• Tidak ada hasil yang ditemukan

makalah aberasi

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "makalah aberasi"

Copied!
31
0
0

Teks penuh

(1)

1

KEGIATAN II

TEORI ABERASI

Aberasi termasuk optik geometris. Pada optik geometris menyediakan aturan mengenai penyebaran sinar yang melalui sistem optik dimana menunjukkan bagaimana sebenarnya muka gelombang akan menyebar dan optik geometris digunakan untuk menjelaskan aspek geometris dari penggambaran cahaya.

Contoh bentuk aberasi antara lain :

a. Aberasi Cahaya : yakni suatu peristiwa dimana telah terjadi pergeseran garis pandang ke suatu bintang dari arah yang sebenarnya. Bila seseorang melihat bintang, ia tidak melihatnya dalam arah garis lurus yang langsung menghubungkan matanya dengan posisi bintang itu dalam keadaan yang sebenarnya. Sedangkan orang itu melihat bintang tersebut dalam posisinya yang semu sedangkan garis yang menghubungkan mata pengamat dengan posisi semu bintang tersebut membentuk suatu sudut kecil dengan garis pandang yang sebenarnya. Posisi semu tersebut bisa terjadi karena kombinasi gerakan bumi terhadap matahari atau bintang dengan kecepatan cahaya.

b. Aberasi Optik atau disebut sesatan gambar merupakan suatu peristiwa dalam mana gambar dibentuk oleh sebuah cermin atau lensa yang menyimpang dari harapan yang ditentukan berdasarkan perhitungan teori pertama. Sesatan gambar yang utama misalnya:

(2)

2 aberasi sferik, koma, distorsi atau salah gambar, astigmatisma serta aberasi kromatik.

c. Aberasi sferik aberasi ini timbul sebagai akibat dari kegagalan lensa dalam membentuk gambar dari sinar pusat dan sinar-sinar yang melalui daerah yang lebih ke pinggir lensa pada satu titik. Perbedaannya terletak dalam hal dimana pada aberasi sferik, benda gambarnya akan berbentuk lingkaran, sedangkan dalam koma gambarnya berbentuk seperti bintang berekor/komet.

Astigmatisma itu sama dengan koma dalam hal bahwa koma itu terbentuk akibat penyebaran gambar dari suatu titik pada suatu bidang yang tegak lurus pada sumbu lensa sedangkan asigmatisma terbentuk sebagai penyebaran gambar dalam suatu arah sepanjang sumbu lensa. Dalam ketiga hal tersebut, gambarnya akan menjadi kabur. Adapun distorsi timbul akibat dari pembesaran yang berbeda dalam arah yang menjauhi sumbu lensa sehingga suatu benda yang tadinya berbentuk garis lurus akan berubah bentuknya menjadi melengkung.

d. Aberasi kromatik timbul akibat perbedaan indeks bias lensa untuk panjang gelombang cahaya yang berbeda cahaya yang terdiri dari berbagai panjang gelombang akan mengalami distorsi atau penguraian warna bila melalui lensa tersebut, dan fokus pun akan berbeda-beda menurut warna dan panjang gelombang tersebut sehingga terbentuklah gambar sesuai dengan masing-masing panjang gelombang itu.

Kita dapat mengetahui bahwa aberasi adalah kelainan bentuk bayangan yang dihasilkan oleh lensa ataupan cermin. Dimana aberasi itu peristiwa bayangan yang dibentuk oleh system optik tidak tepat srupa dengan bentuk bayangan, dengan kata lain aberasi itu penyimpangan bentuk bayangan dari

(3)

3 bentuk bendanya. Kegunaan utama dari lensa dan cermin adalah untuk membentuk bayangan dari sebuah benda.

Pemburaman bayangan dari sebuah obyek tunggal hal itu disebabkan kesalahan dalam sistem optik sehingga bayangan yang terjadi tidak sama dengan bendanya. Hal yang terjadi pada lensa atau cermin kadang – kadang terbentuk bayangan yang tidak dikehendaki, misalnya timbulnya jumbai – jumbai berwarna disekitar bayangan.

Jika semua sinar dari sebuah obyek titik tidak di fokuskan pada sebuah titik bayangan tunggal, bayangan buram yang dihasilkannya disebut aberasi. Menunjukkan sinar-sinar dari sebuah sumber titik pada sumbu utama yang melintasi sebuah lensa tipis dengan permukaan-permukaan melengkung. Sinar-sinar yang mengenai lensa jauh dari sumbu utama dibelokkan lebih dari Sinar- sinar-sinar yang dekat dengan sumbu utama, dengan hasilnya tidak semua sinar-sinar difokuskan pada sebuah titik tunggal. Sebaliknya bayangan tersebut kelihatan sebagai sebuah cakram melingkar.

Ada dua macam aberasi, yaitu aberasi kromatik dan aberasi

sferis :

Pengertian Aberasi Kromatik

Aberasi kromatik merupakan aberasi optik yang dilihat dari sudut pandang dengan penekanan pada sifat optik fisis cahaya. Walaupun pada sebuah kanta dengan bidang speris yang sempurna, setiap bahan kanta mempunyai indeks bias yang berbeda-beda bergantung pada panjang gelombang sinar cahaya yang merambat melaluinya dan menyebabkan sinar cahaya polikromatik tersebut terdispersi dan menyebabkan purple fringe/color

(4)

4 Aberasi kromatik yang seperti ini dapat diminimalkan dengan kanta komposit doublet akromatik dengan bahan low dispersion glass untuk mengatasi aberasi longitudinal (panjang gelombang yang berbeda diproyeksikan ke titik api yang berbeda-beda pada sumbu optis) dan aberasi transversal/lateral (panjang gelombang yang berbeda diproyeksikan ke titik api yang berbeda pada bidang fokal).

Aberasi kromatik, terjadi ketika suatu rentang panjang gelombang terdapat di dalam cahaya (misalnya di dalam cahaya putih) dan terjadi karena suatu lensa tunggal menyebabkan cahaya terdeviasi dalam jumlah tertentu tergantung pada panjang gelombangnya. Maka, suatu lensa akan memiliki titik api yang berbeda untuk panjang gelombang berbeda. Sebagai contoh ekstrim, fokus merah dan fokus biru akan dibentuk dari cahaya putih.

Jenis aberasi kromatik yang lain adalah tampaknya aura berwarna putih kebiruan disekeliling citra obyek. Jika aberasi kromatik di atas terjadi karena dispersi yang disebabkan perbedaan indeks bias, aberasi ini terjadi karena dispersi yang disebabkan karena perbedaan fase pada interferensi antara sinar backlight dan sinar difusinya yang terpantul dari antarmuka obyek.

Jika sinar putih atau polikromatik diarahkan tegak lurus pada lensa akan mengalami pembiasan sekaligus disperse. Hal itu dikarenakan sinar putih terdiri atas berbagai macam warna dengan indeks bias yang berbeda, berkas sinar tersebut akan menyebar dengan sederetan jarak fokus yang berlainan.

Sinar dengan indeks bias terbesar akan mempunyai jarak pada fokus terjauh akan mengakibatkan bayangan yang terbentuk pada lensa akan lebih tajam. Cacat bayangan pada lensa itu akan berpengaruh terhadap indeks bias.

(5)

5 Aberasi kromatik, yang terjadi pada lensa bukan pada cermin, adalah hasil dari variasi indeks bias dengan panjang gelombang. Aberasi kromatik dan aberasi lainnya dapat diperbaiki sebagian dengan menggunakan kombinasi beberapa lensa sebagai ganti sebuah lensa tunggal. Sebagai contoh, sebuah lensa positif dan sebuah lensa negative dengan panjang fokus lebih besar dapat digunakan bersama-sama untuk menghasilkan sebuah sistem lensa pengumpul yang mempunyai aberasi kromatik jauh lebih sedikit dibandingkan sebuah lensa tunggal dengan panjang fokus yang sama. Lensa-lensa kamera yang bagus biasanya berisi elemen-elemen untuk memperbaiki berbagai aberasi yang muncul. . Jarak fokus lensa adalah , berarti jika berkas cahaya putih (polikromatis) jatuh pada lensa maka setelah pembiasan pada sumbu maka akan terjadi susunan warna atau spektrum sehingga terjadi dispersi oleh lensa.

Aberasi kromatik disebabkan oleh variasi – variasi pada indeks bias lensa dengan pangjang gelombang, dapat kita lihat bahwa panjang fokus sebuah lensa bergantung pada indeks biasnya sehinggan berbeda untuk panjang –gelombang yang berbeda. Aberasi kromatik tidak terjadi pada cermin , maka banyak teleskop besar menggunakan cermin daripada menggunakan lensa.

Aberasi kromatik terjadi berdasarkan kenyataan bahwa indeks bias cahaya tergantung pada warna cahaya. Warna biru akan lebih dibiaskan daripada warna merah. Dengan demikian maka jarak fokus untuk masing – masing warna dalam pembentukan bayangan. Pada warna biru mempunyai jarak fokus yang lebih pendek daripada warna merah.

(6)

6 http://id.wikipedia.org/wiki/Aberasi_optik

Kromatik prinsip terjadinya aberasi kromatik dikarenakan fokus lensa yang berbeda – beda untuk tiap warna, akibatnya bayangan yang terbentuk akan tampak berbagai jarak dari lensa. Cara menghilangkan aberasi kromatik adalah dengan gabungan lensa.

Ada dua macam aberasi kromatik, yaitu : - Aberasi kromatik longitudinal - Aberasi kromatik transversal

Aberasi longitudinal adalah perbedaan jarak bayangan sinar merah dan violet .

Aberasi transversal adalah perbedaan tinggi bayangan sinar merah dan violet

Aberasi longitudinal ditentukan oleh:

Cara menghilangkan aberasi kromatis adalah dengan membuat suatu susunan gabungan lensa yang mempunyai sifat aberasi lensa I ditiadakan oleh aberasi lensa II sehingga titik-titik fokus akan berimpitan.

(7)

7

Indeks I lensa I, indeks 2 untuk lensa II.

Sesudah disederhanakan : Jadi,

(8)

8 Dari persamaan (5-38) dan (5-39) didapat:

atau Maka

Apabila disebut daya dispersi.

Jadi daya dispersi lensa I dan lensa II berlawanan tanda. Persamaan (5-40) merupakan syarat yamh harus dipenuhi untuk susunan lensa dublet yang akromatik.

Untuk memperoleh persamaan (5-40)dapat diturunkan denagn cara lain:

Maka

(9)

9 Oleh karena

Maka

, artinya kedua lensa berlawanan jenis (lensa positif dan negatif)

Aberasi Monokromatik

Aberasi monokromatik sering juga disebut aberasi tingkat ketiga adalah aberasi yang terjadi walaupun sistem optik mempunyai kanta dengan bidang speris yang telah sempurna dan tidak terjadi dispersi cahaya. Aberasi monokromatik muncul muncul karena adanya perbedaan panjang lintasan dari sinar-sinar berbeda dari suatu titik objek menuju titik gambar bayangan.

Aberasi Defokus

Aberasi defokus adalah aberasi yang disebabkan karena titik api tidak terletak pada titik fokus paraksial sperisnya, disebut juga titik santir Gauss. Defokus, disebut juga wavefront aberration, dimodelkan dengan kesalahan longitudinal gelombang cahaya yang terjadi karena pergeseran titik api ideal pada bidang fokal menuju titik api pengamatan pada sumbu optis, berikut beserta sperisnya masing-masing yang bersinggungan pada pusat optik kanta. Sinar yang tidak terfokus pada titik api ideal akan merambat menuju bidang fokal secara transversal dan membentuk lingkaran gamang yang kita kenal dengan istilah blur. Aberasi defokus dapat dikurangi dengan membuat sinar insiden terkolimasi dan jarak hiperfokal.

Aberasi kurva medan

Aberasi kurva medan adalah sebuah aberasi pada sistem optik yang mempunyai bidang fokal menyerupai lingkaran atau kurva. Letak titik pusat lingkaran yang terbentuk dari peristiwa astigmatisma terletak pada satu bidang lengkung.

(10)

10 Aberasi Sferis adalah aberasi optik yang dapat dilihat dari sudut pandang dengan titik berat geometri sistem optik. Aberasi semacam ini menghasilkan bayangan yang tidak memenuhi hukum – hukum pemantulan atau pembiasan. Aberasi sferis yaitu gejala kesalahan terbentuknya gejala bayangan yang diakibatkan pengaruh lengkungan pada lensa atau cermin.

Aberasi sferis merupakan hasil dari kenyataan bahwa permukaan melengkung hanya memfokuskan sinar-sinar paraksial (sinar-sinar yang berjalan dekat sumbu utama) pada sebuah titik tunggal. Sinar-sinar non paraksial pada titik dekat yang bergantung pada sudut yang dibuat dengan sumbu utamanya. Beberapa aberasi dapat dihilangkan atau di perbaiki sebagian dengan menggunakan permukaan - permukaan non sferis untuk cermin dan lensa, namun permukaan-permukaan non sferis biasanya lebih sulit dan lebih mahal dibandingkan dengan permukaan sferis.

Aberasi sferis dapat terjadi baik pada cermin atau lensa bila satu benda titik pada sumbu utama tidak membentuk bayangan yang berupa titik, sehingga berkas sejajar tidak dikumpulkan pada suatu titik. Aberasi sferik aberasi ini timbul sebagai akibat dari kegagalan lensa dalam membentuk gambar dari sinar pusat dan sinar-sinar yang melalui daerah yang lebih ke pinggir lensa pada satu titik.

a. Aberasi Sferis pada Cermin.

(11)

11 Sinar-sinar pantul saling berpotongan membentuk bidang lengkung yang meruncing dengan titik puncaknya di titik api f cermin, bidang lengkung ini disebut bidang kaustik.

b. Aberasi Sferis pada Lensa

adiwarsito.files.wordpress.com/2009/10/optika-fisis.do

Sinar-sinar paraksial membentuk bayangan dari P (terletak pada sumbu utama) sedang sinar-sinar yang dekat tepi lensa membentuk bayangan di P0. Sinar-sinar yang ditengah lensa akan membentuk bayangan antara P9 dan P0. Jika sebuah layar ditempatkan tegak lurus sumbu utama, akan terlihat bayangan yang berbentuk lingkaran pada layar itu. Lingkaran terkecil bila layar pada “c c” (Circle of least confusion) dan pada tempat inilah diperoleh bayangan terbaik.

Aberasi sferis disebabkan oleh kecembungan lensa. Sinar – sinar paraksial atau sinar – sinar dari pinggir lensa membentuk bayangan. Aberasi ini dapat dihilangkan dengan menggunakan diafragma yang diletakkan di depan lensa atau dengan lensa gabungan yang terdiri dari dua lensa yang kacanya berlainan.

Aberasi sferis pada cermin dihilangkan dengan menggunakan cermin lengkung sferis. Pada umumnya, mengurangi abersi sferis dengan menggunakan sinar-sinar yang paraksial, pada koma, bayangan yang dibentuk oleh lensa akan berada pada bidang tegak lurus sumbu utama. Aberasi lain yang serupa dengan

(12)

12 koma adalah astigmatisma dan “ curvature of field ”(medan kelengkungan), tetapi bayangan sebuah titik yang tidak berada pada sumbu utama.

Macam-macam aberasi pada lensa. Aberasi sferis , dibagi 2 yaitu aberasi sferis aksial dan aberasi sferis lateral.

 Aberasi sferis aksial menimbulkan ketidakpastian letak bayangan sepanjang arah sumbu optik.

 Aberasi lateral menyebabkan kekaburan bayangan titik sumber sinar berupa bundaran kekaburan pada arah tegak lurus sumbu optik.

Satu contoh dari sebuah permukaan memantul yang non sferis adalah cermin parabolik yang dipantulkan dari sumbu utama. Permukaan-permukaan memantul parabolik biasanya digunakan pada teleskop astronomis yang besar, yang membutuhkan permukaan memantul yang besar untuk mengumpulkan sebanyak mungkin cahaya yang membuat bayangannya sejelas mungkin. Sebuah permukaan parabolik dapat juga digunakan pada sebuah lampu sorot untuk menghasilkan berkas cahaya sejajar dari sumber kecil yang diletakkan pada titik fokus permukaannya

Aberasi koma (comet-shaped image)

(13)

13 Koma adalah aberasi yang terjadi saat citra suatu obyek terproyeksi keluar dari sumbu optis kanta. Cahaya yang merambat menuju kanta dari sudut insiden θ, dari diameter insiden yang mendekati diameter kanta, akan terproyeksi ke titik api yang berbeda dan membentuk citra yang disebut lingkaran komatik , yang menjauhi sumbu optis kanta disebut koma positif dan yang mendekati sumbu optik disebut koma negatif.

Lingkaran komatik terbentuk karena perbedaan rasio pembesaran kanta terhadap panjang gelombang sinar yang merambat melaluinya. Aberasi ini terjadi akibat tidak sanggupnya lensa membentuk bayangan dari sinar di tengah – tengah dan sinar tepi. Berbeda dengan aberasi sferis pada aberasi koma sebuah titik benda akan terbentuk bayangan seperti bintang berekor, gejala koma ini dapat diperbaiki dengan diafragma.

Astigmatisma

(14)

14 Astigmatisma adalah aberasi speris yang menyebabkan sinar cahaya yang merambat melalui kanta ( lensa ) membentuk lebih dari satu titik api pada sumbu optic dan astigmatism yang terjadi saat obyek – obyek berada di luar sumbu utama. Astigmatism merupakan kondisi dimana sinar cahaya tidak direfraksikan dengan sama pada semua meridian. Jika astigmatisma melihat gambaran palang, garis vertikal dan horizontalnya akan tampak terfokus tajam pada dua jarak pandang yang berbeda. Astigmatism bisa dianggap berbentuk seperti bola sepak yang tidak memfokuskan sinar pada satu titik tapi banyak titik. Gejala di mana bayangan benda titik tidak berupa titik tetapi berupa elips atau lingkaran.

Astigmatisma itu sama dengan koma dalam hal bahwa koma itu terbentuk akibat penyebaran gambar dari suatu titik pada suatu bidang yang tegak lurus pada sumbu lensa sedangkan asigmatisma terbentuk sebagai penyebaran gambar dalam suatu arah sepanjang sumbu lensa.

Distorsi

Distorsi adalah aberasi optik yang terjadi pada pemetaan rektilinear antara bidang fokus dan bidang fokal. Distorsi adalah aberasi karena terjadi pembesaran yang berbeda-beda. Pada distorsi terjadi variasi sudut pandang atau sudut liput sepanjang sumbu optis. Gejala di mana bayangan benda yang berbentuk bujur sangkar tidak berbentak bujur sangkar lagi dapat dihindari dengan lensa ganda dan diagfragma di tengahnya

Distorsi terbagi menjadi dua bagian yaitu distorsi barrel dan distorsi pincushion:

 Aberasi ini justru terjadi pada lensa tunggal berdiafragma. Ada dua macam distorsi :

a. Distorsi bantal jarum (Pinchusion), dengan pembesaran seperti gambar dibawah ini.

(15)

15 adiwarsito.files.wordpress.com/2009/10/optika-fisis.do

Distorsi ini terjadi bila diaphragma terletak di belakang lensa.

b. Distorsi tong Anggur (barrel), dengan kelainan perbesaran bayangan seperti gambar dibawah ini.

adiwarsito.files.wordpress.com/2009/10/optika-fisis.do

Distorsi ini terjadi bila bayangan diletakkan di depan lensa. Distorsi ini dihilangkan dengan meletakkan diaphragma ditengah-tengah di antara dua lensa tersebut.

Adapun distorsi timbul akibat dari pembesaran yang berbeda dalam arah yang menjauhi sumbu lensa,sehingga suatu benda yang tadinya berbentuk garis lurus akan berubah bentuknya menjadi melengkung.

(16)

16 1. Suatu prisma gelas flint dengan sudut puncak , disusun dengan prisma gelas

crown dengan sudut puncak P yang merupakan susunan yang akromatik. Tentukan P dan deviasi rata – rata yang dihasilkan oleh susunan prisma tersebut. Gunakan tabel 5 – 2.

C D F Flint Crown 1,6224 1,5146 1,6272 1,5171 1,6385 1,5233 Jawab :

Syarat susunan prisma akromatik : ( - ) = ( - ) δ = ( n – 1 ) P, maka ( - ) = ( - ) ( 1,6385 – 1,6224 ) = ( 1,6385 – 1,6224 ) P

Jadi, P =

= deviasi rata – rata, = ( n – 1 ) P

= - = (1,6272 – 1 ) – (1,5171 – 1) = 0,6272 . 5 – 0,1571 . 9,25

(17)

17

RANGKUMAN

KEGIATAN II

1. Aberasi termasuk optik geometris. Pada optik geometris menyediakan aturan mengenai penyebaran sinar yang melalui sistem optik dimana menunjukkan bagaimana sebenarnya muka gelombang akan menyebar. 2. Bentuk aberasi :  Aberasi Cahaya  Aberasi Optik : - Distorsi  Aberasi sferik :  Aberasi kromatik

3. Aberasi kromatik merupakan aberasi optik yang dilihat dari sudut pandang dengan penekanan pada sifat optik fisis cahaya.

4. Aberasi kromatik disebabkan oleh variasi – variasi pada indeks bias lensa dengan panjang gelombang.

5. Ada dua macam aberasi kromatik, yaitu : - Aberasi kromatik longitudinal - Aberasi kromatik transversal

Aberasi longitudinal adalah perbedaan jarak bayangan sinar merah dan violet .

Aberasi transversal adalah perbedaan tinggi bayangan sinar merah dan violet

(18)

18 Aberasi longitudinal ditentukan oleh:

6. Aberasi monokromatik adalah aberasi yang terjadi walaupun sistem optik mempunyai kanta dengan bidang speris yang telah sempurna dan tidak terjadi dispersi cahaya.

7. Aberasi defokus adalah aberasi yang disebabkan karena titik api tidak terletak pada titik fokus paraksial sperisnya, disebut juga titik santir Gauss.

8. Aberasi kurva medan adalah sebuah aberasi pada sistem optik yang mempunyai bidang fokal menyerupai lingkaran atau kurva. Letak titik pusat lingkaran yang terbentuk dari peristiwa astigmatisma terletak pada satu bidang lengkung.

9. Aberasi sferis pada lensa disebabkan oleh kecembungan lensa. Sinar – sinar paraksial atau sinar – sinar dari pinggir lensa membentuk bayangan. 10. Macam-macam aberasi pada lensa. Aberasi sferis , dibagi 2 yaitu aberasi

sferis aksial dan aberasi sferis lateral.

 Aberasi sferis aksial menimbulkan ketidakpastian letak bayangan sepanjang arah sumbu optik.

 Aberasi lateral menyebabkan kekaburan bayangan titik sumber sinar berupa bundaran kekaburan pada arah tegak lurus sumbu optik.

11. Aberasi koma (comet-shaped image) terjadi saat citra suatu obyek terproyeksi keluar dari sumbu optis kanta.

12. Astigmatism merupakan kondisi dimana sinar cahaya tidak direfraksikan dengan sama pada semua meridian.

(19)

19 13. Distorsi terbagi menjadi dua bagian yaitu distorsi barrel dan distorsi

pincushion:

Distorsi bantal jarum (Pinchusion), terjadi bila diaphragma terletak

di belakang lensa.

Distorsi tong Anggur (barrel), terjadi bila bayangan diletakkan di

(20)

20

GLOSARIUM

Aberasi Cahaya : Suatu peristiwa dimana telah terjadi pergeseran garis pandang ke suatu bintang dari arah yang sebenarnya.

Aberasi defokus : Aberasi yang disebabkan karena titik api tidak terletak pada titik fokus paraksial sperisnya, disebut juga titik santir Gauss.

Aberasi koma : Aberasi yang terjadi saat citra suatu obyek terproyeksi keluar dari sumbu optis kanta.

Aberasi kromatik : Aberasi yang timbul akibat perbedaan indeks bias lensa untuk panjang gelombang cahaya yang berbeda Aberasi longitudinal : Perbedaan jarak bayangan sinar merah dan

violet .

Aberasi monokromatik : Aberasi yang terjadi walaupun sistem optik mempunyai kanta dengan bidang speris yang telah sempurna dan tidak terjadi dispersi cahaya.

Aberasi Optik : Suatu peristiwa dalam mana gambar dibentuk oleh sebuah cermin atau lensa yang menyimpang dari harapan yang ditentukan berdasarkan perhitungan teori pertama.

Aberasi sferik : Aberasi yang timbul sebagai akibat dari kegagalan lensa dalam membentuk gambar dari sinar pusat dan sinar-sinar yang melalui daerah yang lebih ke pinggir lensa pada satu titik.

(21)

21 Aberasi transversal : Perbedaan tinggi bayangan sinar merah dan violet

Area koherensi : Proyeksi volume ke permukaan.

Astigmatisma : Aberasi speris yang menyebabkan sinar cahaya yang merambat melalui kanta ( lensa ) membentuk lebih dari satu titik api pada sumbu optic dan astigmatism yang terjadi saat obyek – obyek berada di luar sumbu utama. Astigmatism merupakan kondisi dimana sinar cahaya tidak direfraksikan dengan sama pada semua meridian.

Distorsi : Aberasi yang disebabkan karena terjadi pembesaran yang berbeda-beda.

Koherensi : Salah satu sifat gelombang yang dapat

menunjukkan interferensi dimana gelombang tersebut selalu sama baik fase maupun arah penjalarannya.

Koherensi waktu : Sifat yang dimiliki dua gelombang yang berasal dari sumber yang sama, yang setelah menempuh lintasan yang berbeda tiba di titik yang sama dengan beda fase yang tetap.

koherensi ruang : Kolerasi silang yang terletak antara dua titik dalam gelombang untuk setiap saat.

Teori koherensi klasik : Model matematika yang dapat menggambarkan efek dari gelombang yang belum diketahui dalam pengukuran intensitas waktu rata – rata.

(22)

22 Volume koherensi : Gelombang tergantung waktu dari untuk setiap bidang cahaya kurang lebih sama pada setiap titik dalam volume cukup kecil dari ruang

Sumber Internet

Alamat website, html, video youtube, mp3 dsb, yang terkait dengan materi ini. http://ciledugbased15152.blogspot.com/2009/02/aberasi.html http://id.wikipedia.org/wiki/Aberasi_optik http://110.138.206.53/bahan-ajar/modul_online/fisika/MO_89/aberasi.htm http://en.wikipedia.org/wiki/Spherical_aberration http://www.youtube.com/watch?v=SrInetyfwm4 http://www.youtube.com/watch?v=EXmaY2txEBo http://www.youtube.com/watch?v=yOR4WHgRfvI http://www.youtube.com/watch?v=E85FZ7WLvao http://www.youtube.com/watch?v=jGbnOanZT-g http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=hmg0obUyZWA&NR=1

(23)

23 Tes Formatif

Soal pilihan ganda

1. yang mana diantara pasangan sumber cahaya berikut yang koheren? (a) dua lilin (b) satu sumber titik dan bayangannya pada cermin datar.(c) dua lubang halus diterangi oleh sumber titik yang sama.

a. tidak koheren, koheren, koheren c. Tidak koheren, tidak koheren, koheren

b.koheren, tidak koheren, koheren d.Koheren, koheren, tidak koheren

2. Dua sumber mikro gelombang koheren yang menghasilkan gelombang dengan panjang gelombang 1,5 cm di bidang xy, satu pada sumbu y di y = 15 cm, dan yang lain di x=3 cm, y=14. Jika sumber sefase, carilah perbedaan fase antara kedua gelombang dari sumber-sumber ini dari titik asal.

a. 1200 c. 1390

b. 1150 d. 1640

3. Suatu cahaya merah ( ) timbul dari filter dan mempunyai deretan gelombang sebanyak 50 pada panjangnya. Berapa bar garis, yang melalui filter?

a. 15 nm c. 12 nm

b. 13 nm d. 11 nm

4. Sebuah filter optis mempunyai pita tersusun hanya sebesar 1,5 nm terpusat pada 500. Dengan cahaya putih. Hitung panjang koherensi dari sinar yang timbul dan bilangan panjang gelombang dalam deretan gelombang.

a. 1,02x10-5 m dan 316,2 c.2,02x10-6 m dan 366,7 b. 2,02x10-4 m dan 366,7 d.2,02x10-4 m dan 326,7

(24)

24 5. Pada tahun 1963 jaseija, javan dan townes mendapatkan stabilitas frekuensi berharga pendek kira-kira sebesar 8 bagian tiap dengan laser, gas He dan Ne pada Hitung waktu koherensi dan panjang koherensinya.

a. 4,8 x 10-2det dan 14,4 x 106 m c. 4,8 x 10-2det dan 1,2 x 108 m b. 2,4 x 10-2det dan 14,4 x 106 m d. 18,6 x 10-6 det dan 12,3 x 106 m 6. Sebuah intrforemeter mechelson di sinari dengan cahaya 643,847nm

dan lebar garis 0,0013nm.harga harag diatas adalah untuk inisial nol SPJO yaitu d= 0, kemudian satu cermin di gerakan dengan perlahan lahan sampai kisinya menghilang.berapa besar perubahan nya?

a. 37 cm c. 40 cm

b. 29 cm d. 31,89 cm

7. Dua gelombang cahaya koheren berinterferensi. Di tempat-tempat terjadinya sinar yang terang, beda fase kedua gelombang tadi sama dengan……… (m=0,1,2,3,….).

a. c. b. d.

8. Sebuah lensa positif mempunyai jarak titik api 25 cm untuk sinar merah. Berapakah jarak titik apinya untuk sinar violet. Nm = 1,60 nv = 1,64

a. 23,44 cm c. 22,0 cm b. 54,6 cm d. 46,88 cm

9. Sebuah lensa plankonveks mempunyai jarak titik api 20 cm untuk sinar merah. Berapa jarak antara titik api sinar merah dan titik api sinar lembayung bila nm = 1,74 dan nl = 1,81 ?

a. 1,50 c. 1,3

b. 1,02 d. 1,73

10. Sebuah lensa positif mempunyai jarak titik api untuk sinar merah. nm =

1,60 nl = 1,64. Berapakah jarak antara titik api merah dan titik api

(25)

25

a. 0,3 c. 1,00

b. 0,625. d. 1,5

11. Sebuah benda berada 16 cm didepan lensa positif. Jarak titik api untuk sinar merah 12 cm. Bila nm = 1,74 dan nu = 1,81. Berapakah jarak antara

bayangan merah dan bayangan ungu yang terbentuk ? a. 10,00 cm c. 21,3 cm

b. 13,176 cm. d. 25 cm

12. Sebuah benda berada di sumbu utama, 2 dm dimuka lensa negatif yang mempunyai jarak titik api 3 dm untuk sinar merah. Berapakah jarak antara bayangan merah dan bayangan violet benda itu ? nm = 1,74 nv =

1,81

a. 4 mm. c. 5

b. 2 mm d. 3

13. Sebuah lensa akromatik terdiri dari sebuah lensa bi-konveks setangkup dari kaca kerona yang dilekatkan pada lensa cekung dari kaca flinta. Jari-jari kelengkungan yang bersamaan 4 dm. Berapakah Jari-jari-Jari-jari

kelengkungan yang lain ?

Berapakah jarak titik api susunan lensa itu ? Kaca kerona nm = 1,51 nv = 1,53

Kaca flinta nm = 1,60 nv = 1,64

a. (2 ; 7,5) c. (tak berhingga ; 9,25 dm). b. (tak terhingga; 10,00) d. (1 ; 9,25)

14. Sebuah lensa akromatik terdiri dari sebuah lensa bikonveks yang setangkup dari kaca kerona (nm = 1,51 nv = 1.53) yang dilekatkan pada

lensa negatif dari kaca flinta (nm = 1,74 nv = 1,81). Bila jari-jari

kelengkungan yang bersamaan 2 dm, maka jari-jari kelengkungan yang lain ? (4,7 dm).dan Jarak titik api susunan lensa tersebut adalah? (3,35 dm).

(26)

26 b. 3,75 dm dan 3,35 dm d. 4,7 dm dan 3,35 dm

15. Sebuah lensa cembung ganda dengan jari-jari r1=+10 cm dan r2=-10 cm

terbuat dari kaca dengan indeks bias 1,53 untuk cahaya biru dan 1,47 untuk cahaya merah. Tentukan panjang fokus lensa ini untuk (a) cahaya merah dan (b) cahaya biru

a. 8 cm dan 10 cm c. 10,6 cm dan 9,43 cm b. 10 cm dan 9 cm d. 11 cm dan 10 cm

Soal-soal Esay

1. Jika diameter matahari membuat sudut pada permukaan bumi. Hitung daerah koherensi, yaitu daerah lingkaran dimana terdapat aperatur dan didapatkan kisi yang jelas. Anggap panjang gelombang rata-rata adalah 550 nm.

2. Sebuah sumber s yang hampir monokhromatis ̅̅̅ berasal dari lampu. Discharge yang terletak di sebuah lubang lingkaran yang berdiameter 0,1 nm pada layar penyinaran percobaan young. Bila jarak antara s daan bidang celah ganda adalah 2 m, berapa jarak pisah a0 dari

apertur supaya kisinya hilang ?

3. Sebuah lampu isotop dengan tekanan rendah Hg198(

) mempunyai lebar pita . Hitung panjang koherensi dan waktu koherensi cahaya dan stabilitas frekuensinya.

4. Turunan persamaan panjang koharensi dari gelombang denagan memekai besaran lebar garis yang sesuai dengan lebar

(27)

27 5. Buatlah susunan lensa yang akromatik ( hitung , , ), yang terdiri

dari lensa crown datar cembung (+), flint cekung – cekung (-) dengan jarak fokus 50 cm.

Kunci Jawaban Tes Formatif

Pilihan ganda 1. A 8. C 15. D 2. D 9. A 3. B 10. D 4. B 11. B 5. A 12. B 6. D 13. A 7. C 14. C Kunci jawaban essay

1. penyelesaian :

Daerah dengan koherensi baik Ac ditunjukkan oleh persamaan :

( )

Dalam radian =0,0087 jadi

[

]

(28)

28 Visibilitas sumber sirkular akan nol jika ̅̅̅̅ dimana adalah sudut pemancaran sumber sudut ini hampir sama dengan perbandingan diameter sumbu terhadap jaraknya dari ∑ , jadi

Maka ( )

Ingat bahwa bila ∑ digerakkan menjauh dari S dan R makin besar, akan berkurang. Ini berarti bahwa walaupun sumber sangat besar (misalnya binatang) dan jaraknya Cukup jauh, tetep bisa di ukur.

3. Penyelesaian Jawab :

Waktu frekuensi : ⁄ Panjang koherensi : Panjang gelombang rata-rata, karena

̅ ⁄

Jadi stabilitas frekuensinya : ̅ 4. Penyelesain Jawab:

(29)

29 Jadi , dan di deperensiasinya ; / = 2 /C

Tanda minus hanyalah menunjukan bahwa perubahan berlawanan dengan perubahan menghilangkan tanda tersebut dan karena /C 2/C

Atau karena C maka 2/;

5. Penyelesaian Jawab : = =?

= ( lensa gabungan)

= ( n – 1 ) K

Syarat lensa akromatik adalah atau (Lensa gabungan)

+ = + ( - 1 ) + ( - 1 ) = ( - 1 ) + ( - 1 ) ( - ) = =

(30)

30 Jadi Jadi, Misal untuk lensa crown Untuk lensa flint

(31)

31 Daftar Pustaka

Aby S, Ganijati.2011. Gelombang dan Optika. Jakarta : Salemba Teknik Giancoli, Douglas C.1999.Fisika, Jilid 2, Edisi ke-5. Jakarta: Erlangga

Halliday, D. dan Resnick, R. 1988 . Fisika, Jilid 2, Edisi ke-3 (terjemahan). Jakarta: Erlangga

Jewett, Serway .2010. Fisika untuk sains dan teknik buku 3, Edisi 6.Jakarta : Salemba Teknik

Laut,B.B.1988.Laser optik non linier. Jakarta : penerbit Universitas Indonesia

Tipler, Paul A.1996.Fisika untuk Sains dan Teknik, Jilid 2, Edisi ke-3.Jakarta : Erlangga

Zemansky, Sears. 1987. Fisika untuk Universitas-III-Optik-Fisika Modern. Jakarta : Binacipta

Referensi

Dokumen terkait

Pada tanggal 14 Januari 2016, kami mencatat marketing sales sebesar Rp 209,9 miliar dari peluncuran The Rosebay, produk low-rise apartment yang terletak di kawasan

Dari analisis di atas dapat disimpulkan bahwa privatisasi yang dapat mendatangkan manfaat bagi pemerintah dan masyarakat Indonesia adalah privatisasi yang mampu meningkatkan

Lesi yang primer atau sekunder dapat terjadi pada kulit muka, bila terdapat herpes pada bibir atau muka yang disertai rasa sakit dan juga disertai sakit gigi,

dengan beberapa orang tua siswa kelas tiga (3) SD/MI di lima sekolah di sekitar wilayah Cicalengka, Rancaekek dan Tanjungsari, diperoleh data bahwa para orangtua murid ini

Aberasi sferis seperti tampak pada Gambar 9.39 adalah penyimpangan pembentukan bayangan dari suatu benda yang terletak di sumbu utama karena bentuk lengkung dari

Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus5. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar

Bayangan yang dihasilkan oleh lensa pembalik ditempatkan tepat pada titik fokus lensa okuler, sehingga bayangan akhir berada di tempat ~. Pembentukan bayangan mata

Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa genotipe toleran intensitas cahaya rendah terutama genotipe Ceneng memiliki daya adaptasi yang lebih tinggi dengan memiliki daun yang