RumusHitung.Com

Macam-macam Alat Optik – Sobat hitung saat kita belajar fisika sma, sobat pasti pernah mempelajari apa yang disebut optika geometri. Materinya seperti cermin, lensa, pembiasan, dan juga alat optik. Dalam postingan sebelumnya kita telah belajar tentang cermin, lensa, dan pembiasan. Kali ini kita belajar tentang berbagai macam alat optik. Apa itu alat optik? Ia adalah alat yang bekerja bedasarkan prinsip kerja dan sifat cahaya Ayo mengenal lebih jauh berbagai jenis alat optik mulai dari yang buatan tuhan seperti mata hingga buatan manusia dengan teknologi modern macam mikroskop dan teleskop bahkan kamera supercanggih saat ini.

Alat Optik Mata

Mata adalah salah satu panca indra yang merupakan satu-satunya alat optik alami yang dimiliki makhluk hidup. Alat optik pemberian Tuhan ini tidak kalah canggaih dengan alat optik modern. Lensa pada mata kita adalah lensa paling cepat ketika memfokuskan suatu benda agar terlihat jelas. Belum ada satu alatpun yang bisa menyaingi kecepatannya menciptakan fokus benda..

a. Proses Pembentukan Bayangan Pada Mata

Mata kita bisa melihat ketika ada benda yang memantulkan cahaya masuk ke mata. Cahaya tersebut kemudian dibiaskan oleh lensa mata sehingga terbentuk bayangan di retina. Bayangan yang dibentuk oleh lensa mata bersifat nyata terbalik dan diperkecil. Bayangan tersebut kemudian diteruskan ke otak oleh saraf penglihatan sehingga kita bisa melihat dan memberikan respon. Berikut ilustrasi pembentukan pada alat optik tersebut.

b. Daya Akomodasi Mata

Apa itu daya akomodasi? Sobat, jarak antara lensa mata dengan retina adalah tetap tidak pernah berubah kecuali akan kerusakan permanen. Untuk melihat benda yang letaknya berubah-ubah, kecembungan lensa mata harus diubah. Dengan berubahnya kelengkungan lensa berarti berubah pula jarak fokus lensa. Apabila mata melihat benda yang jauh letaknya, otot mata dalam keadaan rileks dan lensa mata menjadi lebih pipih (menipis). Sebaliknya, ketika mata melihat benda yang sangat dekat, otot mata dalam keadaan kontraksi dan lensa mata menjadi lebih cembung (menebal). Menebal dan menipisnya mata ini bertujuan agar bayangan dapat jatuh tepat diretina sehingga dapat dilihat dengan jelas. Nah, kemampuan menebal dan menipisnya lensa mata inilah yang disebut daya akomodasi mata.

c. Titik Jauh dan Tiitik Dekat Mata

Alat optik mata punya keterbatasan dalam jangkauan melihat suatu benda. Kita kenal ada namanya titik jauh mata dan titik dekat mata. Titik Jauh Mata (punctum remotum) adalah titik terjauh dari mata yang masih dapat dilihat dengan mata dalam keadaan tidak berakomodasi. Titik dekat mata (punctum proximum) adalah titik terdekat dari mata yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata dalam keadaan berakomodasi maksimal.  Normalnya titik jauh orang dewasa normal adalah tidak terhingga dan titik terdekatnya adalah 25 cm. Jika titik jauh atau titik dekat sudah tidak seseuai dengan ukuran normal maka tandanya alat optik alami kita mengalami cacat mata.

d. Cacat Mata

1. Rabun Dekat (Hipermetropi)

Ciri-ciri penderita rabun dekat adalah ia tidak dapat melihat jelas benda-benda yang letaknya dekat walaupun mata telah berakomodasi maksimal. Penyebabnya adalah lensa mata tidak dapt mencembung sebagaimana mestina seingga sinar-sinar dari benda yang dekat akan membentuk bayangan di belakang retina. Penderitak rabun dekat dapat ditolong dengan menggunakan kacamata (alat optik) berlensa cembung atau positif.

Kekuatan lensa yang dapat digunakan penderita hipermetropi tergantung pada titik dekat penderita. Kekuatan lensa yang dibunakan oleh penderita hipermetropi terbantung pada titik dekat penderita. Agar dapatt melihat benda pada jarak baca normal (25 cm), maka penderita rabun dekat harus menggunakan lensa kacamata yang menghasilkan bayangan di depan lensa pada jarak yang sama dengan titik dekat penderita. Bayangan yang terlihat adlah maya sehingga s’ = – titik dekat penderita. Pada lensa cembug berlaku

Contoh Soal
Seorang penderita rabun dekat memiliki titik dekat mata 2 m. Berapa kekuatan lensa pada kacamata yang diperlukan untuk membantunya melihat benda secara jelas?

Jawab
diketahui s = 25 cm = 0,25 m dan s’ = 2 m
ditanya kuat lensa kacamata yang diperlukkan
1/s + 1/s’ = 1/f
1/0,25 + (-1/2) = 1/f
4 – 1/2 = 1/f
8/2 – 1/2 = 1/f
P = 1/f = 7/2 jadi kekuatan lensa yang diperlukan adalah 3,5 Dioptri.

2. Rabun Jauh (Miopi)
Seseorang yang mata (alat optik) nya mengalami cacat rabun jauh tidak dapat melihat benda benda yang letaknya jauh secara jelas. Cacat mata ini disebabkan lensa mata tidak dapat memipih degan baik sehingga sinar-sinar sejajar yang datang dari benda jatuh di depan retina. Titik jauh penderita kurang dari tak terhingga.

Penderita Rabun Jauh (miopi) dapat ditolong dengan menguunkan kacamata dengan lensa cekung atau negatif. Besarnya kekuatan lensa (dioptri) yang digunakan penderita rabun jauh sangat tergatung pada titik jauh penderita. Agar dapat melihat benda-benda pada jarak tak terhingga seperti mata ormal, penderita rabun jauh harus menggunakan lensa cekung yang menghasilkan bayangan di depan lensa pada jarak yang sama dengan titik jauh penerita. Bayangan yang erbentuk bersifat maya sehingga jarak bayagan yang dibentuk s’ = titik jauh penderita

pada lensa cekung berlaku rumus

Contoh Soal
Seoarang penderita cacat mata miopi memiliki titik jauh 10 m. Tentukan kekuatan lensa kacamata yang diperlukan agar orang tersebut bisa melihat dengan normal

Jawab
s = – ~
s’ = 10 m
P = 1/f = 1/s + 1/-s’
P = 1/f = 1/~ + (-1/10)
P = 1/f = 0 – 1/10
P = -1/10 dioptri

3. Mata Tua (Presbiopi)

Merupakan cacat mata dimana penderitanya tidak mampun melihat dengan baik benda pada jarak yang sangat jauh dan sangat dekat. Penderita memiliki titik jauh kurang dari takhingga dan titik dekat lebih besar dari 25 cm.

4. Astigmatisma

Penertia astigmatisma tidak mampu melihat garis-garis hoszontal dan vertikal secara bersama-sama. Penyebabnya adalh bentuk kornea mata yang tidak berbentuk bola melainkan melengkun gpada satu bidang dari pada bidang yang lain. Pendertia astigmatisma dapat ditolong dengan alat optik beruba lensa slindris.

<!–nextpage–>

Lup atau Kaca Pembesar

Alat optik Lup sering juga disebut sebagai kaca pembesar. Alat ini identik dengan tokoh-tokoh detektif dalam film. Lup terdiri dari sebuah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil sehingga tampak lebih besar dan jelas. Waktu kecil sobat mungkin sering menggunakan alat ini untuk bermain atau menciptakan api dari cahaya matahari.

a. Pengamatan Lup dengan Mata Tak Berakomodasi
untuk mata yang tak berakomodasi, bayangan yang dibentuk lup terletak di titik jauh. Untuk mata normal s’ = -~ (negatif tak hingga). Agar bayangan terletak di titik jauh maka benda harus diletakkan dititik fokus. Jadi untuk matak yang tidak berakomodasi

jarak benda = s = titik fokus
jarak bayangan = s’ = -~ (negati tak hingga)
Perbesaran sudut (angular) pada alat optik lup untuk mata tak berakomodasi adalah

b. Pengamatan Lup dengan Mata Berakomodasi Maksimum
untuk mata yang berakomodasi maksimum, bayangan yang dibentuk lup terletak di titik dekat s’ = -sn. Perbesaran angurlarnya dirumuskan

c. Pengamatan Lup dengan Mata Berakomodasi pada Jarak x

Karena bayangan dibentuk lup terletak pada jarak x di depan mata maka jarak bayangan = -x
perbesarannya dirumuskan

Contoh Soal
Sebuah lup memiliki jarak fokus 6 cm. Alat optik tersebut digunakan untuk melihat benda kecil berjarak 6 cm dari lup. Berapa perbesaran angular yang terjadi?

Jawab
f = 6 cm
s = 6 cm
karena benda terletak pada fokus maka bayangan yang dibentuk pada jarak tak hingga. Mata kita melihat bayangan tidak berakomodasi sehingga menggunkan rumus perbesaran pada lup saat mata tidak berakomodasi
M = Sn/f = 25/6 = 4,167 kali
Okey sobat itu tadi “Mengenal Berbagai Alat Optik Bagain [1] tentang mata dan kaca pembesar. Lain kesempatan akan disambung ladi di Mengenal Macam-macam Alat Optik Bagain [2]. Semoga bermanfaat. 😀

sumber soal : Bank Soal Pemantapan Fisika