Macam dan Prinsip Kerjanya ALAT-ALAT OPTIK Macam dan Prinsip Kerjanya

Tujuan Pembelajaran Siswa dapat mengenal dan menganalisis berbagai macam alat optik. Siswa dapat menjelaskan cara kerja berbagai alat optik. Siswa dapat menjelaskan tentang lensa mata dan cacat mata serta menjelaskan alat bantu yang digunakan pada cacat mata (kacamata).

Alat Optik Mata Cacat mata Lup Mikroskop TeropongTeleskop Alat Optik

Pengertian Alat Optik Alat Optik : alat penglihatan manusia Alamiah : mata Buatan : alat bantu penglihatan manusia untuk mengamati benda-benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata: Kamera dan Proyektor, Lup, Mikroskop , Teropong/Teleskop back next Alat Optik

MATA Kornea dan lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung dan menghasilkan bayangan pada bagian retina yang sensitif terhadap cahaya disebut fovea. Iris mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata. back next Alat Optik

OPTIKA MATA Ketika mata relaks (tidak berakomodasi), lensa mata pipih sehingga jarak fokusnya paling besar, dan benda yang sangat jauh difokuskan di retina. Agar benda pada jarak berbeda dapat difokuskan dengan cara menebal dan memipihkan lensa mata (akomodasi mata) Bayangan yang terjadi di retina adalah nyata, terbalik, diperkecil. Alat Optik

JANGKAUAN PENGLIHATAN = ∞ PR PP = 25 cm Jangkauan Penglihatan Mata dapat melihat dengan jelas jika letak benda dalam jangkauan penglihatan, yaitu diantara titik dekat mata (punctum proximum) dan titik jauh mata (punctum remontum). Untuk mata normal Titik dekat = 25 cm Titik jauh = tak terhingga Alat Optik

Jadi agar bayangan benda berada di retina perlu adanya perubahan panjang fokus lensa mata atau kekuatan lensa. Proses ini yang disebut sebagai akomodasi. Pada kondisi ini (melihat dekat) mata harus berakomodasi , sedangkan untuk melihat jauh mata mengalami relaksasi total. back next Alat Optik

CACAT MATA JENISNYA Alat Optik Yaitu terjadi ketidaknormalan pada mata, dan dapat di atasi dengan memakai kacamata, lensa kontak atau melalui suatu operasi Rabun Jauh (Miopi) Rabun Dekat (Hipermetropi) Mata Tua (Presbiop) Astigmatisma Katarak dan Glaucoma JENISNYA back next Alat Optik

Alat Optik RABUN JAUH (MIOPI) Dapat melihat dengan jelas pada jarak 25 cm tetapi tidak dapat melihat benda benda jauh dengan jelas. Karena lensa mata tidak dapat memipih, sehingga bayangan terletak di depan retina Alat Optik

(a) (b) Penderita miopi (a) lensa mata terlalu kuat (panjang fokus lensa mata kecil) dan (b) bentuk mata terlalu memanjang. Kacamata dengan kekuatan lensa negatif untuk penderita miopi. Alat Optik

1 P = f Alat Optik PR tertentu PP < 25 cm Jangkauan Penglihatan Persamaan untuk menghitung kuat lensa yang diperlukan 1 P = f S’ = - titik jauh penderita f = jarak fokus (m) P = kuat lensa (dioptri 1 1 1 + = S S’ f Alat Optik

∞ f = -100 cm = -1 m 1 P = 1 1 1 f = + 1 S S’ f P = 1 1 1 -1 + = Contoh Soal Seorang penderita rabun jauh (miopi) dengan titik jauh 100 cm ingin melihat benda yang sangat jauh. Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus digunakan? Penyelesaian f = -100 cm = -1 m S’ = 100 S = ∞ Kuat Lensa 1 P = 1 1 1 f = + 1 S S’ f P = 1 1 1 -1 + = = -1 dioptri ∞ -100 f Alat Optik

Alat Optik RABUN DEKAT (HIPERMETROPI) Dapat melihat dengan jelas benda jauh tetapi tidak dapat melihat benda benda dekat dengan jelas. Karena lensa mata tidak dapat menjadi cembung, sehingga bayangan terletak di belakang retina Alat Optik

(b) Penderita hiperopi (a) lensa mata terlalu lemah (panjang fokus lensa mata besar), bayangan jatuh di belakang retina dan (b) bentuk mata terlalu pipih (pendek). Koreksi penglihatan pada penderita hiperopi dengan pemasangan kacamata dengan kekuatan lensa positif.

1 P = f Alat Optik PR tak terhingga PP > 25 cm Jangkauan Penglihatan Persamaan untuk meng hitung kuat lensa yang diperlukan 1 P = f S’ = - titik dekat penderita f = jarak fokus (m) P = kuat lensa (dioptri 1 1 1 + = S S’ f Alat Optik

Contoh Soal Seorang penderita rabun dekat (hipermetropi) dengan titik dekat 100 cm ingin membaca pada jarak baca normal (25 cm). Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus digunakan? Penyelesaian f = 100/3 cm =1/3 m S’ = 100 S = 25 cm Kuat Lensa 1 P = 1 1 1 f + = 1 S S’ f P = 1 1 1 1/3 + = = 3 dioptri 25 -100 f Alat Optik

Astigmatisma (Astigmatism) Astigmatisma merupakan bentuk cacat mata yang umum terjadi dimana kornea dan lensa mata tidak simetris. Katarak (Cataracts) Katarak merupakan terjadinya kondisi lensa mata yang buram. Katarak biasa terjadi pada usia lanjut, namun dapat juga terjadi akibat terkena radiasi UV, gelombang mikro, radiasi nuklir dan terkena bahan kimia tertentu. Pada penderita ini, lensa mata harus diambil dan dapat dibantu dengan menggunakan lensa mata positif dengan kuat lensa yang besar. Penderita dapat juga dibantu dengan memasang lensa mata tiruan untuk menggantikan lensa yang diangkat. Alat Optik back next

LUP back next Alat Optik

LUP LUP Lup (kaca pembesar) adalah alat optik yang terdiri dari sebuah lensa cembung. Fungsinya, untuk melihat benda benda kecil. Benda diletakkan antara O dan F Sifat bayangannya maya, tegak diperbesar Alat Optik

PERBESARAN LUP Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi pada jarak x Sn Sn Ma = + + f x M F O S S’= -X Sn = titik dekat mata normal F = fokus lensa S = jarak benda S’ = jarak bayangan

Ma = Ma = Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum Sn Ma = + 1 f Perbesaran Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi Sn Ma = f Penggunaan normal sebuah lup adalah berakomodasi maksimum. Jika dalam soal tidak disebutkan, maka selalu dianggap lup digunakan mata berakomodasi maksimum back next Alat Optik

mikroskop back next Alat Optik

MIKROSKOP MIKROSKOP Adalah alat untuk melihat benda benda yang sangat kecil Terdiri dari 2 lensa positif (lensa cembung) Fokus Lensa Okuler > Fokus Lensa Obyektif Benda yang diamati diletakkan antara Fob dan 2 Fob

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA MIKROSKOP Lensa Okuler 2Fob Fob Fob 2Fob Fok Lensa Obyektif Lensa Obyektif : Nyata, Terbalik, Diperbesar SIFAT BAYANGAN Lensa Okuler : Maya, Terbalik, Diperbesar

1 1 1 + = Sob S’ob f ob 1 1 1 + = Sok S’ok f ok 2Fob Fob Fob 2Fob Fok d = S’ob + S ok S’ok Perbesaran : 1 1 1 + = Sok S’ok f ok M = Mob x Mok

KETENTUAN UMUM KETENTUAN UMUM Untuk mata berakomodasi maksimum, bayangan dari lensa okuler terletak di depan lensa sejauh titik dekat pengamat. S’ok = - Sn Jika mikroskup digunakan oleh mata tidak berakomodasi maksimum, titik jauh berada di tak terhingga, sehingga jarak benda okuler sama dengan jarak fokus okuler. S’ok = tak terhingga, sehingga Sok = F ok Alat Optik

M = Mob x Mok PERBESARAN MIKROSKOP h’ ob -S’ob Perbesaran Lensa Obyektif M ob = = h ob S ob Perbesaran Lensa Okuler S n Mata berakomodasi maksimum M ok = + 1 f ok S n Mata tidak berakomodasi M ok = f ok back next

TEROPONG Alat Optik Disebut juga TELESKOP Fungsinya untuk melihat benda benda yang sangat jauh JENISNYA Teropong Bias Teropong Bintang (Teropong Astronomi) Teropong Bumi Teropong Prisma (Binokuler) Teropong Panggung (Galileo) Teropong Pantul Alat Optik back next

TEROPONG BINTANG Lensa Obyektif Lensa Okuler d = f ob + f ok Perbesaran f ob f ok f ob Sifat bayangan M a = Maya , Diperbesar, Terbalik S ok

TEROPONG BUMI f ob M a = S ok Untuk mata tidak berakomodasi Lensa Obyektif Lensa Okuler d = f ob + 4 fp + f ok Lensa Pembalik f ob 2fp 2fp fok Maya Diperbesar Tegak f ob Perbesaran M a = Sifat bayangan S ok

TEROPONG PRISMA Disebut juga teropong binokuler Untuk memperpendek teropong, lensa pembalik diganti dengan dua prisma samakaki yang akan memantulkan bayangan secara sempurna Bayangan akhir tegak, maya, diperbesar Pemantulan pada prisma Alat Optik

Alat Optik

TEROPONG PANGGUNG (TEROPONG GALILEI) d = f ob + f ok T f ok f ob = f ok L. Okuler L. Obyektif f ob Sinar datang sejajar dari lensa obyektif membentuk bayangan tepat di fokusnya, sebagai benda maya lensa okuler Sinar sejajar yang keluar dari lensa okuler menuju mata bersifat tegak di titik tak terhingga Perbesaran f ob M a = S ok

TEROPONG PANTUL TEROPONG PANTUL cermin datar cermin cekung sebagai obyektif f ob lensa okuler Menggunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pemantul cahaya dengan alasan : cermin mudah dibuat dibandingkan lensa cermin tidak mengalami aberasi cermin lebih ringan daripada lensa back next

Contoh soal 1.Seorang tukang arloji menggunakan sebuah lup yang fokusnya 5 cm. a) Hitung perbesaran maksimum yang dapat diperoleh dari lup tersebut. b) Hitung juga perbesaran lup jika mata tidak berakomodasi . Abaikan jarak mata-lup dan anggap mata normal. Jawab : a) Perbesaran maksimum terjadi ketika :

b) Untuk mata tidak berakomodasi, bayangan yang dibentuk lensa harus jatuh di Alat Optik

2. Sebuah mikroskop mempunyai lensa obyektif dengan fokus 1 cm dan lensa okuler dengan fokus 4 cm. Anggap jarak kedua lensa d = 21 cm. Hitung perbesaran mikroskop ketika : mata tidak berakomodasi Jawab Alat Optik

Alat Optik

Alat Optik

Evaluasi Tentukan kekuatan lensa kacamata yg diperlukan oleh seseorang yg mempunyai titik dekat 40 cm, supaya orang tsb dapat membaca sebagaimana halnya orang normal. Seorang anak mempunyai titik jauh 4 m. Supaya anak tsb dapat melihat benda2 jauh dg normal, tentukan kekuatan lensa kacamata yg diperlukan. Alat Optik

Sebuah preparat diletakkan 1 cm di depan lensa objektif dari sebuah mikroskop. Jarak fokus lensa objektifnya 0,9 cm, jarak fokus lensa okuler 5 cm. Jarak antara kedua lensa tsb 13 cm. tentukan perbesaran oleh mikroskop tsb. 4. Teropong bintang dg jarak fokus objektifnya 4 m dan jarak fokus okulernya 4 cm, tentukan perbesaran bayangan yg dihasilkan masing2 untuk mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi maksimum. Alat Optik