Alat Optik

Alat OptikAlat 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.

MataLensaretinapupilkorneairisBintik butaSyaraf mataOtot akomodasiBintik kuningMata 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

Daya AkomodasiDaya 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

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

Kerja kamera

Persamaan mata dengan kameraMata dan kamera memiliki persamaan sebagai berikut:- memiliki satu lensa- memiliki pengatur cahayapada mata retina dan pupilpada kamera diafragma dan apertur - memiliki layar penangkap bayanganpada mata retinapada kamera film

Persamaan kameraKamera memiliki persamaan sama dengan lensa cembung, yaitu:dan M = =s hs hKet. f = fokus lensa s = jarak benda s = jarak film M = perbesaran bayangan h = tinggi benda h = tinggi bayangan pada film

Contoh

LupLup 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 LupUntuk mata tak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik fokus. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan:Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.f f

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

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

ContohSeseorang bermata normal menggunakan lup yang mempunyai panjang fokus 25 cm untuk membaca tulisan yang sangat kecil. Tentukan perbesaran sudut lup ketika : (a) mata berakomodasi maksimum, (b) mata berakomodasi minimum Pembahasan Diketahui : Titik dekat mata (N) = 25 cm Panjang fokus lup (f) = 25 cm (positif karena lup merupakan lensa cembung)

Jawab :

(a) Perbesaran sudut (M) lup ketika mata berakomodasi maksimumRumus perbesaran sudut lup ketika mata berakomodasi maksimum :M = (N/f) + 1M = (25 cm / 25 cm) + 1M = 1 + 1M = 2 kali.

(b) Perbesaran sudut (M) lup ketika mata berakomodasi minimumRumus perbesaran sudut lup ketika mata berakomodasi minimum :M = N / fM = (25 cm / 25 cm)M = 1M = 1 kali

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

Persamaan MikroskopMata tak berakomodasi.Panjang mikroskop = sob + fokPerbesarab bayangan = M = Mob x Mokfob fob fok sob fok

Persamaan MikroskopMata berakomodasi.Panjang mikroskop = Perbesaran bayangan = M = Mob x Moksob + sokfob fob fok sob sok fok

ContohSuatu mikroskop terdiri dari dua lensa cembung. Lensa cembung yang berjarak dekat dengan obyek alias benda dinamakan lensa obyektif dan lensa cembung yang berjarak dekat dengan mata pengamat dinamakan lensa okuler. Panjang fokus lensa obyektif adalah 2 cm dan panjang fokus lensa okuler adalah 5 cm. Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler adalah 30 cm. Jika mata pengamat normal dan berakomodasi minimum, tentukan : (a) perbesaran total mikroskop, (b) jarak benda dari lensa obyektif.

PembahasanDiketahui :Panjang fokus lensa obyektif (fob) = 2 cmPanjang fokus lensa okuler (fok) = 5 cmJarak antara lensa obyektif dan lensa okuler (l) = 30 cmTitik dekat mata normal (N) = 25 cmJawab :(a) Perbesaran total mikroskop Rumus perbesaran total mikroskop : M = mobMok

Jarak bayangan dari lensa obyektif (sob) : sob = l fok= 30 cm 5 cm = 25 cm

Jarak benda dari lensa obyektif (sob) :

Perbesaran linear lensa obyektif :

Perbesaran sudut lensa okuler ketika mata berakomodasi minimum (Mok) : Mok= N / fok= 25 cm / 5 cm = 5 kaliPerbesaran total mikroskop : M = mobMok= (12,5)(5) = 62,5 kali

(b) Jarak benda dari lensa obyektif (sob) Jarak benda dari lensa obyektif telah diperoleh perhitungan sebelumnya Jarak benda dari lensa obyektif adalah 2 cm.

TeropongTeleskop 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 okulerTeleskop 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 = Lensa objektifLensa okuler

Pembentukan bayangan pada teropong bintangfobfob fokfokSifat bayangan: MayaTerbalik lebih dekat++ObOk

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 = Lensa objektifLensa okulerLensa pembalik

Pembentukan bayangan pada teropong bumifobfp fokfokSifat bayangan: MayaTegak lebih dekat++ObOkfob 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 =Lensa okuler (-)Lensa objektif (+)

Pembentukan bayangan pada teropong panggungfobfob fokfokSifat bayangan: nyataTegak lebih dekat+-ObOk

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

ContohSebuah teropong bintang jarak fokusnya obyektifnya 100 cm dan jarak fokus okulernya 2,0 cm. Diarahkan ke suatu bintang. Berapakah panjang teropong dan perbesaran yang dilakukan teropong.Penyelesaian :Diket:fob = 100 cmFok = 2 cmDitanya:a.d = ?b.M = ?Jawab:a.d = fob + fokb.M=fob/fok d = 100 + 2 =100/2 d = 102 cm = 50 Kali