Assalamualaikum Wr. Wb

A L A T O P T I K

Daftar Isi

Alat Optik1. Mata : Slide 6 - 262. Lup (Kaca Pembesar) : Slide 27 - 333. Mikroskop : Slide 34 - 374. Teleskop/Teropong : Slide 38 -

405. Kamera : Slide 41 - 44

Pendahuluan

Alat optik banyak digunakan, baik untuk keperluan praktis dalam kehidupan seharihari maupun untuk keperluan keilmuan. Beberapa contoh alat optik antara lain:• Kaca Pembesar (Loupe / Lup)• Kacamata• Teropong• Kamera• Mikroskop• Mata

Dengan mata, kita dapat mengamati objek di sekitar kita secara baik. Namun untuk objek berukuran sangat kecil, mata kita tidak mampu mengamatinya.

Demikian halnya untuk objek yang letaknya sangat jauh, mata tidak dapat mengamatinya secara baik. Jadi mata kita memiliki keterbatasan dalam mengamati suatu objek.

Untuk mengatasi keterbatasan tersebut, digunakan alat optik misalnya Lup dan Mikroskop untuk mengamati benda-benda berukuran kecil, Teleskop untuk mengamati benda-benda yang letaknya sangat jauh agar terlihat jelas.

PENGERTIAN ALAT OPTIK

Alat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan pembiasan dan pemantulan cahaya.

Alat optik dibedakan atas dua jenis, yaitu :1. Alat optik alami, contoh : mata2. Alat optik buatan, contoh :

kamera, lup, mikroskop, teropong, dll.

1. MATA

Pembentukan Bayangan pada Mata :• Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh

lensa mata ke bagian belakang mata yang disebut retina.

• Untuk mengatur agar bayangan selalu jatuh pada retina, lensa dapat menebal dan menipis disesuaikan dengan jarak benda terhadap mata.

• Bayangan yang terbentuk pada retina bersifat nyata, terbalik diperkecil

• 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 terbentuk tepat di retina.

Perubahan Ukuran fokus lensa

Melihat objek yang dekat

Melihat objek yang jauh

Titik dekat dan titik jauh mataMata dapat melihat dengan jelas jika letak benda

berada dalam jangkauan penglihatan,yaitu diantara titik dekat mata (punctum proximum) dan titik jauh mata (punctum remotum).

Titik paling dekat ke mata dimana suatu benda dapat diletakkan dan masih menghasilkan suatu bayangan tajam pada retina ketika mata berakomodasi maksimum disebut titik dekat mata. Orang usia 20-an dengan mata normal memiliki titik dekat kira-kira 25 cm. Titik dekat ini meningkat kira-kira 50cm pada usia 40-an dan 500 cm pada usia 60-an.

Titik jauh mata adalah lokasi paling jauh benda dimana mata yang relaks (mata tidak berakomodasi)dapat momfokuskan benda. Seseorang dengan mata normal dapat melihat benda-benda sangat jauh,seperti planet dan bintang-bintang,dan dengan demikian memiliki titik jauh pada jarak tak berhingga.

Bagian – bagian mata

• Kornea : Bagian depan mata, berfungsi melindungi lensa mata

• Pupil : Celah lingkaran yang dibentuk oleh iris

• Iris : Selaput didepan lensa yang membentuk celah lingkaran(pupil), berfungsi mengatur intensitas cahaya

• Lensa Mata : Sebagai lensa cembung untuk pembiasan cahaya dan membentuk bayangan

• Retina : Sebagai layar tempat bayangan nyata terbalik diperkecil ditangkap lalu disampaikan ke syaraf mata

• Bintik Kuning : Lapisan retina yang mengandung sel-sel peka• Bintik Buta : sel-sel yang yang tidak peka terhadap sel

cahaya• Aqueous humour : cairan yang terdapat diantara kornea dan

lensa mata. Vitreous humour terdapat diantara lensa mata dan retina. Kedua cairan tersebut berfungsi memberi bentuk dan kekukuhan pada mata.

• Vitreus humor : cairan bening yang mengisi rongga mata. fungsinya adalah meneruskan cahaya dari lensa ke retina.

• Otot mata : otot yang menyangga lensa kristalin dan mengatur besar kecilnya lensa.

• Syaraf optik : penerus rangsang cahaya dari retina ke otak. Saraf mata ataupun yang biasa di sebut dengan saraf optik ini memiliki fungsi untuk meneruskan sebuah rangsang cahaya hingga ke otak. Semua informasi yang akan dibawa oleh saraf nantinya diproses di otak. Dan Dengan demikian kita bisa melihat suatu benda.

OPTIKA MATA

1. Ketika mata relaks (tidak berakomodasi), lensa mata pipih sehingga jarak fokusnya paling besar, dan benda yang sangat jauh difokuskan di retina.

2. Agar benda pada jarak berbeda dapat difokuskan dengan cara menebal dan memipihkan lensa mata (akomodasi mata)

3. Bayangan yang terjadi di retina adalah nyata, terbalik, diperkecil.

A. Jadi agar bayangan benda berada di retina perlu adanya perubahan panjang fokus lensa mata atau kekuatan lensa. Proses ini yang disebut sebagai akomodasi.

B. Pada kondisi ini (melihat dekat) mata harus berakomodasi , sedangkan untuk melihat jauh mata mengalami relaksasi total.

Miopi : Mata tidak bisa melihat jauh, karena mata sulit memipih saat tidak berakomodasi, fokus lensa mata terlalu pendek. Dibantu dengan lensa cekungPP = 25 cmPR < ~

Penyakit pada Mata

1. Miopi (Rabun Jauh)

Kekuatan lensa (P) dirumuskan :

Fokus lensa cekung bisa didapat dari persamaan berikut

Karena jarak benda tak hingga (s = ∞), dan jarak bayangan bernilai negatif (maya) dan bernilai sama dengan titik jauh mata, (s’ = -PR), maka :

Sehingga,Keterangan :P = Kekuatan lensa (dioptri)PR = Jarak titik jauh mata (cm)

Jadi, rumus kacamata lensa cekung (miopi) :

• P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)

• f = jarak fokus lensa (m)

• PR= titik jauh (cm)

Hipermetropi: Mata tidak bisa melihat dekat, karena mata mudah memipih saat tidak berakomodasi, fokus lensa mata terlalu panjang. Dibantu dengan lensa cembung.PP > 25 cmPR = ~

2. Hipermetropi (Rabun Dekat)

Kekuatan lensa (P) dirumuskan :

Fokus lensa cembung bisa didapat dari persamaan berikut

Karena jarak bayangan bernilai negatif (maya) yang bernilai sama dengan titik dekat mata, (s’ = -PP), maka :

Keterangan :P = Kekuatan lensa (dioptri)PP = Jarak titik dekat mata (cm)

P = 1 = 4 - 1 f PP

CONTOH SOAL

Tohir tidak dapat membaca pada jarak normal (25 cm). Saat melihat benda, dia bisa melihat dengan jelas jika jaraknya 1 m dan selebihnya. Tentukan daya kacamata yang dibutuhkan Tohir agar dapat melihat pada jarak baca normal. Tentukan pula jarak fokus lensanya!

• Diketahui : S = 25 cm S’ = -PP

= -1 m= -100 cm

• Ditanya : P = ? f = ?

• Jawab : * P = 100 + 100 * f = 100 S S’ p

= 100 – 100 = 100 25 100 3

= 3 dioptri = 33,3cm

Presbiopi: Penurunan kemampuan mata untuk memfokus dengan akibat berupa kesulitan dalam membaca pada jarak normal. Presbiopi ini berhubungan dengan proses penuaan dan biasanya mulai terjadi pada usia pertengahan karena pada usia ini mata mulai kehilangan elastisitas lensanya. Prsebiopi dapat diatasi dengan menggunakan kacamata berlensa bifocal.

PP > 25 cmPR < ~

3. Presbiopi (Mata Tua)

• Disebut juga mata silindris.• Terjadi karena bentuk lensa mata

atau kornea terlalu cembung di salah satu sisinya.

• Bayangan yang terbentuk berada di dua titik, yaitu di bagian depan retina dan belakang mata.

• Dibantu dengan kacamata berlensa silindris.

4. Astigmatisme

Skema Masuknya Sinar pada Mata

Astigmatisme

Cacat mata juga disebabkan oleh penyakit. Seseorang yang berumur panjang suatu waktu dalam hidupnyaakan mengalami pembentukan katarak, yang membuat lensa matanya secara parsial atau secara total buram(tak tembus cahya). Hanya dapat dilakukan operasi pembersihan lensa.

5. Katarak

Penanggulangan

1. Banyak memakan makanan yang mengandung vitamin A, seperti wortel, tomat, dan pepaya.

2. Menonton tv tidak dalam jarak yang terlalu dekat.

3. Menggunakan kacamata atau lensa kontak sesuai penyakit mata.

Lup ada lensa cembung yang memiliki jarak fokus dekat dengan lensanya

Benda yang diletakkan berjarak lebih kecil dari jarak fokusnya

2. LUP (KACA PEMBESAR)

Perbesaran lup

Lup atau kaca pembesar adalah optik yang terdiri atas sebuah lensa cembung. Umumnya lup digunakan untuk melihat angka-angka yang sangat kecil dan banyak digunakan oleh tukang arloji untuk melihat komponen-komponen arloji yang berukuran kecil. Ukuran angular jika kita melihat benda dengan menggunakan lup adalah lebih besar daripada ukuran angular jika kita melihatnya langsung dengan mata. Karena itu lup memiliki perbesaran angular.

Perbesaran angular

Perbesaran angular (Ma) didefinisikan sebagai perbandingan antara ukuran angular benda yang dilihat dengan menggunakan alat optic( ) dan ukuran angular benda yang dilihat tanpa menggunakan alat optic ().

'

M

Mata melihat tanpa lup

Mata melihat dengan lup

Perbesaran Anguler

ns

h

s

h' s

sM n

Perbesaran lup untuk mata berakomodasi pada jarak x

Lup adalah sebuah lensa cembung dan bayangan nya maya,tegak diperbesar. Ukuran angular paling besar oleh mata langsung tanpa lup diperoleh jika benda diletakkan pada titik dekat mata.

Perbesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum

Agar mata yang mengamati benda melaui sebuah lup berakomodasi maksimum maka bayangan harus terletak di titik dekat mata. Dengan demikian s’=-sn dengan sn adalah jarak titik dekat mata pengamat. Dengan demikian ,x=sn dan dengan memasukkan nilai ini ke dalam persamaan diatas kita peroleh rumus perbesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum,

1f

Sn

Contoh soal

Seseorang yang mempunyai titik dekat 30 cm ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan perbesaran sebesar 5 kali, maka jarak fokus lup yang harus digunakan adalah ...

• Diketahui :S = 30cmM = 5 kali menggunakan rumus mata berakomodasi maksimum

• Ditanya : f = ...?

• Jawab : M = Sn + 1 f = 30

f 4

5 = 30 + 1 f = 7,5 cm f

30 = 5-1

Sebuah mikroskop terdri atas susunan dua lensa cembung. Lensa cembung yang dekat dengan benda disebut lensa objektif. Lensa cembung yang dekat dengan mata disebut lensa okuler. Jarak fokus lensa okuler lebih besar daripada jarak fokus lensa objektif.Perbesaran total mikroskop (M) adalah hasil kali antara perbesaran objektif dan okuler :

3. MIKROSKOP

2Fob Fob

Fob 2Fob Fok

Lensa Obyektif

Lensa Okuler

Pembentukan Bayangan pada Mikroskop

KETERANGAN• Benda ditempatkan di ruang 2 lensa obyektif• Bayangan yang terbentuk akan berada dibelakang

lensa obyektif di ruang tiga• Bayangan ini bersifat nyata, terbalik, diperbesar

• Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif

dijadikan benda untuk lensa okuler, sehingga

bayangan ini ditempatkan di ruang satunya lensa

okuler. Bayangan kedua yang dibentuk oleh lensa

okuler akan bersifat maya, tegak diperbesar,

didepan lensa okuler.

PengaturJarak/ fokus

Lensaobyektif

MejapreparatCermincekung

Lensa Okuler

1

'

okob

ob

f

PP

s

sM

okob

ob

f

PP

s

sM

'

Mata Tak Akomodasi (Sok=fok)

okob fsd '

okob ssd '

Mata Akomodasi Maksimum(S’ok=-PP)

Sob = jarak benda ke lensa objektif

Sob’ = jarak bayangan ke lensa objektif

Sn = jarak titik dekat mata normal

fok = jarak fokus lensa okuler

Teropong atau teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis teropong yaitu :Teropong bias, yang terdiri atas beberapa lensaTeropong pantul yang terdiri atas beberapa cermin dan lensa

4. TELESKOP/TEROPO

NG

1.Teropong bias

Teropong jenis ini disebut teropong bias karena sebagai lensa objektif digunakan lensa yang berfungsi membiaskan cahaya. Teropong jenis ini disebut teropong bias karena sebagai lensa objektif digunakan lensa yang berfungsi membiaskan cahaya.

Ada empat macam teropong bias yaitu :• Teropong bintang atau teropong astronomi• Teropong bumi• Teropong prisma atau binokuler• Teropong panggung atau teropong Galileo

2.Teropong pantul

Disebut teropong pantul karena sebagai objektif digunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pemantul cahaya.

Teropong pantul astronomi terdiri atas satu cermin cekung besar satu cermin datar kecil yang diletakkan sedikit didepan titik fokus cermin cekung F dan satu lensa cembung untuk mengamati benda.

Cermin cekung besar akan mengumpulkan cahaya sebanyak mungkin. Akan tetapi sebelum cahaya dikumpulkan dititik fokus F cermin cekung, cahaya dipantulkan dahulu oleh cermin datar menuju ke lensa okuler (lensa cembung).

Pola kerja kamera mirip dengan mata. Seperti halnya mata, bayangan yang dibentuk oleh lensa kamera adalah nyata ,terbalik dan diperkecil. Jika pada mata,retina berfungsi untuk menangkap bayangan nyata,maka pada kamera yang berfungsi untuk menangkap bayangan film. Jika pada mata intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh iris ,maka pada kamera intensitas cahaya yang masuk ke kamera diatur oleh celah diafragma(aperture).

5. KAMERA

Bagian-bagian dari kamera secara sederhana terdiri dari:

• Lensa positif membiaskan cahaya dan membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperkecil.

• Diafragma mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam kamera dengan mengubah ukuran aperturenya.

• Film merupakan media yang menangkap bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa.

Perbandingan Mata dengan Kamera

KAMERA

MATA

Secara umum bagian-bagian kamera sama dengan bagian-bagian mata, namun kedua alat ini memiliki perbedaan dalam hal menempatkan bayangan pada retina/film, perbedaannya adalah:1.mata menggunakan daya akomodasi2.kamera menggunakan pergeseran lensa

Kamera Mata KeteranganLensa Lensa Lensa cembung

Diafragma Iris Mengatur besar kecilnya lubang cahaya

Aperture Pupil Lubang tempat masuknya cahaya

Film Retina Tempat terbentuknya bayangan

Berdasarkan gambar, kemiripan antara kamera dan mata adalah:

A. Kesimpulan Alat‐alat optik adalah alat‐alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik. Misalnya, cermin, lensa, atau prisma. Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya. Beberapa alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop. B. Saran Saran yang dapat penulis sampaikan ialah agar pembaca dapat mengetahui betapa pentingnya alat‐alat optik bagi kehidupan manusia.

Kesimpulan

Daftar Pustaka

http://www.slideshare.net/ahmadilhami5/optik-geometri

http://www.slideshare.net/PhieanaPhieano/ppt-optik

http://www.slideshare.net/Veydipa/kelompok-1-ppt-fisika-alat-optik

http://www.slideshare.net/gitanurul/cahaya-dan-optik-bagian-2-7012007

BIODATA PRIBADI

Nama: Fadila RahayuKelas : XII IPA 2Motto : “before you can see the light, you have to deal with the darkness”*waspaddict*

TERIMA

KASIH