ALAT-ALAT OPTIK

 

Pernahkah anda difoto menggunakan kamera? Pernahkah anda melihat jarak jauh menggunakan teropong prisma (keker)? Pernahkah anda melihat benda kecil menggunakan lup atau mikroskop? Tetapi pasti jarang diantara anda melihat pulau dari dalam kapal selam menggunakan periskop. Untuk melihat benda-benda yang sangat kecil seperti mikroorganisme, sel darah, anda membutuhkan alat bantu mikroskop. Demikian juga jika kita mau mengamati benda-benda yang sangat jauh seperti bintang, rasi bintang, bulan dan lain sebagainya kita membutuhkan teleskop. Alat-alat tersebut dan alat-alat lainnya yang menggunakan lensa dan prisma tergolong sebagai alat-alat optik.

Mata

Mata merupakan salah satu alat optik yang dikaruniakan Tuhan kepada kita. Dengan mata kita bisa melihat Indahnya ciptaan Tuhan. Mata terdiri dari tiga organ utama yaitu bola mata, lensa mata dan retina. Diskusikanlah dengan teman sebangku anda mengenai gambar. 8 berikut ini.

  

Tahukah anda bagaimana kita bisa melihat benda-benda disekitar kita? Bagaimana pembentukkan bayangan pada mata?

Berikut ini gambar pembentukan bayangan benda pada retina, lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung.

Perhatikan diagram pembiasan cahaya  pada mata berikut ini.

Sifat-sifat bayangan yang terbentuk di retina: nyata, terbalik, diperkecil, di ruang II

Perhitungan untuk hubungan antara jarak fokus mata, jarak benda dan jarak bayangan benda atau jarak retina ke lensa mata dapat menggunakan rumus sebagai berikut.

 

 

Cacat mata

Seseorang yang mengalami kelainan atau ketidak normalan pada matanya misalkan tidak bisa melihat jauh, tidak bisa melihat dekat atau tidak mampu membedakan garis lurus maka orang tersebut dikatakan mengalami cacat mata atau aberasi. Cacat mata semacam ini dapa ditolong dengan menggunakan kaca-mata, lensa kontak ataupun dengan jalan operasi.

2.          Seseorang penderita rabun dekat (hipermetropi) mempunyai titik dekat 50 cm. berapa kuat lensa kacamata yang harus digunakan agar:

a.      Ia dapat membaca pada jarak normal?

b.      Ia dapt melihat benda dengan jelas pada jarak 30 cm didepan mata?

Diketahui:

PP = 50 cm

Ditanya: P = ....?

Jawab:

 

 

  

Bentuklah kelompok dengan teman sekelas Anda. Satu kelompok terdiri dari 4-5 siswa. Kemudian lakukanlah kegiatan berikut:

1.   Rumuskanlah masalah mengenai alat-alat optik lup, mikroskop, teleskop (teropong bumi, teropong bintang)

2.          Amatilah mengenai permasalahan tersebut  

3.          Lakukan studi literature atau observasi terkait dengan video tersebut (studi literature dan observasi bisa menggunakan buku-buku yang Anda punya)  

4.          Diskusikannlah:

a.      Cara kerja alat optic tersebut!

b.      Gambar pembentukkan bayangan!

c.        Rumus masing-masing alat optic!

 

   

5.          Analisislah dan sajikan hasil tulisan kelompok Anda.

6.          Komunikasikanlah hasil diskusi kelompok Anda didepan kelas secara bergantian.

1.    Lup (Kaca Pembesar)

a.    Sistem Kerja Lup

Lup dibuat dari lensa cembung dengan system kerja sebagai berikut:

-           Benda diletakkan diantara titik focus dan pusat lensa.

-           Lensa membentuk bayangan maya didepan lensa.

-           Bayangan itulah yang dilihat mata.

-           Jika mata melihat dengan berakomodasi maksimum berarti jarak bayangan sama seperti jarak baca normal yaitu jarak titik dekat mata (S’ = - Sn = -25 cm), bayangan bernilai negatif karena maya.

-           Jika jarak mata melihat tanpa akomodasi maka bayanga berada di titik jauh mata (S’ = ~) untuk keadaan ini benda harus diletakkan tepat di focus lup.

2. Mikoskop

Mikroskop tersusun dari dua lensa cembung, yaitu lensa didekat benda disebut lensa obyektif dan lensa didekat mata disebut lensa okuler. Jarak fokus lensa okuler dibuat lebih besar daripada lensa obyektifnya (f_ok  <  f_ob)

mikroskop dan bagian-bagiannya dapat dilihat pada animasi berikut:

 

Perhatikan diagram pembiasan cahaya pada mikroskop sebagai berikut. 

Sifat bayangan akhir pada mikroskop adalah maya, terbalik, diperbesar, di ruang IV okuler atau ~

3.    Teleskop

Teleskop atau alat untuk mengamati benda-benda yang jauh biasanya terdiri  dari :

·           Sebuah lensa (+), sebagai lensa okuler , yaitu lensa yang dekat dengan mata.

·           Sebuah lensa (+), sebagai lensa obyektif, yaitu lensa yang menghadap obyek

Ciri teleskop jarak fokus obyektif  > jarak fokus okuler .

                        f_ob  > f_0k  

 

a.  Teropong Bintang

Teropong bintang mempergunakan dua lensa cembung / positif yaitu : lensa obyektif dan lensa okuler. Benda yang diamati terletak jauh tak terhingga, sehingga bayangan jatuh pada fokus obyektif. Titik fokus obyektif berimpit dengan titik fokus okuler. Jarak fokus obyektif lebih besar  dari jarak fokus okuler.

·      Mata tak berakomodasi

 

Sifat bayangan akhir pada teropong bintang untuk mata tidak berakomodasi  adalah: maya, terbalik, diperbesar, di  tak terhingga ~.

·       Mata berakomodasi maksimum

 

Sifat bayangan akhir pada teropong bintang untuk mata berakomodasi adalah: maya, terbalik, diperbesar, di  ruang IV okuler.

a.   Teropong Bumi

teropong ini terdiri dari 3 buah lensa yaitu :

-       lensa obyektif : terdiri dari lensa positif

-       lensa cembung: berfungsi sebagai lensa pembalik

                         (terletak antara lensa obyektif dan lensa okuler)

-       lensa okuler : terdiri dari lensa positif dan berfungsi sebagai lup

 

·           Untuk mata tidak  berakomodasi

Perhatikan diagram berikut ini.

 

Sifat bayangan akhir pada teropong bumi untuk mata tidak berakomodasi  adalah: maya, tegak, diperbesar, di  tak terhingga ~ 

 

Perhatikan diagram berikut ini. 

Sifat bayangan akhir pada teropong bumi untuk mata berakomodasi  adalah: maya, tegak, diperbesar, di  ruang IV lensa okuler

Untuk menghindari panjang teropong bumi yang berlebihan diciptakan teropong prisma atau sering disebut keker.