ALAT OPTIK O-4

Karina Putri Andriyani (123204223)

Sheren Radita Windy (123204227)

Nuka Feladina (123204238)

ABSTRAK

Telah kami lakukan percobaan dengan judul Alat Optik yang bertujuan untuk

memperhatikan dan mendemonstrasikan prinsip kerja dari lup, kamera dan mikroskop.

Metode percobaan yang kami gunakan adalah untuk lup, pertama menentukan jarak mata

dengan lensa yang dipasang pada statif kemudian mengukur jarak lensa dengan objek,

dimana objek terlihat paling jelas. Untuk kamera dan mikroskop, pertama menentukan jarak

benda dengan lensa (s), kemudian mengukur jarak layar dengan lensa (s’) dimana terbentuk

bayangan paling jelas. Kemudian untuk mikroskop mengganti layar dengan lensa (okuler).

Kemudian mengukur jarak lensa (okuler) dengan lensa objektif (x). Kemudian mengulangi

percobaan sebanyak 5 kali. Dengan jarak mata ke lensa (d) yang dimanipulasi pada lup dan

jarak benda ke lensa (s) yang dimanipulasi pada kamera dan mikroskop. Dari percobaan itu,

kami mendapatkan perbesaran lup untuk mata tanpa akomodasi d = 0 (4,5 0) kali dengan

akurasi 100%, d = 15 (5,3 0) kali dengan akurasi 100%. Untuk mata tanpa berakomodasi

maksimum d = 0 (4,8 0) kali dengan akurasi 100%, d = 15 (4,3 0) kali dengan akurasi

100%. Jarak fokus untuk kamera (6,11 0,2) cm dengan akurasi 97%. Perbesaran mikroskop

(1,1 0,35) kali dengan akurasi 96,9%. Taraf ketelitian yang tidak terlalu besar pada

percobaan mikroskop ini karena terjadi kesalahpahaman akan jarak lensa objektif dan jarak

lensa okuler yang dibuat sama. Sehingga pada percobaan mikroskop data perbesaran

mikroskop yang kami peroleh kurang akurat.

KERANGKA TEORI

II. 1 Konsep TertulisSebuah mikroskop terdiri atas susunan dua lensa cembung. Lensa cembung

yang dekat dengan benda disebut lensa objektif. Lensa cembung yang dekat dengan mata disebut lensa okuler. Jarak fokus lensa okuler lebih besar daripada jarak fokus lensa objektif.

Benda yang diamati diletakkan di depan lensa objektif diantara fob dan 2fob

(fob< 2fob). Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif adalah I1 yang bersifat nyata, terbalik, diperbesar. I1 ini dipandang sebagai benda oleh lensa okuler. Supaya l2 diperbesar, maka l1 harus terletak di depan lensa okuler diantara titik optik O dan jarak fokus okuler (fok).

Benda yang diamati diletakkan pada jarak lebih jauh sedikit dari titik api lensa objektif. Bila mata pengamat tidak berakomodasi maka letak benda ini harus sedemikian, sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif jatuh tepat di titik api pertama dari lensa okuler.

Mikroskop digunakan oleh mata

berakomodasi maksimum, berarti bayangan dari lensa okuler harus terletak di depan lensa okuler sejauh titik dekat pengamat. Jadi: S’ok= -Sn.

Jika mikroskop digunakan oleh mata tidak berakomodasi (dengan titik jauh berada di tak hingga), maka bayangan dari lensa okuler harus terletak di depan lensa okuler sejauh titik pengamat, yaitu tak hingga. Ini akan memberikan jarak benda okuler sama dengan jarak fokus okuler, Jadi :

S’ok = -memberikan Sok = fok

Perbesaran Mikroskop

Karena mikroskop tersusun atas dua lensa, maka perbesaran total tentu sama dengan hasil kali dari kedua perbesaran itu. Untuk lensa objektif, perbesaran yang dialami benda adalah perbesaran linier, sehingga perbesaran objektif adalah Mob, sama dengan rumus perbesaran linier lensa tipis.

Mob = h ' obhob =S ' obSob

Keterangan :

h’ob = tinggi bayangan benda objektif

hob = tinggi benda objektif

s’ob = jarak bayangan benda objektif

sob = jarak benda objektif

Perbesaran Lensa Okuler

a. Pada mata berakomodasi maksimum Mok = Snfok +1

b. Pada mata tidak berakomodasi Mok = Snfok

Perbesaran total mikroskop (M) adalah hasil kali antara perbesaran objektif dengan okuler :M = Mob × Mok

Atau dengan persamaan lensa objektif 1f =1

s+ 1s ' sehingga persamaan

perbesaran adalah : M = S'−f ₁f ₁

× 25f ₂

Daya Pisah dan Aperture Numerik

Daya pisah menurut Raileigh, “karena adanya difraksi oleh lubang (aperture), bayangan dari suatu titik benda suatu lensa tidak berupa titik, melainkan berupa bundaran cahaya yang dikelilingi cincin gelap dan terang dan dinamakan pola difraksi. Dua titik cahaya yang sangat berdekatan bayangannyaberupa dua bundaran yang berpotongan. Dua bundaran ini

dianggap terpisah, jika jarak minimalnya sama dengan jari-jari Z = 0,61 λ₀n sin u

Keterangan :

Z = jarak dua benda yang mulai dapat dipisahkan oleh sebuah lensa

𝝺₀ = panjang gelombang cahaya yang dipakai untuk ruang hampa

n = indeks bias dimana benda berada

u = 1/2sudut puncak kerucut cahaya yang masuk lensa objektif

n sin u dinamakan aperture numerik

Suatu alat optik dikatakan mempunyai daya pisah yang besar, bila jarak dua benda yang mulai dapat dipisahkan oleh alat yang sangat pendek, atau daya pisah makin besar bila Z makin kecil, berarti bila An makin besar. Jika An makin besar tidak hanya menambah daya pisah tetapi juga menambah cahaya yang masuk. Perbesaran total ini di hitung secara langsung menurut

persamaan : M = tgU 'tgU = tgU’ × 25y

Dimana y adalah panjang benda, jika bendanya adalah rambut, y dapat diperoleh dengan mengukur diameter rambut, sedangkan y’ dapat diukur dengan menggunakan dua mata, yang satu melihat rambut melalui mikroskop dan yang lain melihat garis skala mistar yang ada di luar mikroskop. Dengan demikian diameter rambut yang terlihat melalui mikroskop dapat diukur dengan penggaris. Jika a

adalah jarak rambut sampai mata, tgU’ = y 'a dapat diketahui. Dengan U

adalahsudut pandang tanpa mikroskop, dan U’ adalah sudut pandang dengan mikroskop.

Mikroskop

Mikroskop digunakan untuk mengamati benda-benda renik yang tidak mampu dilihat oleh mata telanjang. Mikroskop dapat menghasilkan perbesaran sampai lebih dari 20 kali. Sebuah mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung (+). Lensa yang dekat dengan objek (benda) dinamakan lensa objektif, sedangkan lensa yang dekat mata

dinamakan lensa okuler (-). Lensa objektif membentuk bayangan nyata, terbalik, diperbesar. Untuk lensa okuler membentuk bayangan maya, terbalik, diperbesar. Jika mata berakomodasi max, bayangan oleh lensa objektif tepat di Puntum Proksimum. Sedangkan mata tanpa akomodasi bayangan dari lensa objektif tepat di titik api lensa okuler.

Untuk menentukan perbesaran mikroskop digunakan rumus :

M=s 'obsobx PPf ok

Jarak antara kedua lensa dilambangkan x dengan perhitungan

x = S’ ob + S ok

M : Perbesaran mikroskop. s 'ob : Jarak bayangan lensa objektif.sob : Jarak benda lensa objektif.

PP : Titik dekat (25 cm). sok : Jarak benda lensa okuler. f ok : Jarak fokus lensa okuler.

Bayangan yang dibentuk oleh mikroskop