Kaca pembesar sebenarnya merupakan lensa konvergen, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.45. Seberapa besar benda akan tampak dan seberapa detail yang bisa kita lihat tergantung pada ukuran bayangan yang dibuatnya pada retina. Sebaliknya juga bergantung pada sudut yang dibentuk oleh benda pada mata. Misalnya sekeping uang loham yang dipegang pada jarak 30 cm dari mata tampak 2 kali lebih tinggi daripada yang dipegang pada jarak 60 cm, karena sudut yang dibuatnya dua kali lebih besar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.45.
Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untuk meletakkan benda lebih dekat ke mata untuk membentuk sudut yang lebih besar, sehingga menghasilkan bayangan yang lebih besar, seperti pada Gambar 12.47 benda diletakkan pada titik focus atau di dalamnya.
Gambar 12.45 Foto kaca pembesar dan bayangan yang dibuatnya
Gambar 12.46 Jarak pandang yang lebih dekat, menghasilkan bayangan
Gambar 12.47
.
Daun dilihat (a) melalui kaca pembesar, dan (b) dengan mata tanpa bantuan, mataterfokus pada titik dekatnya
Pembesaran angular atau daya perbesaran, M untuk kaca pembesar dinyatakan dengan persamaan :
f
N
M
(12.11a)
Sedangkan jika mata terfokus pada titik dekat dinyatakan dengan persamaan
1
f
N
M
(12.11b)
Kita lihat bahwa perbesaran sedikit lebih besar ketika mata terfokus pada titik dekatnya, dan bukan ketika rileks.
Contoh Soal 2 :
Seorang tukang emas menggunakan kaca pembesar yang mempunyai panjang focus 8 cm untuk mendesain perhiasan emas. Perkirakan (a)
Mata terfokus pada jarak v, N= 25 cm untuk mata normal
Mata terfokus pada titik dekat, N=25 cm untuk mata normal
perbesaran ketika mata rileks, dan (b) perbesaran jika mata terfokus pada titik dekatnya N = 25 cm
Penyelesaian :
(a) Mata rileks terfokus pada jarak takberhinga, maka perbesarannya
3X
8
25
f
N
M
#
(b) Perbesaran ketika mata terfokus pad titik dekatnya (N = 25 cm), dan lensa berada di dekat mata, adalah :
X
4
1
8
25
1
f
N
M
#
Teleskop
Teleskop adalah alat yang digunakan untuk memperbesar benda yang sangat jauh, dan umumnya digunakan untuk melihat benda- benda yang berada di ruang angkasa. Galilio adalah orang pertama yang meneliti benda-benda ruang angkasa dengan teleskop ciptaannya. Beliau menemukan penemuan-penemuan yang mengguncang dunia, diantaranya satelit-satelit Jupiter, fase Venus, bercak Matahari, struktur permukaan bulan, dan Bima Sakti yang terdiri-dari sejumlah besar bintang-bintang individu.
Ada beberapa jenis teleskop astronomi, yaitu :
Teleskop Pembias dikenal pula sebagai teleskop Keplerian, terdiri dari dua lensa konvergen yang berada pada ujung-ujung berlawanan dari tabung yang panjang, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.48. Lensa yang paling dekat dengan benda disebut lensa obyektif yang berfungsi sebagai pembentuk bayangan nyata dari benda yang jauh. Bayangan ini terbentuk sangat dekat dengan lensa kedua yang disebut lensa okuler dan berfungsi sebagai pembesar. Dengan demikian lensa okuler memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif untuk membentuk bayangan ke dua yang jauh lebih besar, dan bersifat maya terbalik.
Perbesaran total (perbesaran angular) teleskop adalah okl oby
f
f
M
(12.12)
Untuk mendapatkan perbesaran yang jauh lebih besar, lensa obyektif harus memiliki panjang focus yang panjang dan panjang focus okuler yang pendek. Menurut Gambar 12.26 terlihat bahwa jarak antar lensa adalah foby + fokl.
Teleskop pemantul menggunakan cermin lengkung yang sangat besar sebagai obyektifnya, sedangkan lensa atau cermin okuler dipindahkan, sehingga bayangan bayangan nyata yang dibentuk oleh cermin obyektif dapat direkam langsung pada film.
Teleskop astronomi Gambar 12.48 Teleskop astronomi
(pembias). Cahaya paralel dari satu titik pada benda yang jauh (d0 = v)
difokuskan oleh lensa obyektif pada bidang fokusnya, dan selanjutnya diperbesar oleh lensa okuler untuk membentuk bayangan akhir I2
Gambar 12.49 Teleskop pem- bias di Yarkes Observatory, mempunyai lensa obyektif dengan diameter 102 cm dan panjang tabung teleskop 19 m
Teleskop teristerial, teleskop ini digunakan untuk melihat benda-benda yang ada dibumi, teleskop ini menghasilkan bayangan tegak. Ada dua jenis teleskop teristerial, yaitu :
- Jenis Galilean : okulernya dibuat dari lensa divergen, yang berfungsi memotong berkas yang mengumpul dari lensa obyektif sebelum mencapai fokus, sehingga membentuk bayangan tegak maya.
- Jenis Spyglass : okuler dan obyektifnya terbuat dari lensa konvergen dan lensa ketiganya adalah prisma yang berfungsi memantulkan berkas dengan pantulan internal sempurna, sehingga menghasilkan bayangan tegak.
Teleskop ruang angkasa yang digunakan untuk mempelajari gerakan galaksi-galaksi yang ada di luar angkasa adalah teleskop huble, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.40 dan hasil pemotretanya.
Mikroskop
Mikroskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda- benda yang sangat dekat, seperti halnya teleskop, mikroskop mempunyai lensa obyektif dan okuler, tetapi rancangannya berbeda, karena teleskop ditujukan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh. Pada mikroskop benda diletakkan diluar titik fokus obyektif, sehingga bayangan I1 yang dibentuk oleh lensa obyektif bersifat nyata. Selanjutnya bayangan ini diperbesar oleh okuler menjadi bayangan maya I2 yang sangat besar, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 12.51
Gambar 12.50 (a) Teleskop ruang angkasa (b)
HHaassiill PePemmoottrreettaann TTeelleesskkoopp HHuubbllee ggaallaakkssii SSppiirraall ddaann NNeebbuullaa ((KKoommppaass 2277//44//0055
Gambar 12.51 Diagram berkas mikroskop Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran yang dihasilkan oleh ke dua lensa. Menurut persamaan perbesaran lateral lensa, maka untuk okuler adalah
o okl o i o i oby
d
f
l
d
d
h
h
m
(12.13)Jika kita anggap bahwa mata rileks, perbesaran anguler Mokl adalah
okl okl
f
N
M
(12.14)Di mana titik dekat N = 25 cm untuk mata normal. Karena okuler memperbesar bayangan yang dibentuk oleh obyektif, perbesaran angular total M adalah hasil
kali dari
perbesaran lateral lensa obyektif, moby dikalikan perbesaran anguler, Mokl dari lensa okuleroby okl o okl okl oby okl f . f l N d f l . f N m . M M ¸¸ ¹ · ¨¨ © § ¸¸ ¹ · ¨¨ © §
Mikroskop yang banyak dimanfaatkan untuk industri logam adalah mikroskop optik dengan perbesaran samapai 2000X ditunjukkan pada Gambar 12.52.