ini dimaksud bahwa bayangan akan jatuh antara f

dan 2 f yang memiliki sifat diperkecil, nyata dan terbalik.

2

Kamera adalah alat yang dapat merekam suatu peristiwa atau kejadian penting dalam

bentuk foto atau gambar sehingga peristiwa itu dapat kita lihat kembali.Cara kerja kamera

yaitu apabila bayangan dari sebuah benda dibentuk oleh lensa cembumg pada

kamera,bayangan nyata ituditangkap oleh film.Film berfungsisebagai layar untuk menangkap

bayangan yang dibentuk oleh lensa.Pada film terdapat lapisan kimia yang peka terdapat

cahaya.Oleh karena itu cahaya yang datang membentuk bayangan nyata,maka perubahan

lapisan kimia sesuai dengan bentuk bayangan.

Bagian-bagian kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :

1. Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang difoto

2. Diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur luasnya

3. Aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak cahaya

4. Shutter pembuka/penutup “dengan cepat” jalan cahaya yang menuju ke pelat film.

Pelat film berfungsi sebagai layar penangkap/perekam bayangan.Setiap benda yang di

foto, terletak pada jarak yang lebih besar dari dua kali jarak fokus di depan lensa

kamera, sehingga bayangan yang jatuh pada pelat film memiliki sifat nyata, terbalik

dan diperkecil. Untuk memperoleh bayangan yang tajam dari benda-benda pada jarak

yang berbeda-beda, lensa cembung kamera dapat digeser ke depan atau ke belakang.

2.      MATA

Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang Pencipta

adalah mata. Di dalam mata terdapat lensa kristalin yang terbuat dari bahan bening,

berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa mata berfungsi mengatur pembiasan yang

3

disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini dinamakan aqueous humor. Intensitas

cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil.

a)      Bagian-bagian mataMata adalah alat indera yang sangat penting bagi kita.Dunia tampak indah berwarna-

warni. Bagian-bagian terpenting dari mata adalah

1) Kornea

Kornea adalah bagian terluar dari mata yang berupa lapisan tipis,bening,lunak,dan

melengkung tajam.Fungsi kornea adalah untuk melindungi cahaya serta melindungi

lensamata dari bulu-bulu

2) Iris

Iris adalah selaput didepan lensa mata yang membentuk celah lingkaran. Iris berfungsi

memberi warna pada mata.Karena adanya iris,mata seseorang kelihatan berwarna

hitam,biru, atau cokelat.

3)         Pupil

Pupil adalah celah lingkaran yang dibentuk oleh iris.Pupil berfungsi mengatur intensitas

xahaya yang masuk kedalam mata.

4)         Lensa Mata

Lensa mata terbuat dari bahan bening,berserat,, dan elastis, serta berbentuk cembung.

Lensa mata berfungsi untuk membentuk bayangan benda.

5). Retina (Selaput Jala )

Retina adalah bagian permukaan belakang mata.Retina berfungsi sebagai layar untuk

menangkap bayangan yang dibentuk oleh lensa mata.

Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke bagian belakang mata yang

disebut retina. Bentuk bayangan benda yang jatuh di retina seolah-olah direkam dan

disampaikan ke otak melalui saraf optik. Bayangan inilah yang sampai ke otak dan

memberikan kesan melihat benda kepada mata. Jadi, mata dapat melihat objek dengan

jelas apabila bayangan benda (bayangan nyata) terbentuk tepat di retina.

b)      Daya akomodasi mataSaat mata melihat objek yang dekat, lensa mata akan berakomodasi menjadi lebih

cembung agar bayangan yang terbentuk jatuh tepat di retina. Sebaliknya, saat melihat

objek yang jauh, lensa mata akan menjadi lebih pipih untuk memfokuskan bayangan tepat

di retina.

4

c)      Cacat Mata

Mata yang normal memiliki titik dekat pada jarak 25cm dan titik jauh pada jarak tak

terhingga. Jika daya akomodasi lensa mata berkurang, maka mata berkurang, maka mata

telah mengalami cacat mata. Artinya,titik dekat dan titik jauh mata telah berubah.

1)      Rabun Dekat ( Hipermetropi )

Orang yang menderita rabun dekat,tidak dapat melihat dengan jelas benda yang letaknya

dekat dengan mata.Rabun dekat dapat ditolong dengan menggunakan kacamata lensa positif

(lensa cembung). Sifatnya konvergen (mengumpulkan cahaya),sehingga bayangan benda

kembali jatuh tepat di retina.

Rumus: P = 4-10 PP(dalam cm) PP

a)pada hipermetropi bayangan benda jatuh dibelakang retina(b)lensa cembung menolong

penderita hipermetropi.

2)      Mata tua

Cacat mata tua,terjadi karena usia yang semakin tua,sehingga daya akomodasi mata semakin

melemah,disebut mata tua (prebiopi). Penderita mata tua, tidak dapat lagi melihat benda yang

dekat dan benda yang jauh dengan jelas. Karena titik dekat dan titik jauh mata telah

berubah.Dan harus dibantu dengan kacamata bifokal; kacamata yang berfungsi rangkap(jarak

dekat dan jarak jauh).

3)      Mata Astigmatisma

Astigmatisma adalah kelainan mata.Mata dapat melihat garis vertikal lebih jelas dari pada

garis horizontal.Cacat mata ini disebabkan oleh kelengkungan kornea yang kurang

sempurna,akibtanya berkas-berkas sinar datang dari benda-benda dengan kemiringan yang

berbeda-beda di retina.Apabila penderita astigmatisma melihat sekumpulan garis,garis-garis

vertikal akan tampak jelas sementara garis-garis horizontal.

2. LUP ATAU KACA PEMBESAR

Lup (Kaca Pembesar) dipakai untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih besar

dan jelas. Oleh tukang arloji, lup dipakai agar bagian jam yang diperbaikinya kelihatan lebih

besar dan jelas. Oleh siswa saat praktikum biologi, lup dipakai untuk mengamati bagian

hewan atau tumbuhan agar

5

kelihatan besar dan jelas. Sebagai alat optik, lup berupa lensa cembung tebal (berfokus

pendek). Sifat bayangan yang diharapkan dari benda kecil yang dilihat dengan lup adalah

tegak dan diperbesar. Orang yang melihat benda dengan menggunakan lup akan mempunyai

sudut penglihatan (sudut anguler) yang lebih besar daripada orang yang melihat dengan mata

biasa.Adadua cara memakai lup, yaitu dengan mata tak berakomodasi dan mata

berakomodasi.

a.            Melihat Dengan Mata Tak Berakomodasi

Untuk melihat tanpa berakomodasi maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak

berhingga. Benda yang dilihat harus diletakkan tepat pada titik fokus lup.

Keuntunganya adalah untuk pengamatan lama mata tidak cepat lelah, sedangkan

kelemahannya dari segi perbesaran berkurang. Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak

dan diperbesar.

Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :

M                  =          PP/f

Keterangan     :

M                   =          Perbesaran Lup

PP                  =          Titik Dekat Mata

f                     =          Jarak Titik Fokus Lensa

b.      Melihat dengan mata berakomodasiAgar mata dapat melihat dengan berakomodasi maksimum, maka bayangan yang

dibentuk oleh lensa harus berada di titik dekat mata (PP). Benda yang dilihat harus terletak

antara titik fokus dan titik pusat sumbu lensa. Kelemahannya untuk pengamatan lama mata

6

cepat lelah, sedangkan keuntungannya dari segi perbesaran bertambah. Sifat bayangan yang

dihasilkan maya, tegak dan diperbesar.

Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :

M                  =          PP/f + 1

Keterangan     :

M                   =          perbesaran lup

PP                  =          titik dekat mata

f                     =          jarak titik fokus lensa

3. MIKROSKOP

Mikroskop merupakan salah satu alat penting dalam kegiatan praktikum biologi di

sekolah. Mikroskop berfungsi untuk melihat benda-benda atau organisme yang berukuran

sangat kecil. Jenis Mikroskop yang banyak digunakan disekolah adalah Mikroskop

Monokuler.

Ada beberapa mikroskop yang kita kenal, yaitu :

a.    Mikroskop Cahaya

Mikroskop cahaya mempunyai perbesaran maksimum 1000 kali. Mikroskop mempunyai

kaki yang berat dan kokoh dengan tujuan agar dapat berdiri dengan stabil. Mikroskop cahaya

memiliki tiga sistem lensa, yaitu lensa obyektif, lensa okuler, dan kondensor. Lensa obyektif

dan lensa okuler terletak pada kedua ujung tabung mikroskop. Lensa okuler pada mikroskop

bisa berbentuk lensa tunggal (monokuler) atau ganda (binokuler). Pada ujung bawah

mikroskop terdapat tempat dudukan lensa obyektif yang bisa dipasangi tiga lensa atau lebih.

Di bawah tabung mikroskop terdapat meja mikroskop yang merupakan tempat preparat.

7

Sistem lensa yang ketiga adalah kondensor. Kondensor berperan untuk menerangi obyek dan

lensa-lensa mikroskop yang lain.

b.         Mikroskop Stereo

Mikroskop stereo merupakan jenis mikroskop yang hanya bisa digunakan untuk benda

yang berukuran relatif besar. Mikroskop stereo mempunyai perbesaran 7 hingga 30 kali.

Benda yang diamati dengan mikroskop ini dapat terlihat secara tiga dimensi. Komponen

utama mikroskop stereo hampir sama dengan mikroskop cahaya. Lensa terdiri atas lensa

okuler dan lensa obyektif. Beberapa perbedaan dengan mikroskop cahaya adalah: (1) ruang

ketajaman lensa mikroskop stereo jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mikroskop cahaya

sehingga kita dapat melihat bentuk tiga dimensi benda yang diamati, (2) sumber cahaya

berasal dari atas sehingga obyek yang tebal dapat diamati. Perbesaran lensa okuler biasanya

10 kali, sedangkan lensa obyektif menggunakan sistem zoom dengan perbesaran antara 0,7

hingga 3 kali, sehingga perbesaran total obyek maksimal 30 kali. Pada bagian bawah

mikroskop terdapat meja preparat. Pada daerah dekat lensa obyektif terdapat lampu yang

dihubungkan dengan transformator. Pengatur fokus obyek terletak disamping tangkai

mikroskop, sedangkan pengatur perbesaran terletak diatas pengatur fokus.

c.       Mikroskop ElektronSebagai gambaran mengenai mikroskop elektron kita uraikan sedikit dalam buku ini.

Mikroskop elektron mempunyai perbesaran sampai 100 ribu kali, elektron digunakan sebagai

pengganti cahaya. Mikroskop elektron mempunyai dua tipe, yaitu mikroskop elektron

scanning (SEM) dan mikroskop elektron transmisi (TEM). SEM digunakan untuk studi detil

arsitektur permukaan sel (atau struktur renik lainnya), dan obyek diamati secara tiga dimensi.

Sedangkan TEM digunakan untuk mengamati struktur detil internal sel.

4. TELESKOP

8

a). Teropong bintang

Teropong bintang disebut juga teropong astronomi. terdiri dari 2 buah lensa cembung.

jarak fokus lensa obyektif lebih besar dari jarak fokus lensa okuler.

1.      Dasar Kerja Teropong

Obyek benda yang diamati berada di tempat yang jauh tak terhingga, berkas cahaya

datang berupa sinar-sinar yang sejajar. Lensa obyektif berupa lensa cembung membentuk

bayangan yang bersifat nyata, diperkecil dan terbalik berada pada titik fokus.Bayangan yang

dibentuk lensa obyektif menjadi benda bagi lensa okuler yang jatuh tepat pada titik fokus

lensa okuler.

2.      Penggunaan dengan mata tidak berkomodasi

Untuk penggunaan dengan mata tidak berkomodasi, bayangan yang dihasilkan oleh lensa

obyektif jatuh di titik fokus lensa okuler.

Perbesaran anguler yang diperoleh adalah :M = f (ob) / f (ok)

Panjang teropong adalah :M = f (ob) + f (ok)

3.      Penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal

Untuk penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal bayangan yang dihasilkan oleh

lensa obyektif jatuh diantara titik pusat bidang lensa dan titik fokus lensa okuler.

Perbesaran anguler dapat diturunkan sama dengan penalaran pada pengamatan tanpa

berakomodasi dan didapatkan :

M = f (ob) / So (ok)

Panjang teropong adalah :

M = f (ob) + So (ok)

b). Teropong Bumi

Teropong bumi disebut juga teropong medan. Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu

lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik.

Dasar Kerja Teropong Bumi :

Lensa obyektif membentuk bayangan bersifat nyata, terbalik dan diperkecil yang jatuh

pada fob. Bayangan dibentuk oleh lensa obyektif menjadi benda bagi lensa pembalik jatuh

pada jarak 2f pembalik sehingga terbentuk bayangan pada jarak 2f pembalik juga yang

bersifat nyata, terbalik, dan sama besar .

Dengan adanya lensa pembalik panjang teropong dirumuskan menjadi :

d = f (ob) + 4f (pembalik) + f (ok)

9

Lensa pembalik berfungsi untuk membalikkan arah cahaya sebelum melewati lensa

okuler, lensa okuler berfungsi seperti lup membentuk bayangan bersifat maya, tegak, dan

diperbesar. Adanya lensa pembalik tidak mempengaruhi perbesaran akhir, bayangan akhir

bersifat maya, tegak dan diperbesar dengan perbesaran :

M = d = f (ob) / f (ok

c). Teropong prisma

Teropong prisma terdiri atas dua pasang lensa cembung (sebagai lensa objektif dan lensa

okuler) dan   dua pasang prisma kaca siku-siku samakaki. Sepasang prisma yang diletakkan

berhadapan, berfungsi untuk membelokkan arah cahaya dan membalikkan bayangan.

Bayangan yang dibentuk lensa objektif bersifat nyata, diperkecil, dan terbalik. Bayangan

nyata dari lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler. Sebelum dilihat dengan lensa

okuler, bayangan ini dibalikkan oleh sepasang prisma siku-siku sehingga bayangan akhir

dilihat maya, tegak, dan diperbesar. Perbesaran bayangan yang diperoleh dengan memakai

teropong prisma sama dengan teropong bumi.

5. PROYEKTOR

Proyektor berfungsi memproyeksikan benda berupa gambar ke layar sehingga bayangan

benda tampak di layar lebih jelas.Proyektor dibagi menjadi 2 jenis,yaitu:

a. Episkop

Episkop berfungsi untuk memproyeksikan gambar tak tembus cahaya seperti

potret,poster,brosur,dan gambar cetak yang tak tembus cahaya.Cara kerja episkop yaitusinar

yang dipancarkan oleh sumber cahaya dengan bantuan cermin cekung yang mengumpul dan

mengarah pada gambar.Sinar itu dipantulkangambar menuju cermin datar.Kemudian,cermin

datar tersebut mengarahkan sinar pada lensa cembung sehingga terbentuk bayangan

10

nyata,lebih besar,dan terbalik.agar bayangan tidak terbalik,maka posisi gambar dibalik

sehingga bayangan gambar tertangkap di layar dalam keadaan tegak.

b. Diaskop

Diaskop berfungsi unuk memproyeksi gambar-gambar yang tembus cahaya seperti slide dan

film.Diaskop dibagi menjadi 3 macam,yaitu :

1.      Proyektor Slide

Prinsip kerja proyektor slide yaitu cahaya yang dipancarkan oleh lampu dikumpulkan

oleh cermin cekung.Kemudian,cahaya tersebut diteruskan pada lensa kondensor.Lensa

kondesor terdiri dari 2 / lebih lensa cekung.Fungsi lensa kondesor adalah membentuk byanga

nyata,terbalik,dan lebih besar.Selanjutnya,bayanga nyata itu ditangkap oleh layar.Agar

bayanga slide yang tampak di layar tidak terbalik,maka slide harus diletakkan terbalik.Slide

adalah gambar hasil pemotretan oleh alat fotografi dengan menggunakan film positif

sehingga disebut juga dengan diapositif.Slide khusus ditampilkan pada layar dengan bantuan

proyektor.

2.      Proyektor Film

Prinsip kerjanya sama dengan proyektor slide.Perbedaannya hanya pada kecepatan

pergantian gambar.Pada proyektor film penggantian pemasangan slide lebih cepat sehingga

gambar-gambar yang diproyeksikan yang tampak pada layar seolah-olah hidup.

3.      Overbead Proyektor

Prinsip kerjanya juga sama seperti proyektor slide.Perbedaannya,hanya pada overhead

ditempatkan 2 buah cermin datar sedemikian rupa sehingga bentuk overhead lebih praktis

dari proyektor slide.

11

BAB III

PENUTUP

A.    KESIMPULAN

1.      Alat optic adalah Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya

menggunakan benda optik, misalnya cermin, lensa, atau prisma. Alat optik memanfaatkan

prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya. Ada beberapa alat optik antara lain kamera,

lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop.

2.      Alat-alat optic terdiri dari kamera,mata, mikroskop, kaca pembesar, proyektor, dan

teleskop.yang masing-masing memiliki fungsi atau kegunaan yang berbeda-beda

B.     SARAN

kami menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan yang kami lakukan. Maka

dari itu kami mengharapkan kritikan dan saran yang membangun, sehingga kami

bisaberkarya lebih baik lagi.

Semoga dengan adanya makalah ini dapat memberikan manfaat yang lebih baik.

12