Alat Optik

17
A. Mikroskop Contoh soal dan pembahasan alat optik-mikroskop, materi fisika SMA kelas 10 SMA, jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif dan lensa okuler, perbesaran bayangan yang dihasilkan mikroskop, panjang mikroskop (jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler) dengan berbagai cara pengamatan diantaranya pengamatan dengan menggunakan mata berakomodasi maksimum, mata tidak berakomodasi dan pengamatan yang dilakukan dengan mata berakomodasi pada jarak tertentu. Soal Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada mikroskop di bawah ini! Dengan asumsi titik dekat mata normal adalah 30 cm, tentukan: 1) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop 2) perbesaran lensa obyektif mikroskop 3) perbesaran sudut oleh lensa okuler mikroskop 4) perbesaran total mikroskop 5) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop Jika pengamat berganti cara pengamatan dari mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi maksimum, tentukan: 6) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop 7) perbesaran oleh lensa obyektif mikroskop 8) perbesaran oleh lensa okuler mikroskop 9) perbesaran total mikroskop 10) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop 11) panjang dan arah pergeseran yang harus disetelkan pada mikroskop dari posisi mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi maksimum Jika mata pengamat berganti lagi cara pengamatan menjadi berakomodasi pada jarak 25 cm, tentukan: 12) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop 13) perbesaran lensa obyektif mikroskop 14) perbesaran (sudut) oleh lensa okuler mikroskop 15) perbesaran total mikroskop 16) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop 17) panjang dan arah pergeseran yang harus dilakukan pada mikroskop dari posisi mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi pada jarak 25 cm Sumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi soal UN Fisika 2008 Diskusi Soal Ambil datanya dulu dari gambar pada soal di atas: Jarak benda lensa obyektif → Sob = 2,2 cm Panjang fokus lensa obyektif → fob = 2 cm Panjang fokus lensa okuler → fok = 8 cm Cara pengamatan → mata tidak berakomodasi, terlihat dari sinar sejajar yang masuk ke mata, artinya jarak bayangan akhir sangatlah jauh 1) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop Gunakan rumus lensa seperti biasa: 2) perbesaran lensa obyektif mikroskop Perbesaran lensa obyektif (perbesaran linier) adalah membagi jarak bayangan dengan jarak bendanya, disini diambil nilai positifnya saja,

description

keterangan yang disampaikan bahwa isi dari buku ini adalah tentang pelatihan dalam mempelajari ilmu fisika khususnya alat optik. yang mana alat optik itu terdiri dari mata, lup, mikroskop, dan teleskop

Transcript of Alat Optik

Page 1: Alat Optik

A. Mikroskop

Contoh soal dan pembahasan alat optik-mikroskop, materi fisika SMA kelas 10 SMA, jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif dan lensa okuler, perbesaran bayangan yang dihasilkan mikroskop, panjang mikroskop (jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler) dengan berbagai cara pengamatan diantaranya pengamatan dengan menggunakan mata berakomodasi maksimum, mata tidak berakomodasi dan pengamatan yang dilakukan dengan mata berakomodasi pada jarak tertentu.

SoalPerhatikan gambar pembentukan bayangan pada mikroskop di bawah ini!

Dengan asumsi titik dekat mata normal adalah 30 cm, tentukan:1) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop2) perbesaran lensa obyektif mikroskop3) perbesaran sudut oleh lensa okuler mikroskop4) perbesaran total mikroskop5) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop

Jika pengamat berganti cara pengamatan dari mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi maksimum, tentukan:6) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop7) perbesaran oleh lensa obyektif mikroskop8) perbesaran oleh lensa okuler mikroskop9) perbesaran total mikroskop10) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop11) panjang dan arah pergeseran yang harus disetelkan pada mikroskop dari posisi mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi maksimum

Jika mata pengamat berganti lagi cara pengamatan menjadi berakomodasi pada jarak 25 cm, tentukan:12) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskop13) perbesaran lensa obyektif mikroskop14) perbesaran (sudut) oleh lensa okuler mikroskop15) perbesaran total mikroskop16) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop17) panjang dan arah pergeseran yang harus dilakukan pada mikroskop dari posisi mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi pada jarak 25 cmSumber soal : Fisikastudycenter.com-Modifikasi soal UN Fisika 2008

Diskusi Soal

Ambil datanya dulu dari gambar pada soal di atas:Jarak benda lensa obyektif → Sob = 2,2 cmPanjang fokus lensa obyektif → fob = 2 cmPanjang fokus lensa okuler → fok = 8 cmCara pengamatan → mata tidak berakomodasi, terlihat dari sinar sejajar yang masuk ke mata, artinya jarak bayangan akhir sangatlah jauh1) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskopGunakan rumus lensa seperti biasa:

 

2) perbesaran lensa obyektif mikroskopPerbesaran lensa obyektif (perbesaran linier) adalah membagi jarak bayangan dengan jarak bendanya, disini diambil nilai positifnya saja,

Page 2: Alat Optik

3) perbesaran (sudut) oleh lensa okuler mikroskopLensa okuler berfungsi sebagai kaca pembesar, sehingga gunakan rumus lup untuk mata tidak berakomodasi, 

4) perbesaran total mikroskopKalikan perbesaran obyektif dan perbesaran okuler, 

5) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskopJarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskop atau biasa disebut panjang mikroskop atau dengan istilah lain panjang tubus adalah jarak bayangan lensa obyektif ditambah jarak benda lensa okuler. Jika mata tidak berakomodasi, maka jarak benda lensa okuler sama dengan jarak fokus lensa okuler = 8 cm, cara mendapatkannya seperti nomor 10, hanya S'ok diisi dengan tak berhingga (PR, punctum remotum, titik jauh mata normal).

Pengamat berganti cara pengamatan dari mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi maksimum (gambar jalannya sinar-sinar pada soal tidak dipakai lagi!):6) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskopJarak bayangan tidak berubah tetap sama seperti nomor 1.

7) perbesaran oleh lensa obyektif mikroskopJuga tidak berubah seperti nomor 2.

8) perbesaran oleh lensa okuler mikroskopGunakan rumus lup untuk mata berakomodasi maksimum.

9) perbesaran total mikroskopKalikan Mob dan Mok

10) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskopYang harus dicari adalah S'ob sudah ada, yaitu 22 cm dan jarak benda okuler Sok, setelah ketemu masukkan rumus d.

Page 3: Alat Optik

Catatan: Mata berakomodasi maksimum berarti meletakkan bayangan okuler di titik dekat mata, tambahkan tanda minus, karena bayangannya adalah bayangan maya, S'ok = − PP = − 30 cm

11) panjang dan arah pergeseran yang harus disetelkan pada mikroskop dari posisi mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi maksimumPajang mula-mula (saat mata tidak berakomodasi) adalah 30 cm, sekarang menjadi 28,32 cm, lebih pendek dengan demikian pergeserannya adalahΔ d = 30 − 28,32 = 1,68 cm arahnya ke dalam (memendekkan mikroskop)

Mata pengamat berganti lagi cara pengamatan menjadi berakomodasi pada jarak 25 cm (Diagram jalannya sinar-sinar pada soal tidak terpakai lagi!!):12) jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif mikroskopJarak bayangan obyektif tidak berubah, seperti nomor 1.

13) perbesaran lensa obyektif mikroskopPerbesaran obyektif tidak berubah, seperti nomor 2.

14) perbesaran (sudut) oleh lensa okuler mikroskopGunakan rumus lup untuk mata berakomodasi pada jarak x = 25 cm

15) perbesaran total mikroskop 

16) jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler mikroskopCari Sok terlebih dahulu; taruh nilai S'ok = − X = −25 cm

17) panjang dan arah pergeseran yang harus dilakukan pada mikroskop dari posisi mata tidak berakomodasi menjadi mata berakomodasi pada jarak X = 25 cm

Page 4: Alat Optik

Pajang mula-mula (saat mata tidak berakomodasi) adalah 30 cm, sekarang menjadi 28,06 cm, lebih pendek dengan demikian pergeserannya adalahΔ d = 30 − 28,06 = 1.94 cm arahnya ke dalam (memendekkan mikroskop)

Soal No. 18Sebuah mikroskop memiliki jarak titik api obyektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakkan di bawah obyektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamat dilakukan tanpa akomodasi. Jika pengamat bermata normal maka perbesaran total mikroskop bernilai... A. 20 kali B. 25 kali C. 50 kali D. 75 kali E. 100 kali (Dari soal Ebtanas 2001) 

PembahasanData dari soal adalah:fob = 2 cmsob = 2,2 cmd = 24,5 cmMata Tidak BerakomodasiM =..... 

Menentukan jarak bayangan obyektif 

Menentukan panjang fokus lensa okuler untuk mata tidak berkomodasi:d = s'ob + fok

24,5 = 22 + fok

fok = 24,5 − 22 = 2,5 cm

Sehingga perbesaran mikroskop:

Catatan:PP = punctum proximum = titik dekat mataSebagian literature menggunakan istilah Sn untuk PP.

B. lup

Soal No. 1Sebuah lup dengan panjang fokus lensa 5 cm digunakan untuk melihat sebuah benda kecil. Dengan asumsi titik dekat normal adalah 25 cm, tentukan perbesaran lup untuk mata pengamat:a) mata berakomodasi maksimumb) mata tidak berakomodasic) mata berakomodasi pada jarak 20 cm(Fisikastudycenter.com )

Pembahasan Soala) mata berakomodasi maksimumGunakan rumus lup untuk mata berakomodasi maksimum

 

Page 5: Alat Optik

 

 

dengan PP = punctum proximum = titik dekat mataf = fokus lensa lup 

b) mata tidak berakomodasiGunakan rumus lup untuk mata tidak berakomodasi

dengan PP = punctum proximum = titik dekat mataf = fokus lensa lup 

c) mata berakomodasi pada jarak 20 cmGunakan rumus lup untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu (X = 20 cm) 

dengan PP = punctum proximum = titik dekat mataf = fokus lensa lup

Soal No. 2Seseorang yang mempunyai titik dekat 30 cm ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan perbesaran sebesar 5 kali, maka jarak fokus lup yang harus digunakan adalah.....cmSumber soal:Fisikastudycenter.com-Modifikasi soal UMPTN 2001 

Pembahasan SoalData dari soal:PP = 30 cmM = 5 kaliMata berakomodasi maksimumf = ....?

Soal No. 3Seorang siswa berpenglihatan normal (jarak baca minimumnya 25 cm) mengamati benda kecil melalui lup dengan mata berakomodasi maksimum. Jika benda itu 10 cm di depan lup, tentukan:a) jarak fokus lupb) kekuatan lupc) perbesaran bayangand) perbesaran bayangan jika anak mengamati benda dengan tanpa berakomodasiSumber soal :  

Page 6: Alat Optik

Modifikasi UMPTN 1999-Fisikastudycenter.com

Pembahasan Soala) jarak fokus lupData :PP = 25 cmS = 10 cmMata berakomodasi maksimum→ bayangan lup diletakkan di titik dekat/jarak baca mata, tambahkan tanda minus (bayangan maya) → S' = − 25 cmdengan rumus lensa: 

b) kekuatan lup

c) perbesaran bayangan

d) perbesaran bayangan jika anak mengamati benda dengan tanpa berakomodasi

Soal No. 4Seorang tukang reparasi jam tangan menggunakan  sebuah lensa lup (kaca pembesar)  untuk melihat bagian-bagian mesin jam. Saat digunakan sesuai fungsinya bayangan yang dihasilkan lensa lup tersebut  memiliki sifat….A. Maya, terbalik, diperkecilB. Maya, tegak, diperbesarC. Nyata, terbalik, diperbesarD. Nyata, tegak, diperbesarE. Nyata, tegak, diperkecil

Pembahasan

Page 7: Alat Optik

Sifat bayangan yang dihasilkan lensa lup sesuai fungsinya sebagai kaca pembesar adalah maya, tegak, dan diperbesar.

Soal No. 5Seorang petugas pemilu mengamati keaslian kartu suara dengan menggunakan lup berkekuatan 5 dioptri. Apabila petugas memiliki titik dekat 25 cm dan memperoleh perbesaran anguler maksimum saat menggunakan lup, tentukan jarak diletakkannya kartu suara di depan lup!Sumber soal :   Fisikastudycenter.com-Modifikasi soal SPMB 2002

Pembahasan SoalTentukan fokus lup terlebih dahulu, lanjut dengan rumus mencari bayangan sebuah lensa, perbesaran maksimum diperoleh saat mata berakomodasi maksimum, sehingga letak bayangan dari lup diletakkan di titik dekat mata, jangan lupa tambahkan tanda negatif.

Soal No. 6Sebuah lensa berjarak fokus 5 cm digunakan sebagai lup. Jika mata normal menggunakan lup tersebut dengan berakomodasi maksimum, maka perbesaran anguler lup adalah....A. 3 kaliB. 4 kaliC. 5 kaliD. 6 kaliE. 8 kali

PembahasanData soal:Lup, mata berakomodasi maksimum.

Soal No. 7Seorang anak menggunakan sebuah lup untuk melihat sebuah benda. Jika perbesaran yang diperoleh anak tersebut adalah 11 kali saat pengamatan dilakukan dengan mata berakomodasi maksimum maka fokus lensa lup yang digunakan besarnya adalah....(Sn = 30 cm)A. 2 cmB. 3 cmC. 4 cmD. 5 cmE. 6 cm

PembahasanData soal:Lup, mata berakomodasi maksimum.M = 11 kaliPP = Sn = 30 cmf =............

Dari rumus perbesaran sudut lup saat mata berakomodasi maksimum:

Page 8: Alat Optik

Sehingga diperoleh fokusnya:

Soal No. 8Sebuah lensa berjarak fokus 4 cm digunakan sebagai lup. Agar mata melihat tanpa berakomodasi, maka letak benda tersebut dari lup adalah...A. 2 cm B. 3 cm C. 4 cm D. 6 cm E. 8 cm (Ebtanas 1990)

PembahasanData dari soal di atas:f = 4 cmMata tidak berakomodasis =....

Saat mata tidak berakomodasi artinya bayangan diletakkan pada titik jauh mata. Untuk mata normal, titik jauh mata adalah tak berhingga (∞) sehingga jarak bayangan atau s' pada soal di atas adalah ∞ (tak berhingga)

Dengan rumus lensa 

Kesimpulannya adalah "Saat lup digunakan untuk mata tidak berakomodasi, benda di letakkan pada fokus lensa lup".

C. kacamata

Soal No. 1Ayah Joko lupa membawa kacamata yang biasa digunakan untuk membaca koran sehingga saat itu beliau membaca koran dengan diletakkan sedikit lebih jauh dari jarak normal yaitu 50 cm. Perkirakan:a) jenis kelainan mata yang terjadi pada ayah Jokob) ukuran kacamata yang biasa dipakai ayah Jokoc) jenis lensa kacamata ayah Jokod) panjang fokus lensa kacamata ayah Joko(Soal Fisika Study Center Kacamata)

Pembahasan Jawabana) jenis kelainan mata yang terjadi pada ayah JokoJarak titik dekat ayah joko bergeser menjauh dari titik dekat normal yang berada pada kisaran 25 cm atau 30 cm hingga disimpulkan bahwa beliau tidak bisa melihat jelas pada jarak dekat alias rabun dekat atau hipermetrop

b) ukuran kacamata yang biasa dipakai ayah JokoUkuran kacamata ditentukan dengan rumus berikut:

Page 9: Alat Optik

P = 100 / PPN - 100 / PP

dimana PPN = titik dekat normal dalam satuan cm, PP = titik dekat penderita miopi dalam satuan cm

sehingga 

P = 100/25 - 100/50 P = 4 - 2 = 2 dioptri = + 2 D

Catatan:Jika PPN dan PP dinyatakan dalam satuan meter maka gunakan rumus berikut

P = 1/ PPN - 1/ PP

Hasil akhir haruslah sama dengan rumus sebelumnya!

c) jenis lensa kacamata ayah JokoJenis lensa kacamata yang dipakai adalah lensa positif atau lensa cembung.

d) panjang fokus lensa kacamata ayah JokoHubungan panjang fokus lensa (f) dengan kuat lensa (P) f = 1/P f = 1/2 meter. Jika diubah ke cm P = 100/2 cm = 50 cm 

Soal No. 2Joko memiliki penglihatan jauh yang lemah dengan titik jauhnya kurang lebih 5 meter. Perkirakan ukuran kacamata yang harus dipakai Joko, jenis lensa kacamatanya dan panjang fokus dari lensa kacamata tersebut!(Soal Fisika Study Center Kacamata)

PembahasanSi Joko termasuk penderita rabun jauh atau miopi, dimana titik jauh mata bergeser mendekat, ukuran kacamata yang digunakan ditentukan dengan rumus:

P = − 100/PR 

dimana PR adalah titik jauh mata penderita dengan PR dinyatakan dalam centimeter atau 

P = − 1/PR 

dengan PR dinyatakan dalam satuan meter. Sehingga: 

P = − 1/PR = − 1/5 = − 0,2 dioptri = − 0,2 D

Jenis kacamatanya adalah lensa cekung atau lensa negatif dengan jarak fokus f = 1/P = 1/0,2 = 5 meter

Soal No. 3Titik dekat mata seseorang 200 cm di muka mata. Agar orang itu dapat melihat pada jarak 25 cm, maka perlu kacamata berkekuatan....dioptriA. 3,5B. 0,2C. -0,2D. -0,4E. -0,5(Soal UMPTN 1995)

PembahasanRabun dekatP = 100/PPN - 100/PPP = 100/25 - 100/200 = 4 - 0,5 = 3,5 dioptri

Soal No. 4Titik jauh penglihatan seseorang 100 cm di muka mata. Orang ini memerlukan kacamata dengan lensa yang dayanya....dioptriA. 0,5B. 0,3C. 3D. -3E. -1(Soal UMPTN 2001)

Pembahasan

Page 10: Alat Optik

Rabun jauhP = − 100/PRP = − 100/200 = − 0,5 dioptri P = − 100/100 = − 1 dioptri(thanks to Mr Ikhwan tuk masukannya)

Soal No. 5Budi memakai kacamata berukuran − 2,5 dioptri perkirakan jarak titik jauh mata Budi!

PembahasanRabun jauhP = − 1/PR

− 2,5 = 1/PR

PR = 1/2,5 meter = 40 cm

Soal No. 6Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 75 cm. Agar dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm), orang itu harus memakai kacamata dengan ukuran.....A. 2/3 dioptriB. 1 dioptriC. 2 2/3 dioptriD. 3 dioptriE. 3 2/3 dioptri(Ebtanas 1990)

PembahasanData:PPN = 25 cmPP = 75 cmP =.....

Yang ditanyakan rabun dekatnya, rabun jauhnya tidak ditanya, sehingga

Soal No. 7Seseorang yang miopi titik dekatnya 20 cm sedang titik jauhnya 50 cm. Agar ia dapat melihat jelas benda yang jauh, ia harus memakai kacamata yang kekuatannya...A. - 0,5 dioptri B. -0,2 dioptri C. -2,0 dioptriD. -5,0 dioptri E. +2,0 dioptri (Ebtanas 1994)

PembahasanDat soal:PP = 20 cmPR = 50 cmUntuk melihat benda yang jauh → Revisi titik jauhnya P = ....

Soal No. 8Seseorang memiliki punctum proximum 50 cm dan punctum remotum tak terhingga. Agar dapat membaca pada jarak normal, orang tersebut haruslah memakai kacamata yang berlensa...

Page 11: Alat Optik

A. positif dengan jarak fokus 0,5 m B. positif dengan jarak fokus 0,25 m C. negatif dengan jarak fokus 0,5 m D. negatif dengan jarak fokus 0,25 m E. positif dengan jarak fokus 0,2 m (Ebtanas 1996)

PembahasanData:PP = 50 cmf =....

Jarak titik fokus lensa dengan demikian adalah 

Soal No. 9Titik jauh penglihatan seseorang 250 cm di muka mata. Orang ini memerlukan kacamata dengan lensa yang dayanya....dioptri.A. 0,3B. 0,4C. 5D. - 0,4E. - 1

PembahasanRabun jauh, dengan titik jauhnya PR = 250 cm = 2,5 mKuat lensa P =....

Biar ndak bingung, silakan pilih satu dari dua cara berikut:Cara I, Titik jauh mata dalam satuan meter:

Sehingga: 

Cara II, Titik jauh mata dibiarkan tetap dalam centimeter: 

Sehingga: 

Page 12: Alat Optik

Soal No. 10Titik dekat seorang kakek terletak pada jarak 120 cm di depan mata. Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang terletak 30 cm di depan mata, kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai berdaya....dioptri. A. - 5B. - 4,16C. - 2,5D. 2,5E. 4,16

PembahasanRabun dekat, dengan data:Titik dekatnya PP = 120 cm = 1,2 m dan Titik dekat normal yang diinginkan PPN = 30 cm = 0,3 mKuat lensa atau daya lensa P =....dioptri

Silakan pilih satu dari dua cara berikut:Cara I, Titik dekat dalam satuan meter:

Sehingga: 

Cara II, Titik dekat dibiarkan tetap dalam satuan centimeter:

Sehingga: 

D. teropong bintang

Soal No. 1Teropong bintang dengan perbesaran anguler 10 kali. Bila jarak titik api obyektifnya 50 cm, maka panjang teropong...A. 5 cm B. 35 cm C. 45 cm D. 50 cm E. 55 cm (Ebtanas 1989)

PembahasanData dari soal di atas adalah:

Page 13: Alat Optik

fob = 50 cmM = 10 kaliPanjang teropong = d = .......

Dengan asumsi mata si pengamat tidak berakomodasi saat memakai teropong, berikut rumus-rumus yang digunakan untuk menyelesaikan soal di atas. 

 

Masukkan data 

 

Soal No. 2 Sifat dan kedudukan bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif sebuah teropong bintang...A. nyata, terbalik dan tepat di titik fokus lensa obyektifB. nyata, tegak dan tepat di titik fokus lensa okuler C. nyata, tegak dan tepat di titik fokus lensa obyektif D. maya, terbalik dan tepat di titik fokus lensa okuler E. maya, terbalik dan tepat di titik fokus lensa obyektif 

Pembahasan Objek terletak di sangat jauh, sehingga bayangan akan jatuh tepat di titik fokus lensa objektif dengan sifat nyata dan terbalik.

Soal No. 3Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 160 cm dan jarak fokus okuler 4 cm. Tentukan perbesaran sudut teropong dengan mata tidak berakomodasi!

PembahasanData:fob = 160 cmfok = 4 cmM =........

M= fob/fokM = 160 / 4M = 40 kali

Soal No. 4Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 70 cm dan jarak fokus okuler 4 cm. Tentukan perbesaran sudut teropong dengan mata tidak berakomodasi!

PembahasanData:fob = 70 cmfok = 4 cmM =........

M= fob/fokM = 70 / 4M = 17,5 kali

Soal No. 5Sebuah teropong diarahkan ke bintang, menghasilkan perbesaran anguler 20 kali. Jika jarak fokus obyektifnya 100 cm, maka jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler teropong tersebut adalah.... A. 120 cm B. 105 cm C. 100 cm D. 90 cm 

Page 14: Alat Optik

E. 80 cm (Ebtanas 1994) 

PembahasanData soal adalah:M = 20 kalifob = 100 cmd = ....

Seperti soal pertama: 

 

Soal No. 6 Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak fokus lensa obyektif 30 cm, jarak fokus okulernya (mata tak berakomodasi) adalah... A. 3,5 cm B. 5 cm C. 7 cm D. 10 cm E. 30 cm (Ebtanas 2005)

Pembahasan Data yang bisa diambilM = 6 kalifob = 30 cmfok =....

M = fob/fokfok = fob / Mfok = 30 / 6 = 5 cm

Soal No. 7Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 75 cm dan jarak fokus okuler 5 cm. Tentukan perbesaran sudut teleskop dengan mata berakomodasi pada jarak 25 cm!

Pembahasan   fob = 75 cmfok = 5 cmS'ok = −25 cmM =........

Dengan rumus teropong untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu: 

Menentukan jarak bayangan dari lensa okuler dulu: 

Page 15: Alat Optik

Jadi perbesarannya: 

Soal No. 8 Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus lensa obyektif 120 cm dan jarak fokus lensa okuler 5 cm. Hitung panjang teropong saat digunakan dengan mata berakomodasi maksimum, gunakan titik dekat mata 25 cm!

PembahasanData:fob = 120 cmfok = 5 cmMata berakomodasi maksimum -> artinya s'ok = −25 cmPanjang teropong d =......

Rumus panjang teropong bintang untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu, temasuk juga untuk berakomodasi maksimum: 

 

Menentukan sok 

Panjang teropong jadinya adalah 

Page 16: Alat Optik

Soal No. 9Sebuah teropong bintang memiliki lensa obyektif dengan jarak fokus 100 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 5 cm. Teropong itu digunakan untuk mengamati benda langit dengan mata tak berakomodasi. Berapa cm lensa okuler harus digeser agar bayangan dapat ditangkap dengan jelas pada sebuah layar yang dipasang pada jarak 10 cm di belakang okuler dan kemana arah pergeserannya ? (Ebtanas 1998)

PembahasanData:Teropong bintang dengan fokus lensa obyektif dan fokus lensa okuler berturut-turut:fob = 100 cmfok = 5 cm

Saat mata tidak berakomodasi, panjang teropongnya (d) dapat ditentukan seperti berikut (dengan rumus spt soal No.1):

d = 100 cm + 5 cm = 105 cm

Permintaan soalnya, agar bayangan dapat ditangkap dengan jelas pada sebuah layar yang dipasang pada jarak 10 cm di belakang okuler artinya:s’ok = 10 cm (positif, karena dapat ditangkap layar, jadi bayangannya bersifat nyata.)Dengan jarak fok = 5 cm dapat ditentukan jarak benda okuler (sok):

Panjang teropongnya sekarang menjadi (pake rumus soal nomor 8)

d = 100 cm + 10 cm = 110 cm

Panjangnya dari 105 cm menjadi 110 cm, jadi teropongnya harus digeser memanjang sejauh 110 − 105 = 5 cm.

Kesimpulannya kl mau lebih singkat, cari sok kemudian kurangi dengan fok atau Pergeseran = sok − fok

Soal No. 10 Sebuah teropong bintang memiliki panjang fokus lensa okuler 15 mm. Saat meneropong objek langit, citranya nampak jelas ketika jarak antara lensa obyektif dan okuler sebesar 945 mm. Jika diinginkan perbesaran menjadi 310 kali, maka lensa okuler tersebut harus diganti dengan okuler lain dengan panjang fokus:A. 3 mmB. 5 mmC. 10 mmD. 20 mmE. 25 mm(Soal Olimpiade Astronomi OSK 2013)

PembahasanTeropong bintangfok = 15 mmd = 945 mm

Dicari dulu panjang fokus lensa obyektif:fob = d − fokfob = 945 mm − 15 mm = 930 mm

Diinginkan perbesaran sudut (M) nya 310 kali, dengan fokus lensa  okuler yang diganti, M = fob / fokfok = fob / Mfok = 930 / 310 = 3 mm