BAB I PENDAHULUAN
A. Lata Latarr Bela Belaka kang ng
Mungki Mungkin n beberap beberapaa di antara antara kita harus harus memakai memakai kacamata kacamata agar dapat melihat dengan baik. Orangtua kita mungkin juga berkacamata. Kacamata adalah alat alat bantu bantu bagi seseora seseorang ng yang yang memili memiliki ki kelain kelainan an pada matany matanya. a. Kacama Kacamata ta termasuk alat optik. Sebenarnya, mata juga disebut sebagai alat optik. Alat optik lain yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah kamera. Selain mata, mata, kacamat kacamata, a, masih masih dapat dapat dijump dijumpai ai berbaga berbagaii alat alat optik optik lain. lain. Pembaha Pembahasan san tentang alat optik berhubungan dengan cahaya, cermin, lensa, serta pembentukan bayangan akan dibahas pada Bab selanjutnya. B. Tu Tuju juan an Pen Penul ulis isan an
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah : 1. Untuk Untuk meme memenu nuhi hi tuga tugass Mata Mata Pela Pelaja jara ran n Fisi Fisika ka seba sebagai gai salah salah satu satu syar syarat at pembelajaran yang diajarkan. 2. Untuk Untuk memperdal memperdalam am pengetahua pengetahuan n penulis penulis dalam dalam bidang Fisika, Fisika, khususny khususnyaa tentang alat-alat optik. 3. Untuk Untuk menjadi menjadi acuan bagi penulis penulis dalam dalam mengembang mengembangkan kan ketramp ketrampila ilan n dan kemampuan menulis khususnya penulisan makalah.
1
BAB II PEMBAHASAN ALAT-ALAT OPTIK
adalah ah alat alat-a -ala latt yang yang sala salah h satu satu atau atau lebi lebih h komp kompon onen enny nyaa Alat Alat optik optik adal meng menggun gunaka akan n benda benda opti optik, k, misa misaln lnya ya cerm cermin in,, lens lensa, a, atau atau pris prisma ma.. Alat Alat optik optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya. Ada beberapa alat optik antara lain, lain, mata. lup, mikroskop, teleskop, teleskop, proyektor, dan episkop. episkop. 1) MATA -
Mata Mata adal adalah ah sal salah sat satu bagi bagian an tubu tubuh h manu manusi siaa yang yang ber berfung fungsi si seba sebaga gaii alat/indera penglihatan. Mata memiliki diameter sekitar 2,5 cm.
1. Bagi Bagian an-B -Bag agia ian n Mata Mata a. Sklera b. Kornea c. Aque Aqueou ouss hum humour our d. Lensa ma mata e. Vit Vitreou reouss hum humou our r f.
Iris
g. Retina h. Pemb Pembul uluh uh darah darah (kor (koroi oid) d) i.
Otot Otot-o -oto tott sili siliar ar dan dan send sendii pere pereka katt
j.
Pupil
2. Lensa Ma Mata
2
Gambar 1. Mata, indera penglihatan dan bagian-bagiannya -
Bent Bentuk uk mata mata menyer menyerupa upaii bola. bola. Pada bola bola mata terd terdapa apatt benda benda bening bening yang yang disebut lensa mata. Lensa mata bersifat tembus cahaya. Lensa mata berupa lensa cembung. Lensa mata memiliki fungsi membiaskan sinar-sinar yang datang ke mata. Dengan demikian demikian bayangan benda dapat tepat jatuh di retina mata. Jadi mata memiliki fungsi seperti pada kamera. Oleh karena itu mata disebut alat optik.
3. Proses Proses terj terjadi adinya nya baya bayangan ngan pada pada reti retina na -
Pupil adalah
: Bagian
mata
yang
berfungsi
mengatur
besar
kecilnya cahaya yang masuk ke bola mata. -
Retina adalah
: Selaput ti tipis di di ba bagian be belakang bo bola ma mata. La Lapisan itu paling banyak mengandung saraf penglihatan.
-
Fovea Fovea/b /bin inti tik k kunin kuning g
: adala adalah h bagi bagian an ret retin ina, a, temp tempat at berku berkump mpul ulny nyaa uju ujungngujun ujung g sara saraff peng pengli liha hata tan n sehi sehing ngga ga pali paling ng peka peka terhadap rangsangan (impuls) cahaya.
Syarat Syarat kita dapat dapat meliha melihatt benda benda adalah adalah harus harus ada cahaya. cahaya. Cahaya Cahaya dapat dapat berasal berasal langsung dari sumber cahaya/berasal cahaya/berasal dari cahaya yang dipantulkan dipantulkan oleh benda-benda yang berada di sekeliling kita. Cahaya masuk menembus kornea, terus melewati lensa mata.
3
Dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik kuning, ber bersi sifa fatt
nyat nyata, a,
ter terbal balik, ik,
dan dan
dipe diperk rkec eciil.
Bay Bayanga angan n
itu
meru merupa paka kan n
rangsangan/informasi yang dibawa oleh saraf penglihatan menuju pusat saraf penglihatan di otak. Di otak rangsangan itu ditafsirkan dan barulah kemudian kita mendapat kesan melihat benda.
4. Akom Akomod odas asii Mat Mataa Kemampuan mata untuk mengubah-ubah fokus mata disebut daya akomodasi mata mata.. Adapun Adapun peris peristi tiwan wanya ya dise disebut but akomo akomodas dasi. i. Ada pula pula jeni jeniss daya daya akomodasi mata yaitu: a. Mata Mata tanp tanpaa ako akomo moda dasi si Mata tanpa akomodasi adalah kondisi mata ketika lensa mata agak datar atau kondisi otot-otot siliar dalam keadaan relaks (santai). Sinar yang datang dari jauh tak terhingga dibentuk bayangan pada bintik kuning. Titi Titik k pali paling ng jauh jauh yang yang masi masih h dapa dapatt jela jelass dili diliha hatt oleh oleh mata mata tanp tanpaa akomodasi ini disebut dengan titik jauh punctum remotum (P. r). Untuk mata normal, titik jauh mata tersebut berada di depan mata pada jarak tak terhingga atau jarak jauh mata normal = P. r = ~ (tak terhingga)
b. b. Mata Mata ber berak akom omod odas asii Mata Mata berako berakomo modas dasii adala adalah h lens lensaa mata mata yang yang menga mengatu turr peny penyes esua uaia ian n terhadap jarak benda dengan jalan mengatur cembung dan pipihnya lensa sehingga bayangan jatuh di retina. Apabila jarak benda sangat dekat, lens lensaa akan akan cemb cembung ung,, seba sebali likny knyaa apabi apabila la lens lensaa mata mata dala dalam m keada keadaan an secemb secembungung-cem cembung bungnya nya dikata dikatakan kan berakom berakomodas odasii
maksim maksimum. um. Titik Titik
paling dekat yang masih dapat dilihat punctum proximum (P. p) untuk mata yang normal memiliki memiliki lensa mata dalam keadaan sepipih-pipi sepipih-pipihnya, hnya, dikatakan berakomodasi minimum atau tidak berakomodasi.
4
2) ALAT ALAT-A -ALA LAT T OPTI OPTIK K LAI LAIN N Kemajuan sains dan teknologi menuntut beragamnya alat bantu, sesuai dengan kebu kebutu tuha han n hidu hidup p dan dan kein keingi gint ntah ahua uan n manu manusi sia, a, bebe bebera rapa pa alat alat opti optik k yang yang merupakan alat bantu kerja manusia antara lain;
A. Lup Lup atau atau Kaca Kaca Pembes Pembesar ar Lup adalah lensa positif yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan lebih jelas. Lup banyak digunakan oleh tukang arloji pada waktu mereparasi kerusakan jam tangan. Perajin perhiasan pun memakainya untuk memperoleh hasil pekerjaan yang baik. 1) Cara Cara mengg mengguna unakan kan Lup Lup a. Untuk Untuk mata mata berak berakom omoda odasi si maks maksim imum um,, benda benda dile dileta takka kkan n dian dianta tara ra f dan o atau jarak benda (So) selalu lebih kecil dari pada jarak titik api ( f ). f ). b. Untuk mata mata tidak tidak berakomodasi berakomodasi,, benda diletak diletakkan kan tepat di titik titik api f () atau jarak benda (So) sama dengan jarak titik api lup ( f ). f ). Untuk Untuk mengama mengamati ti benda benda dalam dalam waktu waktu yang yang cukup cukup lama, lama, sebaik sebaiknya nya mata tidak berakomodasi sehingga tidak cepat lelah, jadi benda diletakkan tepat di titik api. 2) Perbesa Perbesaran ran bayanga bayangan n pada Lup Jika Jika berako berakomod modas asii maks maksim imum um,, jara jarak k baya bayang ngan an benda benda titi titik k dekat dekat punctu punctum m proximu proximum, m, atau atau pada jarak baca normal normal adalah 25 cm, karena bayangan terjadi adalah maya. Si = 25 cm atau Si = -n
5
Berdasarkan persamaan lensa: 1
S o 1
S o
+
−
1
=
S i 1
=
n 1
= 1 S o
=
f
1
f
=
S o
1
1
+
f
1 n
f +n nf
nf f +n
Pembesaran M
=
S i S o n n f
−
=
f + n
= = =
n( f +n) nf nf + n 2 nf nf nf
+
n2 nf
=1 +
n f
Jadi perbesaran bayangan apabila mata berakomodasi maksimum adalah: M
=
n +1 f
Jika mata tidak berakomodasi, jarak bayangan di tempat jauh tak terhingga atau Si = ~ Perbesaran bayangan: M
=
n f
Keterangan M : Per Perbe besa sara ran n bay bayan anga gan n
6
n
: Ja Jarak ba baca no normal 25 cm
f
: Jarak titik api
Contoh: 1. Seoran Seorang g tukang jam mengam mengamati ati sebuah sebuah sekrup sekrup yang panjangn panjangnya ya 0,2 cm. Ia mengg mengguna unaka kan n lup lup yang yang jara jarak k titi titik k apin apinya ya 10 cm. cm. Jika Jika punct punctum um proximum orang tersebut 25 cm, tentukan tinggi bayangan apabila mata tida tidak k
bera berako komo moda dasi si dan dan tent tentuk ukan an ting tinggi gi baya bayang ngan an apab apabil ilaa
mata mata
berakomodasi maksimum! Penyelesaian:
Dik : n : 25 cm F : 10 cm cm ho : 0,2 cm Dit : a. hi apabila mata tidak berakomodasi b. hi apabila mata berakomodasi maksimum Jawab: a. Mata Mata tida tidak k berak berakom omoda odasi si M
=
= hi
n f 25 10
= 2,5
kali
= M. ho = 2,5 x 0,2 = 0,5 cm
b. b. Mata Mata bera berakom komod odas asii maksi maksimu mum m
7
M
=
=
n +1 f
25 10
1
+
= 2,5 + 1 = 3,5 kali hi
= M . ho = 3,5 x 0,2 = 0,7 cm
B. Mikr Mikros osko kop p Mikroskop adalah alat optik untuk mengamati benda-benda yang sangat kecil (mikro), misalnya bakteri dan kuman-kuman. Perhatikan gambar berikut ini !
Gambar 2. Mikroskop Sebuah mikroskop terdiri atas dua lensa positif yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif berada di dekat objek atau benda, sedangkan lensa okuler berada di depan mata pengamat. Bagai Bagaima mana na pemb pembent entuka ukan n bayang bayangan an pada pada mikr mikros oskop kop?? Perh Perhat atik ikan an gambar berikut ini !
8
Gambar 3. Pembentukan bayangan pada mikroskop
a. Lens Lensaa obje objekt ktif if berf berfun ungs gsii memb memben entu tuk k baya bayang ngan an seja sejati ti,, terb terbal alik ik,, dan dan diperbesar dari benda yang diamati (AB) untuk memperoleh bayangan sejati, benda yang diamati diletakkan diantara Fob an 2 Fob di depan lensa objekt objektif. if. Bayanga Bayangan n A1 B1 yang yang dibent dibentuk uk lensa lensa objekt objektif if dan diangga dianggap p sebagai benda bagi lensa okuler terletak antara Fob dan O. b. b. Lens Lensaa
okul okuler er berf berfun ungs gsii
membe embent ntuk uk bay bayanga angan n
may maya, tega tegak k
dan dan
memperbesar (A2 B2) dan bayangan objektif A1 B1. Perbesaran bayangan a) Perb Perbes esar aran an lens lensaa objekt objektif if : b) b) Perb Perbes esar aran an lens lensaa okule okuler r c) Perb Perbes esar aran an mikr mikros oskop kop (1) Untuk mata mata tidak tidak berakomodasi berakomodasi (2) Untuk mata mata berakomodasi berakomodasi maksim maksimum um
9
Perbesaran Mikroskop
M = M ob ob . M ok ok Keterangan Sio b
: Jarak bayangan dari lensa objektif
Soo b
: Jarak benda dari lensa objektif
Siok
: Jarak bayangan dari lensa okuler
Sook
: Jarak benda dari lensa okuler
hio b
: Tinggi bayangan yang dibentuk lensa objektif
hoo b
: Tinggi benda yang berada di depan lensa objektif
hiok
: Tinggi bayangan yang dibentuk lensa okuler
hook
: Tinggi benda yang berada di depan lensa okuler
n
: Jarak Punctum Proximum
D
: Jarak lensa nsa objektif dan dan lensa nsa okule uler
Sook
: D – Siob
Mo b b
: Per Perbe besa sara ran n len lensa sa obj objekt ektif
Mok
: Perb Perbes esar aran an lens lensaa okul okuler er
M
: Perbesaran mikroskop
Contoh : 1) Sese Seseor oran ang g berm bermat ataa norm normal al memp mempun unya yaii punc punctu tum m prox proxim imum um 25 cm, cm, mengama mengamati ti sebuah sebuah prepar preparat at dengan dengan mikros mikroskop. kop. Jarak Jarak titik titik api lensa lensa objektif 1.25 cm dan lensa okuler 2,5 cm. Jika jarak preparat 1,5 cm, berapa perbesarannya jika mata tidak berakomodasi? Penyelesaian: Diketahui: n = 25 cm Fob
= 1,25 cm
Fok
= 2,5 cm soo b = 1.5 cm
Ditanyakan: M mata tidak berakomodasi
10
Jawab: Lensa objektif 1
+
S o Ob 1 1,5
+
1
S i Ob
1
S i Ob
1
=
S i Ob
−
1
F o b
1 1,25
−
1,25
45
=
=
1
36
=
=
1 1,5
30 45
6 45
Sio b = 7,5 cm
M ob =
S i Ob S o Ob
7,5 =
1,5
= 5 kali
Lensa okuler : Karena mata tidak berakomodasi maka:
M ok ok
M
=
n f ok
=
25 = 10 kali 2,5
= M ob ob. M ok ok = 5 x 10 = 50
Jadi, perbesaran yang terjadi adalah = 50 kali. C. Teropong ong Lup dan mikroskop adalah alat optik pandang dekat, yaitu untuk mengamati benda-benda yang dekat letaknya. Teleskop atau teropong adalah alat optik pandang jauh, yaitu untuk mengamati benda-benda yang jauh jaraknya.
11
Teleskop adalah alat optik untuk mengamati benda-benda di bumi atau di angkasa luar agar tampak lebih dekat dan jelas. Teleskop atau teropong dibedakan menjadi dua, yaitu teropong bintang dan teropong bumi. 1) Tero Teropo pong ng Bin Binta tang ng Teropon Teropong g bintang bintang adalah adalah alat alat untuk untuk mengam mengamati ati benda-be benda-benda nda angkasa angkasa luar, misalnya bintang, planet-planet, dan bulan. Ada dua jenis teropong bintang, yaitu teropong bias dan teropong pantul. a. Teropong ong Bi Bias Teropong bias berupa tabung yang di dalamnya terdapat dua lensa positi positif, f, yaitu yaitu lensa lensa objekt objektif if dan lensa lensa okuler. okuler. Jarak Jarak titik titik api lensa lensa objektif lebih besar daripada jarak titik api lensa okuler. Karena benda yang diamati berada di tempat yang sangat jauh, berkas sinar yang melewati lensa objektif adalah berkas sinar sejajar. Bayangan yang terbent terbentuk uk oleh oleh lensa lensa objekt objektif if ialah ialah nyata, nyata, terbal terbalik, ik, diperke diperkecil cil,, dan terletak di titik apinya.
Gambar 4. (a) Teropong bias (b) Pembentukan bayangan pada teropong bias
b. b. Tero Teropo pong ng Pant Pantul ul
12
Teropong pantul berupa tabung yang di dalamnya terdapat cermin cekung dan cermin datar sebagai reflektor atau pemantul, serta sebuah lensa cembung sebagai okuler. Yang berfungsi sebagai objektif adalah cermin cekung. 2) Tero Teropo pong ng Bumi Bumi Teropong bumi adalah alat untuk mengamati benda-benda di darat atau di laut yang jauh letaknya agar tampak lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis teropong bumi, yaitu teropong bias dan teropong prisma. a. Teropong ong Bi Bias Teropong bumi yang termasuk teropong bias terdiri atas tiga buah lensa positif.
Gambar 5. (a)Teropong pantul (b) Pembentukan bayangan pada teropong pantul Yaitu Yaitu lens lensaa objekt objektif if,, lens lensaa pemba pembali lik, k, dan dan lens lensaa okule okuler. r. Lensa Lensa pembalik terletak di antara lensa objektif dan lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi memperoleh bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Bayangan Bayangan yang dibentuk lensa pembalik merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler selanjutnya membentuk bayangan maya, tegak dan diperbesar.
13
b. b. Tero Teropo pong ng Pris Prisma ma 1. Tero Teropo pong ng Bin Binok okul uler er Teropon Teropong g binokul binokuler er mengguna menggunakan kan dua buah prisma prisma siku-s siku-siku iku sama sama kaki untuk untuk menggan menggantik tikan an fungsi fungsi lensa lensa pembali pembalik. k. Kedua Kedua prism prismaa disusu disusun n bersil bersilanga angan n satu satu dengan dengan lainny lainnya. a. Teropon Teropong g itu disebut teropong binokuler karena menggunakan dua buah lensa okuler. 2. Periskop Periskop menggunakan dua lensa positif sebagai lensa objektif dan lens lensaa okule okuler, r, sert sertaa dua dua buah buah pris prisma ma siku siku-s -sik iku u sama sama kaki kaki sebagai reflektor.
Gambar 6. (a) Teropong binokuler (b) Pembentukan bayangan pada teropong binokuler Perisk Periskop op digunak digunakan an sebagai sebagai teropon teropong g untuk untuk mengama mengamati ti bendabenda benda benda di permuka permukaan an laut laut sehing sehingga ga biasa biasa dipasa dipasang ng pada kapal kapal selam. Berkas cahaya yang berasal dari benda-benda di permukaan laut setelah melewati lensa objektif dipantulkan sempurna oleh sisi-sisi miring kedua prisma. Perhatikan Gambar di bawah ini ! Perisk Periskop op dapat dapat diputar diputar 3600 sehingga sehingga dapat dapat digunak digunakan an untuk untuk mengamati seluruh medan di permukaan laut.
14
Gambar 7. Pembentukan bayangan pada periskop
15
BAB III PENUTUP
A. Kesim esimpu pula lan n
Alat-alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik. Misalnya, cermin, lensa, atau prisma. Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya. Beberapa alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop.
B. Saran
Sara Saran n yang yang dapa dapatt penu penuli liss samp sampai aika kan n iala ialah h agar agar pemb pembac acaa dapa dapatt mengetahui betapa pentingnya alat-alat optik bagi kehidupan manusia.
16
DAFTAR PUSTAKA
Drs. Agus Taranggono, Drs. Hari Subagyo, Abdul Khalim, S.Pd., Fisika Untuk SLTP
Kelas 2 Kurikulum 1994 Semester 1 dan Semester 2 . Bumi Aksara, Jakarta.
17