ALAT-ALAT OPTIK

ALAT-ALAT OPTIK

A.    MATA

Indikator                          : 1. Mendeskripsikan fungsi dan bagian-bagian mata

                                            2. Melukis bayangan pada mata

                                            3. Menerapkan persamaan-persamaan pada mata

1. Bagian-bagian mata :

a. kornea                    : fungsinya melindungi bagian dalam mata

b. aqueous humor     : fungsinya membiaskan cahaya dan membentuk mata

c. lensa mata              : fungsinya untuk mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan mata

d. iris                           : fungsinya memberi warna pada mata

e. pupil                        : fungsinya mengatur intensitas cahaya yang masuk ke mata

f. vitreous humor       : fungsinya membiaskan cahaya dan membentuk mata

g. retina                      : fungsinya menangkap banyangan

Bayangan yang terbentuk pada mata bersifat nyata, terbalik dan diperkecil

2. Mata normal

1. Titik dekat mata (punctum proximum) adalah titik yang paling dekat dengan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik dekat mata adalah 25 cm

2. Titik jauh mata (punctum remotum) adalah titik yang paling jauh yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauh mata adalah tak berhingga

3. Jangkauan penglihatan mata normal adalah dari 25 cm sampai tak berhingga.
4. Mata akan berakomodasi (lensa mata sangat cembung) pada saat melihat benda pada titik dekat mata
5. Mata tidak berakomodasi (lensa mata sangat pipih) pada saat melihat benda yang sangat jauh

3. Cacat Mata

Cacat mata yang akan kita bahas adalah cacat mata yang diakibatkan karena  kelainan lensa mata

1. Rabun Jauh (miopi)

Penderita miopi diakibatkan karena lensa mata yang terlalu cembung. Ini diakibatkan oleh kebiasan melihat dengan mata berakomodasi maksimum yang terus menerus.

Oleh sebab itu untuk melihat benda yang sangat jauh, bayangan benda tidak jelas. Karena bayangan benda berada di depan retina mata seperti pada gambar.

Cacat mata miopi dapat diatasi dengan menggunakan kacamata lensa cekung. Lensa cekung akan memencarkan cahaya sebelum cahaya masuk ke mata sehingga bayangan jatuh tepat pada retina.

Persamaan yang digunakan untuk menentukan jarak fokus dan kuat lensa kaca mata yang digunakan adalah :

2. Rabun Dekat (hipermetropi)

Penderita hipermetropi diakibatkan karena lensa mata yang terlalu pipih. Rabun dekat memiliki titik dekat lebih besar dari 25 cm dan titik jauh pada jarak tak terhingga.

Penderita hipermetropi tidak bisa melihat benda yang dekat dengan jelas, sedangkan yang jauh dapat dilihat dengan jelas.

      Cacat mata hipermetropi diatasai dengan menggunakan kacamata lensa cembung.Lensa cembung memokuskan cahaya sebelum cahaya masuk ke mata.

Persamaan yang digunakan untuk menentukan jarak fokus dan kuat lensa kaca mata yang digunakan adalah :

3. Mata Tua (presbiopi)

Penderita presbiopi diakibatkan daya akomodasi berkurang akibatnya bertambahnya usia. Titik dekat presbiopi lebih besar dari 25 cm dan titik jauhnya berada pada jarak tertentu. Oleh karena itu penderita presbiopi tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas dan juga tidak dapat membaca pada jarak baca normal.

Mata presbiopi ditolong dengan kacamata berlensa rangkap, untuk melihat jauh dan untuk membaca.

4. Atigmatisma

Penderita astigmatisma disebabkan oleh kornea mata yang tidak sferis (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang daripada bidang lainnya.

Cacat mata astigmatisma dikoreksi dengan kacamata silindris.

            Contoh soal :

1.      Seorang penderita miopi memiliki titik jauh 300 cm. Supaya penderita miopi dapat melihat pada jarak yang sangat jauh, tentukan jarak fokus, kuat lensa dan jenis lensa kacamata yang harus digunakan!

Diket         : PR = 300 cm = 3 m

Dit             : f     = …. ?

                    P    = …. ?

                    Jenis lensa = …. ?

Jawab        :

Jadi lensa kacamata yang harus digunakan adalah lensa cekung dengan jarak fokus 3 m dan kuat lensa 1/3 dioptri

2.      Seorang penderita hipermetropi memiliki titik dekat 100 cm. Supaya penderita hipermetropi dapat membaca pada jarak normal, tentukan jarak fokus, kuat lensa dan jenis kacamata  yang harus digunakan !

Diket         : PP      = 100 cm

                    Sn      = 25 cm

Dit             : f         = …. ?

                    P        = …. ?

                    Jenis lensa = …. ?

Jawab        :

Jadi lensa kacamata yang harus digunakan adalah lensa cembung dengan jarak fokus 1/3 m dan kuat lensa 3 dioptri

VIDEO CACAT MATA

           

          

            Latihan Soal  :

1.      Seseorang yang menderita miopi memiliki titik dekat 20 cm, sedangkan titik jauhnya 50 cm. Agar ia dapat melihat jelas benda yang jauh, tentukan kuat lensa kacamata yang harus digunakan !

2.      Yopi menggunakan lensa kontak yang memiliki jarak fokus 35 cm. Lensa ini dirancang agar dapat membaca majalah yang pada jarak 25 cm, tentukan titik dekat mata Yopi !

  

B.            KACA PEMBESAR (LUP)

  Indikator                       : 1. Mendeskripsikan fungsi lup

                                            2. Melukis bayangan pada lup

                                            3. Menerapkan persamaan-persamaan pada lup

1.        Ukuran Angular atau Sudut Penglihatan

      Ukuran angular benda OA adalah α₁

      Ukuran angular benda OB adalah α₂

      Ukuran angular benda OC adalah α₃

      Dari gambar didapatkan   α₁< α₂ < α₃ dan OA’ < OB’ < OC’, jadi banyangan yang dihasilkan bergantung pada ukuran angular (sudut penglihatan).

      Semakin besar ukuran angular semakin besar banyangan yang dibentuk. Ukuran angular benda dibatasi oleh titik dekat mata. Jadi ukuran angular paling besar pada saat benda berada pada titik dekat.

2.             Perbesaran Angular ( Perbesaran sudut)

Perbesaran angular (Mα) adalah perbandingan antara ukuran angular benda yang dilihat dengan menggunakan alat optic (β) dan ukuran angular benda dilihat tanpa menggunakan alat optic (α).

3.      Perbesaran Lup

Lup atau kaca pembesar adalah alat optic yang terdiri atas sebuah lensa cembung.

a.                  Perbesaran lup untuk mata berakomodasi pada jarak x

                             

       

b.                  Perbesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum

Mata berakomodasi maksimum jika jarak banyangan berada di titik dekat mata.

c.                   Perbesaran lup untuk mata tidak berakomodasi

Mata tidak berakomodasi jika jarak benda berada di titik fokus lup.

Contoh Soal   :

Sebuah lup memiliki lensa dengan kekuatan 20 dioptri. Seorang pengamat dengan titik dekat 30 cm menggunakan lup tersebut. Tentukan letak benda dan perbesaran lup untuk :

a.       mata berakomodasi maksimum

b.      mata berakomodasi maksimum pada jarak 20 cm

c.       mata tidak berakomodasi

d.      mata tidak berakomodasi, tetapi titik jauh pengamat adalah 2 m

               

c.          Letak benda : (untuk mata tidak berakomodasi)

Pada pengamatan dengan mata tidak berakomodasi bayangan benda jatuh di tak berhingga. Agar bayangan jatuh di tak berhingga, maka benda haruslah terletak di titik fokus lup. Jadi :

s = f     atau s = 5 cm

Perbesaran lup :

                       

d.        Letak benda : (untuk mata tidak berakomodasi dengan titik jauh mata 2 m)

Dalam hal ini bayangan harus jatuh di titik jauh mata, yaitu 2 m di depan mata

Jadi s’ = - titik jauh mata = -2 m = -200 cm

       

VIDEO KACA PEMBESAR

    

Latihan soal            :

Jika obyek diletakkan 5 cm didepan suatu lensa cembung maka terbentuk bayangan nyata pada jarak 20 cm dari lensa. Jika lensa digunakan oleh seorang pengamat sebagai lup, tentukan perbesaran lup untuk:

a.       mata berakomodasi maksimum

b.      mata berakomodasi pada jarak 40 cm

c.       mata tidak berakomodasi

C.      MIKROSKOP

      Indikator                    : 1. Mendeskripsikan fungsi mikroskop

                                2. Melukis bayangan pada mikroskop

                                3. Menerapkan persamaan-persamaan pada mikroskop

1.        SKEMA PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA MIKROSKOP

     Mikroskop merupakan sebuah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang renik. Sebuah mikroskop terdiri atas susunan dua buah lensa cembung, yaitu lensa objektif (lensa dekat objek atau benda) dan lensa okuler (lensa dekat mata). Pada mikroskop berlaku bahwa jarak fokus lensa okuler lebih besar daripada jarak focus lensa objektif. Jarak antara lensa objektif dengan lensa okuler disebut panjang mikroskop (dilambangkan dengan huruf d). 

2.        PERBESARAN MIKROSKOP

     Seperti halnya pada lup, ada dua macam perbesan pada mikroskop, yaitu (i) perbesaran dengan  mata berakomodasi maksimum dan (ii) perbesaran dengan mata tak berakomodasi.

      CATATAN :

1.      Pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum, maksudnya bahwa bayangan akhir yang dibentuk lensa okuler terletak di titik dekat mata.

2.      Pengamatan dengan mata tak berakomodasi (mata santai), maksudnya bahwa bayangan akhir yang dibentuk lensa okuler terletak di titik jauh mata. Untuk keperluan tersebut, maka lensa okuler digeser sehingga bayangan oleh lensa objektif terletak di titik focus lensa okuler  

      3.      Pada kedua macam pengamatan ini benda semula tetap diletakkan diantara f_ob dan 2f_ob.

(i)       Perbesaran mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum.

    

Benda yang diamati diletakkan di depan lensa objektif, yaitu antara F_ob dan 2F_ob atau f_ob < s_ob < 2f_ob, sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif terletak di belakang lensa objektif dan bersifat nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan ini dianggap benda oleh lensa okuler. Lensa berfungsi sebagai lup. Bayangan akhir yang dibentuk oleh lensa okuler terletak di depan lensa okuler dan bersifat maya, diperbesar, dan terbalik terhadap arah benda semula

Perbesaran mikroskop (M) merupakan perkalian antara perbesaran oleh lensa objektif (M_ob) dan perbesaran oleh lensa okuler (M_ok). Dengan demikian :

dengan :

M adalah perbesaran total mikroskop

S_ob adalah jarak benda dari lensa objektif

S’_ob adalah jarak bayangan dari lensa objektif

S_n adalah titik dekat mata 

f_ok adalah jarak focus lensa okuler

Panjang  mikroskop (d) :

 (ii) Perbesaran mikroskop dengan mata tak berakomodasi

Contoh Soal

Sebuah mikroskop memiliki lensa okuler degan jarak focus 2,5 cm dan lensa obyektif dengan jarak focus 1,2 cm. Tentukan perbesaran total mikroskop untuk :

a.     mata berakomodasi maksimum

b.    mata tidak berakomodasi .

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler adalah 23 cm

Jawab :

VIDEO PENGGUNAAN MIKROSKOP

QUIZ ALAT-ALAT OPTIK