Fisika Dasar II-Alat-Alat Optik

MATERI KULIAH

Materi yang akan dibahas :MataKamera dan ProyektorLupMikroskopTeropong/Teleskop

Pengertian Alat OptikAlat Optik : alat penglihatan manusia

Alamiah : mata

Buatan : alat bantu penglihatan manusia untuk mengamati benda-benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata: Kamera dan Proyektor, Lup, Mikroskop , Teropong/Teleskop

MATAKornea dan lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung dan menghasilkan bayangan pada bagian retina yang sensitif terhadap cahaya disebut fovea. Iris mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata.

OPTIKA MATA

Ketika mata relaks (tidak berakomodasi), lensa mata pipih sehingga jarak fokusnya paling besar, dan benda yang sangat jauh difokuskan di retina.

Agar benda pada jarak berbeda dapat difokuskan dengan cara menebal dan memipihkan lensa mata (akomodasi mata)

Bayangan yang terjadi di retina adalah nyata, terbalik, diperkecil.

JANGKAUAN PENGLIHATANPP PR

Jangkauan Penglihatan

Mata dapat melihat dengan jelas jika letak benda dalam jangkauan penglihatan, yaitu diantara titik dekat mata (punctum proximum) dan titik jauh mata (punctum remontum).Untuk mata normal

Titik dekat = 25 cm

Titik jauh = tak terhingga

= 25 cm= ∞

Jadi agar bayangan benda berada di retina perlu adanya perubahan panjang fokus lensa mata atau kekuatan lensa. Proses ini yang disebut sebagai akomodasi.

Pada kondisi ini (melihat dekat) mata harus berakomodasi , sedangkan untuk melihat jauh mata mengalami relaksasi total.

Disebut juga TELESKOP

Fungsinya untuk melihat benda benda yang sangat jauh

JENISNYA Teropong Bias

Teropong Bintang (Teropong Astronomi)

Teropong Bumi

Teropong Prisma (Binokuler)

Teropong Panggung (Galileo)

Teropong Pantul

Lensa Obyektif Lensa Okuler

f ob = f ok

f ob f ok

d = f ob + f ok

M a =f ob

S ok

Perbesaran

TEROPONG BINTANG

Sifat bayangan

Maya , Diperbesar, Terbalik

Lensa Obyektif Lensa Okuler

f ob 2fp

d = f ob + 4 fp + f ok

M a =f ob

S ok

Perbesaran

TEROPONG BUMI

Lensa Pembalik

2fp fok

Untuk mata tidak berakomodasi

Sifat bayanganMaya Diperbesar Tegak

TEROPONG PRISMADisebut juga teropong binokulerUntuk memperpendek teropong, lensa pembalik

diganti dengan dua prisma samakaki yang akan memantulkan bayangan secara sempurna

Bayangan akhir tegak, maya, diperbesar

Pemantulan pada prisma

TEROPONG PANGGUNG (TEROPONG GALILEI)

L. Okulerf ob

f ok

L. Obyektif

f ob = f ok

T

Sinar datang sejajar dari lensa obyektif membentuk bayangan tepat di fokusnya, sebagai benda maya lensa okuler

Sinar sejajar yang keluar dari lensa okuler menuju mata bersifat tegak di titik tak terhingga

d = f ob + f ok

M a =f ob

S ok

Perbesaran

TEROPONG PANTULTEROPONG PANTUL

f ob

cermin datar

lensa okuler

cermin cekung

sebagai obyektif

Menggunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pemantul cahaya dengan alasan :cermin mudah dibuat dibandingkan lensacermin tidak mengalami aberasicermin lebih ringan daripada lensa

Contoh soal1, Seorang tukang arloji menggunakan sebuah lup

yang fokusnya 5 cm. a) Hitung perbesaran maksimum yang dapat diperoleh dari lup tersebut. b) Hitung juga perbesaran lup jika mata tidak berakomodasi . Abaikan jarak mata-lup dan anggap mata normal.

Jawab :

a) Perbesaran maksimum terjadi ketika :

25 cm (mata normal)ns d s

251 1 6

5n

ok

sM

f

b) Untuk mata tidak berakomodasi, bayangan yang dibentuk lensa harus jatuh di

255

5n

a

sM

f

2. Sebuah mikroskop mempunyai lensa obyektif dengan fokus 1 cm dan lensa okuler dengan fokus 4 cm. Anggap jarak kedua lensa d = 21 cm. Hitung perbesaran mikroskop ketika : mata tidak berakomodasi

Jawab

256,25

4n

ok

sM

f

Lensa okuler

4 cmok oks f

ob ok

ob ok

Rumus panjang mikroskop :

d s s

s d s 21 4 17 cm

ob ob ob

ob ob

ob

Lensa obyektif:

1 1 1

f s s

1 1 1 1 16

4 s 17 s 68

s 4,25 cm

obob

ob

ob ok

Perbesaran lensa obyektif

-s 17M 4

s 4,25

(tanda - menunjukkan bayangan terbalik)

Perbesaran total :

M M x M 4 x 6,25 25

Soal Latihan1. Tentukan kekuatan lensa kacamata yg

diperlukan oleh seseorang yg mempunyai titik dekat 40 cm, supaya orang tsb dapat membaca sebagaimana halnya orang normal.

2. Seorang anak mempunyai titik jauh 4 m. Supaya anak tsb dapat melihat benda2 jauh dg normal, tentukan kekuatan lensa kacamata yg diperlukan.

3. Sebuah preparat diletakkan 1 cm di depan lensa objektif dari sebuah mikroskop. Jarak fokus lensa objektifnya 0,9 cm, jarak fokus lensa okuler 5 cm. Jarak antara kedua lensa tsb 13 cm. tentukan perbesaran oleh mikroskop tsb.

4. Teropong bintang dg jarak fokus objektifnya 4 m dan jarak fokus okulernya 4 cm, tentukan perbesaran bayangan yg dihasilkan masing2 untuk mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi maksimum.