Bab 15 alat alat optik
-
Upload
eko-supriyadi -
Category
Documents
-
view
2.687 -
download
6
Transcript of Bab 15 alat alat optik
MATERI KULIAH
Materi yang akan dibahas :MataKamera dan ProyektorLupMikroskopTeropong/Teleskop
Pengertian Alat OptikAlat 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
MATAKornea 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.
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.
JANGKAUAN PENGLIHATAN
PP PR
Jangkauan Penglihatan
Mata dapat melihat dengan jelas jika letak benda dalam jangkauan penglihatan, yaitu diantara t it ik dekat mata (punctum proximum) dan tit ik jauh mata (punctum remontum).
Untuk mata normal
Titik dekat = 25 cm
Titik jauh = tak terhingga
= 25 cm= ∞
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.
KameraKamera
SS’
NYATA
TERBALIK
DIPERKECIL
PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA KAMERA
1
S+
1
S’=
1
f
Berlaku Persamaan:
aperture
shuttter
PERBEDAAN MATA
Tempat BayanganRetina
Pengatur CahayaIris
Jarak BayanganTetap
Jarak Fokus Berubah sesuai dengan jarak benda
KAMERA
Diafragma
Berubah, sesuai dengan jarak benda
Tetap
Film
PERSAMAAN ANTARA MATA DENGAN KAMERA
SAMA SAMA MEMILIKI JENIS LENSA CEMBUNG
SIFAT BAYANGANNYA SAMA SAMA NYATA, TERBALIK,
DIPERKECIL
SLIDE PROYEKTORBerfungsi untuk memproyeksikan benda diapositif
SIFAT BAYANGAN
NYATA
TERBALIK
DIPERBESAR
LUPLup (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
LUP
PERBESARAN LUP
+
M F O
Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi pada jarak x
Ma
SS’= -X
Sn
f+
Sn
x=
Sn = titik dekat mata normal
F = fokus lensa
S = jarak benda
S’ = jarak bayangan
Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum
Penggunaan normal sebuah lup adalah berakomodasi maksimum. Jika dalam soal tidak disebutkan, maka selalu dianggap lup digunakan mata berakomodasi maksimum
MaSn
f+ 1=
Perbesaran Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi
Perbesaran Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi
MaSn
f=
MIKROSKOPMIKROSKOP 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
2Fob Fob
Fob 2Fob Fok
PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA MIKROSKOP
Lensa Obyektif
Lensa Okuler
SIFAT BAYANGAN
Nyata, Terbalik, DiperbesarLensa Obyektif :
Maya, Terbalik, DiperbesarLensa Okuler :
2Fob Fob
Fob 2Fob Fok
SobS’ob
1
Sob
+1
S’ob
=1
f ob
Sok
d = S’ob + S ok
S’ok
1
Sok
+1
S’ok
=1
f okM = Mob x Mok
Perbesaran :
KETENTUAN UMUM
Untuk mata berakomodasi maksimum, bayangan dari lensa okuler terletak di depan lensa sejauh titik dekat pengamat.
S’ok = - Sn
KETENTUAN UMUM
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
PERBESARAN MIKROSKOP M = Mob x Mok
M ob =h’ ob
h ob
-S’ob
S ob
=Perbesaran Lensa Obyektif
Perbesaran Lensa Okuler
M ok =S n
f ok
1+
M ok =S n
f ok
Mata berakomodasi maksimum
Mata tidak berakomodasi
Disebut juga TELESKOP
Fungsinya untuk melihat benda benda yang sangat jauh
JENISNYATeropong Bias Teropong Bintang (Teropong
Astronomi)
Teropong Bumi
Teropong Prisma (Binokuler)
Teropong Panggung (Galileo)
Teropong Pantul
Lensa ObyektifLensa Okuler
f ob = f ok
f ob f ok
d = f ob + f ok
M a =f ob
S ok
Perbesaran
TEROPONG BINTANG
Sifat bayangan
Maya , Diperbesar, Terbalik
Lensa Obyektif Lensa Okuler
f ob 2fp
d = f ob + 4 fp + f ok
M a =f ob
S ok
Perbesaran
TEROPONG BUMI
Lensa Pembalik
2fp fok
Untuk mata tidak berakomodasi
Sifat bayangan
Maya Diperbesar Tegak
TEROPONG PRISMADisebut juga teropong binokulerUntuk memperpendek teropong, lensa pembalik diganti
dengan dua prisma samakaki yang akan memantulkan bayangan secara sempurna
Bayangan akhir tegak, maya, diperbesar
Pemantulan pada prisma
TEROPONG PANGGUNG (TEROPONG GALILEI)
L. Okulerf ob
f ok
L. Obyektif
f ob = f ok
T
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
d = f ob + f ok
M a =f ob
S ok
Perbesaran
TEROPONG PANTULTEROPONG PANTUL
f ob
cermin datar
lensa okuler
cerm
in ceku
n g
seba
gai
obyekt if
Menggunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pemantul cahaya dengan alasan :
cermin mudah dibuat dibandingkan lensacermin tidak mengalami aberasicermin lebih ringan daripada lensa
Contoh soal1, 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 :
25 cm (mata normal)ns d s′− + = =
251 1 6
5n
ok
sM
f= + = + =
b) Untuk mata tidak berakomodasi, bayangan yang dibentuk lensa harus jatuh di ∞
255
5n
a
sM
f= = =
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
256,25
4n
ok
sM
f= = =
Lensa okuler
4 cmok oks f= =
ob ok
ob ok
Rumus panjang mikroskop :
d s s
s d s 21 4 17 cm
′= +′ = − = − =
ob ob ob
ob ob
ob
Lensa obyektif:
1 1 1
f s s
1 1 1 1 16
4 s 17 s 68
s 4, 25 cm
= +′
= + → =
=
obob
ob
ob ok
Perbesaran lensa obyektif
-s 17M 4
s 4,25
(tanda - menunjukkan bayangan terbalik)
Perbesaran total :
M M x M 4 x 6,25 25
′ −= = = −
= = − = −
Soal Latihan1. Tentukan kekuatan lensa kacamata yg
diperlukan oleh seseorang yg mempunyai titik dekat 40 cm, supaya orang tsb dapat membaca sebagaimana halnya orang normal.
2. Seorang anak mempunyai titik jauh 4 m. Supaya anak tsb dapat melihat benda2 jauh dg normal, tentukan kekuatan lensa kacamata yg diperlukan.
3. 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.