FISIKA KELAS X SEMESTER II Alat Optik FISIKA KELAS X SEMESTER II

KOMPETENSI DASAR STANDAR KOMPETENSI Menerapkan prinsip kerja alat-alat optik KOMPETENSI DASAR Menerapkan alat-alat optik dalam kehidupan sehari-hari  

INDIKATOR Menjelaskan fungsi dan bagian alat optik mata , kacamata, mikroskop, dan teleskop. Menghitung perbesaran lup, mikroskop, dan teropong,untuk mata ber akomodasi maksimum & tanpa akomodasi Menganalisis pembentukan bayangan pada kaca mata, lup, mikroskop, dan teleskop.  Menentukan kekuatan lensa kacamata pada penderita miopi dan hipermetropi. Mengidentifikasi aplikasi berbagai alat optik dalam kehidupan sehari-hari.

Alat Optik Alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan memerlukan cahaya. Alat optik yang alami adalah mata kita. Mata kita memiliki kemampuan untuk melihat sangat terbatas, yaitu tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda kecil, benda-benda yang sangat jauh dan tidak dapat merekam apa yang dilihatnya dengan baik. Oleh sebab itu mata kita harus dibantu dengan alat-alat optik buatan seperti kamera, lup, mikroskop, dan teropong.

1. Mata sebagai alat optik Mata merupakan alat optik yang mempunyai cara kerja seperti kamera. Mata terdiri atas: kornea, pupil, iris, lensa mata, aqueous humour, vitreous humour, retina dan otot siliar. Diagram susunan mata dapat dilihat pada gambar berikut.

BAGIAN-BAGIAN MATA PUPIL IRIS KORNEA VITREUS HUMOR LENSA MATA RETINA KORNEA PUPIL VITREUS HUMOR LENSA MATA IRIS OTOT SILIAR AQUEOUS HUMOR

KORNEA Kornea merupakan selaput (lapisan) luar bola mata yang tidak berwarna (bening). FUNGSINYA: Sebagai pelindung bagian-bagian mata yang ada di dalamnya. Penerima ransangan cahaya dan meneruskannya ke bagian mata yang lebih dalam. Kembali

PUPIL Pupil atau anak mata adalah celah bundar di tengah iris. FUNGSINYA: Sebagai tempat lewatnya cahaya yang masuk menuju retina Kembali

IRIS Iris adalah lapisan di depan lensa mata yang berwarna, warna inilah yang menentukah warna mata seseorang FUNGSINYA: Mengatur lebar pupil sehingga banyaknya cahaya yang masuk ke mata bisa dikendalikan. Kembali

AQUEOUS HUMOUR FUNGSINYA: Merupakan cairan yang terdapat di antara kornea dan lensa mata FUNGSINYA: Untuk memberi bentuk dan kekokohan pada mata. Kembali

LENSA MATA Lensa mata adalah benda bening didalam bola mata yang berbentuk cembung, letaknya tepat di belakang iris FUNGSINYA: Untuk memfokuskan cahaya atau bayangan benda agar tepat jatuh di retina Kembali

VITREOUS HUMOUR Merupakan cairan yang terdapat di antara lensa mata dan retina FUNGSINYA: Untuk memberi bentuk dan kekokohan pada mata. Kembali

RETINA Merupakan lapisan terdalam dari dinding bola mata FUNGSINYA: Sebagai layar penerima cahaya atau bayangan benda, bayangan yang di terima oleh retina adalah nyata terbalik dan diperkecil Kembali

OTOT SILIAR Mengatur panjang fokus (kelengkungan) lensa. FUNGSINYA: Agar bayangan selalu jatuh tepat di retina, panjang fokus lensa harus dapat di ubah-ubah. FUNGSINYA: Mengatur panjang fokus (kelengkungan) lensa. Kembali

DAYA AKOMODASI Adalah : Daya menebal dan menipisnya lensa mata, lensa paling tipis pada saat mata tidak berakomodasi Titik Jauh (Punctur Remotum) PR : Titik terjauh yang masih terlihat jelas oleh mata (tidak berakomodasi). Untuk mata normal : titik jauh letaknya di jauh tak berhingga (∞). Titik Dekat (Punctur Proximum) P : Titik terdekat yang masih terlihat jelas oleh mata (berakomodasi max ) Untuk mata normal : titik dekat 25 cm.

2. Gangguan pengelihatan Mata normal adalah mata dengan batas pengelihatan titik dekat atau punctum proximum (PP) 25 cm dan titik jauh atau punctum remotum (PR) tidak terhingga. Apabila suatu mata batas pengelihatannya di luar batas mata normal, dikatakan mata mengalami gangguan atau cacat mata

Jenis Cacat Mata RABUN JAUH (MIOPI) s (jarak benda) = ∞ Rabun jauh adalah kelainan mata karena bayangan benda-benda yang jauh jatuh di depan retina. Rabun jauh dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata dengan lensa negatif. s (jarak benda) = ∞ s’ (jarak bayangan) = - PR

Kuat lensa (P) untuk mata miopi. Untuk mata miopi : S` = -PR miopi S = ∼ Sehingga : 1/f = 1/S + 1/S` = P P = 1/∼ + 1/-PR = 1/-PR Kuat lensa Dalam satuan 1/m (dioptri) Sehingga: P = - 100/PR

SKEMA MATA MIOPI A. SEBELUM MEMAKAI KACA MATA OBJEK JAUH B. SESUDAH MEMAKAI KACA MATA TITIK JAUH (PR) S1

1. Seorang Penderita miopi memaka kacamata 1. Seorang Penderita miopi memaka kacamata dengan kuat lensa – 2,5 Dioptri. Berapa titik jauh mata orang tersebut ? 2. Seseorang yang berpenglihatan dekat (rabun jauh) memiliki titik Jauh 4 m. Berapakah a. Kuat lensa b. Fokus lensa kacamata yang diperlukan orang tersebut agar ia dapat melihat benda-benda pada jarak yang sangat jauh dengan jelas ?

2. Rabun Dekat /Terang Jauh (HIPERMETROPI) Penderita rabun dekat, titik dekatnya lebih besar dari pada titik dekat mata normal (sn 25 cm) dan titik jauhnya terletak jauh tak terhingga (~). Penderita rabun dekat mampu melihat benda yang letaknya jauh, tetapi tidak mampu melihat dengan jelas benda-benda pada jarak dekat (jarak baca normal). Penderita rabun dekat, dapat di tolong dengan kaca mata positif (berlensa cembung)

Kuat lensa untuk mata hipermetropi S`= -PP hipermetropi = -Sn 1/f = 1/S + 1/S` = 1/S + 1/-Sn f = Sn.S / Sn – S P = 1/f = Sn – S / Sn.S Jika benda yang ingin dilihat terletak pada jarak 25cm (titik dekat mata normal) maka: P = 4 – 100/Sn

Keterangan 1 1 1 = + f s s’ f = fokus lensa kacamata = + 1 1 1 f s s’ f = fokus lensa kacamata s = jarak dekat normal (hipermetropi) = jarak terjauh normal (miopi) s’ = jarak dekat hipermetropi (negatif) = jarak terjauh miopi (negatif) P = kekuatan lensa kacamata

SKEMA MATA HIPERMETROPI A. SEBELUM MEMAKAI KACA MATA TITIK DEKAT OBJEK 25 cm B. SESUDAH MEMAKAI KACA MATA TITIK JAUH (PR) S1 = Sn

1. Seorang penderita rabun dekat (hipermetropi) 1. Seorang penderita rabun dekat (hipermetropi) memiliki sebesar memiliki titik dekat 80 cm. Tentukan kuat kacamata yang diperlukan jika orang tersebut ingin membaca dengan jelas pada jarak a. 50 cm b. 25 cm dari mata 2. Seseorang yang menggunakan lensa dengan kekuatan 2,5 dioptri dapat membaca dengan jelas sebuah surat kabar paling dekat 25 cm di depan matanya Maka Tentukan Titik dekatnya yang dekat dengan mata ?

3. Mata Tua (PRESBIOPI) Penderita presbiopi tidak dapat melihat benda yang letaknya jauh, dan juga tidak mampu melihat dengan jelas benda-benda pada jarak dekat (jarak baca normal). Sn > 25 dan PR < ∼ Mata presbiopi dapat di tolomg dengan kacamata berlensa rangkap (bifokal) Penderita presbiopi dapat di tolong dengan kaca mata berlensa rangkap (bifokal)

SKEMA MATA PRESBIOPI A. SEBELUM MEMAKAI KACA MATA B. SESUDAH MEMAKAI KACA MATA S

LATIHAN PRESBIOPI 1. Seorang kakek yang memiliki kacamata 3 Dioptri memeriksakan matanya dan ternyata disarankan agar kakek tersebut mengganti kacamatanya menjadi 3,5 Dioptri. Berapa Jauhkah pergeseran titik dekat kakek itu

4. Astigmatisma Penderita Asigmatisma akibat dari kornea mata yang tidak berbentuk sferik, melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada yang lainnya. Penderita Astigmtisma dapat di tolong dengan kaca mata berlensa silindris

PENGELIHATAN MATA ASTIGMATISMA Tanpa kacamata Dengan kacamata Mata Normal Astigmatisma silinder

Lup Lup atau kaca pembesar merupakan alat optik yang paling sederhana yang berfungsi untuk melihat benda-benda yang kecil. Lup terdiri dari sebuah lensa cembung. Agar benda tampak lebih besar, benda harus diletakkan antara titik fokus dengan lensa.

Persamaan Lup Untuk mata tak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik fokus. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan: M = Sn f Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan Sn = titik dekat mata. = 25 cm f f

Persamaan Lup Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan antara titik fokus dengan lensa. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan: M = Sn f + 1 Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan Sn = titik dekat mata. f f

Sebuah lup dengan fokus 10 cm digunakan oleh seseorang yang bermata Sebuah lup dengan fokus 10 cm digunakan oleh seseorang yang bermata normal. Dengan menganggap lup menempel pada mata. Tentukanlah perbesaran anguler lup bila a. Mata berakomodasi maksimum b. Mata berakomodasi pada jarak 50 cm c. Mata tidak berakomodasi 2. Sebuah lup (kaca pembesar) memilki kuat lensa 20 Dioptri. Tentukanlah A. Mata berakomodasi maksimum B. Mata berakomodasi pada jarak 5cm C. Mata tidak berakomodasi 3. Tentukan letak benda di muka lup ?

4. Sebuah kaca pembesar memiliki kuat. lensa 25 Dioptri 4. Sebuah kaca pembesar memiliki kuat lensa 25 Dioptri. Tentukanlah perbesaran anguler lup bila digunakan oleh seseorang yang hipermetropi 2 Dioptri tanpa kacamata untuk A. Mata berakomodasi maksimum B. Mata berakomodasi pada jarak 100 cm C. Mata tidak berakomodasi Seseorang yang mempunyai titik dekat 27 cm mengamati suatu benda dengan menggunakan lup. Perbesaran bayangan yang terjadi pada saat mata berakomodasi maksimum adalah 10 kali a. Berapa Dioptri kekuatan lup tersebut B. Agar perbesaran sudutnya 9 9/14 kali, ke mana benda harus digeser dan berapa besarnya

Seorang miopi titik jauhnya 1 m. menigamati sebuah benda dengan lup Seorang miopi titik jauhnya 1 m menigamati sebuah benda dengan lup yang mempunyai jarak titik api 5 cm. Pada jarak berapa dari lup benda itu harus diletakkan supaya ia dapat melihat A. Tanpa akomodasi B. Dengan berakomodasi maksimum C. Hitung juga perbesaran sudut untuk kedua keadaan di atas ?

Kamera merupakan alat optik untuk merekam gambar bayangan suatu benda. Prisp kerja kamera mirip dengan prinsip kerja pada mata Kamera Apertur berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk kedalam kamera. Apertur biasa diukur dengan angka f4, f5, f6 apertur Diafragma Lensa pada kamera berfungsi untuk membentuk bayangan pada film Bayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik, diperkecil lensa Film berfungsi untuk menangkap dan merekam gambar bayangan benda yang dibentuk oleh lensa. Range finder film Range finder berfungsi mengatur jarak lensa agar bayangan selalu jatuh tepat pada film

Kerja kamera

Persamaan mata dengan kamera Mata dan kamera memiliki persamaan sebagai berikut: - memiliki satu lensa - memiliki pengatur cahaya pada mata retina dan pupil pada kamera diafragma dan apertur - memiliki layar penangkap bayangan pada mata retina pada kamera film

Persamaan kamera 1 1 1 = + f s s’ s’ h’ s h Kamera memiliki persamaan sama dengan lensa cembung, yaitu: = + 1 1 1 f s s’ s’ h’ s h dan M = = Ket. f = fokus lensa s = jarak benda s’ = jarak film M = perbesaran bayangan h = tinggi benda h’ = tinggi bayangan pada film

Mikroskop Lensa okuler . i Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda mikroskopis (sangat kecil) Mikroskop menggunakan dua buah lensa cembung, yaitu lensa okuler dan lensa objektif. . . Pengatur Jarak/ fokus Lensa obyektif Meja preparat Cermin cekung

Persamaan Mikroskop S’ob Sn M = x Sob fok Mata tak berakomodasi. Panjang mikroskop = s’ob + fok Perbesarab bayangan = M = Mob x Mok M = x S’ob Sob Sn fok fob fob fok s’ob fok

Persamaan Mikroskop s’ob + sok M = x + 1 S’ob Sob n fok Mata berakomodasi. Panjang mikroskop = Perbesaran bayangan = M = Mob x Mok s’ob + sok M = x + 1 S’ob Sob n fok fob fob fok s’ob sok fok

LATIHAN Sebuah mikroskop memiliki jarak fokus lensa obyektif + 0,8 cm dan jarak fokus lensa okuler + 2,5 cm. Bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa obyektif berada pada jarak 16 cm dari lensa ini. A. Tentukan perbesaran total jika mata mengamati dengan berakomodasi maksimum B. Ke mana dan berapa jauh lensa okuler harus digeser agar mata tak berakomodasi

2. Sebuah mikroskop mempunyai jarak 2 Sebuah mikroskop mempunyai jarak antara lensa obyektif dengan okuler sebesar 15 cm. Perbesaran lensa obyektifnya adalah 10 kali. Jarak fokus lensa obyektif adalah 1 cm sedangkan jarak fokus lensa okuler adalah 4 cm. Tentukanlah A. Letak benda diukur dari lensa obyektif B. Keadaan akomodasi mata C. Perbesaran lensa okuler D. Perbesaran total

3. Dua buah lensa positip masing-masing. mempunyai 3. Dua buah lensa positip masing-masing mempunyai kekuatan 20 Dioptri dan 125 Dioptri Kedua lensa akan digunakan sebagai mikroskop. A. Tentukanlah lensa mana yang menjadi lensa obyektif B. Bila jarak antara kedua lensa 25 cm dimana obyek harus diletakkan agar mata tidak berakomodasi Sebuah mikroskop dengan jarak fokus lensa obyektif 0,8 cm dan jarak fokus okuler 1,25 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda kecil. Benda tersebut diletakkan pada jarak 0,9 cm di depan lensa obyektif. Tentukan panjang dan perbesaran mikroskop untuk A. Mata tidak berakomodasi B. Mata berakomodasi

Sebuah benda diletakkan pada jarak 6 mm di depan lensa obyektif sebuah mikroskop. Jarak fokus lensa obyektif dan lensa okuler masing- masing 5 mm dn 8 cm. Tentukanlah panjang dan perbesaran mikroskop untuk mata normal apabila A. Mata tidak berakomodasi B. Mata berakomodasi maksimum

Teropong Teleskop adalah alat optik yang terdiri dari dua lensa positif (objektif dan okuler) yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh. Lensa objektif memiliki fokus yang jauh lebih besar dari fokus lensa okuler Teleskop ada berbagai jenis seperti: -teropong bintang -teropong bumi -teropong panggung / galileo -teropong pantul - periskop

Teropong Bintang fob fok Sesuai namanya, teroong ini digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh jaraknya. Panjang teropong bintang = d = fob + fok Perbesaran bayangan = M = fob fok Lensa okuler Lensa objektif

Pembentukan bayangan pada teropong bintang + + fob fok fob fok Ob Ok Sifat bayangan: Maya Terbalik lebih dekat

Teropong Bumi Teropong ini digunakan untuk melihat objek yang jauh di permukaan bumi. Teropong ini memiliki 3 lensa positif, yaitu lensa objektif, lensa pembalik dan lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi membalik bayangan yang terbentuk, sehingga bayangan yang dibentuk oleh teropong tidak terbalik Panjang teropong = d = fob + 4fp + fok Perbesaran bayangan = M = fob fok Lensa okuler Lensa pembalik Lensa objektif

Pembentukan bayangan pada teropong bumi + + + fob fp fob fp fok fok Ob Ok P Sifat bayangan: Maya Tegak lebih dekat

Teropong Panggung fob fok Teropong panggung atau galileo merupakan teropong bumi tanpa lensa pembalik. Agar bayangan yang terbentuk tidak terbalik, maka lensa okulernya menggunakan lensa negatif. Panjang teropong = d = fob – fok Perbesaran bayangan = M = fob fok Lensa okuler (-) Lensa objektif (+)

Pembentukan bayangan pada teropong panggung - + fob fok fob fok Ob Ok Sifat bayangan: nyata Tegak lebih dekat

Teropong Pantul Teropong pantul merupakan teropong yang menggunakan cermin cekung sebagai pengganti lensa objektif.

Pembentukan bayangan pada teropong pantul

Periskop Periskop adalah teropong yang digunakan pada kapal selam untuk melihat keadaan diatas air.

Pembentukan bayangan pada periskop

Sampai jumpa pada materi berikutny@ Terima kasih Sampai jumpa pada materi berikutny@ wassalam