Minggu, 29 April 2012

5 Jenis Alat Optik


Kemajuan teknologi yang telah membawa dampak yang positif bagi kehidupan manusia, berbagai peralatan elektronik diciptakan untuk dapat menggantikan berbagai fungsi organ atau menyelidiki fungsi dan penyimpangan pada organ tubuh manusia. Apakah yang dimaksud dengan alat optik?
Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, seperti: cermin, lensa, serat optik atau prisma. Prinsip kerja dari alat optik adalah dengan memanfaatkan prinsip pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya. Pemantulan cahaya adalah peristiwa pengembalian arah rambat cahaya pada reflektor. Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya karena cahaya melalui bidang batas antara dua zat bening yang berbeda kerapatannya.

Jenis alat optik yang akan kita pelajari dalam konteks ini adalah mata, kamera, lup, mikroskop, dan teropong.
Alat Optik Alami Adalah Mata. Kita hidup didunia ini merupakan berkah dari Tuhan maha pencipta, dan kita dijadikan manusia ini merupakan makhluk yang paling sempurna. Kita juga diberi Panca indra yang dapat kita fungsikan sesuai keguanaannya masing-masing, salah satunya adalah mata yang berguna sebagai alat optik alami .

      1. 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.   
       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.  Kamera

             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 :
 1.    Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang difoto
 2.    Diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur luasnya
 3.    Aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak cahaya
 4.    Shutter pembuka/penutup “dengan cepat” jalan cahaya yang menuju ke pelat film
 5.  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.    
    Lup (Kaca Pembesar) dipakai untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Oleh tukang arloji, lup dipakai agar bagian jam yang diperbaikinya kelihatan lebih besar dan jelas. Oleh siswa saat praktikum biologi, lup dipakai untuk mengamati bagian hewan atau tumbuhan agar kelihatan besar dan jelas.
       3. Lup (Kaca Pembesar)
       Sebagai alat optik, lup berupa lensa cembung tebal (berfokus pendek). Sifat bayangan yang diharapkan dari benda kecil yang dilihat dengan lup adalah tegak dan diperbesar. Orang yang melihat benda dengan menggunakan lup akan mempunyai sudut penglihatan (sudut anguler) yang lebih besar daripada orang yang melihat dengan mata biasa.Adadua cara memakai lup, yaitu dengan mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi.
        4Mikroskop

Penggunaan lup untuk mengamati benda-benda kecil ada batasnya. Jika kita menggunakan lup yang berjarak fokus kecil untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar, bayangan yang diperoleh tidak sempurna. Untuk itu, diperlukan mikroskop. Dengan memakai mikroskop kita dapat mengamati benda atau hewan renik, seperti bakteri dan virus yang tidak dapat dilihat mata secara langsung ataupun dengan memakai lup. Jenis mikroskop mutakhir yang sudah dibuat manusia adalah mikroskup elektron. 
5. Teropong (Teleskop)

1. Teropong Bintang
Teropong bintang disebut juga teropong astronomi. Terdiri dari 2 buah lensa cembung.Jarak fokus lensa obyektif lebih besar dari jarak fokus lensa okuler.

Dasar Kerja Teropong
Obyek benda yang diamati berada di tempat yang jauh tak terhingga, berkas cahaya datang berupa sinar-sinar yang sejajar. Lensa obyektif berupa lensa cembung membentuk bayangan yang bersifat nyata, diperkecil dan terbalik berada pada titik focus.
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif menjadi benda bagi lensa okuler yang jatuh tepat pada titik fokus lensa okuler.
   
       2.  Teropong Bumi

Teropong bumi disebut juga teropongmedan.
Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik.
Dasar Kerja Teropong Bumi :
Lensa obyektif membentuk bayangan bersifat nyata, terbalik dan diperkecil yang jatuh pada fob. Bayangan dibentuk oleh lensa obyektif menjadi benda bagi lensa pembalik jatuh pada jarak 2f pembalik sehingga terbentuk bayangan pada jarak 2f pembalik juga yang bersifat nyata, terbalik, dan sama besar . Dengan adanya lensa pembalik panjang teropong dirumuskan menjadi :
d = f (ob) + 4f (pembalik) + f (ok)
Lensa pembalik berfungsi untuk membalikkan arah cahaya sebelum melewati lensa okuler, lensa okuler berfungsi seperti lup membentuk bayangan bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Adanya lensa pembalik tidak mempengaruhi perbesaran akhir, bayangan akhir bersifat maya, tegak dan diperbesar dengan perbesaran :
M = d = f (ob) / f (ok)

                    3. Teropong Prisma (Binocular)

 Teropong prisma terdiri atas dua pasang lensa cembung      
(sebagai lensa objektif dan lensa okuler) dan dua pasang 
prisma kaca siku-siku samakaki. Sepasang prisma yang 
diletakkan berhadapan, berfungsi untuk membelokkan arah 
cahaya dan membalikkan bayangan.
4. Teropong Panggung
Teropong panggung terdiri dari dua lensa, yaitu :
·         lensa obyektif berup lensa cembung
·         lensa okuler berupa lensa cekung
 Dasar Kerja Dari Teropong Panggung

Sinar-sinar sejajar yang masuk ke lensa obyektif membentuk bayangan tepat di titik fokus lensa obyektif. Bayangan ini akan berfungsi sebagai benda maya bagi lensa okuler. Oleh lensa okuler dibentuk bayangan yang dapat dilihat oleh mata. Perlu diketahui bahwa bayangan yang dibentuk lensa okuler adalah tegak. Perhatikan diagram dari proses terbentuknya bayangan benda pada gambar berikut.
Dari gambar diatas untuk pengamatan tanpa berakomodasi), maka panjang teropong adalah :
d = f (ob) – f (ok)
Perbesaran anguler yang didapatkan adalah sama dengan perbesaran pada teropong bintang ataupun juga teropong bumi.
M = f (ob) / f (ok)




Tidak ada komentar:

Poskan Komentar