Materi Alat – alat Optik

Materi Ajar      : IPA – Fisika

Kelas              : VIII SMP/MTs

Semester        : II (Dua)

Tahun Ajar      : ……………….

Materi             : ALAT OPTIK

 

Materi Alat – alat Optik

1.   Mata

2.  Kamera

3.  Lup

4.  Mikroskop

5.  Teleskop (Teropong)

 

Pengertian Alat Optik

Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa dan cermin yang memanfaatkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan dan dibiaskan yang dimanfaatkan untuk melihat. Dan alat optik ada dua macam, yaitu alat optik alamiah dan alat optik buatan.

 

Alat optik alamiah

·           Mata

 

Alat optik buatan

·           Kacamata

·           Kamera

·           Lup / kaca pembesar

·           Mikroskop

·           Teleskop (Teropong)

·           Periskop

·           Episkop

·           Diaskop

·           dsb

 

1.  Mata

Bagian – bagian mata :

 

Kornea Mata

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 yang berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata.

 

Lensa Mata

Lensa mata terbuat dari bahan bening, berserat, dan elastis. Berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan aqueos 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 mata. 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

Retina (selaput jala) berfungsi sebagai layar penangkap bayangan.

 

Bintik Kuning

Bagian pada retina yang sangat peka terhadap cahaya. Agar bayangan jelas, bayangan harus terbentuk pada retina tepat pada 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

Daya akomodasi mata merupakan kemampuan mata untuk mengubah kecembungan lensa mata baik menebal atau menepis supaya menghasilkan bayangan tepat pada retina mata.

 

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 (PP = 25 cm), sedangkan titik jauh mata normal adalah tak berhingga (PR = ∿).

 

Cacat Mata

Cacat mata dapat dibedakan menjadi 3 bagian, yaitu :

·      Rabun Jauh (Miopi)

·      Rabun Dekat (Hipermetropi)

·      Rabun mata Tua (Presbiopi)

 

2.  Kamera

 

 

 

 

 

 

Kamera (alat memotret) adalah alat untuk menghasilkan foto. Kamera yang sederhana disebut kamera obskura. 

Persamaan kamera dengan mata : menggunakan lensa cembung, celah difragma berfungsi sama dengan iris, film, tempat film sama dengan bintik kuning pada mata.

Bayangan yang dihasilkan kamera, bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.

 

3.  Lup

Alat optik yang berfungsi untuk mengamati benda – benda kecil agar tampak besar dan jelas dengan menggunakan lensa cembung.

Bayangan yang dihasilkan Lup bersifat : maya, tegak, dan diperbesar.

 

Rumus :

Keterangan

M = perbesaran lup

S_n = jarak baca normal (S_n = 25 cm)

f = fokus lensa lup

x = jarak tertentu lensa – mata pengamat

 

4.  Mikroskop

Mikroskop merupakan 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 lensa objektif lebih kecil dari fokus lensa okuler. Lensa objektif menghasilkan sifat bayangan nyata, terbalik, dan diperbesar. Bayangan oleh lensa objektif akan menjadi benda untuk lensa okuler. Sifat bayangan akhir yang dihasilkan oleh mikroskop adalah maya, tegak dan diperbesar. 

Panjang tabung mikroskop (d) :

Dimana : 

Perbesaran oleh mikroskop

Dimana

M_Tot = Perbesaran mikroskop

M_ob = Perbesaran lensa objektif

M_ok = Perbesaran lensa okuler 

 

5.  Teleskop

Teropong merupakan 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 objektf dan lensa okuler. Pengamatan benda – benda angkasa dengan menggunakan teropong bintang dengan mata tidak berakomodasi.  

 

Bayangan yang terbentuk pada teropong bintang bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.

 

Perbesaran pada teropong bintang dapat ditentukan.

Sedangkan panjang teropong bintang.

 

 

 

b.    Teropong Bumi

Teropong bumi sering disebut sebagai teropong medan. Teropong bumi terdiri atas tiga buah lensa cembung, yaitu lensa objektif, lensa okuler, dan lensa pembalik.

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

 

 

Dimana

 

 

6.  Periskop

Periskop merupakan 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 atas permukaan laut. Gambar 12(a), ketika kita melihat ujung bawah, cahaya sejajar masuk lewat ujung atas mengenai cermin datar, oleh cermin akan dipantulkan membentuk sudut 45⁰ ke cermin datar bawahyang juga membentuk sudut 45⁰. Sinar – sinar pantul sejajar tadi akan dipantulkan kembali ke mata kita yang melihat ujung bawah sehingga kamu dapat melihat benda – benda yang berada di ujung atas.

 

Gambar 12(b), 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 yang pertama. Prisma siku – siku pertama akan memantulkan berkas cahaya tersebut menuju prisma siku – siku kedua. Berkas cahaya yang menembus prisma siku – siku kedua akan diteruskan ke lensa okuler.