bab 7 optik

34
Nama : Arizal Rosdi Kelas : IA – S1 Terapan BAB VII OPTIK Cahaya Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika , cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. PEMANTULAN CAHAYA Kita dapat melihat benda disebabkan oleh dua hal, yang pertama, benda bisa memancarkan cahaya atau benda tersebut adalah sumber cahaya, dan yang kedua adalah benda tersebut memantulkan cahaya dari sumber cahaya sehingga mata kita bisa menangkap cahaya terpantul dan kita bisa melihat benda tersebut. Jenis pemantulan cahaya: 1. pemantulan sempurna { terjadi pada cermin} 2. pemantulan difus atau baur {terjadi pada benda benda yang tidak rata permukaannya} Cermin A. Cermin Cekung Cermin cekung memiliki permukaan pemantul yang bentuknya melengkung atau membentuk cekungan. Garis normal pada cermin

Upload: joko-anflied

Post on 26-Dec-2015

73 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

optik

TRANSCRIPT

Page 1: BAB 7 Optik

Nama : Arizal Rosdi

Kelas : IA – S1 Terapan

BAB VII OPTIK

Cahaya

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak.

PEMANTULAN CAHAYA

Kita dapat melihat benda disebabkan oleh dua hal, yang pertama, benda bisa memancarkan cahaya atau benda tersebut adalah sumber cahaya, dan yang kedua adalah benda tersebut memantulkan cahaya dari sumber cahaya sehingga mata kita bisa menangkap cahaya terpantul dan kita bisa melihat benda tersebut.

Jenis pemantulan cahaya:1. pemantulan sempurna { terjadi pada cermin}2. pemantulan difus atau baur {terjadi pada benda benda yang tidak rata permukaannya}

Cermin

A.Cermin Cekung

Cermin cekung memiliki permukaan pemantul yang bentuknya melengkung atau membentuk cekungan. Garis normal pada cermin cekung adalah garis yang melalui pusat kelengkungan, yaitu di titik M atau 2F. Sinar yang melalui titik ini akan dipantulkan ke titik itu juga.

 Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar pantul atau konvergen. Ketika sinar-sinar sejajar dikenakan pada cermin cekung, sinar pantulnya akan berpotongan pada satu titik. Titik perpotongan tersebut dinamakan titik api atau titik fokus (F).

Ketika sinar-sinar datang yang melalui titik focus mengenai permukaan cermin cekung, ternyata semua sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. Akan tetapi, jika sinar

Page 2: BAB 7 Optik

datang dilewatkan melalui titik M (2F), sinar pantulnya akan dipantulkan ke titik itu juga. Sinar-sinar istimewa cermin cekung sebagai berikut.

a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.

b. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajarsumbu utama.

 

 

c. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan ke titik itu juga.

 

 

Page 3: BAB 7 Optik

Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung

 

Bayangan benda yang diletakkan antara F dan M memiliki sifat nyata, terbalik, dan diperbesar.

Ketika kamu meletakkan sebuah benda dengan jarak lebih besar daripada titik fokus cermin cekung, bayangan benda yang terjadi selalu nyata karena merupakan perpotongan langsung sinar-sinar pantulnya (di depan cermin cekung). Akan tetapi, ketika benda kamu letakkan pada jarak di antara titik focus dan cermin, kamu tidak akan mendapatkan bayangan di depan cermin. Bayangan benda akan kelihatan di belakang cermin cekung, diperbesar, dan tegak.

Rumus Cermin CekungCermin Cekung berfokus positif. Jika sobat mempunyai benda dengan jarak S dari cermin maka untuk mencari jarak bayangannya menggunakan rumus

f = fokus cermins = jarak benda dari cermins’ = jarak bayangan

sedangkan perbesaran bayangannya menggunakan rumus

s = jarak benda dari cermins’ = jarak bayanganh’ = tinggi bayanganh = tinggi benda

Page 4: BAB 7 Optik

Manfaat Cermin Cekung di Kehidupan Sehari-hariPemanfaatan cermin cekung cukup banyak diantaranya

Digunakan sebagai pemantul pada lampu mobil atau berbagai lampu sorot yang lain pemntul pada lampu senter Sebagai antena parabola penerima sinyal radio Sebagai pengumpul sinar matahari pada Pembangkit Listrik Tenaga Surya

B.Cermin Cembung

Cermin cembung memiliki sifat divergen atau menyebarkankan sinar yaitu bila ada sinar datang yang sejajar sumbu utama maka sinar tersebut akan dipantulkan seolah olah berasal dari titik fokus kebalikan dari pemantulan pada cermin cekung yang mengumpulkan sinar. Titik fokus pada cermin cembung besarnya setengah kali dari jari jari kelengkungan cermin, karena cermin cembung adalah sebagai busur atau juring dari bangun bola.

Ada tiga sinar istimewa pada cermin cembung

Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah sinar tersebut berasal dari titik fokus

sinar datang sejajar sumbu utama

Sinar datang menuju  titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama

sinar datang menuju titik fokus

Page 5: BAB 7 Optik

Sinar datang menuju  pusat kelengkungan dipantulkan melalui titik yang sama

sinar datang menuju pusat kelengkungan

Seperti halnya pada cermin cekung, melukis bayangan pada cermin cembung juga diperlukan minimal dua sinar istimewa. Karena depan cermin adalah ruang IV maka berapapun jarak benda nyata dari cermin tetap berada di ruang IV . Dengan demikian bayangan dari benda nyata selalu di ruang I cermin, bersifat maya, diperkecil dan sama tegak dengan bendanya. Proses pembentukan bayangan pada cermin cembung.

Itulah sebabnya bayangan yang terlihat di dalam kaca spion dari benda-benda nyata di depan kaca spion tampak mengecil dan spion mampu mengamati ruang yang lebih luas.

Rumus Cermin CembungRumus atau persamaan cermin cembung mirip seperti cermin cekung hanya saja nilai fokusnya (F) negatif. Untuk rumus perbesaran cermin cembung sama seperti cermin cekung.

Page 6: BAB 7 Optik

Manfaat Cermin Cembung di Kehidupan Sehari-hari1. Cermin Cembung dipakai sebagai kaca spion berbagai alat transportasi.2. Sebagai Cermin Pencegah Tabrakan yang sering dipasang di pertigaan atau di perempatan jalan.

C.Cermin Datar

Pembentukan bayangan pada cermin datar

Hukum pemantulan cahaya menurut Snellius adalah sebagai berikut :1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada bidang datar2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

Pembentukan bayangan oleh cermin datar adalah dibentuk oleh perpotongan perpanjangan dari sinar-sinar pantul.Perhatikan pembentukan bayangan oleh Cermin datar berikut :

Page 7: BAB 7 Optik

Proses pembentukan bayangan :

1. Benda di depan cermin datar.2. Berlaku hukum pemantulan.3. Sinar datang pertama (biru muda) melalui ujung benda dan mengenai cermin, akan dipantulkan oleh cermin, sinar pantul diperpanjang putus-putus (biru muda).4. Sinar datang kedua (merah) melalui ujung benda dan mengenai cermin, akan dipantulkan oleh cermin, sinar pantul diperpanjang putus-putus (merah).5. Perpotongan perpanjangan sinar pantul pertama dan kedua (biru muda dan merah putus-putus) berpotongan, dan itu merupakan bayangan ujung benda.6. Sinar ke tiga (kuning) melalui pangkal benda dan mengenai cermin, akan dipantulkan oleh cermin, sinar pantul diperpanjang putus-putus (kuning), merupakan bayangan pangkal benda.7. Terbentuklah bayangan benda oleh cermin datar.

Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah :1. Jarak bayangan ke cermin (s’) = jarak benda ke cermin (s)2. Tinggi bayangan (h’) = tinggi benda (h)3. Sama besar dan berlawanan arah (perbesarannya = 1 kali)4. Bayangan bersifat maya (di belakang cermin)

Untuk mendapatkan seluruh bayangan benda pada cermin datar, kita harus menggunakan cermin yang panjangnya minimal ½ dari tinggi bendanya.

L = panjang minimal cermin (m)h = tinggi benda (m)

Agar bayangan dapat terlihat keseluruhan, maka cermin harus diletakkan dari lantai setinggi;

H = tinggi cermin dari ujung bawah cerminh = tinggi orang / benda (m)x = jarak mata ke ujung kepala

Jika dua buah cermin datar diletakkan membentuk sudut α, maka jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua cermin datar dari sebuah benda adalah :

Page 8: BAB 7 Optik

n = jumlah bayanganα = sudut apit kedua cermin datar

Lensa

A.LENSA CEMBUNG

Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepi.  Lensa cembung disebut juga lensa positif.Lensa cembung memiliki sifat mengumpulkan cahaya atau konvergen.Apabila seberkas sinar sejajar sumbu utama dilewatkan pada lensa cembung maka sinar-sinar tersebut akan dikumpulkan pada satu titik yang disebut dengan titik api atau titik fokus.

f1 = titik fokus bagian depan f2 = titik fokus bagian belakang P1 = titik pusat jari-jari kelengkungan lensa bagian depan P2 = titik pusat jari-jari kelengkungan lensa bagian belakang O = titik pusat lensa Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung 1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus (f2) 2. Sinar datang melalui titik fokus (f1) akan dibiaskan sejajar sumbu utama 3. Sinar datang menuju titik pusat lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan

Page 9: BAB 7 Optik

Melukiskan Bayangan Pada Lensa Cembung

Benda terletak di Ruang 2

Bayangan dihasilkan dari perpotongan sinar bias.Sifat bayangan yang terjadi :

1. nyata (di belakang lensa)2. terbalik 3. diperbesar 

Bayangan dihasilkan setelah terjadi perpanjangan sinar bias.Sifat bayangan yang terjadi :

1. maya (di depan lensa)2. tegak 3. diperbesar

Page 10: BAB 7 Optik

B.Lensa Cekung

Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepi.  Lensa cekung disebut juga lensa negatif. Lensa cekung memiliki sifat yang mirip dengan cermin cembung yaitu menyebarkan cahaya (divergen) dan membentuk bayangan maya.Apabila berkas sinar sejajar sumbu utama dilewatkan pada lensa cekung maka sinar-sinar tersebut akan dibiaskan menyebar seolah-olah disebarkan dari sebuah titik yang terdapat di depan lensa. Titik inilah yang disebut titik fokus lensa cekung. Titik fokus lensa cekung dihasilkan dari perpotongan perpanjangan sinar-sinar bias dan bukan dari perpotongan langsung sinar-sinar biasnya.

Bagian-bagian dari lensa cekung

f1 = titik fokus bagian depan f2 = titik fokus bagian belakang P1 = titik pusat jari-jari kelengkungan lensa bagian depan P2 = titik pusat jari-jari kelengkungan lensa bagian belakang O = titik pusat lensa Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung 1.  Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah dari titik fokus (f1) 2.  Sinar datang menuju ke titik fokus (f2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama 3.  Sinar datang menuju titik pusat lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan

Page 11: BAB 7 Optik

Melukiskan Bayangan Pada Lensa Cekung

Bayangan dihasilkan setelah terjadi perpanjangan sinar bias.Sifat bayangan yang terjadi :

1. maya (di depan lensa)2. tegak 3. diperkecil

Rumus-Rumus Umum dalam Lensa

Persamaan Lensa Tipis

s = jarak bendas' = jarak bayangann1 = indeks bias medium sekeliling lensan2 = indeks bias lensaR1 = jari-jari kelengkungan permukaan pertama lensa R2 = jari-jari kelengkungan permukaan kedua lensa

jari2 (R)(+) untuk lensa cembung (konkaf) dan (-) untuk lensa cekung (konveks)

Jarak Fokus Lensa-lensa

Page 12: BAB 7 Optik

Perbesaran Bayangan

 

Kekuatan Lensa (P)

 Lensa Gabungan

Harus diingat bahwa dalam menggunakan persamaan ini jenis lensa perlu diperhatikan. Untuk lensa positif (lensa cembung), jarak fokus (f) bertanda plus, sedangkan untuk lensa negatif (lensa cekung), jarak fokus bertanda minus.

Page 13: BAB 7 Optik

Alat-alat Optik

A.Mata

Mata manusia sebagai alat indra penglihatan dapat dipandang sebagai alat optik yang sangat penting bagi manusia.Bagian-bagian mata menurut kegunaan fisis sebagai alat optik :Kornea merupakan lapisan terluar yang keras untuk melindungi bagian-bagian lain dalam mata yang halus dan lunak.Aqueous humor (cairan) yang terdapat di belakang kornea fungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata.Lensa terbuat dari bahan bening (optis) yang elastik, merupakan lensa cembung berfungsi membentuk bayangan.Iris (otot berwarna) membentuk celah lingkaran yang disebut pupil.Pupil berfungsi mengatur banyak cahaya yang masuk ke dalam mata. Lebar pupil diatur oleh iris, di tempat gelap pupil membuka lebar agar lebih banyak cahaya yang masuk ke dalam mata.Retina (selaput jala) terdapat di permukaan belakang mata yang berfungi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang dilihat. Bayangan yang jatuh pada retina bersifat : nyata, diperkecil dan terbalik.Bintik buta merupakan bagian pada retina yang tidak peka terhadap cahaya, sehingga bayangan jika jatuh di bagian ini tidak jelas/kelihatan, sebaliknya pada retina terdapat bintik kuning.Permukaan retina terdiri dari berjuta-juta sel sensitif, ada yang berbentuk sel batang berfungsi membedakan kesan hitam/putih dan yang berbentuk sel kerucut berfungsi membedakan kesan berwarna.Otot siliar (otot lensa mata) berfungsi mengatur daya akomodasi mata.Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke permukaan retina. Oleh sel-sel yang ada di dalam retina, rangsangan cahaya ini dikirimkan ke otak. Oleh otak diterjemahkan sehingga menjadi kesan melihat.

Page 14: BAB 7 Optik

1. Daya Akomodasi Mata

Perlu diketahui bahwa jarak antara lensa mata dan retina selalu tetap. Sehingga dalam melihat benda-benda pada jarak tertentu perlu mengubah kelengkungan lensa mata. Untuk mengubah kelengkungan lensa mata, yang berarti mengubah jarak titik fokus lensa merupakan tugas otot siliar. Hal ini dimaksudkan agar bayangan yang dibentuk oleh lensa mata selalu jatuh di retina. Pada saat mata melihat dekat lensa mata harus lebih cembung (otot-otot siliar menegang) dan pada saat melihat jauh lensa harus lebih pipih (otot-otot siliar mengendor). Peristiwa perubahan-perubahan ini disebut daya akomodasi.

Daya akomodasi (daya suai) adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat.Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :1. titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d 30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal.2. titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga”.

2. Cacat MataBerkurangnya daya akomodasi mata seseorang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan mata untuk melihat benda pada jarak tertentu dengan jelas. Cacat mata yang disebabkan berkurangnya daya akomodasi, antara lain rabun jauh, rabun dekat dan rabun dekat dan jauh. Selain tiga jenis itu, masih ada jenis cacat mata lain yang disebut astigmatisma.Cacat mata dapat dibantu dengan kacamata. Kacamata hanya berfungsi membantu penderita cacat mata agar bayangan benda yang diamati tepat pada retina. Kacamata tidak dapat menyembuhkan cacat mata. Ukuran yang diberikan pada kacamata adalah kekuatan lensa yang digunakan. Kacamata berukuran -1,5, artinya kacamata itu berlensa negatif dengan kuat lensa -1,5 dioptri.Berkurangnya daya akomodasi mata dapat menyebabkan cacat mata sebagai berikut :

a. Rabun jauh (miopi)

Rabun jauh yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Penyebab terbiasa melihat sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca

Page 15: BAB 7 Optik

buku (kutu buku) dan lain-lain.Untuk mata normal (emetropi) melihat benda jauh dengan akomodasi yang sesuai, sehingga bayangan jatuh tepat pada retina.Mata miopi melihat benda jauh bayangan jatuh di depan retina, karena lensa mata terbiasa tebal.Mata miopi ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif).

Tugas dari lensa cekung adalah membentuk bayangan benda di depan mata pada jarak titik jauh orang yang mempunyai cacat mata miopi. Karena bayangan jatuh di depan lensa cekung, maka harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis, 1/f=1/So+1/Si si adalah jarak titik jauh mata miopi. so adalah jarak benda ke mataf adalah fokus lensa kaca mata.

b. Rabun dekat (hipermetropi)

Rabun dekat tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata perpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh). Rabun dekat mempunyai titik dekat yang lebih jauh daripada jarak baca normal. Penyebab terbiasa melihat sangat jauh sehingga lensa mata terbiasa pipih.Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa cembung (positif).

Page 16: BAB 7 Optik

Bayangan yang dibentuk lensa cembung harus berada pada titik dekat mata penderita rabun dekat. Karena bayangan yang dihasilkan lensa cembung berada di depan lensa maka harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis, 1/f=1/So+1/Sisi adalah jarak titik jauh mata hipermetropi. so adalah jarak benda ke mataf adalah fokus lensa kaca mata.

c. Mata tua (presbiopi)

Mata tua tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya akomodasi telah berkurang akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh keduanya telah bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap (cembung dan cekung). Pada kacamata dengan lensa rangkap, lensa negatif bekerja seperti lensa pada kaca mata miopi, sedangkan lensa positif bekerja seperti halnya pada kacamata hipermetropi.

d. Astigmatisma (mata silindris)

Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya. Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis. Mata astigmatisma juga memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek dari sinar-sinar pada bidang horisontal.Astigmatisma ditolong/dibantu dengan kacamata silindris.

B.Kamera

Page 17: BAB 7 Optik

Kamera digunakan manusia untuk merekam kejadian penting atau kejadian yang menarik. Banyak jenis dan model kamera dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Kamera yang dipakai wartawan berbeda dengan yang dipakai fotografer. Kamera video dipakai dalam pengambilan gambar untuk siaran televisi atau pembuatan film. Kamera elektronik (autofokus) lebih mudah dipakai karena tanpa pengaturan lensa. Dewasa ini sudah ada kamera digital yang data gambarnya tidak perlu melalui proses pencetakan melainkan dapat dilihat atau diolah melalui komputer.Bagian-bagian kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :

lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang difoto diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur luasnya aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak cahaya shutter pembuka/penutup “dengan cepat” jalan cahaya yang menuju ke pelat film

pelat film berfungsi sebagai layar penangkap/perekam bayangan.Setiap benda yang di foto, terletak pada jarak yang lebih besar dari dua kali jarak fokus di depan lensa kamera, sehingga bayangan yang jatuh pada pelat film memiliki sifat nyata, terbalik dan diperkecil. Untuk memperoleh bayangan yang tajam dari benda-benda pada jarak yang berbeda-beda, lensa cembung kamera dapat digeser ke depan atau ke belakang.

C.Lup

Pembentukan dan Sifat Bayangan pada LUPAda 2 cara dalam menggunakan lup, yaitu dengan mata berakomodasi dan dengan mata tak berakomodasi.

Pembentukan Bayangan Pada Mata Berakomodasi Maksimum

Page 18: BAB 7 Optik

Dengan ketentuan:

= Pembesaran = pp = Titik dekat (cm) = Fokus lup (cm)

Pembentukan Bayangan Pada Mata Tak Berakomodasi

Dengan ketentuan:

= Pembesaran = pp = 25 = Titik dekat (cm) = Fokus lup (cm)

D.Mikroskop

Pembesaran mikroskop adalah hasil kali pembesaran lensa objektif dan pembesaran lensa okuler, sehingga dirumuskan:

Pembesaran Mikroskop pada saat mata berakomodasi maksimum

Page 19: BAB 7 Optik

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan:

= Pembesaran mikroskop = Pembesaran oleh lensa objektif = Pembesaran oleh lensa okuler (seperti perbesaran pada lup) = Titik dekat mata = Jarak fokus lensa okuler

= jarak bayangan oleh lensa objektif = jarak benda di depan lensa objektif = jarak lensa objektif dan lensa okuler

Page 20: BAB 7 Optik

Pembesaran Mikroskop pada saat mata tidak berakomodasi

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan:

= Pembesaran mikroskop = Pembesaran oleh lensa objektif = Titik dekat mata = Jarak fokus lensa okuler

= jarak bayangan oleh lensa objektif = jarak benda di depan lensa objektif = jarak lensa objektif dan lensa okuler

Page 21: BAB 7 Optik

E.Teropong1. Teropong Bintang

Pembesaran Teropong Bintang pada saat mata berakomodasi maksimum

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan:

= Pembesaran teropong bintang = Jarak fokus lensa objektif

= jarak benda di depan lensa okuler

Pembesaran Teropong Bintang pada saat mata tidak berakomodasi

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Page 22: BAB 7 Optik

Dengan ketentuan:

= Jarak lensa objektif dan lensa okuler = Pembesaran teropong bintang = Jarak fokus lensa objektif = Jarak fokus lensa okuler

2. Teropong Bumi

Pembesaran Teropong Bumi

Dengan ketentuan:

= Pembesaran teropong bumi = Jarak fokus lensa objektif = Jarak fokus lensa okuler

Jarak lensa objektif dan lensa okuler

Dengan ketentuan:

= Jarak lensa objektif dan lensa okuler = Jarak fokus lensa objektif

= Jarak fokus lensa pembalik = Jarak fokus lensa okuler

Page 23: BAB 7 Optik

Latihan Soal dan Pembahasan

1. Sebuah lup dengan panjang fokus lensa 5 cm digunakan untuk melihat sebuah benda kecil. Dengan asumsi titik dekat normal adalah 25 cm, tentukan perbesaran lup untuk mata pengamat:a) mata berakomodasi maksimumb) mata tidak berakomodasic) mata berakomodasi pada jarak 20 cm

Pembahasan Soal

a. mata berakomodasi maksimum

b) mata tidak berakomodasi

c) mata berakomodasi pada jarak 20 cm

2. Seseorang yang mempunyai titik dekat 30 cm ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan perbesaran sebesar 5 kali, maka jarak fokus lup yang harus digunakan adalah.....cm

Pembahasan SoalData dari soal:PP = 30 cmM = 5 kaliMata berakomodasi maksimumf = ....?

Page 24: BAB 7 Optik

3. Seorang siswa berpenglihatan normal (jarak baca minimumnya 25 cm) mengamati benda kecil melalui lup dengan mata berakomodasi maksimum. Jika benda itu 10 cm di depan lup, tentukan:a) jarak fokus lupb) kekuatan lupc) perbesaran bayangand) perbesaran bayangan jika anak mengamati benda dengan tanpa berakomodasi

Pembahasan Soala) jarak fokus lupData :PP = 25 cmS = 10 cmMata berakomodasi maksimum→ bayangan lup diletakkan di titik dekat/jarak baca mata, tambahkan tanda minus (bayangan maya) → S' = − 25 cmdengan rumus lensa:

b) kekuatan lup

Page 25: BAB 7 Optik

c) perbesaran bayangan

d) perbesaran bayangan jika anak mengamati benda dengan tanpa berakomodasi

4. Seorang petugas pemilu mengamati keaslian kartu suara dengan menggunakan lup berkekuatan 5 dioptri. Apabila petugas memiliki titik dekat 25 cm dan memperoleh perbesaran anguler maksimum saat menggunakan lup, tentukan jarak diletakkannya kartu suara di depan lup!

Pembahasan SoalTentukan fokus lup terlebih dahulu, lanjut dengan rumus mencari bayangan sebuah lensa, perbesaran maksimum diperoleh saat mata berakomodasi maksimum, sehingga letak bayangan dari lup diletakkan di titik dekat mata, jangan lupa tambahkan tanda negatif.

5. Ayah Joko lupa membawa kacamata yang biasa digunakan untuk membaca koran sehingga saat itu beliau membaca koran dengan diletakkan sedikit lebih jauh dari jarak normal yaitu 50 cm. Perkirakan:a) jenis kelainan mata yang terjadi pada ayah Jokob) ukuran kacamata yang biasa dipakai ayah Jokoc) jenis lensa kacamata ayah Jokod) panjang fokus lensa kacamata ayah Joko

Page 26: BAB 7 Optik

Pembahasan Jawabana) jenis kelainan mata yang terjadi pada ayah JokoJarak titik dekat ayah joko bergeser menjauh dari titik dekat normal yang berada pada kisaran 25 cm atau 30 cm hingga disimpulkan bahwa beliau tidak bisa melihat jelas pada jarak dekat alias rabun dekat atau hipermetrop

b) ukuran kacamata yang biasa dipakai ayah JokoUkuran kacamata ditentukan dengan rumus berikut:

P = 100 / PPN - 100 / PP

dimana PPN = titik dekat normal dalam satuan cm, PP = titik dekat penderita miopi dalam satuan cm

sehingga

P = 100/25 - 100/50 P = 4 - 2 = 2 dioptri = + 2 D

Catatan:Jika PPN dan PP dinyatakan dalam satuan meter maka gunakan rumus berikut

P = 1/ PPN - 1/ PP

Hasil akhir haruslah sama dengan rumus sebelumnya!

c) jenis lensa kacamata ayah JokoJenis lensa kacamata yang dipakai adalah lensa positif atau lensa cembung.

d) panjang fokus lensa kacamata ayah JokoHubungan panjang fokus lensa (f) dengan kuat lensa (P) f = 1/P f = 1/2 meter. Jika diubah ke cm P = 100/2 cm = 50 cm

6. Joko memiliki penglihatan jauh yang lemah dengan titik jauhnya kurang lebih 5 meter. Perkirakan ukuran kacamata yang harus dipakai Joko, jenis lensa kacamatanya dan panjang fokus dari lensa kacamata tersebut!

Pembahasan SoalSi Joko termasuk penderita rabun jauh atau miopi, dimana titik jauh mata bergeser mendekat, ukuran kacamata yang digunakan ditentukan dengan rumus:

P = − 100/PR

dimana PR adalah titik jauh mata penderita dengan PR dinyatakan dalam centimeter atau

Page 27: BAB 7 Optik

P = − 1/PR

dengan PR dinyatakan dalam satuan meter. Sehingga:

P = − 1/PR = − 1/5 = − 0,2 dioptri = − 0,2 D

Jenis kacamatanya adalah lensa cekung atau lensa negatif dengan jarak fokus f = 1/P = 1/0,2 = 5 meter

7. Titik dekat mata seseorang 200 cm di muka mata. Agar orang itu dapat melihat pada jarak 25 cm, maka perlu kacamata berkekuatan....dioptriA. 3,5B. 0,2C. -0,2D. -0,4E. -0,5

Pembahasan SoalRabun dekatP = 100/PPN - 100/PPP = 100/25 - 100/200 = 4 - 0,5 = 3,5 dioptri

8. Budi memakai kacamata berukuran − 2,5 dioptri perkirakan jarak titik jauh mata Budi!

Pembahasan SoalRabun jauhP = − 1/PR

− 2,5 = 1/PR

PR = 1/2,5 meter = 40 cm

9. Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 75 cm. Agar dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm), orang itu harus memakai kacamata dengan ukuran.....A. 2/3 dioptriB. 1 dioptriC. 2 2/3 dioptriD. 3 dioptriE. 3 2/3 dioptri

Pembahasan SoalData:PPN = 25 cmPP = 75 cmP =.....

Yang ditanyakan rabun dekatnya, rabun jauhnya tidak ditanya, sehingga

Page 28: BAB 7 Optik

10. Seseorang yang miopi titik dekatnya 20 cm sedang titik jauhnya 50 cm. Agar ia dapat melihat jelas benda yang jauh, ia harus memakai kacamata yang kekuatannya...A. - 0,5 dioptri B. -0,2 dioptri C. -2,0 dioptriD. -5,0 dioptri E. +2,0 dioptri

Pembahasan SoalDat soal:PP = 20 cmPR = 50 cmUntuk melihat benda yang jauh → Revisi titik jauhnya P = ....