Bab.1 : Alat-alat Optik
• Dengan alat optik, kita dapat melihat benda atau makhluk hidup yang ukurannya sangat kecil
(bakteri dan virus) dan dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh di luar angkasa
(bintang, bulan dan benda langit lainnya), serta merekam beberapa kejadian penting dalam
bentuk film.
• Bagian utama dari alat optik adalah cermin dan lensa, karena prinsip kerjanya mengacu pada konsep pembiasan dan pemantulan cahaya.
• Alat-alat optik dengan prinsip kerja lensa yaitu:
A.Mata
• Mata kita termasuk alat optik yang
memiliki keterbatasan.
• Mata tidak dapat melihat benda yang
ukurannya sangat kecil seperti virus, bakteri, benda-benda yang jauh
seperti bintang dan bulan. Untuk dapat melihat benda tsb. mata
• Mata bekerja dengan dengan cara
menerima, memfokuskan dan
mentransmisikan cahaya melalui lensa untuk menghasilkan bayangan objek yang
dilihatnya.
• Diafragma berfungsi untuk mengatur
banyaknya cahaya yang masuk ke mata
sehingga objek akan nampak jelas dan mata tidak silau.
• Pupil berfungsi jalan pada diafragma yang
merupakan jalan/tempat masuknya cahaya.
• Retina berfungsi sebagai tempat jatuhnya
• Pada retina terdapat sel batang dan sel
kerucut yang berfungsi untuk mengubah energi cahaya menjadi sinyal listrik.
• Mata normal (emetrop), memiliki jarak
terdekat yang dapat difokuskan mata disebut titik dekat mata (PP =
punctum proximum), untuk orang
dewasa 25 cm, untuk anak-anak 10 cm. Adapun jarak terjauh dimana benda
masih dapat terlihat jelas disebut titik jauh mata (PR = punctum remotum)
• Cacat mata adalah gangguan
penglihatan mata karena :
a. menurunnya daya akomodasi, b. tidak meratanya bidang
kelengkungan lensa mata, dan
Contoh cacat mata diantaranya: a. Rabun dekat (hipermetropi)
• Rabuh dekat adalah cacat mata dimana mata
tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya dekat.
• Titik dekat (PP = punctum proximum) agak
lebih besar/jauh dari mata normal (titik dekat > 25 cm, yang menyebabkan sulit membaca.
• Rabun dekat disebabkan oleh lensa mata
yang terlalu pipih sehingga bayangan benda yang terlihat jatuh dibelakang retina
• Rabun dekat dibantu oleh kaca mata
• Gambar 1: sebelum memakai kaca
mata:
• Gambar 2: setelah memakai kaca
b. Rabun jauh (miopi)
• Rabun jauh (miopi) adalah kondisi mata yang tidak dapat
melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh.
• Titik jauh (PR = punctum remotum) tidak berada pada tak
terhingga tetapi pada jarak yang lebih dekat, sehingga benda jauh tidak terlihat jelas (titik jauh < ~ dan titik dekat < 25 cm)) .
• Rabun jauh disebabkan oleh lensa mata yang terlalu
cembung, sehingga bayangan benda yang jauh terfokus (jatuh) terdepan retina.
• Rabun jauh dibantu oleh kaca mata difergen (negatif) atau
lensa cekung.
• Gambar 1: sebelum memakai kaca
mata:
c. Astigmatisma
• Astigmatisma biasanya disebabkan oleh
kornea atau lensa yang kurang bundar sehingga benda titik difokuskan sebagai garis pendek, yang mengaburkan
bayangan.
• Hal ini dikarenakan kornea berbentuk sferis
dengan bagian silindrisnya bertumpuk.
• Astigmatisma dapat ditolong dengan lensa
silindris
• Gambar lensa silindris untuk mata
Pada mata normal dan berakomodasi maksimum
(Lensa mata bisa cembung atau cekung) terdapat persamaan sbb:
1. Jarak fokus kaca mata:
Contoh:
Redi yang menderita rabun dekat mempunyai titik dekat 50 cm. Jika ia ingin membaca dengan jarak normal (25 cm), maka berapa kekuatan lensa kaca mata yang harus dipakai Redi?
Penyelesaian:
Diketahui: s = 25 cm
B. Lup (kaca pembesar)
• Lup/kaca pembesar adalah alat optik yang terdiri atas sebuah lensa cembung.
• Lup digunakan untuk melihat benda-benda kecil, agar tampak lebih besar dan jelas.
• Untuk mata normal dan berakomodasi maksimum,
bayangan yang terbentuk berada pada jarak baca normal (Sn), yaitu 25 cm. oleh karena itu,
perbesaran bayangan pada lup dapat dituliskan M
karena S’ = 25 cm, maka perbesarannya menjadi M
• Lup terbuat dari sebuah lensa
cembung, sehingga persamaan lup sama dengan persamaan lensa
cembung, yaitu sbb: atau
• Pembesaran bayangan (M):
M M M M
• Pembesaran bayangan saat mata berakomodasi
maksimum
Dengan ketentuan: M = Pembesaran
• Menggunakan lup dengan mata
berakomodasi maksimum cepat
menimbulkan lelah. Oleh karena itu, pengamatan dengan menggunakan lup sebaiknya dilakukan dengan
mata tak berakomodasi (mata dalam keadaan rilek)
• Menggunakan lup dengan mata tak
berakomodasi dapat diperoleh bila
benda diletakkan pada titik fokus lup (s = f)
• Untuk mata tak berakomodasi,
• Pembesaran bayangan saat mata tidak
Sn= Titik dekat (cm) f = Fokus lup (cm)
• Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya,
Contoh soal:
Sebuah lup berfokus 5 cm, digunakan untuk mengamati benda yang panjangnya 2 mm. tentukan panjang bayangan benda apabila mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi maksimum!
Penyelesaian:
Diketahui: f = 5 cm
h = 2 mm = 0.2 cmm
Ditanyakan: a. h’ untuk mata tak berakomodasi ?
b. h’ untuk mata berakomodasi makasimum?
Jawab :