MACAM ALAT OPTIK

Alat optik adalah alat yang berupa benda bening yang digunakan untuk menghasilkan bayangan melalui pemantulan atau pembiasan cahaya. Ada banyak macam alat optik, di antaranya seperti mata, karmera, lup, mikroskop, dan teleskop.

Mata adalah alat optik yang digunakan untuk melihat yang dimiliki oleh manusia dan hewan. Mata adalah Satu-satunya alat optik yang canggih dan bukan buatan manusia. Sifat bayangan pada mata adalah nyata, terbalik, dan dapat diperkecil. Mata memiliki bagian-bagian yang sifat dan fungsinya berbeda-beda. Berikut ini adalah bagian-bagian mata.

1. Korneaa. Bersifat tembus pandang (bening).b. Selalu dibasahi air mata yang dihasilkan oleh kelenjar air mata.c. Berfungsi untuk melindungi lensa mata.

2. Iris (selaput pelangi)a. Iris disebut dengan selaput pelangi mengapa…??? karena tiap manusia dari ras yang berbeda memiliki warna iris yang berbeda pula. Ada orang yang memiliki iris berwarna hitam, cokelat, biru, dan hijau.b. Berfungsi untuk memberi warna mata.

3. Pupila. Pupil adalah celah lingkaran yang terdapat di tengah-tengah iris.b. Pupil berfungsi sebagai shutter, pa ya shutter itu..???, shutter itu yakni tempat jalan masuk cahaya ke dalam rongga mata.c. Pupil dapat melebar dan dapat juga menyempit. Melebar dan menyempitnyapupil tergantung pada intensitas cahaya yang masuk ke mata.d. Pupil menyempit ketika cahaya terang dan membesar ketika cahaya redup.

4. Lensa mataa. Lensa mata merupakan lensa cembung. Bedanya, kalau lensa mata bersifat lentur sehingga dapat berubah menebal atau menipis. Kemampuan menebal dan menipisnya lensa mata disebut dengan daya akomodasi.b. Lensa mata dapat menebal atau menipis karena adanya otot akomodasimata.c. Lensa mata berfungsi untuk memfokuskan bayangan supaya jatuh di retina(bintik kuning).

5. Retinaa. Retina mata fungsinya sebagai tempat jatuhnya bayangan hasil proyeksi lensamata.b. Retina terdiri atas bintik kuning yang peka terhadap cahaya karena mengandung jutaan sel saraf dan bintik buta yang tidak peka terhadap cahaya.

6. Sel sarafa. Sel saraf berfungsi menangkap sinyal visual dan mengirimkannya ke sarafpusat penglihatan di otak.b. Ada dua macam sel saraf pada mata, yaitu sel batang dan selkerucut.

Dalam mekanisme pembentukan bayangan pada mata, dikenal adanya titik dekat dan titik jauh mata.1. Titik dekat {Punctum Proximum/PP)Titik dekat adalah jarak terdekat yang masih dapat dilihat jelas oleh mata dengan berakomodasi maksimum. Untuk mata normal (emetrop), nilai titik dekat mata/ PP = 25 cm.

2. Titik jauh (Punctum Remotum/PR)Titik jauh adalah jarak terjauh yang dapat dilihat jelas oleh mata tanpa berakomodasi. Untuk mata normal (emetrop), nilai titik jauh mata/PR = °° (tak terhingga).

Dalam perkembangannya, banyak manusia yang mengalami gangguan penglihatan.Gangguan penglihatan itu sering disebut juga sebagai cacat mata. Beberapa macam contoh dari cacat mata adalah:1. Miopi (rabun jauh/mata dekat)Penderita miopi memiliki mata yang tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas karena daya akomodasinya terlalu lemah. Pada penderita miopi, bayangan benda jatuh di depan retina. Cacat mata miopi dapat dibantu dengan cara menggunakan kacamata lensa positif (cembung).

2. Hipermetropi (rabun dekat/mata jauh)Penderita hipermetropi memiliki mata yang tidak dapat melihat benda-benda pada jarak dekat. Karena daya akomodasi yang lemah, bayangan benda jatuh di belakang retina. Cacat mata hipermetropi dapat dibantu dengan menggunakan kacamata lensa negatif (cekung).

3. Presbiopi (mata tua)Presbiopi adalah cacat mata yang timbul akibat daya akomodasi mata berkurang mengapa demikian..??? karena faktor pertambahan usia sehingga letak titik dekat dan titik jauh mata bergeser. Penderita presbiopi dapat dibantu dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap (lensa positif dan negatif sekaligus).

4. AstigmatismaAstigmatisma adalah cacat mata yang disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferis (irisan bola), melainkan melengkung pada satu bidang dari bidang yang lain (berbentuk silinder). Penderita astigmatisma dapat dibantu dengan menggunakan kacamata berlensa silindris.

Kamera adalah alat optik yang memiliki mekanisme mirip dengan mekanisme kerja mata. Kamera memiliki bagian-bagian sebagai berikut.1. Film2. Lensa kamera (lensa cembung)3. Diafragma4. Pengatur fokus5. Pengatur kecepatan pembukaan dan penutupan layar.

Sifat bayangan kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.

Lup adalah alat optik yang terdiri dari sebuah lensa cembung (lensa positif). Lup berfungsi untuk dapat memperbesar benda-benda kecil yang masih dapat dilihat dengan mata telanjang. Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya, tegak, dan diperbesar.

Mikroskop adalah alat optik yang terdiri atas dua lensa cembung (lensa positif), yakni sebagai lensa objektif dan lensa okuler. Mikroskop ini berfungsi untuk melihat benda-benda renik yang tak dapat dilihat langsung dengan mata telanjang, seperti bakteri, mikroba, virus, serta sel-sel tumbuhan, hewan, dan manusia. Bagian-bagian mikroskop terdiri atas:1. Lensa objektif, yakni lensa yang dekat dengan objek yang diamati.2. Lensa okuler, yakni lensa yang dekat dengan mata pengamat.

Teropong adalah alat optik yang berfungsi untuk melihat benda-benda yang sangat jauh sehingga tampak lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis teropong sebagai berikut.1. Teropong bias, yakni teropong yang menggunakan lensa objektif untuk membiaskan cahaya. Contohnya seperti teropong bintang, teropong Bumi, teropong panggung, dan teropong prisma (binokular).2. Teropong pantul, yakni teropong yang menggunakan cermin cekung besar sebagai objektif untuk memantulkan cahaya. Contohny seperti teropong pantul astronomi.

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang mempunyai titik fokus yang dekat dengan lensanya. Benda yang akan diperbesar terletak di dalam titik fokus lup itu atau jarak benda ke lensa lup tersebut lebih kecil dibandingkan jarak titik fokus lup ke lensa lup tersebut. Bayangan yang dihasilkan bersifat tegak, nyata, dan diperbesar. Lup ditemukan oleh seorang dari Arab bernama Abu Ali al-Hasan Ibn Al-Haitham.

Menghitung jarak titik fokus suatu Lup[sunting | sunting sumber]

Titik fokus suatu lup menentukan perbesaran yang dihasilkan, oleh karena itu titik fokusnya

adalah besaran yang perlu diketahui (lihat juga dibawah). Dalam penggunaan sehari-

hari jarak titik fokus dari sebuah lup dapat ditentukan dengan percobaan

sederhana cahaya dapat dikumpulkan di satu titik yang berjarak tertentu dari lensa lup. Apabila

cahaya mencapai tingkat energi yang tinggi maka kertas, serpih kayu, atau lainnya dapat

terbakar ketika diletakkan di bawah lup tersebut. Dalam hal ini cahaya dikumpulkan di sebuah

titik yang disebut titik fokus atau titik api yang sifatnya maya atau semubukan nyata atau di

belakang lensa tersebut.

Metode lain yang lebih nyata untuk menentukan jarak titik fokus atau disebut

juga Autoklimasi dapat menggunakan:

persamaan gambar Newtonschen (juga dapat diturunkan dari persamaan lensa)

Metode Bessel

Metode Abbe

Pembesaran[sunting | sunting sumber]

 Perbesaran angular

 Sudut pandang tanpa Lup

 Sudut pandang dengan Lup

 Jarak pandang normal

 Besar objek

 Titik fokus

Optika adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan

interaksi cahaya dengan materi. Optika menerangkan dan diwarnai oleh gejala optis.

Kata optik berasal dari bahasa Latin ὀπτική, yang berarti tampilan.

Bidang optika biasanya menggambarkan sifat cahaya

tampak, inframerah dan ultraviolet; tetapi karena cahaya adalah gelombang

elektromagnetik, gejala yang sama juga terjadi di sinar-X, gelombang mikro,

gelombang radio, dan bentuk lain dari radiasi elektromagnetik dan juga gejala serupa

seperti pada sorotan partikel muatan (charged beam). Optik secara umum dapat

dianggap sebagai bagian dari keelektromagnetan. Beberapa gejala optis bergantung

pada sifat kuantum cahaya yang terkait dengan beberapa bidang optika

hingga mekanika kuantum. Dalam prakteknya, kebanyakan dari gejala optis dapat

dihitung dengan menggunakan sifat elektromagnetik dari cahaya, seperti yang dijelaskan

oleh persamaan Maxwell.

Bidang optika memiliki identitas, masyarakat, dan konferensinya sendiri. Aspek

keilmuannya sering disebut ilmu optik atau fisika optik. Ilmu optik terapan sering disebut

rekayasa optik. Aplikasi dari rekayasa optik yang terkait khusus dengan

sistem iluminasi (iluminasi) disebut rekayasa pencahayaan. Setiap disiplin cenderung

sedikit berbeda dalam aplikasi, keterampilan teknis, fokus, dan afiliasi profesionalnya.

Inovasi lebih baru dalam rekayasa optik sering dikategorikan

sebagai fotonika atau optoelektronika. Batas-batas antara bidang ini dan "optik" sering

tidak jelas, dan istilah yang digunakan berbeda di berbagai belahan dunia dan dalam

berbagai bidang industri.

Karena aplikasi yang luas dari ilmu "cahaya" untuk aplikasi dunia nyata, bidang ilmu

optika dan rekayasa optik cenderung sangat lintas disiplin. Ilmu optika merupakan bagian

dari berbagai disiplin terkait termasuk elektro, fisika, psikologi, kedokteran

(khususnya optalmologidan optometri), dan lain-lain. Selain itu, penjelasan yang paling

lengkap tentang perilaku optis, seperti dijelaskan dalam fisika, tidak selalu rumit untuk

kebanyakan masalah, jadi model sederhana dapat digunakan. Model sederhana ini

cukup untuk menjelaskan sebagian gejala optis serta mengabaikan perilaku yang tidak

relevan dan / atau tidak terdeteksi pada suatu sistem.

Di ruang bebas suatu gelombang berjalan pada kecepatan c = 3×108 meter/detik. Ketika

memasuki medium tertentu (dielectric ataunonconducting) gelombang berjalan dengan

suatu kecepatan v, yang mana adalah karakteristik dari bahan dan kurang dari

besarnyakecepatan cahaya itu sendiri (c). Perbandingan kecepatan cahaya di dalam

ruang hampa dengan kecepatan cahaya di medium adalahindeks bias n bahan sebagai

berikut : n = c⁄v

Optika klasik[sunting | sunting sumber]

Sebelum optika kuantum menjadi penting, asarnya terdiri dari aplikasi elektromagnetik klasik

dan pendekatan frekuensi tinggi untuk cahaya. Optik klasik terbagi menjadi dua cabang

utama:optika geometris dan optika fisis.

Optika geometris, atau optika sinar, menjelaskan propagasi cahaya dalam bentuk "sinar". Sinar

dibelokkan di antarmuka antara dua medium yang berbeda, dan dapat berbentuk kurva di

dalam medium yang mana indeks-refraksinya merupakan fungsi dari posisi. "Sinar" dalam optik

geometris merupakan objek abstrak, atau "instrumen", yang sejajar dengan muka

gelombangdari gelombang optis sebenarnya. Optik geometris menyediakan aturan untuk

penyebaran sinar ini melalui sistem optis, yang menunjukkan bagaimana sebenarnya muka

gelombang akan menyebar. Ini adalah penyederhanaan optik yang signifikan, dan gagal untuk

memperhitungkan banyak efek optis penting seperti difraksi dan polarisasi. Namun hal ini

merupakan pendekatan yang baik, jika panjang gelombang cahaya tersebut sangat kecil

dibandingkan dengan ukuran struktur yang berinteraksi dengannya. Optik geometris dapat

digunakan untuk menjelaskan aspek geometris dari penggambaran cahaya (imaging),

termasuk aberasi optis.

Optika geometris sering disederhanakan lebih lanjut oleh pendekatan paraksial, atau

"pendekatan sudut kecil." Perilaku matematika yang kemudian menjadi linear, memungkinkan

komponen dan sistem optis dijelaskan dalam bentuk matrik sederhana. Ini mengarah kepada

teknik optik Gauss dan penelusuran sinar paraksial, yang digunakan untui order pertama dari

sistem optis, misalnya memperkirakan posisi dan magnifikasi dari gambar dan objek. Propagasi

sorotan Gauss merupakan perluasan dari optik paraksial yang menyediakan model lebih akurat

dari radiasi koheren seperti sorotan laser. Walaupun masih menggunakan pendekatan paraksial,

teknik ini memperhitungkan difraksi, dan memungkinkan perhitungan

pembesaran sinar laser yang sebanding dengan jarak, serta ukuran minimum sorotan yang

dapat terfokus. Propagasi sorotan Gauss menjembatani kesenjangan antara optik geometris dan

fisik.

Optika fisis atau optika gelombang membentuk prinsip Huygens dan

memodelkan propagasi dari muka gelombang kompleks melalui sistem optis,

termasuk amplitudo dan fase darigelombang. Teknik ini, yang biasanya diterapkan secara

numerik pada komputer, dapat menghitung efek difraksi, interferensi, polarisasi, serta efek

kompleks lain. Akan tetapi pada umumnya aproksimasi masih digunakan, sehingga tidak secara

lengkap memodelkan teori gelombang elektromagnetik dari propagasi cahaya. Model lengkap

tersebut jauh lebih menuntut komputasi, akan tetapi dapat digunakan untuk memecahkan

permasalahan kecil yang memerlukan pemecahan lebih akurat.