Alat Optik -

Alat-alat optik yakni alat-alat yg menggunakan lensa dan/atau cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yakni dapat dipantulkan & mampu dibiaskan, cahaya tersebut digunakan untuk melihat.

Selain dr mata kita, alat-alat optik dipakai serentak dgn mata kita, bisa pula untuk membantu kita menyaksikan ataupun memerlukan mata kita untuk menggunakannya.

Lihat pula materi Sosiologiku.com yang lain:

Gelombang Mekanik

Teori Relativitas

Daftar Isi

Macam-macam Alat Optik

Alat optik terdiri dr dua macam: alat optik alamiah & alat optik buatan.

Alat optik alamiah tentu saja yakni mata kita, sedangkan alat optik buatan adalah alat-alat optik yg dibentuk oleh manusia mirip kaca mata, kaca pembesar/lup, mikroskop, teropong, kamera, periskop, episkop, diaskop, & masih banyak lagi.

1. Mata

Mata merupakan indra penglihatan & merupakan organ badan kita yg mampu menangkap perubahan & perbedaan cahaya. Perbedaan spektrum cahaya yg mampu ditangkap mata kita itulah yg menimbulkan kita mampu melihat warna. Tanpa cahaya, mata kita susah untuk melihat, kecuali pada mata hewan-binatang nokturnal yg mempunyai struktur yg berlawanan.

Mata berfungsi dgn cara mendapatkan, memfokuskan, & mentransmisikan cahaya lewat lensa mata yg menghasilkan bayangan objek yg kemudian ditangkap oleh retina mata. Bayangan objek yg ditangkap retina tersebut kemudian dikirmkan ke otak lewat saraf optik untuk kemudian diolah menjadi gambar yg bisa kita lihat dengan-cara konkret.

Perhatikan struktur anatomi mata di bawah ini untuk lebih jelasnya.

mata sebagai alat optik

2. Kacamata

Kacamata merupakan alat optik yg digunakan untuk membantu melihat pada orang yg mempunyai cacat mata, baik itu rabun jauh, rabun akrab, ataupun mata silindris. Kacamata terdiri dr lensa cembung atau cekung (tergantung jenis cacat matanya), frame atau kerangka yg menyangga lensa.

Rangkaian Listrik

kacamata

Kacamata berfungsi dgn cara mengontrol bayangan semoga jatuh tepat di retina, dgn cara menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun jauh & mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun dekat.

titik jatuh bayangan pada lensa kacamata

Jauh dekatnya bayangan kepada lensa (kacamata) yg digunakan tergantung pada letak objek, jarak konsentrasi lensa, & kekuatan atau daya lensa.

Kekuatan atau daya lensa dirumuskan dengan:

$P = \frac 1 f$

di mana:

P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)

f = jarak konsentrasi lensa (m)

Untuk mencari jarak fokus lensa, kita bisa mendapatkannya dgn memakai rumus:

$\frac 1 f = \frac 1 s + \frac 1 s'$

dimana,

s = jarak benda ke lensa (m)

s’ = jarak bayangan ke lensa (m)

Oleh alasannya adalah itulah saat kita memeriksa matanya ke dokter mata, maka kita disuruh membaca rangkaian abjad-aksara di depan kita dgn jarak yg sudah diputuskan sehingga dokter mampu menentukan jarak fokus lensa untuk mengetahui besarnya daya lensa yg diperlukan.

3. Kamera

Kamera merupakan alat untuk menciptakan foto. Cara kerja kamera hampir sama dgn cara kerja mata, yakni cahaya masuk difokuskan oleh lensa & kemudian ditangkap oleh retina yg merupakan sensor pada kamera.

Rumus untuk mencari titik konsentrasi pada lensa kamera sama mirip yg kita gunakan pada lensa (kacamata) diatas.

Pada gambar di bawah ini merupakan cara kerja kamera modern yg kita pakai. Terdapat sistem lensa yg terdiri lebih dr satu lensa & sensor yg dipakai yaitu sensor digital.

alat optik kamera

4. Mikroskop

Mikroskop merupakan alat optik yg digunakan untuk melihat objek-objek yg sangat kecil yg tak mampu dilihat dgn mata. Cara kerja mikroskop ialah dgn menambahbayangan sehingga terlihat lebih besar & terperinci.

Mikroskop terdiri dr dua lensa cembung, yakni lensa okuler & lensa objektif. Perbesaran pada mikroskop sama dgn perkalian antara pembesaran pada lensa okuler dgn pembesaran pada lensa objektif.

Fluida Dinamis

macam macam alat optik mikroskop

Perbesaran total mikroskop mampu dirumuskan dengan:

$M = M_ ob \times M_ ok$

di mana:

M_ob = perbesaran lensa objektif

M_ok = perbesaran lensa okuler

Untuk perbesaran lensa objektif, mampu dijumlah dgn rumus:

$M_ ob = \frac s'_ ob s_ ob$

Untuk perbesaran lensa okuler dgn observasi tanpa akomodasi, kita bisa menghitungnya dgn rumus:

$M_ ok = \frac s_n f_ ok$

Sedangkan, untuk perbesaran lensa okuler dgn mata berakomodasi maksimum:

$M_ ok = \frac s_n f_ ok + 1$

Dengan menjumlahkan jarak bayangan dr lensa objektif ke lensa objektif & lensa objektif ke lensa okuler, kita mampu mengetahui panjang mikroskop yg dituliskan dengan:

$d = s'_ ob + s'_ ok$

5. Teropong/Teleskop

Teropong merupakan alat optik yg digunakan untuk memperhatikan benda-benda yg jaraknya jauh dr pengamat sehingga tampak lebih bersahabat & lebih terang. Galileo L. Galilei merupakan penemu teleskop, atau yg ketika ini kita kenal sebagai teropong.

Teropong terdiri dr dua macam: teropong bintang untuk melihat benda-benda angkasa, & teropong bumi untuk mengamati benda-benda di bumi yg jaraknya jauh dr pengamat. Komponen alat optik pada teropong dengan-cara lazim mampu dilihat pada gambar di bawah ini.

komponen alat optik teropong

Teropong bintang dikala ini sudah jauh berbeda dgn yg terdahulu. Teropong bintang saat ini memakai cermin pantulan untuk memperjelas objek.

Untuk perbesaran teropong pada saat mata tak berakomodasi dapat dihitung dgn rumus:

$M = \frac f_ ob f_ ok$

Sedangkan, untuk perbesaran teropong dgn mata berakomodasi maksimum:

$M = \frac f_ ob s_ ok$

6. Kaca Pembesar

Kaca pembesar merupakan alat optik yg sangat sederhana, terdiri dr satu lensa cembung yg berfungsi untuk mengamati benda kecil supaya terlihat lebih besar & jelas.

Rumus untuk mencari pembesaran pada beling pembesar baik untuk mata tanpa kemudahan maupun untuk mata berakomodasi maksimum sama dgn rumus pada lensa okuler mikroskop.

Contoh Soal Alat Optik & Pembahasan

Contoh Soal 1

Berapa pembesaran mikroskop kalau lensa okulernya mempunyai pembesaran 10x, & lensa objektifnya mempunyai pembesaran 4x?

Hukum Kirchhoff

a) 14x

b) 24x

c) 40x

d) 44x

Pembahasan:

Jawaban yg benar yakni C.

Pembesaran pada mikroskop merupakan perkalian kedua lensanya, maka:

$M = M_ ob \times M_ ok$

$M = 10 \times 4$

M = 40

Contoh Soal 2

Setelah pengukuran di dokter mata, ananda menderita rabuyn akrab & hanya mampu menyaksikan dgn jelas dr jarak 40 cm dimana normalnya yaitu 25 cm. Berapa kekuatan lensa yg mesti ananda pakai biar fungsi mata kembali wajar ?

a) 1

b) 1,5

c) 2

d) 2,5

Pembahasan:

s = 25 cm

s’ = -40 cm

(tanda negatif menunjukkan bayangan bersifat maya di depan lensa)

Untuk mengkalkulasikan titik fokusnya, kita dapat mencarinya dengan:

$\frac 1 f = \frac 1 s + \frac 1 s'$

$\frac 1 f = \frac 1 25 - \frac 1 40 = \frac 1,5 100$

1,5 f = 100

f = 66,67 cm = 0.667m

Maka, kita mampu mengetahui kekuatan lensa yg diharapkan sebesar:

$P = \frac 1 f$

$P = \frac 1 0,154$

P = 1,5

Jadi, ananda perlu memakai kacamata dgn kekuatan 1,5 (plus 1,5).

Jawaban yg benar ialah B.

Kontributor: Ibadurrahman