Alat – alat optik 1 kelas VIII SMP

Sekolah                : SMP WR Supratman 2 Medan

Tahun Pelajaran     : ……

Semester              : II (Dua)

Kelas                    : VIII – SMP

Materi Ajar            : Alat – alat optik

Hari/tanggal          : ……

Waktu                   : 3 x 40 menit

 

 

ALAT – ALAT OPTIK

 

1.   Pengertian Alat Optik

Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa dan cermin

yang memanfaatkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan dan

dibiaskan.

 

2.   Jenis – Jenis Alat Optik

Alat optik ada 2 macam, yaitu : alat optik alamiah yaitu mata, dan alat optik buatan seperti kaca mata, kamera, lup/lensa pembesar, mikroskop, teleskop/teropong, periskop, episkop, diaskop, dan sebagainya.

 

2.1.  MATA

 

 

Bagian-bagian Mata :

 

·        Kornea, bagian terluar bola mata. Kornea merupakan

bagian lapisan tipis yang bening dan dapat tembus

cahaya.

·        Aqueous Humor, cairan yang terdapat di belakang

kornea. Aqueous Humor berfungsi untuk membiaskan

cahaya yang masuk ke dalam mata.

·        Lensa Mata, lensa yang terbuat dari bahan bening,

berserat, dan elastis. Berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan aqueus humor di depan lensa.  Lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung yaitu pembentuk bayangan yang bersifat nyata, terbalik dan diperkecil.

·        Iris, selaput di depan lensa mata yang membentuk celah

    lingkaran. Iris berfungsi mengatur banyak sedikitnya

    cahaya yang boleh masuk melalui pupil. Iris juga berfungsi

    memberi warna pada mata.

·        Pupil, celah lingkaran yang dibentuk iris. Pupil berfungsi

    untuk mengatur banyak tidaknya cahaya yang masuk ke

    bola mata. Apabila cahaya yang masuk ke mata sangat

    kuat, pupil akan menyempit. Sehingga cahaya yang masuk

    ke bola mata lebih sedikit. Apabila cahaya yang masuk ke

    mata redup, maka pupil akan melebar sehingga cahaya

    yang masuk lebih banyak.

·        Retina atau selaput jala, berfungsi sebagai layar penangkap

    bayangan.

·        Bintik kuning, bagian pada retina yang sangat peka

    terhadap cahaya. Agar bayangan jelas, bayangan harus

    terbentuk di retina tepat di bintik kuning.

·        Saraf optik, saraf yang menghubungkan bintik kuning

    dengan otak sehingga sinyal-sinyal bayangan dari bintik

    kuning sampai ke otak. Selanjutnya otak akan

    menerjemahkannya.

 

Daya akomodasi mata adalah kemampuan mata untuk 

mengubah kecembungan lensa mata baik menebal atau

menipis supaya menghasilkan bayangan tepat pada retina.

 

       Mata dapat melihat benda dengan jelas apabila benda berada

dalam jangkauan penglihatan, yaitu antara titik dekat mata

(punctum proximum/PP) dan titik jauh mata (Punctum

Remotum/PR). Titik dekat mata normal rata-rata adalah 25

cm. sedangkat titik terjauh mata normal adalah tidak

terhingga (~)

 

Cacat Mata

Cacat mata dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : Miopi ( rabun jauh), Hipermetropi (rabun dekat ) dan presbiopi ( mata Tua ).

 

 

2.2.  KAMERA 

 

 

Kamera (alat memotret) adalah alat untuk menghasilkan

foto. Kamera yang sederhana disebut kamera obskura. Persamaan kamera dengan mata antara lain : menggunakan lensa cembung, celah diafragma berfungsi sama dengan isir, film, tempat film sama dengan bintik kuning pada mata. Bayangan yang dihasilkan kamera bersifat Nyata, terbalik, dan diperkecil.

 2.3.  LUP

Lup adalah alat optik yang terdiri dari sebuah lensa

cembung dan berfungsi mengamati benda kecil agar

tampak besar dan jelas. Bayangan yang dihasilkan lup

bersifat Maya, Tegak dan Diperbesar.

 

Pembesaran pada lup

 

Mata tak berakomodasi,

 

Mata berakomodasi (maksimum),

 

 

Dimana

S_n = jarak baca normal (25 cm)

f = titik fokus lensa (m)

M = perbesaran bayangan

  

2.4.  MIKROSKOP

Mikroskop adalah alat optik untuk melihat benda-benda

yang sangat kecil agar tampak lebih besar dan jelas.

Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung : lensa okuler

(dekat mata) dan lensa objektif (dekat benda). Fokus

obejektif lebih kecil dari fokus okuler.

 

Lensa Objektif menghasilkan bayangan nyata terbalik,

diperbesar. Bayangan ini sekaligus manjadi benda bagi

lensa okuler.

 

Sifat Bayangan Akhir pada mikroskop adalah  Maya,terbalik

dan diperbesar. Persamaan   dalam   mikroskop sama

dengan persamaan   pada   lensa cembung,  karena   lensa

objektif   dan   okuler   merupakan   lensa   cembung.

Sedang perbesaran mikroskop sama dengan perkalian dari

perbesaran lensa objektif dan okuler.

Dimana

M = perbesaran mikroskop

M_ob = perbesaaran objektif

M_ok = perbesaran okuler

 

Panjang mikroskop merupakan jumlah jarak bayangan

lensa objektif  dengan   jarak   benda   lensa  okuler.

Secara   matematis   panjang   mikroskop dirumuskan

sebagai berikut :

 

 

Dimana

d = panjang tabung mikroskop (m)

S_ob’ = jarak bayangan lensa objektif (m)

S_ok = jarak benda ke lensa okuler (m)

 

 

Contoh : 1

Perbesaran mikroskop 20 kali. Jika perbesaran lensa okuler

4 kali, tentukan perbesaran lensa objektif ( M_ob ) !

 

Pembahasan :

 

M = 20 kali dan M_ok = 4 kali

 

M_ob = … ?

 

M = M_ob x M_ok

20 = M_ob x 4

M_ob = 5 kali

 

Contoh : 2

Sebuah mikroskop mempunyai lensa objektif dengan fokus

5 cm dan lensa okuler dengan fokus 8 cm. Jika benda

terletak pada jarak 8 cm dari lensa objektif dan panjang

mikroskop 18 cm, tentukan perbesaran mikroskop !

 

Pembahasan :

 

Dari soal di atas, tidak dijelaskan berakomodasi atau tidak

berakomodasi. Berarti kita asumsikan tidak berakomodasi

saja.

 

Maka s_ok = f_ok = 8 cm

Perbesaran oleh lensa objektif,

Perbesaran oleh lensa okuler,

Perbesaran mikroskop,

 

2.5.  TELESKOP (TEROPONG)

Teropong adalah alat optik yang digunakan untuk

mengamati benda-benda yang letaknya jauh agar tampak

lebih dekat dan lebih jelas. Teropong juga sering disebut

teleskop.

Teleskop pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei.

Teropong   ada   dua   macam,   yaitu   teropong   bintang

dan  teropong   bumi. Teropong   bintang   digunakan

untuk   mengamati   benda-benda   angkasa, sedangkan

teropong bumi digunakan untuk mengamati benda-benda

di bumi yang letaknya jauh dari pengamat.

 

 

a.          Teropong bintang

Teropong bintang sederhana terdiri atas dua buah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa objektif dan lensa okuler. Pengamatan benda-benda angkasa dengan menggunakan teropong bintang dilakukan dengan mata tidak berakomodasi.Bayangan   yang   terbentuk   pada   teropong   bintang   bersifat   nyata, terbalik,   dan   diperkecil. 

 

Perbesaran   pada   teropong   bintang   dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

Panjang teropong.

b.         Teropong Bumi

Teropong bumi sering disebut sebagai teropong yojana atau teropong medan. Teropong bumi terdiri atas tiga buah lensa cembung, yaitu lensa objektif, lensa okuler, dan lensa pembalik. Perhatikan proses pembentukan bayangan pada teropong bumi berikut ini.

Bayangan yang terbentuk pada teropong bumi bersifat nyata, tegak, dan diperkecil. Bayangan benda pada teropong bumi bersifat tegak karena adanya lensa pembalik yang berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif. Panjang teropong bumi dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut :

 

2.6.  PERISKOP

Periskop adalah alat optik yang berfungsi untuk mengamati

benda dalam jarak jauh atau berada dalam sudut tertentu.

Bentuknya sederhana, yaitu berupa tabung yang

dilengkapi dengan cermin/prisma pada ujung-ujungnya.

Prisma ini akan memantulkan cahaya yang datar sejajar

padanya, kemudian diatur sedemikian rupa sehingga

membentuk sudut 45 derajat terhadap sumbu tabung.

 

Periskop digunakan pada tank dan kapal selam. Para

navigator kapal di kapal selam memanfaatkan periskop

untuk mengamati gerak-gerik yang terjadi di permukaan

laut. Ketika kita melihat ujung bawah,cahaya sejajar

masuk lewat ujung atas mengenai cermin, oleh cermin

akan dipantulkan membentuk sudut 45 derajat ke cermin

bawah yang juga membentuk 45 derajat. Sinar-sinar

pantul sejajartadi akan dipantulkan kembali ke mata kita

yang melihat dari ujung bawah sehingga kamu dapat

melihat benda-benda yang berada di ujung atas.

 

Prinsip kerja Periskop: Cahaya dari benda akan masuk secara horizontal kemudian turun dan mengarah ke mata pengamat secara horizontal juga. Bagian periskop yg berada diatas permukaan air haruslah tidak menarik perhatian atau mencolok. Oleh karena itu, pipa periskop dibuat dengan bentuk panjang menyempit dan kecil.

Sebuah periskop terdiri atas dua buah lensa cembung sebagai lensa objektif dan lensa okuler serta dua buah prisma siku-siku sama   kaki.   Ketika   seberkas   cahaya   mengenai   lensa   objektif, cahaya tersebut akan diteruskan menuju prisma siku-siku pertama. Prisma   siku-siku   pertama   akan  memantulkan berkas cahaya tersebut menuju ke prisma siku-siku kedua. Berkas cahaya yang menembus prisma siku-siku kedua akan diteruskan ke lensa okuler.