Definisi, Contoh dan Fungsi Alat Optik, Materi Fisika Kelas XI SMA

Image title
24 September 2021, 18:02
Alat optik
ANTARA FOTO/Jojon/pras.
Mikroskop merupakan alat optik yang biasa digunakan untuk melihat benda benda berukuran sangat kecil yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang

Alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan/atau cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yaitu dapat dipantulkan dan dapat dibiaskan, cahaya tersebut digunakan untuk melihat. Selain dari mata kita, alat-alat optik digunakan bersamaan dengan mata kita, bisa juga untuk membantu kita melihat ataupun membutuhkan mata kita untuk menggunakannya.

Jenis Alat Optik

Alat optik terdiri dari dua macam: alat optik alamiah dan alat optik buatan.

Advertisement

Alat optik alamiah tentu saja adalah mata kita, sedangkan alat optik buatan adalah alat-alat optik yang dibuat oleh manusia seperti kaca mata, kamera, lup/kaca pembesar, mikroskop, periskop, teropong, proyektor dan masih banyak lagi.

1. Mata

Mata merupakan salah satu organ tubuh yang sangat penting dan merupakan suatu karunia yang amat luar biasa dengan mata kita bisa melihat.

Mata berfungsi dengan cara menerima, memfokuskan, dan mentransmisikan cahaya melalui lensa mata yang menghasilkan bayangan objek yang kemudian ditangkap oleh retina mata. Bayangan objek yang ditangkap retina tersebut kemudian dikirmkan ke otak melalui saraf optik untuk kemudian diolah menjadi gambar yang mampu kita lihat secara nyata.

Mata hampir berbentuk bulat dengan diameter sekitar 2,5 cm dan dibungkus cangkang (sclera) berwarna putih yang keras sebagai pelindung.

Secara umum fungsi bagian-bagian mata dibagi menjadi dua yakni bagian luar mata (kelopak mata, bulu mata, alis mata dan kelenjar air mata) dan bagian dalam mata.

  • Lensa mata berfungsi untuk memfokuskan agar cahaya atau bayangan yang masuk jatuh di retina mata.
  • Pupil bertugas mengatur jumlah cahaya yang masuk ke bola mata.
  • Sklera melindungi bola mata terhadap ganguan luar yang bersifat mekanis (ex. benturan) serta berfungsi untuk menjaga bentuk bola mata.
  • Koroid berfungsi memelihara retina dan mencegah terjadinya pemantulan cahaya di dalam ruang internal mata dengan cara menyerap cahaya yang tidak diperlukan.
  • Retina menjadi tempat penerimaan cahaya dan tempat jatuhnya bayangan benda.
  • Saraf optik akan meneruskan informasi bayangan benda yang diterima retina menuju otak.
  • Otot siliari mengatur kelengkungan lensa mata. Pengaturan kelengkungan ini diperlukan agar bayangan benda jatuh tepat di retina.

a. Akomodasi

Daya Akomodasi mata atau daya suai mata adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat mata.

Sehingga dalam melihat bendabenda 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 mengendur).

Kemampuan manusia untuk melakukan akomodasi mata terbatas sehingga memerlukan bantuan lensa untuk memperjelas pandangannya pada objek yang dilihat.

b. Batas Daya Akomodasi

Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu dekat dan jauh :

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 (Sn = 25 cm). Ketika mata melihat pada titik dekat, mata dalam keadaan akomodasi maksimum.

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 (Sr = ~). Ketika mata melihat titik jauh tak hingga, mata tak berakomodasi.

Cacat Mata

Macam-macam cacat mata: miopi, hipermetropi, presbiopi, astigmatisma, katarak, dan glukoma. Penderita mata miopi yaitu orang yang berpenglihatan dekat tidak dapat melihat benda-benda yang jaraknya jauh karena bayangan difokuskan di depan retina sehingga diperlukan lensa cekung untuk memperbaiki cacat ini.

Penderita mata hipermetropi yaitu orang yang berpenglihatan jauh tidak dapat melihat benda-benda yang jaraknya dekat karena bayangan difokuskan dibelakang retina sehingga diperlukan lensa cembung untuk memperbaiki cacat ini.

Sedangkan pada penderita mata astigmatisma yaitu orang yang berpenglihatan  ketidaksempurnaan yang umum pada lengkungan permukaan depan mata atau lensa, di dalam mata, melengkung berbeda ke arah yang berbeda sehingga diperlukan lensa silindris untuk memperbaiki cacat ini.

2. Kaca Mata

Kaca mata merupakan alat optik yang digunakan untuk membantu melihat pada orang yang memiliki cacat mata, baik itu rabun jauh, rabun dekat, ataupun mata silindris. kaca mata terdiri dari lensa (tergantung jenis cacat matanya), frame atau kerangka yang menyangga lensa.

Kaca mata berfungsi dengan cara mengatur bayangan agar jatuh tepat di retina, dengan cara menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun jauh dan mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun dekat.

Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa (kaca mata) yang digunakan tergantung pada letak objek, jarak fokus lensa, dan kekuatan atau daya lensa.

Kekuatan atau daya lensa dirumuskan dengan:

P=1/f

Keterangan:
P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (meter)

Untuk mencari jarak fokus lensa, kita bisa mendapatkannya dengan menggunakan rumus:

Keterangan:
s = jarak benda ke lensa (meter)
s’ = jarak bayangan ke lensa (meter)

Oleh karena itulah saat memeriksa mata ke dokter, kita diminta membaca rangkaian huruf-huruf di depan kita dengan jarak yang sudah ditentukan sehingga dokter dapat menentukan jarak fokus lensa untuk mengetahui besarnya daya lensa yang dibutuhkan.

3. Kamera

Kamera merupakan alat untuk menghasilkan foto. Ada dua jenis kamera yang umum dikenal, yaitu kamera digital dan kamera analog. Saat ini yang akan dibahas adalah kamera analog.

Cara kerja kamera hampir sama dengan cara kerja mata, yakni cahaya masuk difokuskan oleh lensa dan kemudian ditangkap oleh retina yang merupakan film pada kamera. Rumus untuk mencari titik fokus pada lensa kamera sama seperti yang kita gunakan pada lensa kaca mata.

Kamera terdiri atas sebuah lensa cembung, diafragma, dan film. Lensa pada kamera dapat diubah-ubah letaknya sedemikian agar bayangan yang dibentuk lensa selalu terletak tepat pada film. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.

4. Lup

Lup atau kaca pembesar hanya terdiri dari satu lensa positif dan berfungsi untuk memperbesar ukuran bayangan yang terbentuk di retina. Lup sebenarnya merupakan lensa cembung yang diletakkan antara mata dengan benda yang akan diamati.

Lup banyak digunakan oleh tukang arloji untuk melihat komponenkomponen arloji yang berukuran kecil.

Cara menggunakan Lup

Ada 2 cara dalam menggunakan lup, yaitu dengan mata berakomodasi dan dengan mata tak berakomodasi. 

  • Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan diantara f dan o atau jarak benda (So) selalu lebih kecil dari pada jarak titik api (f).
  • Untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik api (f) atau jarak benda (So) sama dengan jarak titik api lup (f).

Untuk mengamati benda dalam waktu yang cukup lama, sebaiknya mata tidak berakomodasi sehingga tidak cepat lelah, jadi benda diletakkan tepat di titik api.

Materi Fisika Alat Optik Lup
Dua cara menggunakan alat optik lup (fisikabc.com)

 

Pada saat mata belum menggunakan lup, benda tampak jelas bila diletakkan pada titik dekat pengamat (s = sn) sehingga mata melihat benda dengan sudut pandang α.

Pada gambar (b), seorang pengamat menggunakan lup dimana benda diletakkan di antara titik O dan F (ruang I) dan diperoleh bayangan yang terletakpada titik dekat mata pengamat (s’ = sn).

Halaman:
Editor: Safrezi
Berita Katadata.co.id di WhatsApp Anda

Dapatkan akses cepat ke berita terkini dan data berharga dari WhatsApp Channel Katadata.co.id

Ikuti kami

Artikel Terkait

Video Pilihan
Loading...
Advertisement