mikroskop optik

Download Mikroskop Optik

Post on 24-Jul-2015

1.174 views

Category:

Documents

10 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Mikroskop Optik Untuk Pengamatan Sel Kulit Ivan Laurentius S 102011265 / B5 Mahasiswa FK UKRIDA Semester 1 FK UKRIDA 2011 Jalan Arjuna Utara No. 6, Jakarta 11510 E-mail: archgear@gmail.com

Pendahuluan Ilmu pengetahuan dan teknologi merupakan salah satu aspek penting dalam peradaban manusia. Seturut dengan perkembangan peradaban, aspek ini juga berkembang dari masa ke masa. Aspek ini memiliki pengaruh yang sangat besar dalam kehidupan manusia; ia mempengaruhi berbagai aspek kehidupan manusia. Perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi tentunya memberikan dampak langsung terhadap keilmuan serta berbagai instrumen dan peralatan manusia. Salah satu hasil dari perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi adalah mikroskop. Mikroskop merupakan penemuan yang sangat berkontribusi dalam perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi selanjutnya; khususnya pada bidang ilmu kehidupan. Bagi bidang ilmu kehidupan, penemuan mikroskop memperkenalkan manusia pada berbagai kehidupan mikro yang belum diketahui manusia pada saat itu. Dengan mikroskop, manusia mengenal ruangan-ruangan kecil pada gabus yang saat ini dikenal dengan sel. Dari ditemukannya sel ini, terpicu berbagai upaya peningkatan kesejahteraan manusia dengan memanfaatkan berbagai kehidupan mikroskopis.

Mata Manusia Manusia sering kali melakukan pengamatan mikroskop secara langsung; hasil dari perbesaran mikroskop langsung dilihat dengan mata. Seperti terilustrasi pada gambar 1, mata manusia mampu membedakan warna berdasarkan warna yang termasuk dalam spektrum cahaya tampak: dari ungu, nila, biru, hijau, kuning, jingga, hingga merah. Mata manusia tidak dapat melihat gelombang ultraviolet atau gelombang inframerah. Mata manusia juga mampu membedakan kecerahan dan intensitas cahaya, mulai dari warna hitam hingga putih dan warna abu-abu di antara keduanya. Oleh karena itu, agar suatu objek dapat dilihat mata, objek

1

tersebut harus memantulkan gelombang cahaya tampak dalam warna yang ada pada spektrum cahaya tampak dengan berbagai tingkat intensitas cahaya.1

Gambar 1. Spektrum Cahaya Tampak1

Ilustrasi mata manusia dapat dilihat pada gambar 2. Reseptor pada indera penglihatan adalah retina pada mata. Reseptor mata pada retina untuk membedakan warna ada pada sel kerucut. Sel yang dapat membedakan tingkat kecerahan (bukan warna) adalah sel balok. Selsel ini terdapat di bagian belakang retina di dalam mata. Bagian depan mata termasuk iris, kornea, dan lensa mata adalah mekanisme mata dalam mengatur dan menfokuskan cahaya pada retina. Dari sana, informasi akan diteruskan ke otak melalui saraf optik.1

Gambar 2. Ilustrasi Mata Manusia dan Ilustrasi Retina Mata 1

Sifat Gelombang Cahaya Cahaya merupakan salah satu bentuk energi yang memiliki sifat gelombang. Cahaya datang dari suatu sumber cahaya dan merambat dalam bentuk gelombang.2 Gelombang

2

cahaya dapat merambat menempuh garis lurus baik dengan atau tanpa medium / perantara. Maka dari itu, gelombang cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Sebagai gelombang, cahaya merambat pada ruang vakum dengan kecepatan sekitar 300.000.000 meter per detik. Kecepatan, frekuensi, dan panjang gelombang cahaya mempengaruhi satu sama lain dengan formula cahaya, adalah frekuensi gelombang cahaya, dan dimana v adalah kecepatan adalah panjang gelombang.

Gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat dilihat oleh mata. Artinya, ada gelombang elektromagnetik yang tidak dapat dilihat mata. Mata hanya dapat melihat gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang sekitar 400nm hingga 750 nm. Gelombang elektomagnetik dengan panjang gelombang dalam jangkauan sedemikian disebut cahaya tampak. Seperti dapat dilihat dalam gambar 1, urutan warna cahaya sesuai dengan peningkatan besar panjang gelombang tersebut adalah ungu, nila, biru, hijau, kuning, jingga, dan merah. Cahaya putih adalah perpaduan dari ketujuh spektrum cahaya ini. Pada medium yang sama, kecepatan cahaya adalah sama. Sesuai dengan formula , maka besar frekuensi gelombang berbanding terbalik dengan panjang gelombang. Di lain sisi, besar frekuensi gelombang berbanding lurus dengan daya tembus gelombang elektromagnetik. Maka dari itu, spektrum cahaya merah dengan panjang gelombang besar dalam spektrum cahaya tampak memiliki daya tembus rendah. Sebaliknya, spektrum cahaya ungu dengan panjang gelombang kecil memiliki daya tembus besar. Karena metode pencahayaan yang umum dipakai adalah metode trans-illumination (cahaya diproyeksikan melalui spesimen; dari permukaan bawah spesimen menuju permukaan atas spesimen), spektrum cahaya yang lebih baik digunakan pada pengamatan mikroskop adalah warna ungu karena memiliki daya tembus yang besar.

Lensa dan Pengaruhnya Pada Cahaya Lensa dapat dibuat dari material bening atau transparan seperti kaca, plastik, atau bahkan intan.2 Sebagai suatu benda bening, cahaya dapat menembus lensa. Namun, berkas cahaya sebelum menembus lensa dapat berbeda dengan berkas cahaya setelah menembus lensa. Sifat akhir bayangan setelah menembus lensa dipengaruhi oleh bentuk dan jenis lensa yang dilaluinya. Sifat bayangan setelah melalui lensa akan mengalami perubahan karena adanya peristiwa pembiasan. Pembiasan terjadi karena adanya perbedaan indeks bias antara satu medium perambatan cahaya dengan medium yang lain. Berdasarkan hukum pembiasan,

3

cahaya yang datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, cahaya yang datang dari medium lebih rapat menuju medium kurang rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal. Perlu diingat bahwa dalam pembiasan juga dipengaruhi oleh sudut datang cahaya. Besarnya bayangan yang dihasilkan juga dipengaruhi oleh bentuk lensa. Bila lensa memiliki permukaan yang datar, maka bayangan yang terbentuk tidak mengalami perubahan besar. Bila bentuknya berupa lensa cembung, bayangan yang dihasilkan dapat menjadi lebih besar. Bila bentuknya berupa lensa cekung, bayangan yang dihasilkan dapat menjadi lebih kecil. Pada mikroskop, lensa yang digunakan adalah lensa cembung. Lensa cembung merupakan lensa yang tipis pada bagian tepi dan tebal pada bagian tengah. Lensa cembung dapat menghasilkan bayangan gambar yang diperbesar atau terbalik. Biasanya sebuah mikroskop optik terdiri dari dua buah lensa; lensa objektif dan lensa okuler.2

Definisi Mikroskop Optik Mikroskop memiliki definisi: alat untuk melihat benda yang tidak dapat dilihat dengan mata biasa (seperti kuman-kuman); kaca pembesar.3 Mikroskop merupakan peranti yang terdiri dari susunan lensa untuk memperbesar objek dekat.4 Dengan demikian, mikroskop merupakan suatu instrumen penelitian yang terdiri dari susunan lensa dengan fungsi utama memperbesar objek pengamat yang tidak bisa dilihat mata. Mikroskop biasa digunakan untuk mengamati berbagai kehidupan mikro (selanjutnya disebut mikroorganisme) yang tidak dapat diamati langsung dengan mata. Mikroskop optik berarti mikroskop ini menggunakan gelombang cahaya sebagai sumber cahaya. Selain cahaya, sumber sinar pada mikroskop dapat berupa hal-hal lain. Mikroskop dengan elektron sebagai sumber cahaya disebut mikroskop elektron. Mikroskop yang menggunakan gelombang bunyi disebut scanning acoustic microscope.

Cara Kerja Mikroskop Optik Sebuah mikroskop memanfaatkan fenomena refleksi, refraksi, dan difraksi untuk memperbesar bayangan objek. Gambar 3 menjelaskan bagaimana proses pembentukan bayangan pada mikroskop. Objek benda (O) dengan ketinggian h diproyeksikan pada bagian retina mata di O. Lensa objektif (Lob) memproyeksikan bayangan nyata dan terbalik dari objek O di mana bayangan ini diperbesar menjadi sebesar O pada ruang bayangan mikroskop. Ini terjadi pada 4

jarak yang tetap fb + z di belakang lensa objektif. Pada gambar ini, fb merepresentasikan jarak fokus dari lensa objektif dan z merepresentasikan panjang badan optik mikroskop. Bayangan O yang terbentuk kemudian kembali diperbesar oleh lensa okuler (Ley) dan menghasilkan bayangan O yang terbalik pada retina pengamat.5

Gambar 3. Proses Pembentukan Bayangan pada Mikroskop5

Perbesaran bayangan pada lensa objektif dihitung dengan mempertimbangkan jarak antara objek (O) dengan lensa objektif (Lob), serta jarak fokus lensa objektif pada bagian depan lensa (f). Jarak objek (z) diatur hingga dekat dengan jarak fokus bagian depan lensa objektif (f), sehingga z+f=a. Bayangan O akan berada pada jarak b, dimana jarak b sama dengan jarak fokus lensa objektif (fb) ditambah panjang badan optik mikroskop (z). Besarnya bayangan hasil lensa objektif adalah h. Besarnya h pada poin ini merupakan hasil perkalian panjang badan mikroskop (b) dengan besar benda (h); kemudian dibagi dengan jarak antara benda dengan lensa objektif (a): h=(hb)/a. Dari pernyataan ini, dapat disimpulkan bahwa perbesaran bayangan yang dihasilkan lensa objektif adalah faktor b/a (sama dengan f/z dan z/fb), yaitu jarak fokus lensa objektif dibagi dengan jarak benda dari lensa objektif.5 Bayangan nyata h kemudian kembali diperbesar dengan faktor 25 centimeter (jarak dekat mata) dibagi dengan jarak fokus lensa okuler. Dengan demikian, perbesaran total mikroskop adalah hasil perkalian perbesaran lensa objektif dengan perbesaran lensa okuler.5 Bayangan yang dilihat oleh pengamat akan tampak seolah-olah berjarak 25 centimeter dari mata pengamat.5

5

Bagian Mikroskop Mikroskop merupakan peranti yang terdiri dari susunan lensa untuk memperbesar objek dekat.4 Agar dapat menjalankan fungsinya dan dapat menghasilkan gambar yang fokus, bagian-bagian mikroskop didesain sedemikian rupa sesuai dengan peruntukan jenis mikroskop tersebut. Gambar 4 menunjukkan bagian-bagian dari compound microscope. Perlu dicantumkan bahwa bagian-bagian yang akan ditinjau pada tinjauan pustaka ini merupakan bagian mikroskop yang lazim ditemukan pada compound microscope (mikroskop optik yang banyak digunakan dalam proses pendidikan formal