Alat Optik
Alat optik adalah alat-alat yang menggunakan
lensa dan memerlukan cahaya.
Alat optik yang alami adalah mata kita.
Mata kita memiliki kemampuan untuk melihat
sangat terbatas, yaitu tidak dapat melihat
dengan jelas benda-benda kecil, benda-benda
yang sangat jauh dan tidak dapat merekam apa
yang dilihatnya dengan baik.
Oleh sebab itu mata kita harus dibantu dengan
alat-alat optik buatan seperti kamera, lup,
Mata
Lensa retina pupil kornea iris Bintik buta Syaraf mata Otot akomodasi Bintik kuningMata adalah alat indra kita yang berfungsi
untuk melihat.
Bola mata memiliki diameter kurang lebih 2,5 cm.
Kita memiliki 2 buah mata agar kita dapat melihat benda dengan tiga dimensi dan juga kita dapat menentukan letak suatu benda tanpa mengukurnya
Kornea adalah bagian depan mata yang
berfungsi untuk melindungi mata
Kornea juga membantu terjadinya pembiasan pada lensa mata
Pupil adalah lubang kecil di tengah iris yang
berfungsi mengatur
banyaknya cahaya yang masuk kedalam bola
mata.
Bila cahaya terlalu terang, pupil akan mengecil, dan
sebaliknya bila cahaya kurang (gelap) pupil akan membesar.
Besar-kecilnya pupil dibentuk oleh iris
Iris merupakan bagian mata yang mengatur besar-kesilnya pupil Iris juga memberi warna pada mata seperti hitam dan coklat untuk orang asia, biru dan hijau untuk orang eropa
Lensa mata berfungsi untuk membentuk bayangan pada retina.
Bayangan yang terbentuk harus tepat pada retina sehingga dapat terlihat dengan jelas
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.
Otot akomodasi berfungsi menarik dan mendorng
lensa mata sehingga lensa mata dapat menebal dan menipis.
Retina merupakan layar pada mata untuk
menangkap bayangan yang dibentuk oleh lensa mata
Retina adalah bagian
mata yang peka terhadap cahaya
Bintik kuning merupakan bagian yang paling peka terhadap cahaya. Bila bayangan suatu benda jatuh pada bintik kuning benda akan terlihat
sangat jelas.
Bintik buta merupakan bagian yang tidak peka terhadap cahaya.
Bila bayangan suatu
benda jatuh tepat di bintik buta, maka benda tidak terlihat oleh mata.
Daya Akomodasi
Daya akomodasi mata adalah kemampuan lensa mata untuk menebal dan menipis.
Lensa mata akan menipis bila melihat benda yang menjauh Lensa mata akan menebal bila melihat benda yang
mendekat
Titik terjauh yang dapat dilihat mata disebut punctum remotum. Untuk mata normal jaraknya tak
terhingga.Ketika melihat jauh mata tidak berakomodasi. Titik terdekat yang dapat dilihat mata dengan jelas disebut
Cacat Mata
Rabun jauh (miopi)
Rabun jauh adalah kelainan mata karena
bayangan benda-benda yang jauh jatuh di
depan retina. Hal ini terjadi karena lensa
mata tidak dapat menipis dengan baik.
Rabun jauh dapat dibantu dengan
Cacat Mata
Rabun dekat (hipermetropi)
Rabun dekat adalah kelainan mata karena
bayangan benda-benda yang dekat jatuh
di belakang retina. Hal ini disebabkan
karena lensa mata tidak dapat menebal
dengan baik.
Rabun dekat dapat dibantu dengan
Cacat Mata
Mata tua (presbiopi)
Mata tua adalah kelainan mata karena
bayangan benda tidak jatuh pada retina
baik itu benda dekat maupun benda jauh.
Hal ini disebabkan karena daya
akomodasi lensa mata sudah berkurang.
Mata tua dapat dibantu dengan
Cacat Mata
Silindris (astigmatis)
Astigmatis adalah cacat mata karena mata
tidak dapat melihat dengan baik untuk
garis-garis vertikal dan garis-garis
horisontal. Hal ini disebabkan karena
kornea mata tidak berbentuk bola
Astigmatis dapat dibantu dengan
Perhitungan cacat mata
Cacat mata dapat dibantu dengan
menggunakan kacamata. Kacamata yang
tepat dapat di hitung dengan persamaan:
= +
1 1 1
f s s’
Ket. f = fokus lensa kacamata
s = jarak dekat normal (hipermetropi) = jarak terjauh normal (miopi)
s’ = jarak dekat hipermetropi (negatif) = jarak terjauh miopi (negatif)
P = kekuatan lensa kacamata
Kamera
lensa Diafragma film apertur Range finderLensa pada kamera berfungsi untuk membentuk bayangan pada film
Bayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik, diperkecil
Range finder berfungsi mengatur jarak lensa agar bayangan selalu jatuh tepat pada film
Diafragma berfungsi mengatur besar kecilnya apertur
Apertur berfungsi mengatur
banyaknya cahaya yang masuk kedalam kamera.
Apertur biasa diukur dengan angka f4, f5, f6, f8 dan f11. semakin besar angkanya, apertur semakin kecil.
Film berfungsi untuk
menangkap dan merekam
gambar bayangan benda yang dibentuk oleh lensa.
Kamera merupakan alat optik untuk merekam gambar
bayangan suatu benda.
Persamaan mata dengan kamera
Mata dan kamera memiliki persamaan
sebagai berikut:
- memiliki satu lensa
- memiliki pengatur cahaya
pada mata retina dan pupil
pada kamera diafragma dan apertur
- memiliki layar penangkap bayangan
Persamaan kamera
Kamera memiliki persamaan sama dengan
lensa cembung, yaitu:
= +
1 1 1
f s s’
dan M = =s’ h’
s h
Ket. f = fokus lensa s = jarak benda s’ = jarak film
M = perbesaran bayangan h = tinggi benda
Lup
Lup atau kaca pembesar merupakan alat optik yang paling sederhana yang berfungsi untuk melihat benda-benda yang kecil.
Lup terdiri dari sebuah lensa cembung.
Agar benda tampak lebih besar, benda harus
Persamaan Lup
• Untuk mata tak berakomodasi, benda diletakkan
tepat di titik fokus. Perbesaran dapat dihitung
dengan persamaan:
M =
n
f
Ket. F = fokus lensa
M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.
Persamaan Lup
• Untuk mata berakomodasi maksimum, benda
diletakkan antara titik fokus dengan lensa.
Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan:
M =
n
f
+ 1
Ket. F = fokus lensa
M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.
Mikroskop
Lensa okuler Pengatur Jarak/ fokus Lensa obyektif Meja preparat Cermin cekung Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda mikroskopis (sangat kecil) Mikroskop menggunakan dua buah lensa cembung, yaitu lensa okulerdan lensa objektif.
Lensa okuler adalah lensa positif dengan jarak fokus lebih besar dari lensa
objektif, sehingga
berfungsi sebagai lup (memperbesar bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif.
Tombol ini berfungsi untuk mengatur jarak benda agar fokus.
Lensa obyektif
merupakan lensa positif dengan jarak fokus yang kecil.
Lensa obyektif diarahkan ke objek yang diamati
Meja preparat digunakan untuk meletakkan objek yang akan dilihat. Objek diletakkan dalam kaca preparat dan dijepit di meja preparat.
Cermin cekung digunakan untuk mengumpulkan
Persamaan Mikroskop
Mata tak berakomodasi
. Panjang mikroskop =s’
ob +f
okPerbesarab bayangan =
M = M
obx M
okM = x
S’
obS
obn
f
okPersamaan Mikroskop
Mata berakomodasi.
Panjang mikroskop =
Perbesaran bayangan =
M = M
obx M
oks’
ob+ s
okM = x + 1
S’
obS
obn
f
okTeropong
Teleskop adalah alat optik yang terdiri dari dua lensa positif (objektif dan okuler) yang digunakan untuk melihat
benda-benda yang sangat jauh.
Lensa objektif memiliki fokus yang jauh lebih besar dari fokus lensa okuler
Teleskop ada berbagai jenis seperti: -teropong bintang
-teropong bumi
-teropong panggung / galileo -teropong pantul
Teropong Bintang
Sesuai namanya, teroong ini digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh jaraknya.
Panjang teropong bintang
=
d = f
ob+ f
okPerbesaran bayangan =
M =
fob
fok
Lensa objektif
Pembentukan bayangan pada teropong
bintang
fob
fob fok
fok
Sifat bayangan: - Maya
-Terbalik - lebih dekat
+ +
Teropong Bumi
Teropong ini digunakan untuk melihat objek yang jauh di permukaan bumi.
Teropong ini memiliki 3 lensa positif, yaitu lensa objektif, lensa pembalik dan lensa okuler. Lensa pembalik
berfungsi membalik bayangan yang terbentuk, sehingga bayangan yang dibentuk oleh teropong tidak terbalik
Panjang teropong =
d = f
ob+ 4f
p+ f
okPerbesaran bayangan =
M =
fob
fok
Pembentukan bayangan pada teropong
bumi
fob fp
fok
fok
Sifat bayangan: - Maya
-Tegak
- lebih dekat
+ +
Ob Ok
fob fp
+
Teropong Panggung
Teropong panggung atau galileo merupakan teropong bumi tanpa lensa pembalik. Agar bayangan yang terbentuk
tidak terbalik, maka lensa okulernya menggunakan lensa negatif.
Panjang teropong =
d = fob – fok
Perbesaran bayangan =
M = fob
fok
Pembentukan bayangan pada teropong
panggung
fob
fob fok
fok
Sifat bayangan: - nyata
-Tegak
- lebih dekat
+
Teropong Pantul
Periskop