PERCOBAAN I
PENGENALAN MIKROSKOP
A. Tujuan
1. Mengenal bagian-bagian mikroskop dan fungsinya. 2. Mempelajari pembentukan bayangan pada mikroskop.
B. Dasar Teori
1. Pengertian mokroskop
Mikroskop berasal dari bahasa yunani yakni micron berarti kecil dan scopos berarti tujuan merupakan alat untuk melihat obyek yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang. Pengertian lain dari mikroskop adalah sebuah sistem lensa yang menghasilkan bayangan maya yang diperbesar dari suatu obyek yang kecil (Prasetio, 1992).
2. Sejarah mikroskop
Pada abad XIII Roger bacon (1214-1297) telah mengetahui prinsip pengetahuan optik, ia bekerja dengan memakai lensa sederhana sebagai kaca mata. Pada pegetahuan 1600 Hans dan Zaccharias (putra jerman dari pekerja kaca mata) menemukan mikroskop ganda. Alat ini sangat berbeda dengan mikroskop sederhana yang memakai lensa tunggal. Galileo (1564-1642) mengembangkan teleskop dengan prinsip dasar lensa disusun secara seri. Pada tahun 1965 Robert Hooke mula–mula menulis tentang sel tumbuh-tumbuhan dan jaringan hewan yang diamati dibawah mikroskop ganda.
mikroskop medan gelap (dark-field microscope), ultravioletillumination (1925), electron microscope (1940) dan phase contrastmicroscope (1944).
(Gabriel, 1996) 3. Jenis–jenis mikroskop
Mikroskop terdiri dari lensa-lensa yang diatur sedemikian rupa sehingga gambar dari spesimen yang diperbesar dapat dilihat oleh pengamat. Perbedaan mikroskop terdapat pada panjang gelombang elektromagnetik yang digunakan untuk memproduksi gambar, keadaan lensa dan pengaturan lensa, metode yang digunakan untuk melihat gambar, serta fungsi mikroskop itu sendiri. Mikroskop yang umum digunakan dalam mikrobiologi yaitu :
a. Mikroskop cahaya yaitu mikroskop yang menggunakan cahaya tampak (visible light) sebagai sumber cahaya untuk pengamatan spesimen
b. Mikroskop medan terang merupakan mikroskop cahaya yang umum digunakan untuk mengamati mikroorganisme
c. Mikroskop medan gelap (darkfield microscope) digunakan untuk mengamati mikroorganisme yang tidak dapat diamati dengan mikroskop medan terang
d. Mikroskop pendar (fluoresen) menggunakan sinar ultraviolet sebagai sumber cahaya
e. Mikroskop fase kontras digunakan untuk mengamati strukrur internal mikroorganisme dengan sinar-X dan berguna menambah kontras saat mengamati spesimen yang transparan
f. Mikroskop elektron digunakan untuk mengamati objek yang berukuran lebih kecil dari 0,2 mm, menggunakan berkas elektron yang mempunyai panjang gelombang pendek sebagai sumber pencahayaan (Pratiwi, 2008). 4. Bagian mikroskop dan fungsinya
dalam penggunaannya adalah bagian mikroskop yang mengatur pembesaran dan bagian mikroskop yang mengatur cahaya (Gabriel, 1996).
a. Bagian mikroskop yang mengatur pembesaran
Pembesaran dari suatu mikroskop merupakan hasil dari dua lensa yaitu lensa objektif yang terletak di dekat objek, dan lensa okuler yang terletak di bagian atas di dekat mata orang yang melihatnya (Fardiaz, 1992).
1) Lensa objektif
Lensa objektif memegang peranan sangat penting dalam sistem lensa mikroskop. Kebanyakan mikroskop mempunyai tiga sampai empat buah lensa objektif yang terpasang pada bagian bawah “ body-tube” mikroskop yang sewaktu-waku dapat diganti sesuai dengan kebutuhan (Gabriel, 1996).
Untuk memperoleh berbagai tingkat pembesaran, setiap mikroskop pada umumnya dilengkapi dengan tiga buah lensa objektif yang dipasang pada nosepiece yang dapat diputar, yaitu lensa objektif berkekuatan rendah (low power, 16 mm) yang ditandai dengan angka 10× pada bagian luarnya dan mempunyai jarak kerja 5-8,3 mm. Lensa objektif berkekuatan tinggi (high dry, 4 mm) yang ditandai dengan angka 40×, 43×, 44×, atau 45×, dan mempunyai jarak kerja 0,46-0,72 mm. Lensa objektif minyak immersi (immersion oil, 1,8 mm) yang ditandai dengan angka 95×, 97×, atau 100× dan mempunyai jarak kerja 0,13-0,14 mm (Fardiaz, 1992).
2) Lensa okuler
Okuler mikroskop atau eyepiece microscope terletak diatas tabung mikroskop yang dipakai pengamat untuk melihat bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Lensa pada okuler mempunyai fungsi memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh objektif. Lensa pada okuler mempunyai fungsi memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh objektif. Di atas atap okuler tertera 5×, 10×, 15×. Okuler dengan pembesaran ke atas sangat baik bila dikombinasikan dengan objektif yang berkualitas tinggi, apabila dengan objektif yang berkualitas rendah, pembesaran yang dihasilkan oleh okuler akan jelek. Total pembesaran bayangan dari pengamatan benda adalah hasil perkalian antara pembesaran objektif dengan pembesaran okuler. Misalnya objektif mempunyai pembesaran 40×, okuler mempunyai pembesaran 5× maka total pembesaran yang dihasilkan adalah 200 kali.
(Gabriel, 1996) 3) Tabung badan mikroskop (body tube of microscope)
Tabung badan mikroskop disebut pula draw tube atau tabung gambar yang memisahkan objektif dengan okuler. Tiap mikroskop akan berfungsi apabila mempunyai panjang tabung badan tertentu. Apabila panjang tabung badan mikroskop dibuat lebih panjang dari ketentuan maka bayangan akan tampak buram. Tabung badan mikroskop dibagi dalam dua macam yaitu tabung mekanis (mechanical tube) mempunyai panjang 160 mm. Dan tabung optik (optical tube) mempunyai panjang kurang dari 160 mm.
(Gabriel, 1996) b. Bagian mikroskop yang mengatur cahaya
mikroskop yang mengatur cahaya adalah cermin datar, cermin cekung, kondensor dan diagfragma iris, coarse atau alat pengatur fokus secara kasar dan fine adjustment atau alat pengatur fokus secara halus.
(Gabriel, 1996) 1) Cermin
Cermin dipakai untuk menangkap cahaya dan merefreksi cahaya ketingkat berikutnya yaitu kondensor. Tiap mikroskop mempunyai dua buah cermin yaitu cermin datar dan cermin cekung. Dengan menggunakan objektif dengan pembesaran lemah sebaiknya menggunakan cermin cekung, tetapi para peneliti biasanya menggunakan cermin datar (Gabriel, 1996).
2) Kondensor
Kondensor merefleksikan cahaya dari cermin untuk selanjutnya difokuskan oleh kondensor tepat pada benda yang diamati. Kondensor dapat digerakkan, dan penyetelan yang tepat untuk penyinaran cuplikan yang optimum sangat penting. Perlengkapan kondensor ialah lensa kondensor, diafragma iris, dan tempat filter yang kedalamnya dapat kita sorongkan filter kelabu, filter warna, atau filter polarisasi yang tepat. Kondensor biasanya harus digunakan hampir pada batas atas gerakannya. Kecerahan gambar harus disetel dengan menyorongkan filter berkerapatan netral dan jangan dengan menurunkan kondensor atau penutup diafragma iris. Tingkat diafragma iris menentukan tebal medan dan dan kejelasan pengamatan. Tingkap ini harus dibuka sebesar mungkin. Hal tersebut dapat diperiksa dengan melepas okuler (atau memasang lensa Bertrand). Penutupan diafragma menambah tebal medan tetapi mengurangi kejelasan pengamatan (Stahl, 1985).
3) Coarse dan fine adjustment
untuk mencari fokus, melainkan mula-mula dalam posisi di bawah dekat dengan objek gelas, kemudian diputar ke atas untuk mencari fokus. Fine adjustment prinsipnya sama dengan coarse, hanya saja fine adjustment didesain untuk menaikkan atau menurunkan tabung tubuh mikroskop secara perlahan-lahan (Gabriel, 1996).
5. Resolving Power (Daya resolusi)
Total pembesaran merupakan hasil dari pembesaran dua buah sistem lensa, maka seharusnya total pembesaran dapat dinaikan dengan cara menambah lebih banyak lensa. Tetapi sebenarnya tidak sedemikian halnya, karena suatu lensa dibatasi oleh sifatnya yang disebut resolving power. Resolving power adalah kemampuan dari suatu lensa untuk melihat sebuah benda sebagai obyek yang terpisah secara jelas. Sifat resolving power lensa dipengaruhi oleh panjang gelombang sinar dan numerical aperture (NA) dari lensa. NA merupakan fungsi dari indeks refraksi dan sudut aperture lensa objektif.
6. Koreksi terhadap aberasi lensa mikroskop
Lensa mikroskop biasanya terjadi aberasi kromatik dan sferik. Aberasi merupakan penyimpangan dari teori ideal sebuah lensa yang menyebabkan berkurangnya kualitas gambar. Aberasi kromatik dan sferik pada lensa objektif biasanya dikoreksi dengan cara menggabungkan lensa-lensa elementer sedemikian rupa sehingga aberasi dari satu lensa dapat dikompensasikan oleh lensa yang lain. Masing-masing lensa dibuat dengan kaca tertentu yang mempunyai indeks bias tertentu pula.
a. Objektif akhromat, mengoreksi aberasi kromatik untuk dua warna dan mengoreksi aberasi sferik untuk satu warna.
b. Objektif apokhromat, mengoreksi aberasi kromatik untuk tiga warna dan koreksi aberasi sferik untuk dua warna
c. Objektif fluorite, kualitas antara akhromat dan apokhromat, harga lebih murah dari apokhromat karena susunannya sederhana. Pembuatannya menggunakan bahan fluorite yang mempunyai indeks bias sangat rendah. d. Objektif planakhromat, seperti pada objektif akhromat dengan fungsi
tambahan mengkoreksi bayangan menjadi datar (menghilangkan curvature atau kelengkungan).
e. Objektif planapokhromat, seperti apokhromat dengan fungsi tambahan, yaitu dapat mengkoreksi bayangan menjadi datar. Objektif semacam ini yang paling mahal dan paling sesuai untuk pengamatan kritis dan untk fotografi bewarna. Pada objektif apokhromat yang lama, koreksi untuk aberasi sferik dibagian tepi biasanya sedikit berlebihan atau “over corrected”. Untuk mengkompensasikan over correction ini, objektif dikombinasikan dengan okuler yang disebut “compensating eye piece”.
C. Alat dan Bahan 1. Alat
a. Cover glass b. Gelas kimia 50 ml
c. Mikroskop cahaya binokuler d. Mikroskop cahaya monokuler e. Object glass
f. Pipet tetes g. Preparat 2. Bahan
a. Aquadest b. Koran
D. Prosedur Kerja
1. Mikroskop cahaya binokuler
a. Dipotong kecil koran yang bertuliskan huruf “e”.
b. Diletakkan mikroskop di atas meja dengan cara memegang lengan mikroskop sedemikian rupa sehingga mikroskop berada persis di hadapan pemakai.
c. Disambungkan ke aliran listrik d. Dinyalakan mikroskop
e. Diletakkan huruf “e” pada kaca preparat dan diberi aquadest, jangan sampat terdapat udara di dalam preparat tersebut lalu tutup dengan cover glass. Kemudian diletakkan di meja preparat tepat pada lubang preparat dan jepit dengan penjepit obyek/benda.
f. Diatur fokus untuk memperjelas gambar obyek dengan cara memutar pemutar kasar, sambil dilihat dari lensa okuler. Untuk mempertajam diputar pemutar halus.
h. Diamati bayangan terbentuk pada mikroskop.
i. Digambar bayangan yang terbentuk sesuai dengan perbesarannya.
j. Setelah digunakan, dibersihkan mikroskop dan simpan pada tempat yang tidak lembab.
2. Mikroskop cahaya monokuler
a. Dipotong kecil koran yang bertuliskan huruf “e”
b. Diletakkan mikroskop di atas meja dengan cara memegang lengan mikroskop sedemikian rupa sehingga mikroskop berada persis di hadapan pemakai.
c. Diputar revolver sehingga lensa obyektif dengan perbesaran lemah berada pada posisi satu poros dengan lensa okuler yang ditandai bunyi klik pada revolver.
d. Diatur cermin dan diafragma untuk melihat kekuatan cahaya masuk, hingga dari lensa okuler tampak terang berbentuk bulat (lapang pandang).
e. Diletakkan huruf “e” pada kaca preparat dan diberi akuades, jangan sampat terdapat udara di dalam preparat tersebut lalu tutup dengan cover glass. Kemudian diletakkan di meja preparat tepat pada lubang preparat dan jepit dengan penjepit obyek/benda.
f. Diatur fokus untuk memperjelas gambar obyek dengan cara memutar pemutar kasar, sambil dilihat dari lensa okuler. Untuk mempertajam diputar pemutar halus.
g. Apabila bayangan obyek sudah ditemukan, maka untuk memperbesar gantilah lensa obyektif dengan ukuran dari 10×5, 10×10 dan 10×12,5, dengan cara memutar revolver hingga bunyi klik.
h. Diamati bayangan terbentuk pada mikroskop.
i. Digambar bayangan yang terbentuk sesuai dengan perbesarannya.
E. Hasil Pengamatan
No Gambar Keterangan
1. Huruf “e” perbesaran 10×4
Bayangan yang terbentuk : a. Maya
b. Terbalik c. Diperbesar
2. Huruf “e” perbesaran 10×
10
Bayangan yang terbentuk: a. Maya
F. Pembahasan
Mikroskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda mikroskopik atau renik yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Ilmu yang mempelajari benda kecil dengan menggunakan alat ini disebut mikroskopik, dan kata mikroskopik berarti sangat kecil sehingga tidak mudah terlihat oleh mata.
Berdasarkan sumber cahayanya mikroskop dibagi menjadi dua yaitu mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Mikroskop cahaya sendiri ada yang menggunakan sinar matahari sebagai sumber cahaya ada pula yang menggunakan cahaya lampu dan menggunakan listrik yang menjadi sumber tenaganya.
Mikroskop cahaya memiliki tiga dimensi lensa yaitu lensa objektif, lensa okuler dan lensa kondensor. Lensa objektif dan lensa okuler terletak pada kedua ujung tabung mikroskop. Berdasarkan jumlah lensa okulernya mikroskop dibagi menjadi dua yaitu mikroskop monokuler dan mikroskop binokuler. Sedangkan bagian-bagian mikroskop terbagi menjadi dua yaitu bagian optik dan bagian non optik, bagian optik terdiri dari lensa objektif, lensa okuler dan lensa kondensor. Bagian non optik terdiri dari tabung mikroskop, pemutar kasar, pemutar halus, revolver, reflektor, diafragma, meja objek, penjepit objek, objek glass dan cover glass, lengan mikroskop dan kaki mikroskop.
Lensa objektif merupakan lensa yang berhadapan dengan objek atau specimen yang dilihat. Berfungsi sebagai pembentuk bayangan pertama yang mempunyai nilai apertura (daya pisah terhadap dua benda yang berdekatan sebagai obyek yang terpisah). Lensa ini membentuk bayangan nyata, terbalik, diperbesar. Dimana lensa ini diatur oleh revolver untuk menentukan perbesaran lensa objektif. Perbesaran objektif adalah 4x, 10x, 40x, dan 100x (perbesaran oil immersi).
Lensa konsendor adalah lensa yang berfungsi guna mendukung terciptanya pencahayaan pada obyek yang akan dilihat sehingga dengan pengaturan yang tepat maka akan diperoleh daya pisah maksimal. Kondensor merupakan lensa tambahan yang berfungsi untuk mengumpulkan cahaya yang masuk dalam mikroskop. Pada mikroskop cahaya monokuler tidak terdapat kondensor dikarenakan sumber cahaya berasal dari cahaya matahari.
Bagian non optik terdiri dari tabung mikroskop, pemutar kasar, pemutar halus, revolver, reflektor, diafragma, mata objek, penjepit objek, kaca objek, lengan mikroskop dan kaki mikroskop. Tabung mikroskop berfungsi untuk mengatur fokus dan menghubungkan lensa objektif dengan lensa okuler. Tabung ini dapat dinaikkan dan diturunkan. Pemutar kasar berfungsi untuk mencari fokus bayangan objek secara cepat sehingga tabung mikroskop turun atau naik dengan cepat, sedangkan pemutar halus untuk memfokuskan bayangan objek secara lambat, sehingga tabung mikroskop turun atau naik dengan lambat.
Revolver berfungsi untuk mengatur perbesaran lensa objektif dengan cara memutarnya. Reflektor atau cermin berfungsi untuk memantulkan dan mengarahkan cahaya ke dalam mikroskop. Ada 2 jenis cermin, yaitu datar dan cekung. Bila sumber cahaya lemah, misalkan sinar lampu, digunakan cermin cekung tetapi bila sumber cahaya kuat, misalkan sinar matahari yang menembus ruangan, gunakan cermin datar. Hal tersebut dikarenakan reflektor memantulkan cahaya dari cermin ke meja objek melalui lubang yang terdapat di meja objek dan menuju mata pengamat. Cermin datar digunakan ketika cahaya yang dibutuhkan terpenuhi, sedangkan jika kurang cahaya maka menggunakan cermin cekung karena berfungsi untuk mengumpulkan cahaya.
meletakan objek yang akan di amati. Lengan mikroskop berfungsi sebagai pegangan pada mikroskop dan tempat menempel meja benda. Kaki mikroskop, berfungsi untuk menyangga atau menopang mikroskop.
Selain bagian optik dan bagian non optik, dalam penggunaan mikroskop diperlukan pula sumber cahaya. Sumber cahaya merupakan bagian mikroskop yang menjadi sumber cahaya pada objek atau specimen. Dalam melakukan pengamatan diusahakan agar sumber cahaya misalnya lampu yang oleh cermin direfleksi pada kondensor untuk selanjutnya difokuskan oleh kondensor tepat pada benda yang diamati. Kemudian lensa obyektif akan membentuk bayangan benda yang bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. Bayangan benda oleh lensa obyektif akan ditangkap sebagai benda oleh lensa okuler dan bayangan inilah yang tampak oleh mata, sumber cahaya difokuskan oleh kondensor yang berfungsi menampung dan mengarahkan cahaya agar terbentuk kerucut cahaya ke arah kaca objek dengan bantuan diafragma menyinari benda yang diamati, lalu bayangan benda ditangkap oleh lensa obyektif meneruskan dan memperbesar bayangan teriluminasi dengan sifat nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan benda kemudian diteruskan ke lensa okuler dan terlihat oleh mata membentuk bayangan semu, terbalik dan diperbesar.
Mikroskop monokuler merupakan mikroskop yang menggunakan hanya dengan 1 lensa okuler saja. Mikroskop ini berfungsi untuk melihat sel yang tidak dapat terlihat dengan mata telanjang. Kelebihan mikroskop monokuler daripada binokuler adalah dari tata penggunaannya yang lebih enak bila menggunakan lensa monokuler. Kekurangannya adalah objek yang akan diamati harus memiliki ukuran yang kecil atau tipis sehingga dapat ditembus cahaya.
dari bawah dengan sinar alam atau lampu. Kekuatan pembesaran dari mikroskop binokuler ini tidak terlalu besar, yaitu pada umumnya untuk lensa objektif 1× dan 2× dan untuk lensa okuler 10× dan 15×. Pada mikroskop binokuler membutuhkan lensa objektif yang besar karena diatasnya akan dipasangi system lensa lain yang terpisah dalam posisi parallel dan jalur sinar terpisah untuk mata kanan dan kiri. Kelebihan Mikroskop binokuler yaitu memiliki kedalaman bidang pandang dan jarak kerja yang panjang. Kekurangan mikroskop binokuler yaitu dari tipe obyek mikroskop binokuler adalah bahwa aperture numerical dari system dibatasi dengan adanya jalur beam atau cahaya ganda. Dengan kekurangan itu seseorang harus menggunakan mikroskop majemuk yang memiliki obyektif dengan diameter yang lebih besar .
Objek yang diamati pada percobaan ini adalah tulisan huruf “e” pada koran. Pada percobaan ini digunakan dua jenis mikroskop yaitu mikroskop monokuler dan mikroskop binokuler. Pada mikroskop monokuler digunakan perbesaran 5×10, 10×10, dan 12,5×10, sedangkan pada mikroskop binokuler digunakan perbesaran 10×4, 10×10, dan 10×40. Perbesaran mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa objektif dan lensa pembesaran lensa okuler.
Perbedaan kedua mikroskop ini selain pada jumlah lensa okuler juga pada sumber cahaya yang digunakan. Pada mikroskop monokuler sumber cahaya barasal dari sinar matahari sehingga lebih sulit dalam pengamatan, sedangkan pada mikroskop binokuler sumber cahaya berasal dari cahaya lampu yang menggunakan tenaga listrik sehingga memudahkan dalam melakukan pengamatan karena dapat diatur cahaya yang dibutuhkan dalam melakukan pengamatan.
Sebelum diamati objek diletakkan pada kaca objek kemudian diberi tetesan aquades, hal tersebut berguna untuk memudahkan pengamatan. Kemudian objek diletakkan pada meja objek dan dijepit dengan penjepit objek agar objek tidak mudah bergeser ketika diamati.
G. Kesimpulan
Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa:
1. Mikroskop merupakan alat bantu yang memungkinkan kita dapat mengamati obyek yang berukuran sangat kecil.
