Alat Optik: Pengertian, Macam, Gambar, Rumus, Pola Soal Dan Pembahasan Bab 2

6. Alat Optik: Teropong Bintang (Astronomi)

Teropong bintang ialah teropong yang digunakan untuk melihat atau mengamati bintang (benda langit yang memancarkan cahaya sendiri). Nama lain teropong bintang ialah teropong astronomi. Selain bintang, teropong ini juga sanggup digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa lain menyerupai komet, asteroid, plguat, dan sebagainya.

Teropong bintang terdiri dari lensa adil dan lensa okuler. Kedunya memakai lensa kasatmata (lensa cembung). Seperti halnya pada mikroskop, penerapan teropong bintang sanggup dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan mata tanpa akomodasi. Oleh alasannya ialah itu, terdapat dua jenis rumus perbemasukan dan panjang teropong, yaitu sebagai diberikut.

Rumus Teropong Bintang untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Perbemasukan teropong bintang untuk mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	fob
		sok

Keterangan:

M = perbemasukan teropong

sok = jarak benda lensa okuler

fob = jarak serius lensa adil

Sedangkan panjang teropong bintang untuk penerapan mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai diberikut.

d = s’ob + sok d = fob + sok

Keterangan:

d = panjang teropong

s’ob = jarak bayangan lensa adil

sok = jarak benda lensa okuler

fob = jarak serius lensa adil

Rumus Teropong Bintang untuk Mata Tidak Berakomodasi

Perbemasukan teropong bintang untuk mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	fob
		fok

Keterangan:

M = perbemasukan total teropong

fob = jarak serius lensa adil teropong

fok = jarak serius lensa okuler teropong

Sedangkan panjang teropong bintang untuk penerapan mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai diberikut.

d = fob + fok

Keterangan:

d = panjang teropong

fob = jarak serius lensa adil

fok = jarak serius lensa okuler

misal Soal: Teropong Bintang

Sebuah teropong bintang mempunyai perbemasukan 40 kali ketika digunakan dengan mata tak berakomodasi. Jika panjang teropong ketika itu sebesar 20,5 cm maka tentukanlah titik serius lensa adil dan okulernya.

Penyelesaian:

DIketahui:

M = 40x

d = 20,5 cm

Ditanyakan: fob dan fok

Jawab:

Pada ketika tak berakomodasi, perbemasukannya memenuhi persamaan diberikut.

M	=	fob
		fok

40	=	fob
		fok

Berarti fob = 40fok

Dan panjang teropong sebesar:

d = fob + fok = 20,5

⇒ fob + fok = 20,5

⇒ 40fok + fok = 20,5

⇒ 41fok = 20,5

⇒ fok = 20,5/41

⇒ fok = 0,5

dengan demikian fob ialah sebagai diberikut.

fob = 40fok

⇒ fob = 40(0,5)

⇒ fob = 20

Jadi, titik serius lensa adilnya ialah 20 cm sedangkan titik serius lensa okulernya ialah 0,5 cm.

7. Alat Optik: Teropong Bumi (Medan)

Teropong Bumi atau teropong medan ialah teropong yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang jauh di permukaan bumi. Teropong jenis ini biasa digunakan oleh orang-orang di laut, menyerupai nahkoda kapal, angkatan laut, bahkan para bajak bahari zaman lampau. Selain digunakan di lautan, teropong Bumi juga sanggup digunakan di wilayah daratan. Misalkan para tentara memakai teropong ini untuk memantau keadaan di perbukitan.

Teropong Bumi memakai tiga buah lensa kasatmata sekaligus. Ketiga lensa tersebut berfungsi sebagai lensa adil, lensa okuler dan lensa pembalik. Lensa pembalik berfungsi untuk membalik bayangan selesai yang dibuat lensa okuler, sehingga dihasilkan bayangan yang sama tegak dengan benda aslinya. Lensa pembalik diletakkan di antara lensa adil dan lensa okuler.

Seperti halnya teropong bintang, rumus perbemasukan dan panjang teropong Bumi juga dibedakan untuk penerapan dengan mata berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi.

Rumus Teropong Bumi untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Perbemasukan teropong bumi untuk penerapan dengan mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	fob
		sok

Keterangan:

M = perbemasukan teropong

sok = jarak benda lensa okuler

fob = jarak serius lensa adil

Sedangkan panjang teropong bumi untuk penerapan dengan mata berakomodasi maksimum ialah sebagai diberikut.

d

=

fob + 4fp + sok

Keterangan:

d = panjang teropong

fob = jarak serius lensa adil

fp = jarak serius lensa pembalik

sok = jarak benda pada lensa okuler

Rumus Teropong Bumi untuk Mata Tidak Berakomodasi

Perbemasukan teropong bumi untuk penerapan dengan mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	fob
		fok

Keterangan:

M = perbemasukan total teropong

fob = jarak serius lensa adil teropong

fok = jarak serius lensa okuler teropong

Dan panjang teropong bumi untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai diberikut.

d

=

fob + 4fp + fok

Keterangan:

d = panjang teropong

fob = jarak serius lensa adil

fp = jarak serius lensa pembalik

fok = jarak serius lensa okuler

misal Soal: Teropong Bumi

Sebuah teropong Bumi dengan jarak serius lensa adil, pembalik dan okuler berturut-turut 80 cm, 5 cm dan 20 cm. Teropong ini digunakan untuk melihat benda jauh oleh orang bermata normal dengan berakomodasi maksimum. Tentukanlah perbemasukan sudut dan panjang tubusnya.

Penyelesaian:

Diketahui:

fob = 80 cm

fp = 5 cm

fok = 20 cm

s’ok = titik bersahabat mata normal = -25 cm

Ditanyakan: M dan d

Jawab:

Karena mata berakomodasi maksimum, maka perbemasukan sudut teropong Bumi sanggup kita cari memakai persamaan diberikut.

M	=	fob
		sok

Oleh alasannya ialah jarak benda pada lensa okuler (sok) belum diketahui, maka kita tentukan lampau memakai persamaan yang berlaku pada lensa yaitu sebagai diberikut.

1	+	1	=	1
sok		s'ok		fok

1	+	1	=	1
sok		-25		20

1	=	1	+	1
sok		20		25

1	=	5 + 4
sok		100

1	=	9
sok		100

sok	=	100	= 11,1 cm
		9

melaluiataubersamaini demikian, perbemasukan sudutnya adalah:

M	=	fob
		sok

M	=	80	= 7,2 kali
		11,1

Dan panjang tubus teropong sanggup kita tentukan dengan memakai persamaan diberikut.

d = fob + 4fp + sok

⇒ d = 80 cm + 4(5) cm + 11,1 cm

⇒ d = 80 cm + 20 cm + 11,1 cm = 111,1 cm

Jadi, perbemasukan sudut dan panjang teropong Bumi tersebut ialah 7,2 kali dan 111,1 cm.

8. Alat Optik: Teropong Panggung (Galileo)

Teropong panggung disebut juga teropong Galileo ialah bentuk modifikasi dari teropong Bumi. Jika pada teropong bumi terdiri atas tiga buah lensa sekaligus dengan salah satu lensa berfungsi sebagai lensa pembalik, maka pada teropong panggung spesialuntuk terdiri atas dua lensa, yaitu lensa cembung (positif) dan lensa cekung (negatif).

Karena teropong panggung ialah bentuk modifikasi dari teropong Bumi, maka fungsi teropong panggung sama dengan teropong Bumi, yaitu untuk mengamati objek-objek yang sangat jauh di permukaan Bumi. Teropong panggung terdiri dari dua buah lensa. Lensa adil berupa lensa cembung, akan tetapi lensa okulernya memakai lensa cekung.

Perbemasukan dan panjang teropong panggung juga dibedakan menurut penerapan dengan mata berakomodasi maksimum atau tanpa akomodasi. Berikut ini klarifikasi rumus perbemasukan dan panjang teropong  panggung untuk dua kondisi mata tersebut.

Rumus Teropong Panggung untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Perbemasukan teropong panggung untuk pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	fob
		sok

Keterangan:

M = perbemasukan anguler teropong

sok = jarak benda lensa okuler

fob = jarak serius lensa adil

Sedangkan panjang teropong panggung untuk penerapan dengan mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai diberikut.

d = fob + sok

Keterangan:

d = panjang teropong

sok = jarak benda lensa okuler

fob = jarak serius lensa adil

Rumus Teropong Panggung untuk Mata Tidak Berakomodasi

Perbemasukan teropong panggung untuk penerapan dengan mata tanpa fasilitas dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	fob
		fok

Keterangan:

M = perbemasukan anguler teropong

fob = jarak serius lensa adil teropong

fok = jarak serius lensa okuler teropong

Dan panjang teropong panggung untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai diberikut.

d = fob + fok

Keterangan:

d = panjang teropong

fob = jarak serius lensa adil

fok = jarak serius lensa okuler

misal Soal: Teropong Panggung

Sebuah teropong panggung digunakan untuk melihat bintang yang menghasilkan perbemasukan 6 kali. Jarak lensa adil dan okulernya 30 cm. Teropong tersebut digunakan dengan mata tak berakomodasi. Tentukanlah jarak serius lensa okulernya.

Penyelesaian:
Diketahui:

M = 6 kali

d = 30 cm

ditanyakan: fok … ?

Jawab:

Misalkan fok = −a (lensa cekung), maka perbemasukan teropong ialah sebagai diberikut.

M	=	fob
		fok

6	=	fob
		fok

fob = 6|fok|

fob = 6|−a |

fob = 6a

Perbemasukan anguler teropong untuk penerapan mata tak berakomodasi ditetapkan dengan rumus diberikut.

d = fob + fok

lalu subtitusikan permisalah fob dan fok ke dalam rumus tersebut, sehingga diperoleh:

d = 6a + (−a)

30 = 5a

a = 30/5

a = 6 cm → fok = −6 cm

melaluiataubersamaini demikian, jarak serius lensa okulernya ialah 6 cm.

9. Alat Optik: Teropong Prisma

Teropong prisma disebut juga teropong binokuler. Fungsi teropong ini sama dengan teropong Bumi. Jika pada teropong Bumi dilengkapi dengan lensa pembalik, sedangkan teleskop prisma dilengkapi dengan prisma siku-siku. Fungsi prisma ini untuk membalikkan bayangan. Penggunaan prisma dimaksudkan supaya teleskop ini tidak terlalu panjang dan mudah digunakan.

Teleskop prisma ditunjukkan pada gambar di atas. Setiap teleskop prisma biasanya dilengkapi dengan isu nomor menyerupai 7 × 50 atau 20 × 30. Angka pertama menunjukkan perbemasukan dan angka kedua menunjukkan diameter lensa adil dalam milimeter (mm).

10. Alat Optik: Teropong Pantul

Teropong pantul ialah teropong yang dilengkapi dengan cermin. Cermin ini berfungsi memantulkan cahaya yang masuk. Walaupun dipasang cermin, tetapi menyerupai halnya teropong bias, di teropong pantul juga terdapat lensa. Teropong pantul bekerja dengan memantulkan sinar yang masuk.

Teropong pantul memakai cermin cekung besar untuk menangkap cahaya sebanyak-banyaknya. Selain itu, teropong pantul juga dilengkapi cermin datar yang terletak di depan titik serius cermin cekung, dan juga terdapat sebuah lensa yang digunakan untuk mengamati objek. Lensa ini ialah lensa cembung yang berfungsi sebagai okuler.

Penggunaan cermin cekung bertujuan untuk mengganti penerapan lensa. Keuntungan penerapan cermin dibanding dengan lensa pada teropong ialah sebagai diberikut.

■ Cermin tidak mengalami pengikisan kromatik (penguraian warna menyerupai pada prisma) menyerupai yang biasa terjadi pada lensa.

■ Cermin lebih murah dan lebih muda dibuat, selain itu juga lebih enteng.

Berdasarkan beberapa pertimbangan tersebut, penerapan cermin cekung lebih efisien daripada penerapan lensa. Teleskop pemantul banyak digunakan pada badan-badan astronomi dan observatorium populer di dunia. Bahkan kini sudah banyak universitas-universitas yang mempunyai teropong ini.

11. Alat Optik: Periskop

Periskop ialah teropong pada kapal selam yang digunakan untuk mengamati benda-benda di permukaan laut. Periskop terdiri atas 2 lensa cembung dan 2 prisma siku-siku sama kaki. Jalannya sinar pada periskop ialah sebagai diberikut.

1. Sinar sejajar dari benda yang jauh menuju ke lensa obyektif.

2. Prisma P1 memantulkan sinar dari lensa adil menuju ke prisma P2.

3. Oleh prisma P2 sinar tersebut dipantulkan lagi dan bersilangan di depan lensa okuler sempurna di titik serius lensa okuler.

Bagian 1

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :