Alat Optik – Blog Ilmu Pengetahuan

Alat-alat optik adalah alat-alat yg memakai lensa dan/atau cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yaitu mampu dipantulkan & mampu dibiaskan, cahaya tersebut dipakai untuk menyaksikan.

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

Lihat pula materi Wargamasyarakat.org lainnya:

Gelombang Mekanik

Teori Relativitas

Daftar Isi

Macam-macam Alat Optik

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

Alat optik alamiah pastinya ialah mata kita, sedangkan alat optik bikinan ialah alat-alat optik yg dibentuk oleh insan seperti beling mata, beling pembesar/lup, mikroskop, teropong, kamera, periskop, episkop, diaskop, & masih banyak lagi.

1. Mata

Mata merupakan indra pandangan & merupakan organ tubuh kita yg mampu menangkap pergeseran & perbedaan cahaya. Perbedaan spektrum cahaya yg mampu ditangkap mata kita itulah yg menimbulkan kita mampu melihat warna. Tanpa cahaya, mata kita sulit untuk menyaksikan, kecuali pada mata binatang-binatang nokturnal yg mempunyai struktur yg berlawanan.

Mata berfungsi dgn cara menerima, memfokuskan, & mentransmisikan cahaya melalui lensa mata yg menciptakan bayangan objek yg kemudian ditangkap oleh retina mata. Bayangan objek yg ditangkap retina tersebut kemudian dikirmkan ke otak lewat saraf optik untuk kemudian dimasak menjadi gambar yg mampu kita lihat dengan-cara positif.

Perhatikan struktur anatomi mata di bawah ini untuk lebih jelasnya.

mata sebagai alat optik

2. Kacamata

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

Pada gambar di bawah, dua buah muatan titik +Q dan -2Q

kacamata

Kacamata berfungsi dgn cara mengontrol bayangan biar jatuh sempurna di retina, dgn cara menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun jauh & mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun akrab.

titik jatuh bayangan pada lensa kacamata

Jauh dekatnya bayangan terhadap 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 fokus lensa (m)

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

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

dimana,

s = jarak benda ke lensa (m)

s’ = jarak bayangan ke lensa (m)

Oleh sebab itulah ketika kita memeriksa matanya ke dokter mata, maka kita disuruh membaca rangkaian karakter-aksara di depan kita dgn jarak yg sudah diputuskan sehingga dokter dapat menentukan jarak konsentrasi lensa untuk mengetahui besarnya daya lensa yg diharapkan.

3. Kamera

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

Rumus untuk mencari titik fokus 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 menyaksikan objek-objek yg sungguh kecil yg tak mampu dilihat dgn mata. Cara kerja mikroskop ialah dgn menambahbayangan sehingga tampak lebih besar & terang.

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.

Gelombang Transversal, Longitudinal dan Cepat Rambat

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 dihitung dgn rumus:

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

Untuk perbesaran lensa okuler dgn observasi tanpa kemudahan, 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 dapat mengenali 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 terlihat lebih akrab & lebih terperinci. Galileo L. Galilei merupakan penemu teleskop, atau yg saat ini kita kenal selaku teropong.

Teropong terdiri dr dua macam: teropong bintang untuk melihat benda-benda angkasa, & teropong bumi untuk memperhatikan benda-benda di bumi yg jaraknya jauh dr pengamat. Komponen alat optik pada teropong dengan-cara lazim dapat 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 ketika 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 semoga terlihat lebih besar & terperinci.

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

Contoh Soal Alat Optik & Pembahasan

Contoh Soal 1

Berapa pembesaran mikroskop bila lensa okulernya memiliki pembesaran 10x, & lensa objektifnya memiliki pembesaran 4x?

√ Pengertian Energi Serta Jenisnya

a) 14x

b) 24x

c) 40x

d) 44x

Pembahasan:

Jawaban yg benar adalah 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 erat & hanya mampu menyaksikan dgn terang dr jarak 40 cm dimana normalnya yaitu 25 cm. Berapa kekuatan lensa yg harus ananda pakai semoga fungsi mata kembali wajar ?

a) 1

b) 1,5

c) 2

d) 2,5

Pembahasan:

s = 25 cm

s’ = -40 cm

(tanda negatif menawarkan 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 dapat mengenali kekuatan lensa yg diperlukan sebesar:

$P = \frac 1 f$

$P = \frac 1 0,154$

P = 1,5

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

Jawaban yg benar ialah B.

Kontributor: Ibadurrahman