17
BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK A. MATA DAN KACAMATA 1.MATA Mata merupakan alat optik terpenting sebagai indera penglihatan. Bagian-bagian mata, yaitu sebagai berikut: a. Kornea, yaitu bagian depan mata yang berupa lengkungan yang dilapisi selaput (membran) yang kuat dan tembus cahaya. b. Aqueous humor, yaitu cairan di belakang kornea. c. Lensa kristalin, yaitu lensa mat dari bahan bening, dan kenyal. Fungsinya untukmengatur pembiasan cahaya yang masuk ke mata. Lensa ini berbentuk lensa cembung (lensa positif) d. Iris, yaitu selaput yang berfungsi sebagai diafragma, yaiutu mengatur lebar celah mata (pupil) e. Pupil, pengatur jumlah cahaya yang masuk ke mata. Jika cahaya yang masuk sedikit maka pupil membesar. Sebaliknya jika cahaya yang masuk banyak, pupil mengecil. f. Vitreous humor (cairan bening), sebagian besar air. g. Retina, yaitu lapisan yang berisi ujung-ujung saraf yang berasal dari urat saraf optik. Pada bagian tengah retina terdapat bagian yang merupakan bagian palig peka, yaitu bintik kuning. h. Otot siliar, i. Saraf optik Mata Normal Mata normal dapat melihat benda dengan jelas untuk setiap objek yang terletak di antara jarak 25 cm di depan mata sampai jarak tak terhingga. Dalam keadaan bebas (otot-otot mata tidak berkontraksi), mata normal membentuk bayangan nyata di retina dari suatu objek di tempat tak terhingga (lihat gambar 9.1(a)). Sedangkan untuk melihat benda pada jarak terhingga atau dekat, otot-otot pengatur lensa mata berkontraksi membentuk lensa kristialin menjadi lensa cembung (lihat gambar 9.1(b)). Jarak fokus lensa mata menjadi lebih pendek sehingga bayangan dapat terbentuk pada retina. Proses penyesuain lensa mata dengan jarak objek yang diamati disebut akomodasi. Kemampuan mata untuk memperbesar kekuatan lensanya sehingga sesuai dengan jarak objek yang diamati disebut daya akomodasi.

BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Embed Size (px)

DESCRIPTION

BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Citation preview

Page 1: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

A. MATA DAN KACAMATA

1. MATA

Mata merupakan alat optik terpenting sebagai indera penglihatan. Bagian-bagian mata, yaitu sebagai berikut:

a. Kornea, yaitu bagian depan mata yang berupa lengkungan yang dilapisi selaput (membran) yang kuat dan tembus cahaya.

b. Aqueous humor, yaitu cairan di belakang kornea.c. Lensa kristalin, yaitu lensa mat dari bahan bening, dan kenyal.

Fungsinya untukmengatur pembiasan cahaya yang masuk ke mata. Lensa ini berbentuk lensa cembung (lensa positif)

d. Iris, yaitu selaput yang berfungsi sebagai diafragma, yaiutu mengatur lebar celah mata (pupil)

e. Pupil, pengatur jumlah cahaya yang masuk ke mata. Jika cahaya yang masuk sedikit maka pupil membesar. Sebaliknya jika cahaya yang masuk banyak, pupil mengecil.

f. Vitreous humor (cairan bening), sebagian besar air.g. Retina, yaitu lapisan yang berisi ujung-ujung saraf yang berasal dari urat saraf optik. Pada bagian

tengah retina terdapat bagian yang merupakan bagian palig peka, yaitu bintik kuning.h. Otot siliar, i. Saraf optik

Mata NormalMata normal dapat melihat benda dengan jelas untuk setiap objek yang terletak di antara jarak 25 cm di depan mata sampai jarak tak terhingga. Dalam keadaan bebas (otot-otot mata tidak berkontraksi), mata normal membentuk bayangan nyata di retina dari suatu objek di tempat tak terhingga (lihat gambar 9.1(a)). Sedangkan untuk melihat benda pada jarak terhingga atau dekat, otot-otot pengatur lensa mata berkontraksi membentuk lensa kristialin menjadi lensa cembung (lihat gambar 9.1(b)). Jarak fokus lensa mata menjadi lebih pendek sehingga bayangan dapat terbentuk pada retina. Proses penyesuain lensa mata dengan jarak objek yang diamati disebut akomodasi. Kemampuan mata untuk memperbesar kekuatan lensanya sehingga sesuai dengan jarak objek yang diamati disebut daya akomodasi.

Selama mata melihat jauh, mata tidak berakomodasi. Jarak tak terhingga suatu benda yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata normal disebut titik jauh atau punctum remotum (PR). Jarak terdekat suatu benda yag dapat dilihat dengan jelas oleh mata normal disebut titik dekat atau punctum proximum (PP).Jika mata melihat benda yang terletak di titik dekat, mata berakomodasi sekuat-kuatnya atau berakomodasi maksimum.Misal, mata mengamati benda yang berjarak s dari lensa matanya. Mata dapat melihat benda tersebut saat bayangan benda jatuh di retina mata yang berada sejauh s’ dibelakang lensa mata.

Page 2: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

f1

f22F1 F1F2 2F2

R1

R2

O

Persamaan yang digunakan untuk menghitung jarak fokus lensa mata saat mengamati benda jatuh di retina adalah sebagai berikut

1f=1

s+ 1

s' ......................................................(9.1)

Keterangan: s = jarak benda ke lensa mata s’ = jarak retina ke lensa f = jarak fokus lensa mata

catatan:Perlu diketahui bahwa lensa cembung memiliki bagian-bagian yang dapat dilukiskan sebagai berikut:

Keterangan:O = pusat optikR1 = jari-jari kelengkungan permukaan 1R2 = jari-jari kelengkungan permukaan 2F1 = titik api permukaan 1F2 = titik api permukaan 2f1 = jarak fokus 1f2 = jarak fokus 2

contoh soaltentukan fokus lensa mata saat mata mengamati suatu objek yang diletakkan pada:a. Jarak tak hinggab. Jarak bola 25 cm di depan mata jika jarak garis tengah lensa sampai retina 2,5 cm!Penyelesaian:Diketahui: s’= 2,5 cmDitanyakan: a. f = .... (s = ) b. f = .... (s = 25 cm)Jawab:

a.1f=1

s+ 1

s'

1f=1 + 1

2,5

1f= 1

2,5→ f =2,5 cm

Jadi, fokus mata tak berakomodasi adalah 2,5 cm

b.1f=1

s+ 1

s'

1f= 1

25+ 1

2,5

1f= 11

25→ f =2,3 cm

Jadi, fokus mata berakomodasi maksimum adalah 2,3 cm.Sehingga terlihat bahwa mata berakomodasi jarak fokusnya menjadi lebih pendek.

2. Cacat mata

1) Rabun jauh (Miopi)Penderita rabun jauh (miopi) tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya jauh dengan jelas. Hal ini disebabkan lensa tidak dapat dipipihkan sebagaimana mestinya, sehingga sinar-sinar sejajar yang datang dari tempat yang jauh akan membentuk bayangan di depan retina. Titik jauh penderita miopi < ~.Penderita rabun jauh (miopi) dapat ditolong dengan menggunakan kacamata yang berlensa cekung atau negatif. Kekuatan lensa yang digunakan oleh penderita miopi tergantung pada titik jauh penderita. Agar dapat melihat benda-benda pada jarak tak terhingga (~), seperti mata normal, penderita rabun jauh harus menggunakan lensa kacamata yang menghasilkan bayangan di depan lensa pada jarak yang sama denagn titik jauh penderita. Bayangan yang terbentuk bersifat maya sehingga s’ = titik jauh penderita.

Pada lensa cekung berlaku:1f=1

s+ 1

s'dan P=1

f

Dengan: s = titik terjauh mata normal, yaitu ~ s’ = titik terjauh penderita (bernilai negatif (-) karena bayangan yang terlihat maya (dalam

satuan m)

Page 3: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

P = kekuatan lensa kacamata (dioptri)2) Rabun dekat (hipermetropi)

Penderita rabun dekat (hipermetropi) tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat dengan jelas, walaupun mata telah berakomodasi maksimal. Hal ini disebabkaan lensa mata tidak dapat dicembungkan sebagaimana mestinya, sehingga sinar-sinar dari benda yang dekat akan membentuk bayangan di belakang retina. Titik dekat penderita hipermetropi > 25 cm.Penderita rabun dekat dapat digolongkan denagn menggunakan kacamata yang berlensa cembung atau posistif.Kekuatan lensa yang digunakan oleh penderita hipermetropi tergantung pada titik dekat penderita. Agar dapat melihat benda pada jarak baca normal (25 cm), maka penderita rabun dekat harus menggunakan lensa kacamata yang menghasilkan bayangan di depan lensa pada jarak yaang sama dengan titik dekat penderita. Bayangan yang terlihat adalah maya sehingga s’ = titik dekat penderita.Pada lensa cembung berlaku:1f=1

s+ 1

s'dan P=1

f ....................................................................................(9.2)

Dengan: s = titik dekat mata normal, yaitu ~ s’ = titik dekat penderita (bernilai negatif (-) karena bayangan yang terbentuk maya P = kekuatan lensa kacamata (dioptri)

3) Mata Tua (Prebiopi)Mata tua (presbiopi) merupakan penglihatan tidak normal disebabkan oleh berkurangnya daya akomodasi seseorang karena usia lanjut. Penderita presbiopi tidak dapat melihat benda yang terlalu jauh dan terlalu dekat dengan jelas. Penderita presbiopi mempunyai titik dekat > 25 cm dan titik jauh < ~.Penderita presbiopi dapat ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap yaitu lensa cekung di bagian atas dan lensa cembung di bagian bawah.

4) AstigmatismaPenderita astigmatisma tidak mampu melihat garis-garis horizontal danvertikal secara simultan (bersama-sama). Hal ini disebabkan oleh bentuk kornea mata yang tidak berbentuk bola melainkan lebih melengkung pada satu bidang daripada bidang yang lain.Penderita astigmatisma dapat ditolong dengan menggunakan silindris atau kacamata toris.

Selain kacamata, terdapat alat bantu cacat mata yang lain yaitu dikenal dengan lensa kontak, yaitu berupa lembaran plastik tipis yang dirancang untuk dipasang pada kornea.

Cacat mata dapat disembuhkan dengan melakukan operasi dengan menggunakan sinar laser (lasik/laser in-situ keratomileusis) penyinaran sinar laser ini menggunakan teknologi komputer dengan tingkat akurasi yang sangat tinggi untuk mengoreksi gangguan mata (cacat mata).

Page 4: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Sn (25 cm)

s

t

(b)

α

Sn (25 cm)

t

(a)

B. LUP ATAU KACA PEMBESAR

Lup (kaca pembesar) adalah alat optik yang terdiri dari sebuah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil sehingga tampak lebih besar dan jelas.Bayangan yang dihasilkan oleh lup bersifat maya, tegak, dan diperbesar.a. Pengamatan Lup dengan Mata Tak berakomodasi

Perhatikan gambar:

Gambar 9.3 sudut pandang mata (a) tanpa lup, (b) dengan lup

Perbandingan antara sudut pandang dengan lup dan sudut pandang tanpa lup disebut perbesaran angular (Ma)

M a=βα

Karena benda yang diamati kecil maka sudut α dan juga kecil.Untuk sudut-sudut kecil perbandingan sudut dapat dianggap sama denagn perbandingan tangen sudut.Jadi¸

M a=βα

=

tstsn

→ M a=sn

s

.......................................................................................................(9.3)Dengan: Ma = perpesaran sudut

sn = jarak titik dekat pengamataf = jarak fokuss = jarak bendat = tinggi benda

Untuk mata yang tak berakomodasi, bayangan yang dibentuk lup terletak di titik jauh. Untuk mata normal s’ = - ~. Agar bayangan terletak di titik jauh, maka benda harus diletakkan di titik fokus. Jadi, untuk mata yang tak berakomodasi,

s = f dan s’ = - ~

perbesaran sudut (angular) lup untuk mata yang tak berakomodasi adalah

M a=sn

f ........................................................................(9.4)

Dengan: Ma = perpesaran sudutsn = jarak titik dekat pengamataf =jarak fokus

b. Pengamatan lup dengan mata berakomodasi maksimumUntuk mata berakomodasi maksimum, bayangan yang dibentuk lup terletak di titik dekat (s’ = - sn). perpesaran sudut (angular) lup untuk mata yang berakomodasi maksimum adalah

M a=sn

f+1 .................................................................(9.5)

c. Penggunaan lup dengan mata berakomodasi pada jarak xBayangan yang dibentuk lup terletak pada jarak x di depan mata. Jadi s’ = - x. Perbesaran sudutnya adalah

M a=sn

f+

sn

x .............................................................(9.6)

Page 5: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Sifat bayangan lup yaitu maya dan diperbesar.

Contoh soalSeorang tukang arloji memiliki mata normal, memakai lup yang jarak titik apinya 12,5 cm. Tentukan perbesaran angularnya jika:a. Mata berakomodasi maksimum;b. Mata tidak berakomodasi;c. Mata berakomodasi pada jarak 50 cm!

Penyelesaian:Diketahui: sn = 25 cm

f = 12,5 cmditanyakan: Ma

jika:a. Ma (berakomodasi maksimum)b. Ma (tidak berakomodasi)c. Ma (berakomodasi pada jarak 50 cm)

Jawab:a. Mata berakomodasi maksimum

M a=sn

f+1= 25

12,5+1=3 kali

Jadi, perbesaran angularnya jika mata berkomodasi maksimum adalah 3 kali.

b. Mata tidak berakomdasi

M a=sn

f= 25

12,5=2kali

Jadi, perbesaran angularnya jika mata tidak berakomodasi adalah 2 kali

c. Mata berakomodasi pada jarak 50 cms’= - 50 1f=1

s+ 1

s'

112,5

=1s+ 1−50

112,5

+ 150

=1s

1s= 1

10→ s=10 cm

M a=sn

s=25

10=2,5 kali

Jadi, perbesaran angularnya jika mata berkomodasi pada jarak 50 cm adalah 2,5 kali

C. MIKROSKOP

mikroskop sederhana terdiri dari dua lensa positif yang masing-masing disebut lensa objektif, yaitu lensa yang dekat dengan benda yang diamati dan lensa okuler, yaitu lensa yang dekat dengan mata. Lensa okuler pada mikrometer berfungsi sebagai lup. Jarak fokus lensa objektif lebih kecil daripada jarak fokus lensa okuler.

Page 6: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

objektif

okuler

FokFokFob

Fobsok

S’ok

sob S’ob

h

h’’

h’

objektif

okuler

FokFokFob

Fobsok

Sn

sob

S’ob

h

1. Pembentukan bayangan pada Mikroskop

Benda yang diamati dengan mikroskop (preparat) diletakkan di ruang II lensa objektif, sehingga bayangan terbentuk di ruang III, nyata dan diperbesar. Karena mata berakomodasi maka bayangan dari objektif yang merupakan benda untuklensa okuler harus terletak diantara titik fokus dan titik pusat optik okuler ( di ruang I okuler). Bayanagn yang dibentuk okuler di ruang IV, maya dan diperbesar. Jadi, benda yang diamati denagn mikroskop mengalami dua kali perbesaran, yaitu perbesaran oleh lensa objektif dan lensa okuler.

2. Perbesaran Bayangan pada Mikroskopa. Perbesaran linear

Perbesaran linear atau perbesarann panjang adalah perbandingan tinggi bayangan akhir dengan tinggi benda.

M total=h ' 'h

=M ob M ok

karena M ob=h 'h

=|s 'ob

sob|dan M ok=

h ' 'h '

=|s ' ok

sok|,maka

M total=s ' ob

sob

xs 'ok

sok

.........................................................................................(9.7)

Keterangan:Mtotal = perbesaran linear atau panjangs’ob = jarak bayangan objektifsob = jarak benda objektifs’ok = jarak bayangan okulersok = jarak benda okulerMob = perbesaran oleh lensa objektifMok = perbesaran oleh lensa okuler

b. Perbesaran angular

M a=s 'ob

sob

xsn

sok

..................................................................................................(9.8)

Persamaan (9.8) merupakan rumus umum perbesaran angular mikroskop yang berlaku untukmata berakomodasi maupun tidak berakomodasi.

Dari persamaan (9.8) dapat dipisahkan perbesaran sudut untuk mata berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi.

1) Mata berakomodasi maksimum

Page 7: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

objektif

okuler

FokFokFob

Fob

s

Sn

sob

S’ob

h

Contoh soal

Gambar ddiatas merupakan pembentukan baayangan pada mikroskop untuk mata berakomodasi maksimum. Bayangan yang dibetuk lensa okuler tepat di titik dekat mata. Karena lensa okuler mikroskop berfungsi sebagai lup maka untuk mata berakomodasi maksimum, persamaan lensa okuler dapat dinyatkan:

M ok=sn

f ok

+1

M a=s'

ob

sob

(sn

f ok

+1) ...........................................................(9.9)

2) Mata tidak berakomodasi

Bayangan benda oleh objektif tepat di fokus okuler sehingga bayangan yang dibentuk okuler di tempat tak terhingga.Untuk mata tidak berakomodasi perbesaran angular (sudut) pada okuler yang berfungsi sebagai lup dinyatakan:

M ok=sn

f ok

Persamaan (9.9) dirumuskan menjadi:

M a=s 'ob

sob

xsn

f ok

............................................................(9.10)

3. PANJANG MIKROSKOPKarena lensa objektif dan okuler berada pada ujung tabung mikroskop maka panjang mikroskop dirumuskan:

d = s’ob + sok ........................................................(9.11)

keterangan:d = panjang mikroskop

1. Jarak fokus lensa objektif dan okuler sebuah mikroskop masing-masing 5/8 m dan 5 cm. Apabila

mata mengamati preparat dengan berakomodasi maksimum ternyata panjang mikroskop 1416

cm.

Jika jarak titik dekat mata 25 cm, tentukan:a. Perbesaran angular;b. Panjang mikroskop jika mata tidak berakomodasi!Penyelesaian:Diketahui: fob = 5/8 cm fok = 5 cm sn = 25 cm

d = 1416

cm

ditanyakan: a. Ma b. d’jawab:

Page 8: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

a. lensa okulerkarena mata berakomodasi maksimum maka bayangan dari lensa okuler di titik dekat matas’ok = sn = -25 cm.

1f= 1

sok

+ 1

sok'

15= 1

sok

+ 1−25

1

sok

=5+125

→ sok=416

cm

Lensa objektif1f= 1

sob

+ 1

sob'

15= 1

sok

+ 110

1f= 1

sok

+ 1

sok'

15= 1

sok

+ 110

1sob

=16−110

→ sok=23

cm

Jarak bayangan objektifd = s’ob + sok

1416

= s’ob + 416

s 'ob = 10 cm

Perbesaran angular mikroskop

M a=s'

ob

sob( sn

f ok

+1)=1023

x ( 255

+1)=90 kali

Jadi, perbesaran angular mikroskop adalah 90 kali

b. mata tidak berakomodasibayangan dari lensa objektif di fokus okulersok = fok = 5 cm

panjang mikroskop:d’ = s’ob + fok = 10 + 5 = 15 cm

D. TEROPONGTeropong adalah alat optik yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda yang letaknya jauh sehingga tampak lebih dekat dan lebih jelas.

Untuk mengamati benda angkasa, seperti planet, bintang, dan komet digunakan teropong bintang. Sedangkan untuk mengamati benda-benda di bumi yang jauh letaknya digunakan teropong bumi.

1. Teropong Bintanga. Teropong Bias

Teropong bintang disebut juga teropong astronomi atau teleskop. Teropong bintang dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu teropong bias dan teropong pantul.Teropong bias menggunakan dua lensa positif, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Jarak fokus lensa objektif lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler.

1) Pembentukan bayangan untuk mata tidak berakomodasiPengamatan benda-benda angkasa biasanya berlangsung lama, karena itu mata mengamati dengan tidak berakomodasi. Lensa objektif membentuk bayangan dari benda jauh tak terhingga dan jatuh di titik fokusnya. Bayangan itu menjadi benda untuk lensa okuler. Karena mata tidak berakomodasi maka benda okuler harus terletak di fokus okuler. Sinar-sinar yang dibiaskan okuler merupakan berkas sinar sejajar.

Page 9: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Perbesaran angular teropong bias dirumuskan:

M a=f ob

f ok

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektiffok = jarak fokus lensa okuler

panjang teropong merupakan jarak antara lensa objektif dan lensa okulerd = fob + fok

keterangan: d = panjang teropong bintang

2) Pembentukan bayangan untuk mata berakomodasiPembentukan bayangan untuk mata berakomodasi maksimum yaitu maya, diperbesar, dan terbalik.

Perbesaran angular dirumuskan:

M a=f ob

sok

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektifsok = jarak benda lensa okuler

panjang teropong merupakan jarak antara lensa objektif dan lensa okulerd = fob + sok

keterangan: d = panjang teropong bintang

b. Teropong PantulTeropong pantul disebut juga teleskop refleksi. Pada teropong pantul, objektif menggunakan cermin cekung, sedangkan okuler menggunakan lensa positif. Antara objektif dan okuler terdapat cermin datar.

Perbesaran angular teropong untuk mata tidak berakomodasi maksimum, dirumuskan:

M a=f ob

f ok

Page 10: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektiffok = jarak fokus lensa okuler

2. Teropong BumiTeropong bumi disebut juga teropong yojana atau teropong medan. Teropong itu dipaakai untuk mengamati benda-benda dibumi. Teropong bumi menggunakan tiga lensa positif, yaitu lensa objektif, okuler, dan lensa pembalik yang diletakkan di antara lensa objektif dan okuler.

Pembentukan bayangan untuk mata tidak berakomodasi

Pembentukan bayangan untuk mata berakomodasi

Bayangan dari lensa pembalik terletak di titik fokus lensa okuler.

Perbesaran angular teropong:

M a=|s ' ob

f ok|

Jika benda yang diamati di tak hingga maka bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif kedudukannya tepat di titik fokus: s’ob = fob

M a=| f ob

f ok|

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektiffok = jarak fokus lensa okuler

panjang teropong bumid = s’ob + 4fp + fok

ataud = fob + 4fp + fok

keterangan:d = panjang teropong bumifp = jarak fokus lensa pembaliks’ob = jarak bayangan lensa objektif

Bayangan dari lensa pembalik terletak di antara titik fokus dan pusat optik lensa okuler. Bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler nyata, tegak dan diperbesar.Perbesaran angular teropong:

M a=|s ' ob

sok|

Jika benda yang diamati di tak hingga maka bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif kedudukannya tepat di titik fokus: s’ob = fob

M a=| f ob

sok|

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektifsok = jarak benda lensa okuler

panjang teropong bumid = s’ob + 4fp + sok

ataud = fob + 4fp + sok

keterangan:d = panjang teropong bumifp = jarak fokus lensa pembaliks’ob = jarak bayangan lensa objektif

3. Teropong PanggungTeropong panggung disebut juga teropong sandiwara atau teropong Belanda atau teropong Galileo. Teropong itu menggunakan lensa positif sebagai lensa objektif dan lensa negatif sebagai lensa okuler. Bayangan nyata dari lensa objektif merupakan benda maya untuk lensa okuler.

Page 11: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

Pembentukan bayangan untuk mata tidak berakomodasi

Pembentukan bayangan untuk mata berakomodasi

Bayangan nyata yang dibentuk lensa objektif terletak di fokus lensa okulerPerbesaran angular teropong:

M a=|s ' ob

f ok|

Jika benda yang diamati di tak hingga maka bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif kedudukannya tepat di titik fokus: s’ob = fob

M a=| f ob

f ok|

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektiffok = jarak fokus lensa okuler

tanda harga mutlak menunjukkan bahwa perbesaran angular teropong bernilai positif.panjang teropong bumid = s’ob - fok

ataud = fob - fok

keterangan:d = panjang teropong bumis’ob = jarak bayangan lensa objektif

Bayangan dari lensa objektif terletak di antara fokus dan pusat optik lensa okuler. Bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler nyata, tegak,dan diperbesar.

Perbesaran angular teropong:

M a=|s ' ob

sok|

Jika benda yang diamati di tak hingga maka: s’ob

= fob

M a=| f ob

sok|

Keterangan: Ma = perbesaran angular teropong bintangfob = jarak fokus lensa objektiffok = jarak fokus lensa okuler

panjang teropong bumid = s’ob - sok

ataud = fob - sok

keterangan:d = panjang teropong bumis’ob = jarak bayangan lensa objektif

4. Teropong PrismaTeropong prisma menggunakan dua lensa positif sebagai objektif dan okuler serta sepasang prisma segitiga sama kaki yang diletakkan di antara lensa objektif dan okuler.

Pada proses pembalikan itu sinar dari benda mengalami dua kali pembalikan kiri kanan dan atas bawah. Arah perambatannya juga mengalami dua kali pembalikan. Hal itulah yang memperpendek panjang teropong.Sebagai hasilnya,prisma membalikkan bayangan dari lensa objektif dan bayangan akhir yang dibentuk lensa okuler terlihat tegak seperti keadaan benda yang sebenarnya.Teropong prisma dibuat binokuler, yaitu menggabungkan dua teropong secara berdampingan dengan jarak okuler yang disesuaikan dengan jarakmata pengamat.

Page 12: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK

E. KAMERAKamera merupakan alat optik yang menyerupai mata. Elemen-elemen dasar lensa adalah sebuah lensa cembung, celah diafragma, dan film (pelat sensitif). Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan benda, celah diafragma berfungsi untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk, dan film berfungsi untuk menangkap bayangan yang dibentuk lensa. Film terbuat dari bahan yang mengandung zat kimia yang sensitif terhadap cahaya (berubah ketika cahaya mengenai bahan tersebut). Pada mata, ketiga elemen dasar ini menyerupai lensa mata (lensa cembung), iris (celah diafragma), dan retina (film).

Prinsip kerja kamera secara umum sebagai berikut. Objek yang hendak difoto harus berada di depan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma menuju lensa mata. Lensa mata akan membentuk bayangan benda. Supaya bayangan benda tepat jatuh pada film dengan jelas maka letak lensa harus digeser-geser mendekati atau menjauhi film. Mengeser-geser lensa pada kamera, seperti mengatur jarak fokus lensa pada mata (akomodasi). Diagram pembentukan bayangan pada kamera.

Contoh soal:jarak fokus lensa sebuah kamera adalah 50 mm. Kamera tersebut diatur untuk memfokuskan bayangan benda pada jauh tak terhingga. Berapa jauh lensa kamera harus digeser agar dapat memfokuskan bayangan benda yang terletak pada jarak 2,5 m?

Kunci Jawaban :

Ketika digunakan untuk memfokuskan benda yang letaknya jauh di tak terhingga, bayangan benda tersebut akan tepat berada di titik fokus lensa. Dengan kata lain, s' = f = 50 mm. Ketika jarak benda ke lensa, s = 2,5 m = 2.500 mm, bayangannya :

Page 13: BAB 9 ALAT-ALAT OPTIK