jebbs a.w.n.i

1. GELOMBANG DAN OPTIK
MAKALAH
“alat optik”
OLEH :
KELOMPOK VI
ERNI R. MANARA
(20600111022)
FITRIANI
(20600111026)
AYU MEGAWATI
(206000111015)
AGUS SUTIYONO (20600111002)
JURUSAN PENDIDIKAN FISIKA
FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN
UNIVERSITAS ISLAM NEGERI ALAUDDIN
MAKASSAR
2013

2. KATA PENGANTAR
Segala puji atas kebesaran Sang Khalik yang telah menciptakan alam
semesta dalam suatu keteraturan hingga dari lisan terpetik berjuta rasa syukur
kehadirsat ALLAh SWT. Karena atas limpahan rahmat dan karunia-Nyalah sehingga
kami diberikan kesempatan dan kesehatan untuk dapat menyelesaikan makalah ini
yang terlaksana dengan baik. Salawat dan salam senantiasa tercurah kepada Nabi
Muhammad SAW, yang diutus ke permukaan bumi ini menuntun manusia dari
lembah kebiadaban menuju ke puncak peradaban seperti sekarang ini.
Kami menyadari sepenuhnya,dalam penyusunan makalah ini tidak lepas
dari tantangan dan hambatan. Namun berkat kerja keras dan motifasi dari pihakpihak langsung maupun tidak langsung yang memperlancar jalannya penyusunan
makalah ini. Olehnya itu, secara mendalam kami ucapkan banyak terimah kasih atas
bantuan dan motifasi yang diberikan sehingga Penyusun dapat menyelesaikan
makalah ini.
Akhirnya dengan segala kerendahan hati kami menyadari bahwa hanya
kepada AllaH swt jualah kita menyerahkan segalanya. Semoga kita semua mendapat
curahan rahmat dan ridho-Nya, Amin.
Makassar, April 2013
Penulis

3. BAB I
PENDAHULUAN
A.LATAR BELAKANG
Cermin dan lensa serta prinsip kerjanya memberikan sarana pemahaman bagi
pemanfaatannya untuk mempermudah dan membantu kehidupan manusia. Alat-alat
yang bekerja berdasarkan prinsip optik (cermin dan lensa) digolongkan sebagai alat
optic.
Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang
Pencipta adalah mata. Di dalam mata terdapat lensa kristalin yang terbuat dari bahan
bening, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa mata berfungsi kuuumengatur
pembiasan yang disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini dinamakan aqueous
humor. Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil.
Salah satu tokoh dari alat optic yaitu Galileo seorang pembuat Teleskop.Galileo
membuat pada tahun 1609 setelah mendengar adanya instrumen semacam ini
Belanda.Teleskop yang pertama hanya memperbesar 3 sampai 4 kali,tetapi Galileo
segera membuat instrumen dengan daya 30.Teleskop Belanda tercatat ditemukan pada
tahun 1604,tetapi ada referensi yang menunjukkan bahwa teleskop ini mungkin ditiru
dari teleskop Itali yang dibuat pada tahun 1590.Kepler memberikan deskripsi berkas
(1611) dari teleskop Keplerian ,yang dinamakan sesuai namanya karena dialah yang
pertama kali mendeskripsikannya,walaupun ia tidak membuatnya.
Salah satu tujuan mempelajari alat-alat optik adalah untuk mengetahui fungsi dari
alat optik tersebut serta mempermudah pekerjaan yang dilakukan..Sebagai contoh alat
optik Teleskop yang berfungsi untuk melihat benda-benda yang sangat jauh agar tampak
lebih dekat dan jelas..Salah satunya juga yaitu fungsi kornea sebagai pembias cahaya
yang memasuki mata,,serta fungsi mikroskop yaitu digunakan untuk mengamati benda –
benda yamg sangat kecil yang tak tampak oleh mata telanjang ,seperti bakteri dan virus..

4. BAB II
PEMBAHASAN
A. Mata
Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang
Pencipta adalah mata. Di dalam mata terdapat lensa kristalin yang terbuat dari bahan
bening, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa mata berfungsi mengatur
pembiasan yang disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini dinamakan aqueous
humor. Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil.
Gambar 2.1 : Bagian-bagian mata
Mata merupakan volume tertutup ke dalam mana cahaya masuk melalui lensa.
Diafragma, disebut selaput pelangi (bagian berwarna dari mata), menyesuaikan secara
otomatis untuk mengendalikan banyaknya cahay yang memasuki mata. Lubang pada
selaput pelangi melalui mana cahya masuk (pupil) berwarna hitam sehingga tidak ada
cahaya yang dipantulkan darinya (ini merupakan lubang), dan sangat sedikit cahaya
dipantulkan kembali dari bagian mata dalam. Retina, yang memainkan peranan film
dalam kamera, berada pada permukaan belakang yang lengkung. Retina terdiri atas
serangkaian saraf dan alat penerima (reseptor) yang rumit dinamakan dengan batang
dan kerucut yang berfungsi untuk mengubah energy cahaya menjadi sinyal listrik yang
berjalan sepanjang saraf. Rekonstruksi bayangan dari semua reseptor kecil ini terutama
dilakukan oleh otak, walaupun beberapa analisa ternyata dilakukan pada jaringan
hubungan saraf yang rumit pada retina itu sendiri. Dipusat retina ada daerah kecil yang
disebut fovea, dengan diameter sekitar 0,25 mm, dimana kerucut-kerucut tersusun
rapat dan bayangan yang paling tajam dan pemisahan warna paling baik ditemukan.

5. Tidak seperti kamera, mata tidak memiliki shutter. Operasi ekivalennya
dilakukan oleh system saraf, yang menganalisa sinyal untuk membentuk bayangan
dengan kecepatan sekitar 30 perdetik. Bilangan ini dapat dibandingkan dengan kamera
film atau televise, yang bekerja dengan mengambil serangkaian gambar diam dengan
kecepatan 24 (film) atau 30 (televise Amerika Serikat) perdetik. Proyeksi yang cepat dari
gambar-gambar ini pada layar memberikan kesan bergerak.
Lensa mata hanya sedikit membelokkan berkas cahaya. Kebanyakan pembiasan
dilakukan dipermukaan depan kornea (indeks bias=1,376), yang juga berfngsi sebagai
penutup, pelindung,. Lensa berfungsi sebagai penyetel untuk memfokuskan pada jarakjarak yang berbeda. Hal ini dilakukan oleh otot siliari, yang mengubah kelengkungan
lensa sehingga panjang fokusnya berubah. Untuk memfokuskan pada benda jauh, otot
akan rileks dan lensa tipis, dan berkas-berkas parallel terfokus pada titik fokus (pada
retina). Untuk memfokus pada benda dekat, otot berkontraksi, menyebabkan pusat
lensa menebal, dengan demikian memendekkan panjang fokus sehingga bayanganbayangan benda yang dekat dapat difokuskan pada retina, dibelakang titik fokus. mata
melihat objek yang dekat, lensa mata akan berakomodasi menjadi lebih cembung agar
bayangan yang terbentuk jatuh tepat di retina. Sebaliknya, saat melihat objek yang jauh,
lensa mata akan menjadi lebih pipih untuk memfokuskan bayangan tepat di retina.
Penyetelan fokus ini disebut akomodasi.
Jarak terdekat yang dapat difokuskan mata disebut titik dekat mata. Untuk
orang dewasa muda biasanya 25 cm, walupun anak-anak seringkali bisa memfokuskan
benda sedekat 10 cm. sementara orang makin tua, kemampuan berakomodasi makin
kurang dan titik dekat bertambah. Titik jauh adalah jarak terjauh dimana benda masih
bisa terlihat dengan jelas. Untuk beberapa tujuan akan berguna jika dibicarakan
mengenai mata normal,yang didefenisikan mata memiliki titik dekat 25 cm dan titik
jauh tak terhingga.
Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke bagian belakang
mata yang disebut retina. Bentuk bayangan benda yang jatuh di retina seolah-olah
direkam dan disampaikan ke otak melalui saraf optik. Bayangan inilah yang sampai ke
otak dan memberikan kesan melihat benda kepada mata. Jadi, mata dapat melihat objek
dengan jelas apabila bayangan benda (bayangan nyata) terbentuk tepat di retina.
Lensa mata merupakan lensa yang kenyal dan fleksibel yang dapat
menyesuaikan dengan objek yang dilihat. Karena bayangan benda harus selalu
difokuskan tepat di retina, lensa mata selalu berubah-ubah untuk menyesuaikan objek
yang dilihat. Kemampuan mata untuk menyesuaikan diri terhadap objek yang dilihat
dinamakan daya akomodasi mata.

6. Saat mata melihat objek yang dekat, lensa mata akan berakomodasi menjadi
lebih cembung agar bayangan yang terbentuk jatuh tepat di retina. Sebaliknya, saat
melihat objek yang jauh, lensa mata akan menjadi lebih pipih untuk memfokuskan
bayangan tepat di retina.
Gambar 2.2: daya akomodasi mata
Titik terdekat yang mampu dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik dekat
mata (punctum proximum/PP). Pada saat melihat benda yang berada di titik dekatnya,
mata dikatakan berakomodasi maksimum. Titik dekat mata disebut juga dengan jarak
baca normal karena jarak yang lebih dekat dari jarak ini tidak nyaman digunakan untuk
membaca dan mata akan terasa lelah. Jarak baca normal atau titik dekat mata adalah
sekitar 25 cm.
Adapun, titik terjauh yang dapat dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik jauh
mata (punctum remotum/PR). Pada saat melihat benda yang berada di titik jauhnya,
mata berada dalam kondisi tidak berakomodasi. Jarak titik jauh mata normal adalah di
titik tak hingga (~).
1. Rabun Jauh dan Cara Memperbaikinya
Orang yang menderita rabun jauh atau miopi tidak mampu melihat dengan
jelas objek yang jauh tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek di titik dekatnya
(pada jarak 25 cm). titik jauh mata orang yang menderita rabun jauh berada pada
jarak tertentu (mata normal memiliki titik jauh tak berhingga). Orang yang menderita
miopi mengacu pada mata yang hanya dapat terfokus pada benda dekat. Titik jauh
berada pada tak terhingga tetapi jarak yang lebih dekat, sehingga benda jauh tidak
terlihat jelas. Hal ini biasanya disebabkan oleh bola mata yang terlalu panjang,
walaupun kadang-kadang kelengkungan kornealah yang terlalu besar. Pada kedua

7. kasus tersebut, menyebabkan berkas parallel menyebar, memungkinkan berkasberkas terfokus di depan retina.
Rabun jauh dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa divergen yang bersifat
menyebarkan (memencarkan) sinar. Lensa divergen atau lensa cekung atau lensa
negatif dapat membantu lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan tepat di
retina(gambar 2.3).
Gambar 2.3: miopi dikoreksi menggunakan lensa negatif
Jarak fokus lensa dan kuat lensa yang digunakan untuk memperbaiki mata yang
mengalami rabun jauh dapat ditentukan berdasarkan persamaan lensa tipis dan
rumus kuat lensa.
(2.1 )
(2.2)
Di sini jarak s adalah jarak tak hingga (titik jauh mata normal), dan s’ adalah titik
jauh mata (PR). Prinsip dasarnya adalah lensa negatif digunakan untuk memindahkan
(memajukan) objek pada jarak tak hingga agar menjadi bayangan di titik jauh mata
tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.
2. Rabun Dekat dan Cara Memperbaikinya
Orang yang menderita rabun dekat atau hipermetropi tidak mampu melihat
dengan jelas objek yang terletak di titik dekatnya tapi tetap mampu melihat dengan

8. jelas objek yang jauh (tak hingga). Titik dekat mata orang yang menderita rabun
dekat lebih jauh dari jarak baca normal (PP > 25 cm). orang yang menderita rabun
dekat, mengacu pada mata yang tidak dapat memfokus pada benda dekat. Walaupun
benda-benda jauh biasanya terlihat jelas, titik dekat agak lebih besar dari “normal”
25 cm, yang membuat membaca sulit. Kelainan ini disebabkan oleh biji mata yang
terlalu pendek atau (lebih jarang) oleh kornea yang tidak cukup melengkung.
Cacat mata hipermetropi dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa
konvergen yang bersifat mengumpulkan sinar. Lensa konvergen atau lensa cembung
atau lensa positif dapat membantu lensa mata agar dapat memfokuskan bayangan
tepat di retina.
Gambar 2.4: hipermetropi dikoreksi menggunakan lensa positif
Jarak fokus lensa dan kuat lensa yang digunakan untuk memperbaiki mata yang
mengalami hipermetropi dapat ditentukan berdasarkan persamaan lensa tipis dan
rumus kuat lensa :
Di sini jarak s adalah jarak titik dekat mata normal (25 cm), dan s’ adalah titik
dekat mata (PP). Prinsip dasarnya adalah lensa positif digunakan untuk memindahkan
(memundurkan) objek pada jarak baca normal menjadi bayangan di titik dekat mata
tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.

9. Contoh soal:
Seorang penderita rabun jauh (miopi) mempunyai titik jauh 75 cm di depan mata.
Tentukanlah kuat lensa (P) dan fokus lensa(f) kacamata yang harus dipakai agar orang
itu dapat melihat dengan jelas benda yang sangat jauh.
Penyelesaian:
Data yang diperoleh dari soal adalah PR = 75 cm
Maka:
=
=-
dioptri
B. Kaca Pembesar (LUP)
Kaca pembesar atau lup digunakan untuk melihat benda kecil yang tidak bisa
dilihat dengan mata secara langsung. Lup menggunakan sebuah lensa cembung atau lensa
positif untuk memperbesar objek menjadi bayangan sehingga dapat dilihat dengan jelas.
Seberapa besar benda akan tampak, dan seberapa banyak detil yang bisa kita
lihat padanya, bergantung pada ukuran bayangan yang dibuatnya pada retina. Ini sebaliknya
bergantung pada sudut yang dibentuk oleh benda pada mata. Sebagai contoh, sekeping
uang logam yang dipegang 30 cm dari mata tampak dua kali lebih tinggi dari yang dipegang
pada jarak 60 cm karena sudut yang dibuatnya dua kali lebih besar. Ketika kita ingin meneliti
detail sebuah benda, kita mendekatkannya ke mata sehingga benda tersebut membentuk
sudut yang lebih besar. Bagaimanapun, mata kita hanya bisa mengakomodasi sampai suatu
titik tertentu saja (titik dekat), dan kita akan menganggap jarak standar 25 cm sebagai titik
dekat pada pembahasan berikutnya.
Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untuk meletakkan benda lebih dekat
ke mata kita sehingga membentuk sudut yang lebih besar. Sebagaimana di perlihatkan pada
gambar 2.5, benda diletakkan pada titik fokus atau disebelah dalamnya. Kemudian lensa
konvergen membentuk bayangan maya, yang paling tidak harus berada pada 25 cm dari
mata agar mata terfokus padanya. Jika mata rileks, bayangan akan berada pada tak
terhingga, dan dalam hal ini benda tepat berada pada titik fokus.

10. Gambar 2.5 : pembentukan bayangan pada lup
Bayangan yang dibentuk oleh lup bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Untuk
mendapatkan bayangan semacam ini objek harus berada di depan lensa dan terletak
diantara titik pusat O dan titik fokus F lensa. untuk menghasilkan bayangan yang diinginkan,
lup dapat digunakan dalam dua macam cara, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum
dan dengan mata tidak berakomodasi.
Lup dapat digunakan dengan mata berakomodasi maksimum untuk
mendapatkan perbesaran bayangan yang diinginkan. Agar mata berakomodasi maksimum,
bayangan yang terbentuk harus tepat berada di titik dekat mata (s’ = sn = jarak titik dekat
mata).Perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh lup dengan mata berakomodasi maksimum
adalah
Gambar 2.6 : Loupe dengan mata berakomodasi maksimum
P=

11. Dimana P adalah perbesaran lup, sn adalah jarak titik dekat mata (sn = 25 cm
untuk mata normal), dan f adalah jarak fokus lup.
Menggunakan lup dalam keadaan mata berakomodasi maksimum membuat
mata menjadi cepat lelah. Agar mata relaks dan tidak cepat lelah, lup digunakan dalam
keadaan mata tidak berakomodasi. Untuk mendapatkan perbesaran bayangan yang
diinginkan dalam keadaan mata tidak berakomodasi, bayangan yang terbentuk harus berada
sangat jauh di depan lensa (jarak tak hingga). dalam hal ini objek harus berada di titik fokus
lensa (s = f).
Gambar 2.7 : keadaan mata tidak berakomodasi
Perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh lup dengan mata tidak berakomodasi
adalah :
Dimana P adalah perbesaran lup, sn adalah jarak titik dekat mata (sn = 25 cm untuk
mata normal), dan f adalah jarak fokus lup.
Contoh soal:
Sebuah lup mempunyai jarak fokus 5 cm, digunakan unntuk melihat benda kecil yang
berjarak 5 cm dari lup. Perbesaran anguler lup itu adalah ....

12. Penyelesaian:
Dik:
Sn = 25 cm
F = 5 cm
Dit:
M ... ?
Jawab:
S=F
s’ = ∞
Mata tak berakomodasi
= 5 cm
C. KAMERA
Elemen-elemen dasar kamera adalah lensa, kotak ringan yang rapat, shutter
(penutup) untuk memungkinkan lewatnya cahaya melalui lensa dalam waktu yang
singkat, dan pelat atau potongan film yang peka. Ketika shutter di buka, cahaya dari
benda luar dalam medan pandangan difokuskan oleh lensa sebagai bayangan pada film.
Film terdiri dari bahan kimia yang peka terhadap cahaya yang mengalami perubahan
ketika cahaya menimpanya. Pada proses pencucian, reaksi kimia menyebabkan bagian
yang berubah menjadi tak tembus cahaya sehingga bayangan terekam pada film.Ada
tiga penyetalan utama pada kamera dengan kualitas yang baik: kecepatan shutter, fstop, dan pemfokusan,
Kelajuan shutter. 9stilah ini mengacu pada berapa lama shutter (penutup
kamera) dibuka dan film terbuka. Laju ini bervariasi dari satu detik atau lebih (“waktu
pencahayaan”) sampai
detik atau lebih kecil lagi. Untuk menghindari pengaburan
karena gerak kamera, laju yang lebih dari
detik biasanya digunakan. Jika benda
bergerak, laju shutter yang lebih tingggi dibutuhkan untuk menghentikan gerak tersebut.
f-stop. Banyaknya cahaya yang mencapai film harus dikendalikan dengan hatihati untuk menghindari kekurangan cahaya (terlalu sedikit cahaya sehingga yang
terlihat hanya benda yang paling terang) atau kelebihan cahaya (terlalu banyak cahaya,
sehingga semua benda terang tampak sama, tanpa adanya kontras dan kesan tercuci).
Untuk mengendalikan “stop” atau diafragma mata, yang bukaannya dengan diameter
variabel, diletakkan dibelakang lensa. Untuk bukaan bervariasi untuk mengimbangi hari-

13. hari yang terang atau gelap, kepekaan film yang digunakan, dan kecepatan shutter yang
berbeda. Ukuraan bukaan diatur denga f-stop didefenisikan sebagai :
Dimana f adalah panjang fokus lensa dan D adalah diameter bukaan. Lensa-lensa
biasanya berhenti pada f/60, f/22, atau f/32. Walaupun bukaan lensa biasanya dapat
bervariasi secara berkesinambungan, hampir selalu ada tanda untuk bukaan lensa
khusus : tanda f-stop yang standar adalah 1,0; 1,4; 2,0; 2,8; 4,0; 5,6; 8; 11; 16; 22; dan
32.
Pemfokusan. Pemfokusan adalah peletakan lensa pada posisi yang benar
relative terhadap film untuk mendapatkan bayangan yang paling tajam. Jarak bayangan
minimum untuk benda berada di tak terhingga adalah dan sama dengan jarak fokus.
Untuk benda-benda yang lebih dekat, jarak bayangan lebih besar dari panjang fokus,
sebagaimana bisa dilihat dari persamaan lensa, 1/f = 1/do + 1/di.. untuk memfokuskan
benda-benda dekat, benda harus dijauhkan dari film, dan hal ini biasanya dilakukan
dengan memutar sebuah gelang pada lensa.
Jika benda terfokus pada benda dekat, bayangan tajam dari benda tersebut akan
terbentuk, tetapi benda yang jauh mungkin kabur. Berkas-berkas dari titik pada benda
jauh akan berada diluar fokus akan membentuk lingkaran pada film. Benda jauh dengan
demikian akan menghasilkan bayangan yang terdiri dari lingkaran-lingkaran yang
bertumpangan dan akan kabur. Lingkaran seperti ini disebut lingkaran kebingungan.
Baik benda dekat maupun jauh tidak akan tajam sempurna, tetapi lingkaran-lingkaran
kebingungan bisa cukup kecil sehingga kekaburan tidak terlalu terlihat. Untuk
penyetelan jarak tertentu, ada kisaran jarak dimana lingkaran-lingkaran tersebut akan
cukup kecil sehingga bayangan akan cukup tajam. Kisaran ini disebut kedalaman medan.
Contoh soal:
Jarak kamera akan mengambil gambar sebuah benda yang berjarak 2 mdari lensa. Jika
jarak antara lensa dengan film (plat foto) 25 cm, berapa jarak fokus lensa kamera itu?
Dik:
s = 2 m = 200 cm
S’= 25 cm
Dit:
f ... ?

14. Jawab:
+
+
=
F
D. Mikroskop
Perbesaran bayangan yang dihasilkan dengan menggunakan lup yang hanya
menggunakan sebuah lensa cembung kurang maksimal dan terbatas. Untuk
mendapatkan perbesaran yang lebih besar diperlukan susunan alat optik yang lebih baik.
Perbesaran yang lebih besar dapat diperoleh dengan membuat susunan dua buah lensa
cembung. Susunan alat optik ini dinamakan mikroskop yang dapat menghasilkan
perbesaran sampai lebih dari 20 kali.
Sebuah mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung (lensa positif). lensa
yang dekat dengan objek (benda) dinamakan lensa objektif, sedangkan lensa yang dekat
mata dinamakan lensa okuler. Jarak fokus lensa okuler lebih besar daripada jarak fokus
lensa objektif.

15. Gambar 2.8 : mikroskop dan bagian-bagiannya
Gambar 2. 9 : pembentukan bayangan pada mikroskop
Objek yang ingin diamati diletakkan di depan lensa objektif di antara titik Fob dan
2Fob. Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif adalah I1 yang berada di belakang
lensa objektif dan di depan lensa okuler. Bayangan ini bersifat nyata, terbalik, dan
diperbesar. Bayangan I1 akan menjadi benda bagi lensa okuler dan terletak di depan
lensa okuler antara pusat optik O dan titik fokus okuler Fok. Di sini lensa okuler akan
berfungsi sebagai lup dan akan terbentuk bayangan akhir I2 di depan lensa okuler.
Bayangan akhir I2 yang terbentuk bersifat maya, diperbesar, dan terbalik terhadap objek
semula.
Perbesaran yang dihasilkan mikroskop adalah gabungan dari perbesaran lensa objektif
dan perbesaran lensa okuler. Perbesaran lensa objektif mikroskop adalah

16. Dimana Pob adalah perbesaran lensa objektif, s’ob adalah jarak bayangan lensa
objektif dan sob adalah jarak objek di depan lensa objektif.
Adapun perbesaran lensa okuler mikroskop sama dengan perbesaran lup, yaitu
sebagai berikut.
Gambar 2.10 : pembentukan bayangan pada mikroskop
untuk mata berakomodasi maksimum
untuk mata tidak berakomodasi
Dimana Pok adalah perbesaran lensa okuler, sn adalah jarak titik dekat mata
(untuk mata normal sn = 25 cm), dan fok adalah jarak fokus lensa okuler.
Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa objektif dan
perbesaran lensa okuler. Jadi,
P = Pob × Pok
Hal-hal penting yang perlu diketahui berkaitan dengan mikroskop:

17. (1) jarak antara lensa objektif dan lensa okuler disebut juga panjang tabung (d).
Panjang tabung sama dengan penjumlahan jarak bayangan yang dibentuk lensa
objektif (s’ob) dengan jarak benda (bayangan pertama) ke lensa okuler (sok).
d = s’ob + sok
(2) menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum berarti letak
bayangan akhir berada di titik dekat mata di depan lensa okuler. Jadi, dapat
dituliskan
s’ok = −sn
(3) menggunakan mikroskop dengan mata tidak berakomodasi berarti jarak benda di
depan lensa okuler (sok ) berada tepat di titik fokus lensa okuler (fok). Jadi, dapat
dituliskan
sok = fok
Contoh Soal:
Sebuah mikroskop sederhana terdiri atas lensa objektif dengan jarak fokus
0,8 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 2,5 cm. Bayangan nyata dari
objek berada 16 cm dari lensa objektif. Bila mata normal berakomodasi pada
jarak 25 cm, berapa jarak perbesaran sudut mikroskokp?
Dik:
Fob = 0,8 cm
Fok = 2,5 cm
S’0b= 16 cm
Sn = 25 cm
Dit:
Mtot ... ?
Jawab:
+
+
=
=

18. =
-
=
-
=
Sob =
Mtot =
+1
=
= 19
+1
(10+1) = 19
11
Mtot = 209 kali
E. Teleskop
Teleskop atau teropong merupakan alat optik yangbdigunakan untuk melihat
benda-benda yang sangat jauh agar tampak lebih jelas dan dekat.Ada dua jenis teropong
,yaitu teropong bias(terdiri dari beberapa lensa dan teropong apantul(terdiri atas
beberapa cermin dan lensa).Yang termasuk teropong bias adalah teropong bintang atau
teropong astronomi, teropong bumi, teropong panggung atau teropong Galileo, dan
teropong prisma.
Ada beberapa jenis teleskop astronomi.Jenis pembias yang umum.kadang-kadang
disebut Keplerian,terdiri dari dua lensa konvergen yang berada pada ujung-ujung
berlawanan dari tabung yang panjang.Lensa yang paling dekat dengan benda disebut
lensa obyektif dan membentuk bayangan nyata I1 dari benda jauh pada titik fokusnya Fo
(atau di dekatnya jika benda tidak berada pada tak hingga).Walaupun pada bayangan
ini,I1 lebih kecil dari benda aslinya,ia membuat sudut yang lebih besar dan sangat dekat
ke lensa kedua,yang disebut okuler yang berfungsi sebagai pembesar.Dengan demikian
,okuler memperbesar bayangan kedua yang jauh diperbesar I2, yang bersifat maya dan
terbalik.

19. Untuk mendapatkan perbesaran total teleskop,kita memperhatikan bahwa sudut
yang dibentuk benda seperti yerlihat oleh mata biasa merupakan sudut θ yang dibentuk
oleh obyektif teleskop.Agar teleskop astronomi menghasilkan bayangan yang terang
dari bintang-bintang yang jauh,lensa obyektif harus besar untuk emungkinkan cahaya
masuk sebanyak mungkin.Dan memang diameter obyektif(dan berarti “daya kumpul
cahaya”) merupakan parameter yang paling penting untuk teleskop astronomi,yang
merupakan alas an mengapa teleskop yang paling besar dispesifikasi dengan
menyebutkan diameter obyektifnya.Teleskop terrestrial (yamg digunakan untuk melihat
benda-benda di bumi),tidak seperti teleskop astronomi harus menghasilkan bayangan
tegak.
Bintang-bintang di langit yang letaknya sangat jauh tidak dapat dilihat secara
langsung oleh mata. Teropong atau teleskop dapat digunakan untuk melihat bintang
atau objek yang letaknya sangat jauh.
Teropong terdiri atas dua lensa cembung, sebagaimana mikroskop. Pada teropong
jarak fokus lensa objektif lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler (fob > fok).
Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi agar tidak cepat lelah karena
teropong digunakan untuk mengamati bintang selama berjam-jam. Dengan mata tidak
berakomodasi, bayangan lensa objektif harus terletak di titik fokus lensa okuler. Dengan
demikian, panjang teropong (atau jarak antara kedua lensa) adalah
d = fob + fok
dimana fob adalah jarak fokus lensa objektif dan fok adalah jarak fokus lensa
okuler.
Adapun perbesaran P yang dihasilkan oleh teropong adalah
E. TELESKOP (TEROPONG)
1. Teleskop Astronomi
Teleskop refraksi sederhana terdiri dari sebuah lensa objektif dan
sebuah lensa okuler, (keduanya lensa positif). Alat ini digunakan untuk mengamati

20. benda-benda yang letaknya sangat jauh seperti bintang, planet dan galaksi.
Berikut ini adalah gambar teropong astronomi untuk mata tidak berakomodasi :
Gambar 2.11 : Teleskop astronomi untuk mata tidak berakomodasi
Berkas sinar dari benda yang letaknya sangat jauh menuju lensa objektif
(dengan sudut sangat kecil) dibiaskan dan membentuk bayangan h1 di Fobj2 (titik
api kedua lensa objektif) terbalik dari bendanya. Sebenarnya bayangan h1 tidak
tepat benar di Fobj2 , melainkan sedikit disebelah kirinya . untuk selanjutnya
bayangan pertama oleh lensa objektif diperhitungkan tepat berada di titik Fobj2
yang berimpit dengan titik kedua api kedua lensa okuler (Fok2).
Bayangan h1 dipandang sebagai benda oleh lensa okuler, sehingga
bayangan akhir akan terbentuk di jauh tak terhingga dan tetap terbalik dari
bendanya. Perbesaran anguler oleh teleskop astronomi dapat dijelaskan sebagai
berikut :
Perbesaran anguler didefinisikan sebagai perbandingan antara
M
=
=j
(2.1)
dengan
yakni :

21. Gambar 12 : teleskop untuk mata tidak berakomodasi
Persamaan 2.1 berlaku untuk mata tidak berakomodasi , karena bayangan
berada di jauh tak terhingga . jadi perbesaran sudusst oleh teleskop hanya
tergantung pada jarak titik api lensa objektif dan jarak titik api lensa okuler .
Penggunaan teropong astronomi (teropong bintang ) untuk mata
berakomodasi maksimum yaitu apabila berkas sinar dari benda yang letaknya
sangat jauh menuju lensa objektif dengan sudut
sangat kecil membentuk
2
bayangan h1 di titik api kedua lensa objektif (Fobj ) bayangan h1 berada di ruang I
lensa okuler sehingga dipandang sebagai benda oleh lensa okuler sehingga
dipandang sebagai benda oleh lensa okuler dan okuler bersikap sebagai lup . oleh
okuler dibentuk bayangan h2 di titik dekat mata pengamat . (jarak titik dekat
sudut saja Sn) , sedangkan h1 sebagai bendanya lensa okuler berada pada jarak S1
= tg
=
= tg 1 =
=
-
dengan catatan Sn berharga negative karena bayangan h2 maya,
sehingga dapat dituliskan :
=
+
=
Dengan demikian
= tg 1 =
= h1.
dapat diperoleh yakni :

22. Perbesaran anguler teleskop untuk mata berakomodasi sekuat-kuatnya
merupakan perbesaran-perbesaran maksimum :
M =
= h1.
M=
.
(2.2)
Gambar 2.13 : teropong bintang untuk mata berakomodasi
Untuk mengamati benda-benda angkasa , selain panjang focus suatu teropong
harus besar juga diameter, lensa harus cukup besar agar dapat menerima lebih
banyak cahaya dari benda yang sedang diamati. Pembuatan lensa dengan
diameter relative besar bukan pekkerjaan yang mudah , sehingga objektif suatu
teropong yang besar dapat dipakai cermin cekung . teleskop yang menggunakan
cermin cekung sebagai objektif dinamakan teleskop pantul.
Gambar 2.14 : Teleskop pantul

23. Teropong pantul adalah teropong yang menggunakan cermin cekung sebagai
pengganti lensa objektif untuk menangkap sinar-sinar dari benda yang
diamati.Teropong pantul lebih banyak dimanfaatkan sebagai teropong
astronomi.Agar dapat menangkap sinar yang dibutuhkan dalam pembentukan
bayangan maka cermin dibuat dalam ukuran besar
Teleskop pantul apabila berkas sinar dari benda yang letaknya sangat jauh
menuju ke cermin cekung C1 dipantulkan sehingga terbentuk bayangan di bidang
apinya. Bayangan tersebut diterima oleh cermin datar C2 yang memantulkannya
ke lensa okuler dan akhirnya dapat dilihat oleh mata pengamat.
Dengan teleskop astronomi terbaliknya bayangan dari suatu objek tidak
begitu menggangu. Tetapi jika teleskop tersebut digunakan untuk mengamati
objek-objek dibumi tentu saja hal ini sangat mengganggu. Oleh karena itu untuk
mengamati benda-benda di bumi yang jauh letaknya digunakan teropong yang
bayangannya sama tegak dengan bendannya.
2. Teropong bumi
Seperti telah dikemukakan dibagian sebelumnya , untuk mengamati
objek di bumi yang letaknya relative jauh diperlukan teropong yang dapat
membentuk bayangan sama tegak dengan bendannya. Sebagai contoh, teropong
yang digunakan oleh penonton sepakbola yang tempat duduknya jauh dibelakang
agar dapat melihat dengan jelas.
Untuk memperoleh teropong seperti itu dapat dilakukan dengan
menyisipkan lensa ke tiga (lensa positif) di antara lensa objektif dan lensa okuler
teropong teropong astronomi . lensa ketiga ini berfungsi sebagai lensa pembalik,
sehingga bayangan akhir terlihat sama tegak dengan bendanya . untuk lebih
jelasnya perhatikan gambar berikut ini :
Gambar 2.15 : pembentukan bayangan dengan menggunakan teropong bumi

24. Pemasangan lensa pembalik seperti ditunjukkan oleh gambar
menjadikan teropong semakin panjang, sehingga kurang efektif dalam
penggunaannya.
Untuk mengatasi kelemahan itu, sebagai lensa pembalik digunakan
lensa negative yang sekaligus sebagai lensa okuler sehingga panjang teropong
dapat dikurangi. Teropong seperti ini dinamakan teropong galilei yang sering
juga disebut teropong panggung. Seperti gamnbar :
Gambar 2.16: pembentukan bayangan pada teropong panggung
Berkas sinar dari benda yang letaknya jauh menuju lensa objektif
dibiaskan sehingga membentuk bayangan h1. Oleh lensa okuler yang sekaligus
sebagai lensa pembalik ddibentuk bayangan akhir h2 maya dan sama tegak
dengan bendanya. Perbesaran sudut pada teropong ini sama dengan perbesaran
sudut pada teleskop astronomi. Yakni
M=
.
2.3
Sedangkan penggunaan teropong panggung untuk mata tidak
berakomodasi diperlihatkan oleh gambar berikut ini :
Berkas sinar dari benda yang yang letaknya sangat jauhakan membentuk
bayangan di titik api kedua lensa objekktif (Fobj2 ) karena sebelum titik api kedua
dipasang lensa negative sebgai okuler maka bayangan tadi bersikap sebagai
benda maya dan selanjutnya terbentuk bayangan akhir di jauh tak terhingga
dengan sifat maya, sama tegak dengan bendanya. Bayangan akhir iilah yang
teramati oleh mata . perbesaran sudutnya sama dengan yang ditunjukkan oleh
persamaan :

25. Contoh soal:
Sebuah teropong diarahkan ke bintang menghasilkan perbesaran anguler 20 kali.
Jika jarak fokus lensa objektifnya 100 cm, maka jarak antara lensa objektif dan
lensa okuler teropong itu adalah:
Dik:
M = 20 kali
Fob = 100 kali
Dit:
Fok ...?
M =
20 =
Fok =
= 5 cm
F. Daya pisah
Bintang bintang yang berdekatan letaknya sulit untuk dapat dilihat
secara terpisah (dipisahkan) antara satu dengan yang lain. Kemampuan alat optic
untuk memisahkan 2 objek yang berdekatan dinamakan daya pisah alat optic
yang bersangkutan. Daya pisah selain dipengaruhi oleh konsttruksi alat optiknya ,
juga dipengaruhi oleh panjang gelombang cahaya yang digunakan.
Berkas sinar sejajar (dari tempat yang sangat jauh ) dengan panjang
gelombang dari sebuah titk cahaya (misalnya bintang) mengenai permukaan
lensa atau lubang berdiameter D , ternyata bayangan yang terbentuk bukannya
berupa titik, melainkan berupa piringan piringan terang dan piringan piringan
gelap konsentris yang semakin ke luar semakin berkurang intensitasnya dengan
pusat berupa piringan terang yang disebut piringan Airy.
Sudut difraksi
(dalam radian) antara pusat maksimum dengan
minimm pertama memenuhi hubungan :
Sin
= 1,22
2.5

26. Karena untuk yang kecil (dalam radian) nilai sinusnya hamper sama dengan
besar sudutnya sendiri , maka dapat dituliskan :
Sin
= , sehingga
Dengan menganggap sin
= 1,22
=
persamaan 2.5 dapat dituliskan sebagai berikut :
2.6
Untuk menentukan dua objek dapat diamati secara terpisah atau tidak
digunkan criteria Rayleigh yang menyatakan “ Dua benda dikatakan terpisah jika
pusat piringan airy yang satu jatuh pada minimum pertama dari pola difraksi yang
lain
.

27. BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan di atas dapat kami simpulkan bahwa:
1. Alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan memerlukan cahaya.
Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang
Pencipta adalah mata
2. Kamera merupakan alat optik untuk merekam gambar bayangan suatu benda.
Prinsip kerja kamera mirip dengan prinsip kerja pada mata.
3. Lup atau kaca pembesar merupakan alat optik yang paling sederhana yang
berfungsi untuk melihat benda-benda yang kecil. Lup terdiri dari sebuah lensa
cembung. Agar benda tampak lebih besar, benda harus diletakkan antara titik
fokus dengan lensa.
4. Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda
mikroskopis (sangat kecil). Mikroskop menggunakan dua buah lensa cembung,
yaitu lensa okuler dan lensa objektif.
5. Teropong bumi digunakan untuk melihat objek yang jauh di permukaan bumi.
Teropong ini memiliki 3 lensa positif, yaitu lensa objektif, lensa pembalik dan
lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi membalik bayangan yang terbentuk,
sehingga bayangan yang dibentuk oleh teropong tidak terbalik
6. Kemampuan alat optic untuk memisahkan 2 objek yang berdekatan dinamakan
daya pisah alat optic yang bersangkutan. Daya pisah selain dipengaruhi oleh
konsttruksi alat optiknya , juga dipengaruhi oleh panjang gelombang cahaya
yang digunakan.
B. Saran
Adapun saran yang dapat kami sampaikan adalah :
1.