Ringkasan Materi : Alat Optik

Ada yang tahu gambar di samping?

Dia adalah Cameron Diaz, artis Hollywood, yang sangat cantik berkat matanya yang indah.

Di usianya yang mendekati 50 tahun, kecantikan yang dimilikinya seakan tidak pernah pudar dengan kedua mata birunya yang indah.

Mata sebagai salah satu alat optik merupakan anugerah yang patut disyukuri agar selalu dijaga kesehatannya.

Sebelum belajar lebih lanjut tentang alat optik ini, perhatikan dulu peta konsep berikut.

A. Mata

Mata memiliki cara kerja seperti kamera. Mata terdiri atas kornea, pupil, iris, lensa, aquaous humour, vitreous humour, retina, dan otot siliar. Kamera terdiri memiliki lensa positif, diafragma, dan film.

Kornea berfungsi sebagai pelindung bagian mata yang ada di dalamnya. Kornea juga berfungsi sebagai penerima rangsang cahaya serta meneruskannya ke bagian mata yang lebih dalam.

Pupil (anak mata) merupakan tempat lewatnya cahaya yang menuju ke retina.

Iris berfungsi untuk mengatur lebar pupil sehingga banyaknya cahaya yang masuk ke mata dapat diatur. Iris ini yang menentukan warna mata seseorang.

Lensa mata berfungsi untuk memfokuskan cahaya atau bayangan mata agar tepat jatuh di retina. Kemampuan lensa mata untuk menjadi lebih cembung atau pipih disebut daya akomodasi.

Jarak pandang mata terletak pada 2 titik yaitu titik dekat (punctum proximum=pp) dan titik jauh (punctum remotum). Titik dekat merupakan titik terdekat yang masih dilihat dengan jelas oleh mata yang berakomodasi maksimum. Untuk orang normal antara 25 - 30 cm. Titik jauh adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata yang tak berakomodasi. Titik jauh mata normal terletak pada jarak yang tak terhingga (∼).

Gangguan Penglihatan
Jarak pandang mata normal (emetropi) : titik dekat = 25 - 30 cm dan titik jauh = ∼.
Rabun jauh (miopi) : titik dekat < 25 - 30 cm dan titik jauh < ∼.
Rabun dekat (hipermetropi) : titik dekat > 25 - 30 cm dan titik jauh = ∼.
Mata tua (presbiopi) : melihat benda yang jauh tidak jelas dan juga tidak dapat melihat dengan baik pada jarak baca normal.
Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak sferik. Penderita ini akan jelas melihat garis-garis vertikal dan kabur ketika melihat garis-garis horizontal.

Kekuatan lensa pada penderita miopi dapat ditentukan dengan menggunakan rumus :
$P=-\frac{1}{PP} dioptri$

Kekuatan lensa pada penderita hipermetropi bisa menggunakan rumus :

$\frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}$
$P=\frac{100}{s}+\frac{1}{-PP}dioptri$
s = 25 - 30 cm

Jika s = 25 cm berlaku :

$P=\frac{100}{25}+\frac{1}{-PP}dioptri$

$P=4-\frac{1}{PP}dioptri$

B. Lup
Lup terdiri dari sebuah lensa cembung yang berfungsi untuk mengamati benda-benda kecil agar tampak besar dan jelas.
Sifat bayangan yang terbentuk pada lup sama dengan pembentukan bayangan pada lensa cembung jika benda terletak < f. yaitu maya, tegak, dan diperbesar.

Mata berakomodasi maksimum berlaku :
$M=\frac{Sn}{f}+1$
Mata tak berakomodasi berlaku :
$M=\frac{Sn}{f}$

C. Mikroskup
Mikroskop berfungsi untuk mengamati benda yang sangat kecil, seperti rambut, sel, bakteri sehingga tampak jelas. Mikroskop terdiri dari 2 lensa cembung, yaitu lensa obyektif dan lensa okuler.

Benda yang diamati terletak di antara F dan 2F dari lensa obyektif sehingga diperoleh bayangan yang bersifat nyata, diperbesar, dan terbalik. Bayangan ini akan menjadi benda bagi lensa okuler. Bayangan akhir yang dihasilkan adalah maya, diperbesar, dan terbalik dari pertama.

Mata berakomadasi :
$M_{tot}=M_{ob}xM_{ok}=\frac{s_{ob}^{'}}{s_{ob}}.\left ( \frac{s_{n}}{f_{ok}}+1 \right )$
$L=s_{ob}^{'}+s_{ok}$ ; L = panjang mikroskop

Mata tak berakomodasi :
$M_{tot}=M_{ob} x M _{ok}=\frac{s_{ob}^{'}}{s_{ob}}.\frac{s_{n}}{f_{ok}}$

$L=s_{ob}^{'}+s_{ok}$ ; L = panjang mikroskop

Dalam perkembangannya, dikenal 2 jenis mikroskop yaitu mikroskop optik dan bukan optik. Mikroskop optik menggunakan cahaya biasa untuk proses perbesaran bayangannya. Misalnya mikroskop majemuk, mikroskop binokuler, mikroskop binokuler stereoskopi yang menghasilkan gambar 3 dimensi, serta mikroskop ultraviolet.
Mikroskop bukan optik menggunakan bantuan radiasi panjang gelombang pendek untuk memperbesar bayangan bendanya. Misalnya mikroskop sinar-X, mikroskop ion, dan mikroskop elektron.
D. Teropong/Teleskop
1. Teropong/teleskop bintang
Teropong/Teleskop bintang digunakan untuk meliat benda-benda langit. Teropong ini terdiri dari 2 buah lensa cembung, yaitu lensa obyektif dan lensa okuler.

Mata berakomodasi
Perbesaran bayangan
$\gamma =\frac{f_{ob}}{f_{ok}}.\left ( \frac{f_{ok}}{P}+1 \right )$

Panjang teropong :

$L=s_{ob}^{'}+s_{ok}$

Mata tak berakomodasi
Perbesaran bayangan :
$\gamma =\frac{f_{ob}}{f_{ok}}$
Panjang teropong :

$L=f_{ob}+f_{ok}$

2. Teropong bumi
Teropong bumi terdiri atas tiga lensa cembung yaitu lensa obyektif, lensa pembalik, dan lensa okuler.
Bayangan akhirnya bersifat maya, tegak, diperbesar.
Perbesaran anguler teropong :
$\gamma =\frac{f_{ob}}{s_{ok}}$
Panjang teropong :
$L=f_{ob}+4f_{p}+f_{ok}$
Teropong bumi ada beberapa macam, misalnya teropong sandiwara, teropong prisma dan periskop.

Pada teropong sandiwara berlaku panjang teropong sebagai berikut
d = f_ob - f_ok
Perbesaran bayangan :
$\gamma =\frac{f_{ob}}{f_{ok}}$

3. Teropong Panggung/Galileo
Teropong panggung terdiri dari susunan lensa cembung-cekung. Lensa cembung sebagai lensa obyektif dan lensa cekung sebagai lensa okuler. Lensa cekung ini berfungsi sebagai lensa pembalik.
Agar mata tidak cepat lelah, maka benda maya terletak tepat di fokus okuler, sehingga perbesaran bayangannya adalah
$\gamma =\frac{f_{ob}}{f_{ok}}$
Panjang teropong panggung :
L = f_ob + f_ok

Sumber gambar : http://www.tahupedia.com/content/show/1304/10-Selebriti-Hollywood-Dengan-Mata-Terindah

Bacaan lebih lanjut :
PR Fisika Kelas 2 SMU Tengah Tahun Kedua Intan Pariwara

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia