TUGAS ALAT‐ALAT OPTIK
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Alloh SWT.
bahwa penulis telah menyelesaikan tugas mata pelajaran fisika dengan membahas
alat-alat optic dalam bentuk makalah.
Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit
hambatan yang penulis hadapi. Namun penulis menyadari bahwa kelancaran dalam
penyusunan materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan orang
tua, sehingga kendala-kendala yang penulis hadapi teratasi. Oleh karena itu
penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1.
Ibu guru bidang studi fisika yang telah memberikan
tugas, petunjuk, kepada penulis sehingga penulis termotivasi dan menyelesaikan
tugas ini.
2.
Orang tua yang telah turut membantu, membimbing, dan
mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas ini selesai.
Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi
sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis
sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Amiin.
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR 1
DAFTAR ISI .............................................................................................................. ...........2
BAB I PENDAHULUAN..................................................................................................... 3
A .Latar
Belakang ................................................................................................................... 3
B .Tujuan
Penulisan.................................................................................................................. 3
BAB II PEMBAHASAN ALAT‐ALAT OPTIK................................................................. 4
1.Kamera.................................................................................................................................. 4
2. Mata...................................................................................................................................... 5
3.Lup
atau Kaca Pembesar....................................................................................................... 8
4.Mikroskop.............................................................................................................................. 9
5.Teleskop
.............................................................................................................................. 10
6. Periskop.............................................................................................................................. 11
BAB
III PENUTUP ............................................................................................................ 12
Kesimpulan............................................................................................................................. 12
Saran....................................................................................................................................... 12
DAFTAR
PUSTAKA............................................................................................................ 13
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang Mungkin beberapa di antara
kita harus memakai kacamata agar dapat
melihat dengan baik. Orangtua kita mungkin juga berkacamata. Kacamata
adalah alat bantu bagi seseorang yang
memiliki kelainan pada matanya. Kacamata termasuk
alat optik. Sebenarnya, mata juga disebut sebagai
alat optik. Alat optik lain yang dapat kita
temui dalam kehidupan sehari‐hari adalah
kamera. Pernahkah kita menggunakan kamera untuk memotret sebuah
peristiwa? Dengan kamera, kita dapat memindahkan
keadaan nyata di sekitar kita ke
dalam lembaran film, lalu memperbanyaknya
dalam bentuk gambar di atas kertas. Gambar
hasil pemotretan akan persis sama dengan kenyataan. Selain mata,
kacamata, dan kamera, masih dapat dijumpai
berbagai alat optik lain. Pembahasan
tentang alat optik berhubungan dengan
cahaya, cermin, lensa, serta pembentukan bayangan akan dibahas pada
Bab selanjutnya.
B.
Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
a) Untuk memenuhi
tugas Mata Pelajaran Fisika sebagai salah
satu syarat pembelajaran yang diajarkan.
b) Untuk memperdalam
pengetahuan penulis dalam bidang Fisika,
khususnya tentang alat‐alat optik.
c) Untuk
menjadi acuan bagi penulis dalam
mengembangkan ketrampilan dan kemampuan menulis khususnya
penulisan makalah.
BAB II
PEMBAHASAN ALAT-ALAT OPTIK
Benda
optik/alat optik adalah benda yang menggunakan lensa optik untuk melakukan
fungsinya dalam membantu kegiatan tertentu. Lensa optik bisa terbuat dari bahan
kaca, plastik, fiber, dan lain sebagainya. Berikut di bawah ini merupakan arti
definisi / pengertian dari beberapa benda / alat optik yang sering kita jumpai dalam
kehidupan sehari-hari
Beberapa
alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan
episkop.
1.
Kamera
Apakah
kamera? Bagaimana prinsip kerja kamera? Untuk mengetahui kerja kamera,
perhatikan bagian-bagian utama dari kamera.
Order
gambar kamera dan pembentukan bayangan pada kamera Aperture berfungsi mengatur
diafragama, sedangkan diafragma berfungsi mengatur banyak sedikitnya cahaya
yang masuk ke kamera.
Pada
kamera terdapat sebuah lensa cembung untuk membiaskan sinar dari benda himgga
bayangan jatuh di film sebagai layer. Benda yang akan dipotret ditempatkan pada
jarak lebih besar dari 2f (2 kali jarak titik api) di depan lensa. Ingatkah di
mana bayangan benda akan didapatkan dan bagaimana sifat-sifat bayangan itu?
Tentu saja bayangan akan jatuh antara f dan 2f yang memiliki sifat diperkecil,
nyata, dan terbalik.
Bagaimanakah
kesamaannya dengan mata?
Prinsip
kerja kamera dan mata adalah sama. Apabila mata melihat benda, sinar dari benda
yang masuk ke mata dibiaskan lensa mata. Bayangan jatuh di layer mata atau
retina. Sifat bayangan yang terjadi nyata, diperkecil, dan terbalik. Tersusun
dari apakah pelat film itu? Pelat film berupa selluloid. Pelat itu dilapisi
perak bromide dan sangat peka terhadap cahaya. Apabila bayangan objek mengenai
pelat film akan tercetak sebagai gambar negative. Setelah proses pencucian,
film dapat dicetak sebagai gambar positif pada kertas foto.
2.
Mata
a.
Lensa Mata sebagai Alat Optik
Mengapa
mata dikatakan sebagai alat optik? Untuk menjawab pertanyaan itu, perhatikan
Gambar.
Order
gambar mata indara penglihatan dan bagian-bagiannya
Bentuk
mata menyerupai bola. Pada bola mata terdapat benda bening yang disebut lensa
mata. Lensa mata bersifat tembus cahaya.Apa jenis lensa mata? Apa pula fungsi
lensa mata itu? Lensa mata berupa lensa cembung. Lensa mata memiliki fungsi
membiaskan sinar-sinar yang datang ke mata. Dengan demikian, bayangan benda
dapat tepat jatuh di retina mata. Jadi, mata memiliki fungsi seperti pada
kamera. Oleh karena itu, mata disebut alat optik.
b.
Proses Terjadinya Bayangan pada Retina
Apakah
fungsi pupil, retina, dan bintik kuning? Bagaimana proses melihat benda itu
terjadi? Pupil adalah bagian mata yang berfungsi mengatur besar kecilnya cahaya
yang masuk ke bola mata. Retina adalah selaput tipis di bagian belakang bola
mata. Lapisan itu paling banyak mengandung saraf penglihatan. Fovea atau bintik
kuning adalah bagian retina, tempat berkumpulnya ujing-ujung saraf penglihatan
sehingga paling peka terhadap rangsang (impuls) cahaya.
Syarat
kita dapat melihat benda adalah harus ada cayaha. Cahaya dapat berasal langsung
dari sumber cahaya atau berasal dari cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda
yang ada di sekeliling kita. Cahaya masuk menembus kornea, terus melewati lensa
mata, dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik
kuning, bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Bayangan itu merupakan
rangsangan atau informasi yang dibawa oleh syaraf penglihatan menuju pusat
syaraf penglihatan di otak. Di otak, rangsangan ditafsirkan dan barulah
kemudian kita mendapat kesan melihat benda.
Bagaimanakah
cara lensa mata mengatur agar bayangan benda tepat jatuh di retina?
Lensa
mata mengatur penyesuaian terhadap jarak benda dengan jalan mengatur cembung
dan pipihnya lensa sehingga bayangan jatuh di retina. Proses itu disebut
berakomodasi. Apabila jarak benda sangat dekat, lensa akan mencembung.
Sebaliknya, apabila jarak benda jauh, lensa mata akan memipih.
Lensa
mata dalam keadaan secembung-cembungnya, dikatakan berakomodasi maksimum.
Sebaliknya, lensa mata dalam keadaan sepipih-pipihnya, dikatakan berakomodasi
minimum atau tidak berakomodasi.
c.
Batasan Penglihatan
Apakah
ada batasannya penglihatan mata itu? Penglihatan mata berada antara titik dekat
dan titik jauh.
1)
Titik dekat(punctum proximum), adalah titik terdekat yang masih dapat dilihat
dengan jelas apabila lensa mata berakomodasi maksimum atau lensa mata
secembung-cembungnya. Pada waktu berakomodasi maksimum, oto-otot silliaris atau
otot-otot lensa mata bekerja sekuat-kuatnya agar lensa mata dalam keadaan
secembung-cembungnya. Keadaan seperti itu menyebabkan kelelahan mata. Daya
akomodasi maksimum pun terbatas. Semakin dekat benda dengan mata, semakin kuat
lensa mata harus dicembungkan, sampai suatu saat tidak mampu lagi untuk
dicembungkan. Hal itu terjadi apabila bendanya berada di titik dekat. Apabila
bendanya didekatkan lagi melewati batas titik dekat, penglihatan kita akan
semakin kabur.
Kemampuan
otot-otot lensa mata untuk bekerja dipengaruhi usia seseorang. Pada usia
anak-anak otot lensa mata sangat kuat untuk mencembungkan lensa mata. Oleh
karena itu, anak-anak mampu melihat benda-benda yang sangat dekat jaraknya.
Pada orang dewasa otot-otot lendsa matanya semakin lemah sehingga jarak punctum
proximumnya makin jauh.
Pada
mata emetrop atau mata normal anak-anak, jarak punctum proximumnya antara 10 cm
sampai 15 cm, sedangkan pada orang dewasa antara 20 cm sampai 30 cm.
2)
Titik jauh (punctum remotum), adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat
jelas oleh mata tanpa berakomodasi. Pada waktu lensa mata tidak berakomodasi
(dalam keadaan sepipih-pipihnya), berkas-berkas sinar sejajar berkumpul di
retina. Keadaan ini terjadi jika mata sedanng beristirahat atau mata melihat
benda yang letaknya jauh sekali. Oleh karena itu punctum remotum mata normal
berada di tempat yang jauh tak terhingga.
d.
Cacat Mata
Apakah
kalian tau bagaimanakah cacat mata itu dan apakah sebenarnya cacat mata itu?
Apakah kalian pernah mengalami ganguan pada penglihatan kalian? Gangguan ini
terjadi kemungkinan karena menurunnya daya akomodasi, tidak meratanya
kelengkungan lensa mata, dan terjadinya pengapuran pada lapisan kornea. Mata
yang sudah mengalami kelainan ini disebut cacat mata.
Bagaimana
agar orang yang menderita cacat mata dapat melihat benda secara normal kembali?
Jawabannya adalah penderita cacat mata harus dibantu dengan menggunakan kaca
mata. Kaca mata apakah yang tepat untuk penderita yang tidak dapat melihat
benda pada jarak dekat, atau sebaliknya tidak dapat melihat benda pada jarak yang
jauh?
MIOP
(Rabun Jauh)
Pernahkan
kalian bertemu dengan orang yang tidak dapat meelihat benda-benda yang letaknya
jauh? Miop terjadi karena letak punctum remotum dan puctum proximumnya bergeser
mendekati mata, lebih dekat dari pada mata normal. Hal ini terjadi karena
bentuk bola mata terlalu lonjong ke belakang sehingga berkas-berkas cahaya
sejajar sumbu utama berasal dari punctum remotum. Jika tidak berakomodasi,
berkas cahaya itu akan mengumpul di suatu titik di depan retina.
Bagaimana
agar berkas cahaya mengumpul tepat di retina? Kalian ingat bahwa lensa cekung
berfungsi memancarkan cahaya sehingga berkas cahaya yang melewati bidang lensa
mata lebih besar, sehingga titik potong sinar biasnya tidak didepan retina lagi
tetapi mundur tepat di retina. Oleh sebab itu penderita miop harus menggunakan
kaca mata negative (lensa cekung).
Hipermotropi
(Rabun dekat)
Gambar
mata hipermetrop Hipermetrop adalah cacat mata yang tidak dapat melihat
benda-benda yang letaknya dekat. Orang yang menderita hipermiop mempunyai
bentuk bola mata terlalu pendek atau lensa mata terlalu pipih, sehingga berkas
vahaya sejajar sumbu utama. Pada penderita ini letak punctum proximum bergeser
menjauhi mata. Jika mata tidak berakomodasi, berkas cahaya itu akan mengumpul
di suatu titik di belakang retina. Perhatikan gambar berikut.
Bagaimana
agar berkas cahaya dapat dikumpulkan kembali tepat di retina? Pada bab cahaya
kalian sudah mempelajari bahwa sifat lensa cembung berfungsi konvergen atau
mengumpulkan berkas cahaya. Sehingga berkas cahaya akan sejajar sumbu utama dan
akan melewati bidang lensa mata lebih sempit. Akibatnya titik potong sinar
biasnya tidak lagi berpotongan di belakang lensa, tetapi maju tepat di retina.
Oleh sebab itu penderita hipermiop dapat ditolong dengan kaca mata positif.
Astigmatisma
(mata silindris)/ Presmiob
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.
Apakah
kalian masih mempunyai nenek dan kakek? Usia mereka sudah sangat tua dan
kekuatan mata mereka akan semakin melemah tidak seperti waktu mereka masih
muda. Apakah kalian tahu jenis cacat mata yang diderita kakek dan nenek kalian?
Orang-orang
yang sudah lanjut usia mengalami gangguan penglihatan terhadap benda-benda yang
letaknya dekat maupun terlalu jauh. Sebenarnya gangguan ini bukan masuk
golongan cacat mata. Pada usia tua, otot-otot lensa mata telah mengendur
sehingga daya akomodasinya berkurang. Jarak bacanya tidak lagi 25 cm seperti
halnya pada mata normal, tetapi lebih jauh lagi. Biasanya orang yang sudah tua
membaca tulisan dengan dijauhkan dari matanya.
Penderita
prebiop dapat ditolonng dengan kaca mata berlensa rangkap, yaitu lensa cembung
dan lensa cekung dalam satu lensa. Bagian atas cekung untuk melihat benda yang
jauh dan bagian bawah cembung untuk membaca.
Cobalah
kalian sebutkan alat-alat apasaja disekitar kalian yang termasuk alat optik?
Biasanya alat alat optik yang ada diciptakan oleh manusia untuk membantu kerja
mereka. Seperti lup (kaca pembesar), mikroskop, teleskop, dan proyektor.
3.L
up
adalah
Lensa positif yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang kecil agar tampak
lebih besar dan lebih jelas. Alat ini biasa digunakan oleh tukang arloji pada
waktu mereparasi kerusakan jam tangan. Perajin perhiasan emas dan perak juga
menggunakan alat ini untuk memperoleh hasil yang lebih baik.
Cara
menggunkan lup adalah sebagai berikut.
1)
Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan diantara F dan O atau ajarak
benda (so) selalu lebih kecil daripada jarak titik api (f).
2)
Untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakkan tepat pada titik api (f) atau
jarak benda (so) sama dengan jarak titik api lup (f).
Jika
mata berakomodasi maksimum, jarak bayangan benda di titik dekat punctum
proximum atau pada jarak baca normal adalah 25 cm. Bayangan yang terjadi maya,
si = -25 cm maka berdasarkan persamaan pada lensa:
Persamaan
perbesaran lup
Pembesaran
bayangan saat mata berakomodasi maksimum
Dengan
ketentuan:
M
= Pembesaran
Sn
= Titik dekat (cm)
f
= Fokus lup (cm)
Pembesaran
bayangan saat mata tidak berakomodasi
Dengan
ketentuan:
M
= Pembesaran
Sn
= Titik dekat (cm
f
= Fokus lup (cm)
4.Mikroskop
Mikroskop Compound dibuat oleh John Cuff pada 1750
Mikroskop (bahasa Yunani: micros =
kecil dan scopein = melihat) adalah sebuah alat untuk melihat
objek yang terlalu kecil untuk dilihat dengan mata kasar. Ilmu yang
mempelajari benda kecil dengan menggunakan alat ini disebut mikroskopi,
dan kata mikroskopik berarti sangat kecil, tidak mudah
terlihat oleh mata.
Jenis-jenis
mikroskop
Mikroskop digital yang bisa tersambung dengan komputer
Jenis
paling umum dari mikroskop, dan yang pertama diciptakan, adalah mikroskop
optis. Mikroskop ini merupakan alat optik yang
terdiri dari satu atau lebih lensa yang
memproduksi gambar yang diperbesar dari sebuah benda yang ditaruh di bidang
fokal dari lensa tersebut.
Berdasarkan
sumber cahayanya, mikroskop dibagi menjadi dua, yaitu, mikroskop cahaya dan mikroskop elektron.
Mikroskop cahaya sendiri dibagi lagi menjadi dua kelompok besar, yaitu
berdasarkan kegiatan pengamatan dan kerumitan kegiatan pengamatan yang
dilakukan. Berdasarkan kegiatan pengamatannya, mikroskop cahaya dibedakan
menjadi mikroskop diseksi untuk mengamati bagian permukaan dan mikroskop
monokuler dan binokuler untuk
mengamati bagian dalam sel. Mikroskop monokuler merupakan mikroskop yang hanya
memiliki 1 lensa okuler dan binokuler memiliki 2 lensa okuler. Berdasarkan
kerumitan kegiatan pengamatan yang dilakukan, mikroskop dibagi menjadi 2
bagian, yaitu mikroskop sederhana (yang umumnya digunakan pelajar) dan
mikroskop riset (mikroskop dark-field, fluoresens, fase kontras, Nomarski
DIC, dan konfokal).
Struktur
mikroskop
Ada
dua bagian utama yang umumnya menyusun mikroskop, yaitu:
·
Bagian optik, yang terdiri dari kondensor, lensa
objektif, dan lensa okuler.
·
Bagian non-optik, yang terdiri dari kaki dan lengan
mikroskop, diafragma, meja objek, pemutar halus dan kasar, penjepit kaca objek,
dan sumber cahaya.
Pembesaran
Tujuan
mikroskop cahaya dan elektron adalah menghasilkan bayangan dari benda yang
dimikroskop lebih besar. Pembesaran ini tergantung pada berbgai faktor,
diantaranya titik fokus kedua lensa( objektif f1 dan okuler f2, panjang tubulus
atau jarak(t) lensa objektif terhadap lensa okuler dan yang ketiga adalah jarak
pandang mata normal(sn). Rumus:
Sifat
bayangan
Baik
lensa objektif maupun lensa okuler keduanya merupakan lensa cembung. Secara
garis besar lensa objektif menghasilkan suatu bayangan sementara yang mempunyai
sifat semu, terbalik, dan diperbesar terhadap posisi benda mula-mula, lalu yang
menentukan sifat bayangan akhir selanjutnya adalah lensa okuler. Pada mikroskop
cahaya, bayangan akhir mempunyai sifat yang sama seperti bayangan sementara,
semu, terbalik, dan lebih lagi diperbesar. Pada mikroskop elektron bayangan
akhir mempunyai sifat yang sama seperti gambar benda nyata, sejajar, dan
diperbesar. Jika seseorang yang menggunakan mikroskop cahaya meletakkan huruf A
di bawah mikroskop, maka yang ia lihat adalah huruf A yang terbalik dan
diperbesar.
5.Teleskop
Penemuan
atau prediksi akan adanya pembawa informasi lain (gelombang gravitasi dan neutrino)
membuka spekulasi untuk membangun sistem deteksi bentuk energi tersebut dengan
peranan yang sama dengan teleskop klasik. Kini sudah umum untuk menyebut
teleskop gelombang gravitasi atau
pun teleskop partikel berenergi tinggi.
Sejarah
Perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi pengamatan pada lima abad lalu membawa manusia
untuk memahami benda-benda langit terbebas dari selubung mitologi.
Galileo Galilei (1564-1642) dengan teleskop refraktornya mampu menjadikan mata
manusia "lebih tajam" dalam mengamati benda langit yang tidak bisa
diamati melalui mata bugil.
Karena
teleskop Galileo bisa mengamati lebih tajam, ia bisa melihat berbagai perubahan
bentuk penampakan Venus,
seperti Venus Sabit atau Venus Purnama sebagai akibat perubahan posisi Venus
terhadap Matahari. Teleskop Galileo terus disempurnakan oleh ilmuwan lain
seperti Christian Huygens (1629-1695)
yang menemukan Titan,
satelitSaturnus,
yang berada hampir 2 kali jarak orbit Bumi-Yupiter.
Perkembangan
teleskop juga diimbangi pula dengan perkembangan perhitungan gerak benda-benda
langit dan hubungan satu dengan yang lain melalui Johannes Kepler(1571-1630)
dengan Hukum Kepler. Dan puncaknya, Sir
Isaac Newton (1642-1727) dengan hukum
gravitasi. Dengan dua teori perhitungan inilah yang
memungkinkan pencarian dan perhitungan benda-benda langit selanjutnya .
6.Periskop
Periskop adalah
alat optik yang dipasang pada kapal selam. Periskop digunakan untuk mengintai
kapal-kapal musuh atau melihat benda-benda di atas permukaan laut sewaktu kapal
selam sedang menyelam. Periskop yang sederhana terdiri atas lensa objektif, 2
buah prisma siku-siku dan lensa okuler.
Berkas sinar yang
berasal dari sebuah kapal, setelah menembus lensa objektf L1 dipantulkan
sempurna oleh prisma-prisma siku-siku sama kaki P1 dan P2.
Berkas sinar ini akhirnya menembus lensa okuler L2 masuk ke
mata pengamat.
BAB III
PENUTUP
A.
Kesimpulan Alat‐alat
optik adalah alat‐alat yang salah
satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik.
Misalnya, cermin, lensa, atau prisma. Alat optik
memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau
pembiasan cahaya. Beberapa alat optik antara lain kamera, lup,
mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop.
B.
Saran Saran yang dapat penulis sampaikan
ialah agar pembaca dapat mengetahui betapa pentingnya
alat‐alat
optik bagi kehidupan manusia.
