By :
Alat Optik 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.
Ø 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 disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini
dinamakan aqueous humor. Intensitas cahaya yang masuk ke mata
diatur oleh pupil.
Ø Mata
manusia sebagai alat indra penglihatan dapat dipandang sebagai alat optik yang
sangat penting bagi manusia.
Bagian-bagian mata menurut kegunaan fisis sebagai alat optik :
Kornea merupakan lapisan terluar yang keras untuk melindungi bagian-bagian lain dalam mata yang halus dan lunak.
Aqueous humor (cairan) yang terdapat di belakang kornea fungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata.
Lensa terbuat dari bahan bening (optis) yang elastik, merupakan lensa cembung berfungsi membentuk bayangan.Iris (otot berwarna) membentuk celah lingkaran yang disebut pupil.
Pupil berfungsi mengatur banyak cahaya yang masuk ke dalam mata. Lebar pupil diatur oleh iris, di tempat gelap pupil membuka lebar agar lebih banyak cahaya yang masuk ke dalam mata.
Retina (selaput jala) terdapat di permukaan belakang mata yang berfungi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang dilihat. Bayangan yang jatuh pada retina bersifat : nyata, diperkecil dan terbalik.
Bintik buta merupakan bagian pada retina yang tidak peka terhadap cahaya, sehingga bayangan jika jatuh di bagian ini tidak jelas/kelihatan, sebaliknya pada retina terdapat bintik kuning.
Permukaan retina terdiri dari berjuta-juta sel sensitif, ada yang berbentuk sel batang berfungsi membedakan kesan hitam/putih dan yang berbentuk sel kerucut berfungsi membedakan kesan berwarna.Otot siliar (otot lensa mata) berfungsi mengatur daya akomodasi mata.
Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke permukaan retina. Oleh sel-sel yang ada di dalam retina, rangsangan cahaya ini dikirimkan ke otak. Oleh otak diterjemahkan sehingga menjadi kesan melihat.
Bagian-bagian mata menurut kegunaan fisis sebagai alat optik :
Kornea merupakan lapisan terluar yang keras untuk melindungi bagian-bagian lain dalam mata yang halus dan lunak.
Aqueous humor (cairan) yang terdapat di belakang kornea fungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata.
Lensa terbuat dari bahan bening (optis) yang elastik, merupakan lensa cembung berfungsi membentuk bayangan.Iris (otot berwarna) membentuk celah lingkaran yang disebut pupil.
Pupil berfungsi mengatur banyak cahaya yang masuk ke dalam mata. Lebar pupil diatur oleh iris, di tempat gelap pupil membuka lebar agar lebih banyak cahaya yang masuk ke dalam mata.
Retina (selaput jala) terdapat di permukaan belakang mata yang berfungi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang dilihat. Bayangan yang jatuh pada retina bersifat : nyata, diperkecil dan terbalik.
Bintik buta merupakan bagian pada retina yang tidak peka terhadap cahaya, sehingga bayangan jika jatuh di bagian ini tidak jelas/kelihatan, sebaliknya pada retina terdapat bintik kuning.
Permukaan retina terdiri dari berjuta-juta sel sensitif, ada yang berbentuk sel batang berfungsi membedakan kesan hitam/putih dan yang berbentuk sel kerucut berfungsi membedakan kesan berwarna.Otot siliar (otot lensa mata) berfungsi mengatur daya akomodasi mata.
Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke permukaan retina. Oleh sel-sel yang ada di dalam retina, rangsangan cahaya ini dikirimkan ke otak. Oleh otak diterjemahkan sehingga menjadi kesan melihat.
Bagian-bagian 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.
Lensa mata merupakan lensa yang kenyal dan fleksibel yang dapat
menyesuaikan dengan objek yang dilihat. Karena bayangan benda harus selalu
difokuskan tepat di retina, lensa mata selalu berubah-ubah untuk menyesuaikan
objek yang dilihat. Kemampuan mata untuk menyesuaikan diri terhadap objek yang
dilihat dinamakan daya akomodasi mata.
daya akomodasi mata
Saat 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. Titik
terdekat yang mampu dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik dekat mata
(punctum proximum/PP). Pada saat melihat benda yang berada di titik dekatnya,
mata dikatakan berakomodasi maksimum. Titik dekat mata disebut juga dengan
jarak baca normal karena jarak yang lebih dekat dari jarak ini tidak nyaman
digunakan untuk membaca dan mata akan terasa lelah. Jarak baca normal atau
titik dekat mata adalah sekitar 25 cm. Adapun,
titik terjauh yang dapat dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik jauh mata
(punctum remotum/PR). Pada saat melihat benda yang berada di titik jauhnya,
mata berada dalam kondisi tidak berakomodasi. Jarak titik jauh mata normal
adalah di titik tak hingga (~).
Daya Akomodasi Mata. Perlu
diketahui bahwa jarak antara lensa mata dan retina selalu tetap. Sehingga dalam
melihat benda-benda pada jarak tertentu perlu mengubah kelengkungan lensa mata.
Untuk mengubah kelengkungan lensa mata, yang berarti mengubah jarak titik fokus
lensa merupakan tugas otot siliar. Hal ini dimaksudkan agar bayangan yang
dibentuk oleh lensa mata selalu jatuh di retina. Pada saat mata melihat dekat
lensa mata harus lebih cembung (otot-otot siliar menegang) dan pada saat
melihat jauh lensa harus lebih pipih (otot-otot siliar mengendor). Peristiwa
perubahan-perubahan ini disebut daya akomodasi.
Daya akomodasi (daya suai) adalah kemampuan otot siliar untuk
menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat
atau jauhnya jarak benda yang dilihat.
Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :
1. titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d 30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal.
2. titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga”.
Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :
1. titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d 30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal.
2. titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga”.
ü
Rabun
Jauh (miopi) dan Cara Memperbaikinya
Orang yang menderita rabun jauh atau miopi tidak mampu melihat
dengan jelas objek yang jauh tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek di
titik dekatnya (pada jarak 25 cm). titik jauh mata orang yang menderita rabun
jauh berada pada jarak tertentu (mata normal memiliki titik jauh tak
berhingga).
Rabun jauh dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa divergen
yang bersifat menyebarkan (memencarkan) sinar. Lensa divergen atau lensa cekung
atau lensa negatif dapat membantu lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan
tepat di retina.
miopi dikoreksi menggunakan lensa
negatif
Jarak fokus lensa dan kuat lensa yang digunakan untuk
memperbaiki mata yang mengalami rabun jauh dapat ditentukan berdasarkan
persamaan lensa tipis dan rumus kuat lensa.
Di sini jarak s adalah
jarak tak hingga (titik jauh mata normal), dan s’ adalah titik
jauh mata (PR). Prinsip dasarnya adalah lensa negatif digunakan untuk memindahkan
(memajukan) objek pada jarak tak hingga agar menjadi bayangan di titik jauh
mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.
Rabun jauh yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Penyebab terbiasa melihat sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca buku (kutu buku) dan lain-lain.
Untuk mata normal (emetropi) melihat benda jauh dengan akomodasi yang sesuai, sehingga bayangan jatuh tepat pada retina.
Mata miopi melihat benda jauh bayangan jatuh di depan retina, karena lensa mata terbiasa tebal.
Mata miopi ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif).
Tugas dari lensa cekung adalah membentuk bayangan benda di depan
mata pada jarak titik jauh orang yang mempunyai cacat mata miopi. Karena
bayangan jatuh di depan lensa cekung, maka harga si adalah negatif. Dari
persamaan lensa tipis, 1/f=1/So+1/Si si adalah jarak titik jauh mata miopi. so
adalah jarak benda ke mataf adalah fokus lensa kaca mata.
ü Rabun Dekat (hipermetropi) dan
Cara Memperbaikinya
Orang yang menderita rabun dekat atau hipermetropi tidak mampu
melihat dengan jelas objek yang terletak di titik dekatnya tapi tetap mampu
melihat dengan jelas objek yang jauh (tak hingga). Titik dekat mata orang yang
menderita rabun dekat lebih jauh dari jarak baca normal (PP > 25 cm).
Rabun dekat tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga
mata perpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh). Rabun dekat mempunyai titik
dekat yang lebih jauh daripada jarak baca normal. Penyebab terbiasa melihat
sangat jauh sehingga lensa mata terbiasa pipih.
Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa cembung (positif).
Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa cembung (positif).
Bayangan yang dibentuk lensa cembung harus berada pada titik dekat
mata penderita rabun dekat. Karena bayangan yang dihasilkan lensa cembung
berada di depan lensa maka harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis,
1/f=1/So+1/Si
si adalah jarak titik jauh mata hipermetropi. so adalah jarak benda ke mataf adalah fokus lensa kaca mata.
si adalah jarak titik jauh mata hipermetropi. so adalah jarak benda ke mataf adalah fokus lensa kaca mata.
ü
Cacat mata hipermetropi
dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan
sinar. Lensa konvergen atau lensa cembung atau lensa positif dapat membantu
lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan tepat di retina.
Berkurangnya daya akomodasi mata seseorang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan mata untuk melihat benda pada jarak tertentu dengan jelas. Cacat mata yang disebabkan berkurangnya daya akomodasi, antara lain rabun jauh, rabun dekat dan rabun dekat dan jauh. Selain tiga jenis itu, masih ada jenis cacat mata lain yang disebut astigmatisma.
Cacat mata dapat dibantu dengan kacamata. Kacamata hanya berfungsi membantu penderita cacat mata agar bayangan benda yang diamati tepat pada retina. Kacamata tidak dapat menyembuhkan cacat mata. Ukuran yang diberikan pada kacamata adalah kekuatan lensa yang digunakan. Kacamata berukuran -1,5, artinya kacamata itu berlensa negatif dengan kuat lensa -1,5 dioptri.
Berkurangnya daya akomodasi mata seseorang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan mata untuk melihat benda pada jarak tertentu dengan jelas. Cacat mata yang disebabkan berkurangnya daya akomodasi, antara lain rabun jauh, rabun dekat dan rabun dekat dan jauh. Selain tiga jenis itu, masih ada jenis cacat mata lain yang disebut astigmatisma.
Cacat mata dapat dibantu dengan kacamata. Kacamata hanya berfungsi membantu penderita cacat mata agar bayangan benda yang diamati tepat pada retina. Kacamata tidak dapat menyembuhkan cacat mata. Ukuran yang diberikan pada kacamata adalah kekuatan lensa yang digunakan. Kacamata berukuran -1,5, artinya kacamata itu berlensa negatif dengan kuat lensa -1,5 dioptri.
hipermetropi dikoreksi menggunakan
lensa positif
Jarak fokus lensa dan kuat lensa yang digunakan untuk
memperbaiki mata yang mengalami hipermetropi dapat ditentukan berdasarkan
persamaan lensa tipis dan rumus kuat lensa.
Di sini jarak s adalah
jarak titik dekat mata normal (25 cm), dan s’ adalah titik
dekat mata (PP). Prinsip dasarnya adalah lensa positif digunakan untuk
memindahkan (memundurkan) objek pada jarak baca normal menjadi bayangan di
titik dekat mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.
ü Mata tua (presbiopi)
Mata tua tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat
jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya akomodasi telah
berkurang akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh
keduanya telah bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan menggunakan
kacamata berlensa rangkap (cembung dan cekung). Pada kacamata dengan lensa
rangkap, lensa negatif bekerja seperti lensa pada kaca mata miopi, sedangkan
lensa positif bekerja seperti halnya pada kacamata hipermetropi.
ü Astigmatisma (mata silindris)
Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik
(irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang
lainnya. Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis. Mata
astigmatisma juga memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek
dari sinar-sinar pada bidang horisontal.Astigmatisma ditolong/dibantu dengan
kacamata silindris.
Pengertian Alat/Benda Optik : Mikroskop, Teropong, Periskop, OHP,
Proyektor Slide, Lup, Dsb
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. Berikut di bawah ini
merupakan arti definisi / pengertian dari beberapa benda / alat optik yang
sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari.
v Lup (kaca pembesar)
Kaca pembesar adalah benda optik yang berguna untuk mengamati
benda kecil agar tampak lebih besar dan jelas dengan menggunakan jenis lensa
positif.
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 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. Ada dua cara memakai lup, yaitu dengan
mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi.
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.
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
Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :
M = PP/f
Keterangan :
M = perbesaran lup
PP= titik dekat mata
f = jarak titik fokus lensa
Melihat dengan mata berakomodasi
Agar 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 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
Agar 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 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
Kaca pembesar atau lup
digunakan untuk melihat benda kecil yang tidak bisa dilihat dengan mata secara
langsung. Lup menggunakan sebuah lensa cembung atau lensa positif untuk
memperbesar objek menjadi bayangan sehingga dapat dilihat dengan jelas.
Bayangan yang dibentuk
oleh lup bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Untuk mendapatkan bayangan
semacam ini objek harus berada di depan lensa dan terletak diantara titik pusat
O dan titik fokus F lensa. untuk menghasilkan bayangan yang
diinginkan, lup dapat digunakan dalam dua macam cara, yaitu dengan mata
berakomodasi maksimum dan dengan mata tidak berakomodasi.
Lup dapat digunakan
dengan mata berakomodasi maksimum untuk mendapatkan perbesaran bayangan yang
diinginkan. Agar mata berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk harus
tepat berada di titik dekat mata (s’ = sn =
jarak titik dekat mata).
Perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh lup dengan mata
berakomodasi maksimum adalah
Dimana P adalah
perbesaran lup, sn adalah jarak titik dekat mata (sn =
25 cm untuk mata normal), dan f adalah jarak fokus lup.
Menggunakan lup dalam
keadaan mata berakomodasi maksimum membuat mata menjadi cepat lelah. Agar mata
relaks dan tidak cepat lelah, lup digunakan dalam keadaan mata tidak
berakomodasi. Untuk mendapatkan perbesaran bayangan yang diinginkan dalam
keadaan mata tidak berakomodasi, bayangan yang terbentuk harus berada sangat
jauh di depan lensa (jarak tak hingga). dalam hal ini objek harus berada di
titik fokus lensa (s = f).
Perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh lup dengan mata tidak
berakomodasi adalah
Dimana P adalah
perbesaran lup, sn adalah jarak titik dekat mata (sn =
25 cm untuk mata normal), dan f adalah jarak fokus lup.
v Mikroskop
Mikroskop adalah alat yang dapat digunakan untuk melihat suatu
benda yang jaraknya dekat dengan ukuran yang sangat kecil (mikron) untuk
diperbesar agar dapat dilihat secara detil. Sifat bayangan yang terjadi yaitu
maya, terbalik dan diperbesar. Biasanya digunakan untuk melihat bakeri, sel,
virus, dan lain-lain.
Penggunaan lup untuk mengamati benda-benda kecil ada batasnya. Jika kita menggunakan lup yang berjarak fokus kecil untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar, bayangan yang diperoleh tidak sempurna. Untuk itu, diperlukan mikroskop. Dengan memakai mikroskop kita dapat mengamati benda atau hewan renik, seperti bakteri dan virus yang tidak dapat dilihat mata secara langsung ataupun dengan memakai lup. Jenis mikroskop mutakhir yang sudah dibuat manusia adalah mikroskup elektron. Dalam subbab ini akan dipelajari mikroskop cahaya yang proses kerjanya memanfaatkan lensa cembung dengan menerapkan pembiasan cahaya.
Mikroskop cahaya mempunyai bagian utama berupa dua lensa cembung.
Lensa yang menghadap benda disebut lensa objektif dan yang dekat ke mata
disebut lensa okuler. Jarak fokus lensa objektif lebih kecil dari jarak fokus
lensa okuler. Selain itu, mikroskop dilengkapi dengan cermin cekung yang
berfungsi untuk mengumpulkan cahaya pada objek preparat yang akan diamati. Untuk
mengatur panjang mikroskop agar diperoleh bayangan dengan jelas digunakan
makrometer dan mikrometer.
Dasar kerja mikroskop
Obyek atau benda yang diamati harus diletakkan di antara Fob dan 2Fob, sehingga lensa obyektif membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan yang dibentuk lensa obyektif merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler berperan seperti lup yang dapat diatur/digeser-geser sehingga mata dapat mengamati dengan cara berakomodasi atau tidak berakomodasi.
Obyek atau benda yang diamati harus diletakkan di antara Fob dan 2Fob, sehingga lensa obyektif membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan yang dibentuk lensa obyektif merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler berperan seperti lup yang dapat diatur/digeser-geser sehingga mata dapat mengamati dengan cara berakomodasi atau tidak berakomodasi.
Pengamatan dengan akomodasi maksimum
Untuk pengamatan dengan akomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus jatuh pada titik dekat mata (PP). Perhatikan gambar !
Untuk pengamatan dengan akomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus jatuh pada titik dekat mata (PP). Perhatikan gambar !
Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa
obyektif dan lensa okuler yaitu:
M = Moby x Mok
M = (Si/So) x (PP/f okuler + 1)
M = Moby x Mok
M = (Si/So) x (PP/f okuler + 1)
Pengamatan dengan mata tidak berakomodasi
Untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus berada pada titik jauh mata.
Untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus berada pada titik jauh mata.
Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa
obyektif dan lensa okuler yaitu:
M = Moby x Mok
M = (Si/So) x (PP/f okuler)
M = Moby x Mok
M = (Si/So) x (PP/f okuler)
Panjang Mikroskop
Panjang mikroskop adalah jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler dirumuskan :
Untuk mata berakomodasi
d = Si (ob) + So (ok)
Keterangan :
d = panjang mikroskop
Si (ob) = jarak bayangan lensa obyektif
So (ok) = jarak benda lensa okuler
Panjang mikroskop adalah jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler dirumuskan :
Untuk mata berakomodasi
d = Si (ob) + So (ok)
Keterangan :
d = panjang mikroskop
Si (ob) = jarak bayangan lensa obyektif
So (ok) = jarak benda lensa okuler
Untuk mata tidak berakomodasi
d = Si (ob) + f (ok)
Keterangan :
d = panjang mikroskop
Si (ob) = jarak bayangan lensa obyektif
f (ok) = jarak fokus lensa okuler
d = Si (ob) + f (ok)
Keterangan :
d = panjang mikroskop
Si (ob) = jarak bayangan lensa obyektif
f (ok) = jarak fokus lensa okuler
Perbesaran bayangan yang
dihasilkan dengan menggunakan lup yang hanya menggunakan sebuah lensa cembung
kurang maksimal dan terbatas. Untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar
diperlukan susunan alat optik yang lebih baik. Perbesaran yang lebih besar
dapat diperoleh dengan membuat susunan dua buah lensa cembung. Susunan alat
optik ini dinamakan mikroskop yang dapat menghasilkan perbesaran sampai lebih
dari 20 kali. Sebuah mikroskop
terdiri atas dua buah lensa cembung (lensa positif). lensa yang dekat dengan
objek (benda) dinamakan lensa objektif, sedangkan lensa yang dekat mata
dinamakan lensa okuler. Jarak fokus lensa okuler lebih besar daripada jarak
fokus lensa objektif.
mikroskop dan bagian-bagiannya
pembentukan bayangan pada mikroskop
Objek yang ingin diamati
diletakkan di depan lensa objektif di antara titik Fobdan
2Fob. Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif adalah I1 yang berada di belakang lensa objektif dan di
depan lensa okuler. Bayangan ini bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar.
Bayangan I1 akan
menjadi benda bagi lensa okuler dan terletak di depan lensa okuler antara pusat
optik O dan titik fokus okuler Fok. Di sini lensa okuler
akan berfungsi sebagai lup dan akan terbentuk bayangan akhir I2 di depan lensa okuler. Bayangan akhir I2 yang terbentuk bersifat maya, diperbesar, dan
terbalik terhadap objek semula.
Perbesaran yang dihasilkan mikroskop adalah gabungan dari
perbesaran lensa objektif dan perbesaran lensa okuler. Perbesaran lensa
objektif mikroskop adalah :
Dimana Pob adalah
perbesaran lensa objektif, s’ob adalah jarak
bayangan lensa objektif dan sob adalah jarak objek
di depan lensa objektif.
Adapun perbesaran lensa okuler mikroskop sama dengan perbesaran
lup, yaitu sebagai berikut.
untuk
mata berakomodasi maksimum
untuk
mata tidak berakomodasi
Dimana Pok adalah
perbesaran lensa okuler, sn adalah jarak titik
dekat mata (untuk mata normal sn = 25 cm), dan fok adalah
jarak fokus lensa okuler.
Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa
objektif dan perbesaran lensa okuler. Jadi,
P = Pob × Pok
Hal-hal penting yang perlu diketahui berkaitan dengan mikroskop:
(1) jarak antara lensa
objektif dan lensa okuler disebut juga panjang tabung (d). panjang
tabung sama dengan penjumlahan jarak bayangan yang dibentuk lensa objektif (s’ob)
dengan jarak benda (bayangan pertama) ke lensa okuler (sok).
d = s’ob + sok
(2) menggunakan mikroskop dengan mata
berakomodasi maksimum berarti letak bayangan akhir berada di titik dekat mata di
depan lensa okuler. Jadi, dapat dituliskan
s’ok =
−sn
(3) menggunakan mikroskop dengan mata
tidak berakomodasi berarti jarak benda di depan lensa okuler (sok )
berada tepat di titik fokus lensa okuler (fok). Jadi, dapat
dituliskan
sok = fok
v Teropong Bintang
Teropong bintang adalah alat yang digunakan untuk melihat atau
mengamati benda-benda di luar angkasa seperti bulan, bintang, komet, dan lain
sebagainya. Sifat bayangannya adalah maya, terbalik dan diperbesar.
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.
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.
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)
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)
Bintang-bintang di langit yang letaknya sangat jauh tidak dapat
dilihat secara langsung oleh mata. Teropong atau teleskop dapat digunakan untuk
melihat bintang atau objek yang letaknya sangat jauh.
Teropong terdiri atas dua
lensa cembung, sebagaimana mikroskop. Pada teropong jarak fokus lensa objektif
lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler (fob > fok).
Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi agar tidak cepat lelah karena
teropong digunakan untuk mengamati bintang selama berjam-jam. Dengan mata tidak
berakomodasi, bayangan lensa objektif harus terletak di titik fokus lensa okuler.
Dengan demikian, panjang teropong (atau jarak antara kedua lensa) adalah
d = fob + fok
dimana fob adalah
jarak fokus lensa objektif dan fok adalah jarak
fokus lensa okuler.
Adapun perbesaran P yang
dihasilkan oleh teropong adalah
v Teropong Bumi
Teropong bumi adalah alat yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda jauh yang ada di permukaan bumi. Bayangan yang terbentuk sifatnya maya, diperbesar dan tegak.
Teropong bumi adalah alat yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda jauh yang ada di permukaan bumi. Bayangan yang terbentuk sifatnya maya, diperbesar dan tegak.
Teropong bumi disebut juga teropong medan.
Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik.
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 .
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)
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)
Adanya lensa pembalik tidak mempengaruhi perbesaran akhir, bayangan akhir bersifat maya, tegak dan diperbesar dengan perbesaran :
M = d = f (ob) / f (ok)
Teropong prisma (binokuler)
Teropong prisma (binokuler)
Teropong prisma (binokuler)
v Teropong prisma
Teropong prisma adalah tropong yang berfungsi untuk melihat benda
yang jauh agar tampak lebih dekat dan terlihat jelas.
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.Beberapa keuntungan praktis dari teropong prisma dibandingkan teropong yang lain :
1. Menghasilkan bayangan yang terang, karena berkas cahaya dipantulkan sempurna oleh bidang-bidang prisma.
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.Beberapa keuntungan praktis dari teropong prisma dibandingkan teropong yang lain :
1. Menghasilkan bayangan yang terang, karena berkas cahaya dipantulkan sempurna oleh bidang-bidang prisma.
2. Dapat dibuat pendek sekali, karena sinarnya bolak-balik 3 kali
melalui jarak yang sama (dipantulkan 4 kali oleh dua prisma).
3. Daya stereoskopis diperbesar, dua mata melihat secara bersamaan
4. Dengan adanya prisma arah cahaya telah dibalikkan sehingg terlihat bayangan akhir bersifat maya, diperbesar dan tegak.
3. Daya stereoskopis diperbesar, dua mata melihat secara bersamaan
4. Dengan adanya prisma arah cahaya telah dibalikkan sehingg terlihat bayangan akhir bersifat maya, diperbesar dan tegak.
v Teropong
pantul astronomi .
Teropong pantul terdiri dari sebuah cermin cekung berjarak fokus
besar sebagai cermin objektif, sebuah lensa cembung sebgai lensa okuler dan
sebuah cermin datar sebagai pembelok arah cahaya dari cermin objektif ke lensa
okuler.
v Teropong
panggung
Teropong panggung terdiri dari dua lensa, yaitu :
- lensa obyektif berup lensa cembung
- lensa okuler berupa lensa cekung
- lensa obyektif berup lensa cembung
- lensa okuler berupa lensa cekung
Dasar kerja dari teropong panggung
Sinar-sinar sejajar yang masuk ke lensa obyektif membentuk bayangan tepat di titik fokus lensa obyektif. Bayangan ini akan berfungsi sebagai benda maya bagi lensa okuler. Oleh lensa okuler dibentuk bayangan yang dapat dilihat oleh mata. Perlu diketahui bahwa bayangan yang dibentuk lensa okuler adalah tegak.
Perhatikan diagram dari proses terbentuknya bayangan benda pada gambar berikut.
Sinar-sinar sejajar yang masuk ke lensa obyektif membentuk bayangan tepat di titik fokus lensa obyektif. Bayangan ini akan berfungsi sebagai benda maya bagi lensa okuler. Oleh lensa okuler dibentuk bayangan yang dapat dilihat oleh mata. Perlu diketahui bahwa bayangan yang dibentuk lensa okuler adalah tegak.
Perhatikan diagram dari proses terbentuknya bayangan benda pada gambar berikut.
maka panjang teropong adalah :
d = f (ob) – f (ok)
d = f (ob) – f (ok)
Perbesaran anguler yang didapatkan adalah sama dengan perbesaran
pada teropong bintang ataupun juga teropong bumi.
M = f (ob) / f (ok)
M = f (ob) / f (ok)
v Periskop Periskop adalah
teropong yang digunakan oleh kapal selam yang pada umumnya digunakan untuk
melihat keadaan sekitar di luar kapal selam.
v Teropong Cermin
Tropong Cermin adalah teropong yang digunakan untuk melihat benda-benda langit antariksa dengan sifat gambar tidak terbalik, diperbesar, maya.
Tropong Cermin adalah teropong yang digunakan untuk melihat benda-benda langit antariksa dengan sifat gambar tidak terbalik, diperbesar, maya.
v Teropong Radio
Teropong radio adalah benda optik yang digunakan untuk melihat benda angkasa di luar angkasa yang jaraknya sangat jauh sekali.
Teropong radio adalah benda optik yang digunakan untuk melihat benda angkasa di luar angkasa yang jaraknya sangat jauh sekali.
v Episkop
Episkop adalah suatu benda yang berguna untuk memproyeksikan gambar yang tidak tembus cahaya dengan sifat bayangan tegak diperbesar.
Episkop adalah suatu benda yang berguna untuk memproyeksikan gambar yang tidak tembus cahaya dengan sifat bayangan tegak diperbesar.
v Proyektor Slide
Proyektor slide adalah alat yang memiliki fungsi menampilkan bayangan sebuah gambar positif yang dapat ditembus cahaya.
Proyektor slide adalah alat yang memiliki fungsi menampilkan bayangan sebuah gambar positif yang dapat ditembus cahaya.
v Overhead
Proyektor / OHP
Over Head Projectror adalah benda yang berguna untuk melihat bayangan gambar diapositif seperti yang umumnya digunakan untuk presentasi di kelas.
Over Head Projectror adalah benda yang berguna untuk melihat bayangan gambar diapositif seperti yang umumnya digunakan untuk presentasi di kelas.
Kamera digunakan manusia untuk merekam kejadian penting atau
kejadian yang menarik. Banyak jenis dan model kamera dapat kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari. Kamera yang dipakai wartawan berbeda dengan yang dipakai
fotografer. Kamera video dipakai dalam pengambilan gambar untuk siaran televisi
atau pembuatan film. Kamera elektronik (autofokus) lebih mudah dipakai karena
tanpa pengaturan lensa. Dewasa ini sudah ada kamera digital yang data gambarnya
tidak perlu melalui proses pencetakan melainkan dapat dilihat atau diolah
melalui komputer.
Bagian-bagian kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :
Bagian-bagian kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :
- lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang difoto
- diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur luasnya
- aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak cahaya
- 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.
Geen opmerkings nie:
Plaas 'n opmerking