Alat Optik Buatan

Sebelumnya telah disebutkan bahwa mata manusia memiliki keterbatasan dan kelemahan. Oleh karena itu, manusia menciptakan berbagai alat optik untuk membantu mengatasi keterbatasan yang dimiliki oleh mata. Misalnya, lup, kamera, mikroskop, teropong, dan periskop. (baca juga materi mengenai alat-alat optik)

Lup

Lup merupakan alat optik buatan yang paling sederhana karena hanya terdiri atas satu buah lensa cembung. Lup adalah alat optik yang digunakan untuk melihat bendabenda kecil agar terlihat lebih besar sehingga mudah diamati. Lup biasa digunakan oleh tukang reparasi jam. Syarat penggunaan lup adalah letak benda yang akan dilihat harus diletakkan antara titik fokus dan pusat optik lup.

Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang berfungsi untuk melihat benda-benda renik, seperti bakteri dan amoeba, agar tampak lebih besar. Mikroskop sederhana terdiri atas dua buah lensa cembung yang disebut lensa okuler dan lensa objektif. Lensa okuler merupakan lensa yang digunakan mata untuk melihat dan berfungsi sebagai lup, sedangkan lensa objektif merupakan lensa yang dekat dengan objek yang diamati.

Hal penting yang perlu diperhatikan dalam menggunakan mikroskop adalah sebagai berikut.

a. Benda harus terletak antara f_ob hingga 2 f_ob.

b. Bayangan lensa objektif merupakan benda bagi lensa okuler. Oleh karena itu, bayangan lensa objektif harus terletak di antara fokus okuler dan pusat optik okuler.

Persamaan dalam mikroskop sama dengan persamaan pada lensa cembung, karena lensa objektif dan okuler merupakan lensa cembung. Sedang perbesaran mikroskop sama dengan perkalian dari perbesaran lensa objektif dan okuler.

M = M_ob + M_ok

Keterangan:

M      = Perbesaran (kali)

M_ob   = Perbesaran lensa objektif

M_ok   = Perbesaran lensa okuler

Panjang mikroskop merupakan jumlah jarak bayangan lensa objektif dengan jarak benda lensa okuler. Secara matematis panjang mikroskop dirumuskan sebagai berikut.

d = s^I_ob + s^I_ok

Keterangan:

d     : panjang mikroskop (m atau cm)

s'_ob : jarak bayangan lensa objektif (m atau cm)

                            s'_ok : jarak bayangan lensa okuler (m atau cm)

Teropong

Teropong adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang letaknya jauh agar tampak lebih dekat dan lebih jelas. Teropong juga sering disebut teleskop. Teleskop pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei. Teropong ada dua macam, yaitu teropong bintang dan teropong bumi. Teropong bintang digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa, sedangkan teropong bumi digunakan untuk mengamati benda-benda di bumi yang letaknya jauh dari pengamat.

Teropong bintang

Teropong bintang sederhana terdiri atas dua buah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa objektif dan lensa okuler. Pengamatan benda-benda angkasa dengan menggunakan teropong  bintang dilakukan dengan mata tidak berakomodasi. Bayangan yang terbentuk pada teropong bintang bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Perbesaran   pada teropong bintang dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan berikut.

M = (f_ob/f_ok)

Keterangan:

M      = Perbesaran (kali)

f_ob   = Fokus kensa objektif (m)

f_ok    = Fokus lensa okuler (m)

Sedangkan panjang teropong bintang dapat dicari dengan rumus:

d = f_ob + f_ok

Keterangan:

d      =  Panjang teropong (m)

f_ob                      =  Fokus kensa objektif (m)

f_ok     =  Fokus lensa okuler (m)

Teropong Bumi

Teropong bumi sering disebut sebagai teropong yojana atau teropong medan. Teropong bumi terdiri atas tiga buah lensa cembung, yaitu lensa objektif, lensa okuler, dan lensa pembalik. Bayangan yang terbentuk pada teropong bumi bersifat nyata, tegak, dan diperkecil. Bayangan benda pada teropong bumi bersifat tegak karena adanya lensa pembalik yang berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif. Panjang teropong bumi dapat dihitung dengan  menggunakan rumus berikut:

d = f_ob +f_p + f_ok

Keterangan:

d     = Panjang teropong (m)

f_ob  = Fokus kensa objektif (m)

f_p    = Fokus lensa pembalik (m)

f_ok  = Fokus lensa okuler (m)

Periskop

Periskop merupakan teropong yang digunakan pada kapal selam. Periskop berfungsi untuk melihat permukaan laut tanpa memunculkan badan kapal selam. Sebuah periskop terdiri atas dua buah lensa cembung sebagai lensa objektif dan lensa okuler serta dua buah prisma siku-siku sama kaki. Ketika seberkas cahaya mengenai lensa objektif, cahaya tersebut akan diteruskan menuju prisma siku-siku pertama. Prisma siku-siku pertama akan memantulkan berkas cahaya tersebut menuju ke prisma siku-siku kedua. Berkas cahaya yang menembus prisma siku-siku kedua akan diteruskan ke lensa okuler.

Kamera

Sebuah kamera mengumpulkan cahaya melalui sebuah lensa dan memproyeksikan bayangan pada film atau sensor yang peka terhadap cahaya. Bagian utama kamera adalah sebuah kotak hitam kedap cahaya yang pada salah satu sisinya terdapat pelat film yang sensitif terhadap cahaya dan pada sisi depannya terdapat lubang kecil yang disebut diafragma. Diafragma adalah lubang yang besarnya dapat diatur dan berfungsi untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk. Nilai diafragma ditunjukkan dengan angka dan biasanya terbalik dengan bukaannya. Dengan demikian, semakin besar angka diafragma, semakin kecil celah diafragma terbuka. Pada bagian depan kamera terdapat lensa optik yang terbuat dari lensa cembung. Lensa tersebut berfungsi untuk mengumpulkan cahaya sejajar dari benda sehingga terbentuk bayangan tepat di pelat film. Agar bayangan dari benda yang dekat ataupun yang jauh dapat tepat berada di pelat film maka jarak lensa ke pelat film dapat diatur ke depan atau ke belakang. Alat tersebut dinamakan dengan alat pengatur fokus. Selain pengatur fokus juga ada pengatur kecepatan membuka atau menutup layar. Pada kamera terdapat angka yang menunjukkan kecepatan pembukaan dan penutupan layar. Semakin besar angkanya, semakin cepat penutupan layar. Kecepatan besar digunakan untuk memotret benda-benda yang bergerak dengan kecepatan tinggi. 

Bagian-bagian dari kamera secara sederhana terdiri dari lensa cembung, film diafragma, aperture. Pembentukan bayangan pada kamera terjadi ketika Lensa positif membiaskan cahaya dan membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperkecil. Diafragma mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam kamera dengan mengubah ukuran aperturenya. Film merupakan media yang menangkap bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa. Agar bayangan selalu jatuh pada film karena letak benda yang berubah, maka dapat diatur dengan menggeser jarak lensa terhadap filmnya. s_o adalah jarak benda dalam meter, s_i adalah jarak bayangan dalam meter, f adalah titik fokus lensa.

Gambar berikut merupakan pembentukan bayangan pada kamera.

persamaan fungsi bagian mata dengan kamera

No	Mata	Fungsi	Kamera
1.	Lensa mata	Lensa mata: memfokuskan cahayapada retina Lensa cembung pada kamera: memfokuskan bayangan pada film	Lensa cembung
2.	Retina	Menangkap bayangan benda	Pelat film
3.	Pupil	untuk mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke dalam kamera.	Aperture (celah diafragma)
4.	Iris	Iris : mengatur intensitas cahaya yang memasuki mata atau mengatur besar kecilnya pupil. Diafragma: mengatur intensitas cahaya yang diterima oleh film atau mengatur besar kecilnya aperture.	Diafragma
5.	Kelopak mata	Kelopak mata: menutup jalannya cahaya menuju mata jika kelopak mata dikedipkan. Shutter: alat yang berfungsi untuk menutup jalannya cahaya menuju ke film.	shutter

Alat Optik Buatan 2016-04-10T07:38:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Mantan Tentor Fisika