Slide 1

TUGAS FISIKA

Hesti Radean /14 Ida Rohyani /15 Nafentari /23

Kelas 3 KA A

OPTIKA GEOMETRI(Alat-Alat Optik)

PendahuluanOptika merupakan cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi bagaimana terjadinya cahaya, bagaiamana perambatannya, bagaimana pengukurannya dan bagaimana sifat-sifat cahaya.Pada optika geometri dipelajari sifat-sifat cahaya dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya.

Alat-Alat OptikAlat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan pembiasan dan pemantulan cahaya.

Alat optik dibedakan atas dua jenis, yaitu:Alat optik alami, contoh : mataAlat optik buatan, contoh : kamera, lup, mikroskop, teropong, dll.

4

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRIKesan Melihat BendaBenda menyampaikan cahaya ke mata kitaDari dirinya sendiriDari sumber cahaya lain

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRIPemantulanPemantulan TeraturPemantulan TakteraturDifusBaurPerbedaan Difus & BaurSudutBenda PemantulCerminCermin DatarCermin LengkungBidang pantul permukaan datarBidang pantul permukaan lengkung

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI Pemantulan Teratur

Sinar DatangSinar Pantul

Bidang pantul permukaan datar

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI Pemantulan Takteratur (Baur)

Sinar DatangSinar Pantul

Bidang pantul permukaan lengkung

CERMIN

A. Cermin Datar

Bidang PantulBelakang

Pembentukan bayangan cermin datar

BendaBayangan

Dibelakang, maya, sama besar, sama jauh

B. Cermin LengkungBidang PantulBelakang1. Cermin Cekung2. Cermin Cembung

Bidang PantulBelakang

Pembentukan Bayangan Cermin Cekung

RSinar DatangF

Sinar PantulSifat :Mengumpulkan sinar (konvergen)

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Pembentukan bayangan cermin cekung

RSinar DatangF

Sinar PantulSifat bayangan :Didepan cerminDiperbesarTerbalikNyata

BendaBayangan

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Pembentukan bayangan cermin cembungSifat :Menyeberkan sinar (diververgen)

RF

Sinar DatangSinar PantulSeolah-olah

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Pembentukan bayangan cermin cembung

RSinar DatangF

Sinar PantulSifat bayangan :Dibelekang cerminDiperkecilTegakMaya

BendaBayangan

Mata

LensaretinapupilkorneairisBintik butaSyaraf mataOtot akomodasi

Bintik kuningMata adalah alat indra kita yang berfungsi untuk melihat.Bola mata memiliki diameter kurang lebih 2,5 cm.Kita memiliki 2 buah mata agar kita dapat melihat benda dengan tiga dimensi dan juga kita dapat menentukan letak suatu benda tanpa mengukurnyaKornea adalah bagian depan mata yang berfungsi untuk melindungi mataKornea juga membantu terjadinya pembiasan pada lensa mataPupil adalah lubang kecil di tengah iris yang berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk kedalam bola mata.Bila cahaya terlalu terang, pupil akan mengecil, dan sebaliknya bila cahaya kurang (gelap) pupil akan membesar. Besar-kecilnya pupil dibentuk oleh irisIris merupakan bagian mata yang mengatur besar-kesilnya pupilIris juga memberi warna pada mata seperti hitam dan coklat untuk orang asia, biru dan hijau untuk orang eropaLensa mata berfungsi untuk membentuk bayangan pada retina.Bayangan yang terbentuk harus tepat pada retina sehingga dapat terlihat dengan jelasUntuk mengatur agar bayangan selalu jatuh pada retina, lensa dapat menebal dan menipis disesuaikan dengan jarak benda terhadap mata.Bayangan yang terbentuk pada retina bersifat nyata, terbalik diperkecil.Otot akomodasi berfungsi menarik dan mendorng lensa mata sehingga lensa mata dapat menebal dan menipis.Retina merupakan layar pada mata untuk menangkap bayangan yang dibentuk oleh lensa mataRetina adalah bagian mata yang peka terhadap cahayaBintik kuning merupakan bagian yang paling peka terhadap cahaya. Bila bayangan suatu benda jatuh pada bintik kuning benda akan terlihat sangat jelas.Bintik buta merupakan bagian yang tidak peka terhadap cahaya.Bila bayangan suatu benda jatuh tepat di bintik buta, maka benda tidak terlihat oleh mata.Syaraf mata berfungsi membawa sinyal-sinyal gambar yang dihasilkan oleh mata ke otak.

Cara Kerja Mata

Daya AkomodasiDaya akomodasi mata adalah kemampuan lensa mata untuk menebal dan menipis.Lensa mata akan menipis bila melihat benda yang menjauhLensa mata akan menebal bila melihat benda yang mendekatTitik terjauh yang dapat dilihat mata disebut punctum remotum. Untuk mata normal jaraknya tak terhingga.Ketika melihat jauh mata tidak berakomodasi.Titik terdekat yang dapat dilihat mata dengan jelas disebut punctum proximum. Untuk mata normal adalah 20 cm 25 cm. Ketika melihat dekat mata berakomodasi.

Perubahan Ukuran fokus lensa

Melihat objek yang dekatMelihat objek yang jauh

Cacat MataRabun jauh (Miopi) Merupakan kelainan mata karena bayangan benda-benda yang jauh jatuh di depan retina. Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menipis dengan baik.Rabun jauh dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata dengan lensa negatif.

Pembentukan Bayangan Benda pada Mata Penderita Miopi

Cacat MataRabun dekat Adalah kelainan mata karena bayangan benda-benda yang dekat jatuh di belakang retina. Hal ini disebabkan karena lensa mata tidak dapat menebal dengan baik.Rabun dekat dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata dengan lensa positif.

Pembentukan Bayangan Benda pada Mata Penderita Hypermetropi

Cacat Mata3. Mata tua (presbiopi)Adalah kelainan mata karena bayangan benda tidak jatuh pada retina baik itu benda dekat maupun benda jauh. Hal ini disebabkan karena daya akomodasi lensa mata sudah berkurang.Mata tua dapat dibantu dengan menggunakan kacamata bivokal.

Cacat Mata4. Silindris (astigmatis)Adalah cacat mata karena mata tidak dapat melihat dengan baik untuk garis-garis vertikal dan garis-garis horisontal. Hal ini disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk bolaAstigmatis dapat dibantu dengan menggunakan kaca mata silindris.

Perhitungan cacat mataCacat mata dapat dibantu dengan menggunakan kacamata. Kacamata yang tepat dapat di hitung dengan persamaan:= +1 1 1 f s s

Ket. 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 kacamataP =100 f

LENSALensaatau sering disebutkantaadalah sebuah alat untuk mengumpulkan atau menyebarkan cahaya, biasanya dibentuk dari sepotonggelasyang dibentuk.Secara umum pembiasan lensa di bagi 2 yaitu:Lensa TebalLensa Tipis

1. Lensa tebal

Pembiasan Pada Lensa Keterangan:n1 , n2 = indek bias medium 1 dan 2 s = letak benda (cm) s = letak bayangan (cm) R = jari-jari kelengkungan (cm) M = perbesaran bayangan (kali)

2. Lensa tipis

Pada lensa tipis berlaku:

Keterangan:f = jarak fokus (cm)S = jarak benda (cm)S= jarak bayangan (cm)h = tinggi benda (cm)h= tinggi bayangan (cm)M =perbesaran bayangan (kali)

Pembiasan Pada Lensa

a. Lensa cembung (lensa positif)

Lensa tipis ada 2 macam:b. Lensa cekung (lensa negatif)

Aturan-aturan pada lensa tipis :No. R benda + no. R bay = 5No. R benda < no. R diperbesarBayangan didepan lensa maya tegak

Persamaan pembentuk lensa :

Kuat lensa :

Keterangan:f =jarak fokus lensa (cm)n2 =indeks bias lensan1 =indeks bias lingkungan R =jari-jari kelengkungan (cm)P = kuat lensa (dioptri=D)

Pada lensa gabungan berlaku persamaan:

Keterangan:fgab =jarak fokus lensa gabungan (cm)f1,2,3=jarak fokus lensa 1, 2, 3 (cm)Pgab =kuat lensa gabungan (dioptri=D)P1,2,3= kuat lensa 1, 2, 3 (dioptri=D)

1. Lensa Cembung

Pada lensa cembung, sinar yang merambat melalui kedua antarmuka akan dibiaskan (terfokus) menuju ke satu titik pada sumbu optis lensa, yang disebutjarak fokus. Lensa cembung dalam bahasa Inggris juga disebutpositive lens atauconverging lens. Lensa cembung membentukfocal pointpada sisi berlawanan dengan persamaanlens maker

KAMERA

Kamera

lensaDiafragmafilmapertur

Range finderLensa pada kamera berfungsi untuk membentuk bayangan pada filmBayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik, diperkecilRange finder berfungsi mengatur jarak lensa agar bayangan selalu jatuh tepat pada filmDiafragma berfungsi mengatur besar kecilnya aperturApertur berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk kedalam kamera.Apertur biasa diukur dengan angka f4, f5, f6, f8 dan f11. semakin besar angkanya, apertur semakin kecil.Film berfungsi untuk menangkap dan merekam gambar bayangan benda yang dibentuk oleh lensa.Kamera merupakan alat optik untuk merekam gambar bayangan suatu benda.Prisp kerja kamera mirip dengan prinsip kerja pada mata

Kerja kamera

Persamaan mata dengan kameraMata dan kamera memiliki persamaan sebagai berikut:- memiliki satu lensa- memiliki pengatur cahayapada mata retina dan pupilpada kamera diafragma dan apertur - memiliki layar penangkap bayanganpada mata retinapada kamera film

Persamaan kameraKamera memiliki persamaan sama dengan lensa cembung, yaitu:= +1 1 1 f s s

dan M = =s hs h

Ket. f = fokus lensa s = jarak benda s = jarak film M = perbesaran bayangan h = tinggi benda h = tinggi bayangan pada film

Pembentukan Bayangan pada Lup

f f

Persamaan LupUntuk mata tak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik fokus. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan:M = nf

Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.

f f

Persamaan LupUntuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan antara titik fokus dengan lensa. Perbesaran dapat dihitung dengan persamaan:

M = nf

+ 1Ket. F = fokus lensa M = perbesaran bayangan n = titik dekat mata.

f f

MIKROSKOP

Mikroskop

Lensa okulerPengaturJarak/ fokusLensaobyektifMejapreparatCermincekungMikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda mikroskopis (sangat kecil)Mikroskop menggunakan dua buah lensa cembung, yaitu lensa okuler dan lensa objektif.Lensa okuler adalah lensa positif dengan jarak fokus lebih besar dari lensa objektif, sehingga berfungsi sebagai lup (memperbesar bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif.Tombol ini berfungsi untuk mengatur jarak benda agar fokus. Lensa obyektif merupakan lensa positif dengan jarak fokus yang kecil.Lensa obyektif diarahkan ke objek yang diamatiMeja preparat digunakan untuk meletakkan objek yang akan dilihat. Objek diletakkan dalam kaca preparat dan dijepit di meja preparat.Cermin cekung digunakan untuk mengumpulkan cahaya yang diperlukan untuk menerangi objek yang akan dilihat.

Pembentukan Bayangan pada Mikroskop

2Fob Fob Fob 2Fob Fok

Lensa ObyektifLensa Okuler

Benda ditempatkan di ruang 2 lensa obyektifBayangan yang terbentuk akan berada dibelakang lensa obyektif di ruang tigaBayangan ini bersifat nyata, terbalik, diperbesar

Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif dijadikan benda untuk lensa okuler, sehingga bayangan ini ditempatkan di ruang satunya lensa okuler. Bayangan kedua yang dibentuk oleh lensa okuler akan bersifat maya, tegak diperbesar, didepan lensa okuler.

MikroskopUntuk melihat detail benda lebih jelas dan lebih besar.Menggunakan 2 lensa positif, sebagai lensa objektif dan lensa okuler.

Melihat bayangan benda tanpa akomodasiPerbesaran bayangan :

Melihat bayangan benda dengan berakomodasiSob = jarak benda ke lensa objektifSob = jarak bayangan ke lensa objektifSn = jarak titik dekat mata normalfok = jarak fokus lensa okuler

TEROPONG Teropong disebut juga dengan teleskop Teropong merupakan alat optik yangdigunakan sebagai alat untuk melihat bendayang letaknya jauh. Teropong dibedakan menjadi dua, yaitu:Teropong bias ( tersusun atas beberapa lensa)Teropong pantul ( tersusun atas beberapa cermin dan lensa)

Teropong BintangSesuai namanya, teroong ini digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh jaraknya.

Lensa objektifLensa okuler

Pembentukan bayangan pada teropong bintang

fobfob fokfokSifat bayangan: MayaTerbalik lebih dekat

++ObOk

Prinsip kerja teropong sama dengan prinsip kerja pada mikroskop

Teropong menggunakan dua buah lensa, yaitu lensa objektif dan lensa okuler.

Oleh karena benda berada di tempat yang jauh, berarti jaraknya lebih dari 2f sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.

Kemudian, oleh lensa okuler bayangan tersebut diperbesar sehingga menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperbesar.

Teropong BumiTeropong 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 =

fobfok

Lensa objektifLensa okulerLensa pembalik

Pembentukan bayangan pada teropong bumi

fobfp fokfokSifat bayangan: MayaTegak lebih dekat++ObOk

fob fp

+P

Teropong PanggungTeropong 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 =fobfok

Lensa okuler (-)Lensa objektif (+)

Pembentukan bayangan pada teropong panggung

fobfob fokfokSifat bayangan: nyataTegak lebih dekat+-ObOk

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

Pembentukan bayangan pada teropong pantul

PERISKOP

Biasa digunakan di kapal selam, untuk melihat keadaan di permukaan laut.

Periskop terdiri dari dua buah lensa dan dua buah cermin.

Pembentukan bayangan pada periskop

Ketika kamu melihat dari ujung bawah, cahaya sejajar masuk lewat ujung atas mengenai cermin. Oleh cermin akan dipantulkan membentuk sudut 45 ke cermin bawah yang juga akan membentuk sudut 45. Sinar-sinar pantul sejajar tadi dipantulkan kembali ke matamu yang melihat dari ujung bawah sehingga kamu dapat melihat benda-benda yang berada di ujung atas.

sekian dan terima kasih