Alat Optik: Pengertian, Macam, Gambar, Rumus, Pola Soal Dan Pembahasan Bab 1

Sains dan teknologi selalu membawa kita untuk bisa memahami alam. Hal ini disebabkan sains dan teknologi selalu memdiberi pengetahuan gres serta instrumen gres yang bisa mengungkap rahasia-rahasia alam sekalipun tanda-tanda alam yang tiruanla dianggap mustahil terungkap. Fenomena astronomi sanggup lebih banyak terungkap lantaran tersedianya teleskop atau teropong yang lebih baik dari sebelumnya. Kemajuan dan inovasi dalam biologi modern tidak sanggup terjadi jikalau tidak ada mikroskop.

Nah, teropong dan mikroskop ialah teladan alat optik. Lalu tahukah kalian apa yang dimaksud dengan alat optik itu? Ada berapa banyak jenisnya? Serta bagaimana persamaan-persamaan yang berlaku pada masing-masing jenis alat optik tersebut? Pada peluang kali ini kita akan mempelajari definisi, jenis-jenis, gambar, rumus, teladan soal dan pembahasan wacana alat optik fisika. Untuk itu silahkan kalian simak klarifikasi diberikut ini.

Pengertian Alat Optik Fisika

Alat optik yakni alat yang memanfaatkan sifat cahaya, aturan pemantulan dan aturan pembiasan cahaya untuk membentuk bayangan suatu benda. Alat optik ialah alat yang berupa prisma, lensa dan cermin sebagai penggalan utamanya. Dalam komponen alat optik bisa terdiri atas sebuah lensa, beberapa lensa, ataupun kombinasi antara lensa, cermin, dan prisma.

melaluiataubersamaini demikian sanggup disimpulkan bahwa alat optik ialah alat yang bekerja menurut prinsip cahaya. Alat optik ini membuat hidup insan lebih praktis dan berarti. Kita sanggup menikmati keindahan alam semesta, mengawetkan momen-momen terindah pada lembaran foto atau bahkan bisa membuat butiran ketombe di kepala menjadi terlihat sebesar lengan manusia.

Jenis-Jenis Alat Optik Fisika

Alat optik terbagi atas dua jenis, yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. Yang termasuk alat optik alami yaitu mata, sedangkan yang termasuk alat optik buatan di antaranya yakni kacamata, kamera, lup (kaca pembesar), Mikroskop, teropong atau teleskop, periskop dan sebagainya.

Teropong sendiri dibagi lagi menjadi dua jenis, yaitu teropong pantul dan teropong bias. Kemudian teropong bias juga ada banyak macamnya ibarat teropong bintang, teropong bumi, teropong panggung, dan teropong prisma.

1. Alat Optik: Mata

Mata ialah alat optik alamiah, ciptaan Tuhan yang sangat berharga. Mata ialah indra penglihatan dan ialah organ yang sanggup menangkap perubahan dan perbedaan cahaya. Organ ini bekerja dengan cara menerima, memseriuskan, dan menstransmisikan cahaya melalui lensa untuk menghasilkan bayangan objek yang dilihatnya. Struktur anatomi mata diperlihatkan pada gambar diberikut.

Sains dan teknologi selalu membawa kita untuk bisa memahami alam Alat Optik: Pengertian, Macam, Gambar, Rumus, misal Soal dan Pembahasan Bagian 1

Fungsi dari masing-masing penggalan mata tersebut ditunjukkan pada tabel di bawah ini.

Bagian Mata	Fungsi
Lensa mata	Memseriuskan supaya cahaya atau bayangan yang masuk jatuh di retina mata.
Pupil	Mengatur jumlah cahaya yang masuk ke bola mata.
Kornea	Menerima rangsangan cahaya dan meneruskannya hingga ke mata penggalan dalam.
Sklera	Melindungi bola mata terhadap ganguan luar yang bersifat mekanis (ex. benturan) serta berfungsi untuk menjaga bentuk bola mata.
Koroid	Memelihara retina dan mencegah terjadinya pemantulan cahaya di dalam ruang internal mata dengan cara menyerap cahaya yang tidak diperlukan.
Retina	Menerima cahaya dan kawasan jatuhnya bayangan benda.
Saraf optik	Meneruskan gosip bayangan benda yang diterima retina menuju otak.
Otot siliari	Mengatur kelengkungan lensa mata. Pengaturan kelengkungan ini diharapkan supaya bayangan benda jatuh sempurna di retina.

2. Alat Optik: Kacamata

Kacamata ialah salah satu alat yang sanggup digunakan untuk mengatasi cacat mata. Kacamata terdiri dari lensa cekung atau lensa cembung, dan frame atau kerangka kawasan lensa berada ibarat yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Fungsi dari kacamata yakni mengatur supaya bayangan benda yang tidak sanggup dilihat dengan terang oleh mata menjadi jatuh di titik bersahabat atau di titik jauh mata, bergantung pada jenis cacat matanya.

Kalian tentu sudah mempelajari bahwa jikalau sebuah benda berada di depan sebuah lensa, bayangan akan dibuat oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak serius lensa. Hubungan tersebut secara matematis sanggup ditulis sebagai diberikut.

1	+	1	=	1
s	+	s'	=	f

melaluiataubersamaini:

s = jarak benda ke lensa (m)

s’ = jarak bayangan ke lensa (m)

f = jarak serius lensa (m)

Selain itu, kalian juga pernah mempelajari kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa yakni kemampuan lensa untuk memseriuskan sinar yang hadir sejajar dengan lensa. Hubungan antara jarak serius dan kekuatan lensa memenuhi persamaan diberikut.

P	=	1
		f

melaluiataubersamaini:

P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)

f = jarak serius lensa (m)

misal Soal: Kacamata

Reni yang menderita rabun bersahabat mempunyai titik bersahabat 50 cm. Jika ingin membaca dengan jarak normal (25 cm), maka berapa kekuatan lensa kacamata yang harus digunakan Reni?

Penyelesaian:

Diketahui:

s = 25 cm

s’ = -50 cm (tanda negatif menunjukkan bayangan bersifat maya, di depan lensa)

Ditanyakan: P = …?

Jawab:

1/f = 1/s + 1/s’

1/f = 1/25 – 1/50

1/f = 2/50 – 1/50

1/f = 1/50

f = 50 cm = 0,5 m

P = 1/f = 1/0,5 = 2 dioptri

Jadi, kekuatan lensa kacamata yang harus digunakan reni yakni 2 dioptri.

3. Alat Optik: Kamera

Kamera yakni alat yang digunakan untuk menghasilkan bayangan fotografi pada film negatif. Selain digunakan untuk mengambil (capturing) gambar, kamera canggih cukup umur ini juga sanggup digunakan untuk merekam (recording) suatu insiden atau acara tertentu, ibarat orang berjalan, menari, tertawa, dan sebagainya. Kamera bekerja ibarat mata kita. Komponen-komponen dasar penyusun kamera hampir sama dengan mata kita. Bagian-bagian kamera diperlihatan pada gambar diberikut.

Fungsi dari bagian-bagian kamera tersebut yakni sebagai diberikut.

Bagian Kamera	Fungsi
Lensa cembung	Mengatur supaya cahaya yang masuk sanggup diterima dengan baik oleh film.
Diafragma	Mengatur jumlah cahaya yang masuk ke kamera.
Pelat film	Sebagai kawasan bayangan dan menghasilkan gambar negatif, yaitu gambar yang berwarna tidak sama dengan aslinya, tembus cahaya.
Prisma	Membelokkan cahaya sehingga sanggup berputar mengelilingi penggalan dalam kamera supaya fotografer sanggup melihat gambar nyata yang akan diambilnya melalui lensa kamera.
Shutter	Memungkinkan lewatnya cahaya melalui lensa dalam waktu yang singkat.
Aperture	Mengatur besar-kecilnya diafragma.

misal Soal: Kamera

Jarak serius lensa sebuah kamera yakni 50 mm. Kamera tersebut diatur untuk memseriuskan bayangan benda pada jauh tak terhingga. Berapa jauh lensa kamera harus digeser supaya sanggup memseriuskan bayangan benda yang terletak pada jarak 2,5 m?

Jawab:

Ketika digunakan untuk memseriuskan benda yang letak dan posisinya jauh di tak terhingga, bayangan benda tersebut akan sempurna berada di titik serius lensa. melaluiataubersamaini kata lain, s' = f = 50 mm. Ketika jarak benda ke lensa, s = 2,5 m = 2.500 mm, bayangannya yakni sebagai diberikut.

1/s + 1/s’ = 1/f

1/2.500 + 1/s’ = 1/50

1/s’ = 1/50 – 1/2.500

1/s’ = 50 – 1/2.500

1/s’ = 49/2.500

s' = 2.500/49

s’ = 51,02 mm

melaluiataubersamaini demikian, lensa harus digeser sejauh 51,02 mm – 50 mm = 1,02 mm.

4. Alat Optik: Lup (Kaca Pembesar)

Lup atau beling pembesar (atau sebagian orang menyebutnya suryakanta) yakni lensa cembung yang difungsikan untuk melihat benda-benda kecil sehingga tampak lebih terang dan besar. sepertiyang yang kalian ketahui, lensa cembung mempunyai kemampuan untuk membentuk bayangan maya yang diperbesar jikalau benda terletak di antara titik serius dan lensa. Bentuk lup diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Untuk lup, benda selalu diletakkan dalam ruang I sehingga bayangan akan terletak di ruang (IV). Bayangan yang terletak di ruang (IV) bersifat maya dan tegak (coba baca: 5 macam sifat bayangan pada lensa cembung dan cara menentukannya) sehingga jarak bayangan yang dibuat lup selalu negatif (s’bertanda negatif).

Rumus perbemasukan lup bergantung pada keadaan mata kita ketika menggunakannya, yaitu apakah mata dalam keadaan berakomodasi atau tidak. Untuk itu ada tiga jenis rumus perbemasukan anguler lup yaitu sebagai diberikut.

Perbemasukan Anguler Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Perbemasukan anguler lup untuk mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	sn	+ 1
		f

Keterangan:

M = perbemasukan anguler untuk mata berakomodasi maksimum

sn = jarak baca normal (titik bersahabat mata normal = 25 cm)

f = jarak serius lup

Perbemasukan Anguler Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi

Perbemasukan anguler lup untuk mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	sn
		f

Keterangan:

M = perbemasukan anguler untuk mata berakomodasi maksimum

sn = jarak baca normal (titik bersahabat mata normal = 25 cm)

f = jarak serius lup

Perbemasukan Anguler Lup untuk Mata Berakomodasi pada Jarak Tertentu

Perbemasukan anguler lup untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu dirumuskan sebagai diberikut.

M	=	sn		1	+	1
				f		x

Keterangan:

M = perbemasukan anguler untuk mata berakomodasi maksimum

sn = jarak baca normal (titik bersahabat mata normal = 25 cm)

f = jarak serius lup

x = jarak mata berakomodasi

misal Soal: Lup

Seorang siswa melihat sebuah benda kecil dengan memakai lup yang berjarak serius 10 cm. Jika benda diletakkan di titik serius lup, tentukan perbemasukan lup.

Penyelesaian:

Diketahui:

f = 10 cm

s = 10 cm (karena benda diletakkan di titik serius lup)

Ditanyakan: M

Jawab:

Jika benda diletakkan di titik serius lensa, maka pengamat mengamati dengan mata tidak berakomodasi. Jadi, perbemasukannya sanggup dicari dengan persamaan sebagai diberikut.

M = sn/f

M = 25/10

M = 2,5 kali

Jadi, perbemasukan bayangannya yakni 2,5 kali.

5. Alat Optik: Mikroskop

Mikroskop yakni alat optik yang terdiri atas susunan beberapa lensa pembesar yang digunakan untuk melihat benda, jasad renik, mikroorganisme, atau penggalan tubuh makhluk hidup yang berukuran sangat kecil yang tidak sanggup dilihat memakai mata telanjang. Bagian-bagian mikroskop diperlihatkan ibarat pada gambar diberikut ini.

Fungsi dari bagian-bagian mikroskop tersebut yakni sebagai diberikut.

Bagian Kamera	Fungsi
Lensa adil	Memperbesar bayangan preparat atau objek.
Revolver	Tempat memasang lensa adil.
Lensa okuler	Memperbesar bayangan dari lensa adil.
Tubus okuler	Menghubungkan lensa okuler, revolver, dan lensa adil.
Sumber cahaya	Memancarkan cahaya ke arah kondensor.
Diafragma	Mengatur banyak sedikitnya cahaya.
Kondensor	Memusatkan cahaya pada preparat yang diamati.
Kaki mikroskop	Menopang tubuh mikroskop.
Penyangga	Menghubungkan dasar dan pegangan mikroskop.
Lengan mikroskop	Tempat memegang mikroskop.
Meja benda	Meletakkan preparat yang akan diamati dengan mikroskop.
Penjepit	Mengunci letak preparat supaya tidak praktis bergeser.
Makrometer	Menggerak lensa naik turun secara cepat.
Mikrometer	Menggerakkan lensa naik turun secara perlahan.

Jarak antara lensa adil dan lensa okuler memilih panjang pendeknya sebuah mikroskop. Panjang mikroskop atau jarak antara lensa adil dan lensa okuler sama dengan jarak bayangan adil ke lensa adil ditambah jarak bayangan adil tadi ke lensa okuler atau secara matematis dituliskan sebagai diberikut.

d = s’ob + sok

Keterangan:

d = panjang mikroskop

s’ob = jarak bayangan lensa adil ke lensa adil

s’ok = jarak bayangan adil ke lens okuler

Perbemasukan total yang dihasilkan mikroskop ialah perkalian antara perbemasukan yang dihasilkan oleh lensa adil dan perbemasukan sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler. Secara matematis, perbemasukan total yang dihasilkan mikroskop ditulis sebagai diberikut.

M = Mob × Mok

Keterangan:

M = perbemasukan total yang dihasilkan mikroskop

Mob = perbemasukan yang dihasilkan lensa adil

Mok = perbemasukan sudut yang dihasilkan lensa okuler

Perbemasukan yang dihasilkan oleh lensa adil memenuhi persamaan diberikut.

	Mob	=	s'ob
			sob

Sedangkan perbemasukan sudut yang dihasilkan lensa okuler ibarat dengan perbemasukan sudut lup, yakni untuk pengamatan tanpa akomodasi

	Mok	=	sn
			fok

Dan untuk pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum, perbemasukan sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler yakni sebagai diberikut.

	Mok	=	sn	+ 1
			fok

melaluiataubersamaini fok = panjang serius lensa okuler

misal Soal: Mikroskop

Sebuah mikroskop memakai lensa adil dan lensa okuler yang masing-masing dengan serius 1 cm dan 2 cm. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa adil berada pada jarak 15 cm dari lensa okuler. Tentukan perbemasukan total dan panjang mikroskop jika:

■ Mata berakomodasi maksimum

■ Mata tidak berakomodasi

Penyelesaian:

Diketahui:

fob = 1 cm

fok = 2 cm

s’ob = 15 cm

Ditanyakan: M dan D untuk mata berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi.

Jawab:

■ Untuk mata berakomodasi maksimum

Sebelum sanggup memilih perbemasukan dan panjang mikroskop, ada tiga komponen yang harus kita hitung terlebih dahlu, yakni jarak benda dari lensa adil (sob), perbemasukan lensa adil (mob) dan perbemasukan lensa okuler (mok).

● Jarak benda dari lensa adil dicari dengan persamaan:

1	+	1	=	1
sob	+	s'ob	=	fob

1	=	1	−	1
sob	=	fob	−	s'ob

1	=	1	−	1
sob	=	1	−	15

1	=	15 – 1
sob	=	15

1	+	14
sob	+	15

sob = 15/14 cm

● Perbemasukan oleh lensa adil dicari dengan persamaan:

mob	=	s’ob
		sob

mob	=	15
		15/14

mob = 14 kali

● Perbemasukan pada lensa okuler dicari dengan persamaan diberikut.

mok	=	sn	+ 1
		fob

mok	=	25	+ 1
		2

mob = 12,5 + 1 = 13,5 kali

● Perbemasukan mikroskop untuk mata berakomodasi maksimum yakni sebagai diberikut.

M = mob × mok

M = 14 × 13,5

M = 189 kali

Jadi, perbemasukan mikroskop untuk mata berakomodasi maksimum yakni 189 kali.

● Panjang mikroskop dihitung dengan persamaan:

D = s’ob + sok

sok dicari dengan persamaan diberikut.

1	+	1	=	1
sok	+	s'ok	=	fok

1	+	1	=	1
sok	+	−sn	=	fok

1	=	1	+	1
sok	=	fok	+	sn

1	=	1	+	1
sok	=	2	+	25

1	=	25 + 2
sok	=	50

1	=	27
sok	=	50

sok	=	50
		27

sok = 1,85 cm

Jadi, panjang mikroskop untuk mata berakomodasi maksimum adalah:

D = 15 + 1,85 = 12,85 cm

melaluiataubersamaini demikian, panjang mikroskop untuk pengamatan mata berakomodasi maksimum yakni 16,85 cm.

■ Untuk mata tidak berakomodasi

Pada mikroskop, besar perbemasukan adil selalu sama, baik untuk penerapan mata berakomodasi maupun tidak. Oleh lantaran itu, kita spesialuntuk perlu mencari nilai perbemasukan lensa okulernya saja sebelum sanggup memilih perbemasukan total mikroskop.

● Perbemasukan oleh lensa okuler dihitung dengan persamaan diberikut.