Alat alat optik

Kelompok 3Alat-Alat Optik

Anisa Anastasia ( )

Btari Amira Bayuputri ( 06 )

EL Awwalun Nisaa ( 09 )

Fauzia Isti Hanum ( 13 )

Nadya Nur Fadilla ( 24 )

Novita Sari Putri ( 26 )

ALAT – ALAT OPTIK

MATA KAMERA LUP MIKRO

SKOPTEROPONG

BIAS

BINTANG

BUMI

PRISMA

PANGGUNG

PANTUL

PERISKOP

PROYEKTOR

DIASKOP

EPISKOP

Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, misalnya cermin, lensa, atau prisma.

Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan atau pembiasan cahaya.Beberapa alat optik antara lain : Mata Kamera Lup Mikroskop Teropong Periskop Proyektor

A. Mata1. Lensa Mata Sebagai Alat Optik

Bentuk mata menyerupai bola. Pada bola mata terdapat benda bening yang disebut lensa mata. Lensa mata bersifat tembus cahaya.

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.

2. Proses Terjadinya Bayangan Pada Retina

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 ujung-ujung saraf penglihatan sehingga paling peka terhadap rangsang (impuls) cahaya.

Bayangan benda jatuh di retina

Syarat kita dapat melihat benda adalah harus ada cahaya. Cahaya masuk menembus kornea,teru melewati lensa mata, dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik kuning , bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.

Lensa mata mengatur penyesuaian terhadap jarak benda dengan jalan mengatur cembung dan pipihnya lensa sehingga bayangan jatuh di retina. Proses cembung dan memipihnya lensa mata disebut berakomodasi. Apabila jarak bendadekat lensa akan mencembung, dan sebaliknya apabila jarak benda jauh lensa mata akan memipih.

3. Batasan Penglihatan

Penglihatan mata berada antara titik dekat dan titik jauh.a.) 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, otot otot siliaris 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 hingga suatu saat tidak mampu lagi untuk dicembungkan. Hal itu terjadi apabila bendanya berada di titik dekat. Apabila benda didekatkan lagi melewati batas titik dekat, penglihatan mata kita 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 lensa matanya semakin lemah sehingga jarak punctum proximum nya makin jauh.

Pada mata emetrop atau mata normal anak anak , jarak punctum proximumnya antara 10 cm sampai 15 cm, sedangkan pada orang dewasa antara20 cm sampai 30 cm.

b.) Titik jauh (punctum remotum) adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat jelas apabila mata berakomodasi minimum. Pada waktu mata berakomodasi minimum, berkas-berkas sinar sejajar berkumpul diretina. Hal itu terjadi apabila mata melihat benda yang letaknya jauh sekali. Oleh karena itu punctum remotum mata normal berada ditempat yang jauh tak terhingga.

4. Cacat Mata

Penglihatan mata kita dapat mengalami gangguan. Hal itu terjadi karena menurunnya gaya akomodasi, tidak meratanya bidang kelengkungan lensa mata, dan terjadinya pengapuran pada lapisan kornea. Mata yang telah mengalami kelainan penglihatan dinamakan cacat mata.

a. Miop (rabun jauh)Miop adalah gangguan penglihatan terhadap benda-benda yang letaknya

jauh. Miop terjadi karena punctum remotum dan punctum proximumnya bergeser mendekati mata, lebih dekat daripada mata normal. Untuk mengembalikan agar berkas cahaya mengumpul tepat diretina, penderita miop dapat ditolong dengan kacamata negatif (lensa cekung). Lensa negatif berfungsi memancarkan cahaya sehingga berkas cahaya yang melewati bidang lensa mata lebih lebar. Olah karena itu titik potong sinar biasnya tidak didepan retina, tatpi mundur tepat diretina.

b. Hipermetrop (rabun dekat) Hipermetrop adalah gangguan penglihatan terhadap benda-benda yang letaknya

lebih dekat. Para penderita hipermetrop, letak punctum proximum bergeser menjauhi mata . Agar berkas cahaya dapat dikumpulkan kembali tepat diretina, pendirita hipermetrom dapat ditolong dengan kacamata positif (lensa cembung). Lensa cembung berfungsi mengumpulkan berkas cahaya sehingga berkas cahaya sejajar sumbu utama akan melewati bidang lensa mata lebih sempit akibatnya titik potong sinar biasnya tidak lagi berpotongan dibelakang retina tetapi maju tepat di retina.

Mata hipermetrop

Dibetulkan dengan lensa cembung

Sinar difokuskan di belakang retina

c. Presbiop (mata tua)Presbiop adalah gangguan terhadap benda – benda yang letaknya dekat

ataupun terlalu jauh. Presbiop sebenarnya bukanlah cacat mata. Gangguan penglihatan itu terjadi pada orang-orang berusia lanjut. jarak bacanya tidak lagi 25cm seperti halnya padamata normal (emetrop) tetapi lebih jauh lagi. Untuk menolong penderita presbiop digunakan kacamata berlensa rangkap yaitu lensa cekung dan cembung dalam satu lensa. Bagian atas cekung digunakan untuk melihat jauh dan bagian bawah cembung digunakan untuk membaca.

d. Astigmatis Astigmatis adalah gangguan penglihatan terrhadap garis garis sejajar atau

tidak dapat melihat dengan baik garis garis horisontal dan vertikal secara bersamaan. Bagi penderita astigmatis, garis garis sejajar tampak melengkung. Hal itu disebabkan oleh bentuk bidang kelengkungan lensa yang tidak merata. Penderita astigmatis dapat ditolong dengan kaca mata berlensa silindris.

e. Tipuan PenglihatanTipuan penglihatan bukanlah disebabkan oleh kelainan atau cacat mata.

Namun, psikis dan intelegensi seseorang sangat menentukan. Anatara satu orang dan orang lainnya berbeda beda kecepatan dalam menentukan ketepatan untuk menjawab.

B. KameraAperture berfungsi mengatur diafragma, sedangkan diafragma berfungsi

mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk ke kamera.Pada kamera terdapat sebuah lensa cembung untuk membiaskan sinar dari

benda hingga bayangan jatuh di film sebagai layar. Benda yang akan dipotret ditempatkan pada jarak lebih besar 2f (2 kali jarak titik api) di depan lensa.

Bayangan akan jatuh antara f dan 2f yang memiliki sifat diperkecil, nyata, dan terbalik.

Prinsip kerja kamera dan mata adalah sama. Apabila mata melihat benda, sinar dari benda yang masuk ke mata dibiaskan lensa mata. Bayangan jatuh di layar mata atau retina. Sifat bayangan yang terjadi nyata, diperkecil, dan terbalik.

Pelat film berupa selluloid. Pelat itu dilapisi perak bromida dan sangat peka terhadap cahaya. Apabila bayangan objek mengenai pelat film akan tercetak sebagai gambar negatif. Setelah proses pencucian, film dapat dicetak sebagai gambar positif pada kertas foto.

Kesamaan antara kamera dan mata adalah cara kerja lensa kamera dan lensa mata dalam membentuk bayangan. Keduanya sama-sama memiliki sifat nyata, terbalik, dan diperkecil.

Pembentukan bayangan pada kamera

C. LupLup (kaca pembesar) adalah lensa positif yang digunakan untuk mengamati

benda – benda yang berukuran kecil agar tampak lebih besar dan lebih jelas. Lup banyak digunakan oleh tukang alroji pada waktu mereparasi jam tangan. Pengrajin perhiasan pun memakainya untuk memperoleh hasil pekerjaan yang baik.

1. Cara penggunaan LupCara penggunaan lup ialah sebagai berikut:

1) Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan di anatara F dan O atau jarak benda (so) selalu lebih kecil daripada jarak titik api(f).

2) Untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakan 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 diletakan tepat di titik api.

Lup

2. Perbesaran Bayangan Pada LupJika mata berakomodasi maksimum, jarak bayangan benda di titik dekat

punctum proximum atau pada jarak baca normal adalah 25 cm. karena bayangan yang terjadi adalah maya, sᵢ = -25 cm atau sᵢ = -n

dengan rumus lensa: 

Dengan rumus lensa 

Berdasarkan persamaan lensa:

Perbesaran bayangan apabila mata berakomodasi maksimum:

Perbesaran bayangan apabila mata tidak berakomodasi:

Sudut pandangan mata ketika objek yang dilihat berada pada jarak Sn, yakni titik dekat mata, diperlihatkan pada Gambar (a), sedangkan sudut pandangan mata ketika menggunakan lup diperlihatkan pada Gambar (b).

D. MikroskopMikroskop adalah alat optik untuk mengamati benda – benda sangat kecil

(mikro), misalnya bakteri dan kuma – kuman. Sebuah mikroskop terdiri dari 2 lensa yaitu, lensa objektif dan lensa okuler.

1. Lensa ObjektifLensa objektif berada di dekat objek atau benda, jarak titik api lensa

objektif lebih kecil daripada jarak titik api lensa okuler. Lensa objektif berfungsi membentuk bayangan sejati, terbalik, dan diperbesar dari benda yang diamati (AB). Untuk memperoleh bayangan sejati benda yang diamati diletakan diantara Fob dan 2F ob didepan lensa objektif.

2. Lensa OkulerLensa okuler berfungsi membentuk bayangan maya, tegak, dan diperbesar

(A2B2) dari bayangan objektif A1B1

Mikroskop

Keterangan :

Si ob = Jarak bayangan dari lensa objektifSo ob = Jarak benda dari lensa objektifSi ok = Jarak bayangan dari lensa okulerSo ok = Jarak benda dari lensa okulerSo ok = D – Si obMob =perbesaran lensa objektifMok =perbesaran lensa okulerM = perbesaran mikroskop

Perbesaran lensa objektif: Perbesaran lensa okuler:

Perbesaran bayangan Perbesaran mikroskop:

E. Teropong Teropong adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda – benda

yang jauh letaknya sehingga tampak lebih dekat dan lebih jelas. Untuk mengamati benda – benda angkasa seperti planet, bintang, dan komet digunakan teropong bintang. Sedangkan untuk mengamati benda – benda di bumi yang jauh letaknya digunakan teropong bumi.

1. Teropong Bintang

Teropong bintang disebut juga teropong astronomi atau teleskop. Teropong dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu teropong bias dan teropong pantul.

a. Teropong biasTeropong bias sederhana pada perinsipnya terbuat dari dua buah lensa

cembung, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif berupa lensa cembung yang memiliki jarak fokus lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler. Lensa objektif digunakan untuk menangkap sinar sinar dari suatu objek yang jauh letaknya. Sinar – sinar yang berasal dari tempat sangat jauh biasanya digambarkan dengan sinar – sinar sejajar atau paralel. Sinar – sinarsejajar ini di biaskan oleh lensa objektif membentuk bayangan (hob) tempat dititik fokusnya fob.

Bayangan diperbesar

Teropong bias

Pembentukan bayangan pada teropong bias

b. Teropong pantul

Teropong pantul disebut juga teleskop refleksi. Pada teropong pantul, objektif menggunakan cermin cekung sedangkan lensa okuler menggunakan lensa positif. Antara objektif dan okuler terdapat cermin datar. Teropong pantul banyak dimanfaatkan karena pada teropong bias dengan ukuran teropong besar memerlukan lensa objektif berukuran besar pula.

c. Teropong bumi

Teropong bumi disebut juga teropong yojana atau teropong medan. Teropong itu dipakai untuk mengamati benda benda di bumi yang jauh letaknya agar tampak lebih dekat dan jelas. Untuk teropong bumi menggunakan tiga lensa positif, yaitu lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa pembalik terletak diantara lensa objektif dan lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi memperoleh bayangan tegak sama besar dengan bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Lensa pembalik ditempatkan sedemikian rupa sehingga bayangan yang dibentuk lensa objektif berada di 2F p (duakali jarak titik api lensa pembalik). Bayangan yang dibentuk lensa pembalik jaraknya juga 2F p sehingga panjang teropong bumi bertambah 4 kali jarak titik api lensa pembalik. Oleh karena itu, teropong bumi terlalu panjang dan kurang praktis pemakainannya. Lensa okuler selanjutnya membentuk bayangan maya tegak dan diperbesar.

Teropong pantul

Teropong bumi

d. Teropong panggung

Teropong panggung disebut juga teropong sandiwara atau teropong belanda atau teropong galilei.

Teropong ini menggunakan lensa positif sebagai objektif dan lensa negatif sebagai okuler. Bayangan nyata dari lensa objektif merupakan benda maya untuk lensa okuler. Sehingga lensa okuler membentuk bayangan maya, tegak dan diperbesar. Teropong panggung memiliki ukuran jauh lebih pendek dibanding teropong bumi.

e. Teropong Prisma (binokuler)

Teropong prisma menggunakan dua lensa positif sebagai objektif dan okuler serta sepasang prisma segitiga sama kaki yang diletakan diantara lensa objekitif dan okuler. Prisma prisma itu berfungsi memantulkan cahaya dengan pemantulan sempuran .

Padaa proses pembalikan itu sinar dari benda mengalami dua kali pembalikan, yaitu kiri kanan dan atas bawah. Arah perambatannya juga mengalami dua kali pembalikan. Hal itulah yang memperpendek ukuran teropong.

Sebagai hasilnya, prisma membalik bayangan dari lensa objektif dan bayangan akhir yang dibentuk lensa okuler terlihat tegak sepertikeadaan benda yang sebenarnya. Teropong itu disebut teropong binokuler karena menggunakan dua buah lensa okuler. Bayangan yang diperoleh adalah sebagai bayangan tiga dimensi ( stereoskkopis )

Teropong binokuler

Pembentukan bayangan

F. PeriskopPeriskop digunakan sebagai teropong untuk mengamati benda-benda di

permukaan laut dan biasanya digunakan pada kapal selam.Periskop menggunakan 2 lensa positif sebagai lensa objektif dan lensa okuler,

serta 2 buah prisma siku-siku sama kaki sebagai reflektor atau pemantul. Berkas cahaya yang berasal dari benda-benda di permukaan laut setelah

melewati lensa objektif dipantulkan sempurna oleh sisi-sisi miring kedua prisma. Periskop dapat diputar 360˚ sehingga dapat digunakan untuk mengamati seluruh medan di permukaan laut.

Pembentukan bayangan pada periskop

Orang yang sedang melihat objek dari kapal selam menggunakan periskop

G. ProyektorProyektor adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan suatu

bayangan yang lebih besar dari objek aslinya pada layar. Proyektor dibedakan menjadi dua, yaitu diaskop dan episkop.1. Diaskop

Diaskop merupakan jenis proyektor yang berfungsi memproyeksikan gambaran-gambaran yang tembus cahaya. Bayangan hasil proyeksinya bersifat nyata dari sebuah gambar diapositif dan lebih besar daripada ukuran aslinya.Berdasarkan kegunaannya, diaskop dapat dikelompokan menjadi tiga jenis , yaitu , proyektor film, slide projector dan overhead projector ( OHP ).

a. Proyektor Film

Prinsip kerja proyektor film ini adalah memancarkan cahaya pada gambar tembus pandang yang akan diteruskan kelensa cembung. Banyangan nyata dan diperbesar dari lensa cembung akan ditangkap oleh layar. Proyektor film juga dilengkapi cermin cekung untuk memfokuskan sinar. Dan terjadi efek bayangan iring.

Bayangan iring adalah kesan cahaya yang terjadi dalam mata dan masih tetap berpengaruh lebih kurang 1/10 detik setelah cahaya yang menyebabkan sudah tidak ada lagi. Kesan gambar yang diproyeksikan di layar adalah gambar hidup.

Proyektor Film

b. Slide Projector

Proyektor ini memproyeksikan slide (film) satu demi satu ke sebidang layar. Film yang diproyeksikan ke layar berupa deretan gambar diapositif yang digulunng dalam roll film. Bagian slide proyektor adalah sebagai berikut.(1) Lampu proyektor merupakan bagian utama yang sangat kuat memancarkan cahaya.(2) Cermin cekung, berfungsi mengumpulkan cahaya agar daya pancar sinar proyektor lebih kuat.(3) Kondensor, berupa dua buah lensa cembung-datar yang disusun bertolak belakang, berfungsi agar sinar jatuh ke slide merata ke seluruh permukaan.(4) Filter, berfungsi melindungi slide dari panas yang dihasilkan lampu proyektor.(5) Lensa proyektor, berupa lensa cembung yang berfungsi sebagai pembalik. Oleh karena itu untuk memperoleh bayangan tegak di layer, slide harus dipasang terbalik. Jadi bayangan yang dihasilkan proyektor adalah nyata, terbalik, dan diperbesar.

Pembentukan bayangan pada slide projector

c. Overhead Projector (OHP)

OHP adalah banyak digunakan untuk media pendidikan di sekolah atau rapat-rapat dikantor. Bagian OHP sama seperti slide proyektor yaitu dua buah cermin datar untuk memantulkan cahaya dan dua buah lensa cembung untuk lensa proyektor. Gambar diapositifnya dapat berupa selembar plastic ukuran folio yang dgambari dengan tinta spidol. OHP tidak harus di ruangan yang gelap atau bisa digunkan di ruangan terang.

Pembentukan bayangan pada OHP

2. Episkop

Episkop adalah proyektor untuk memproyeksikan gambar-gambar tidak tembus cahaya. Biasanya digunakan oleh seniman lukis untuk memproduksi lukisan. Misalnya untuk membuat gambar pada billboard atau papan reklame.alat yang dapat dipakai, baik untuk episkop maupun diaskop dinamakan epidiaskop.Sebagian cahaya yang berasal dari dua buah lampu L₁ dan L₂ dipantulkan oleh gambar itu. Seterusnya, cahaya tersebut ditangkap dan dipantulkan oleh cermin datar ke lensa proyektor. Maka terbentuk bayangan sejati dan diperbesar pada layar.

Keterangan:AB = bendaA' B' = bayanganL₁= Lampu 1L₂ = lampu 2

EPISKOP

EPISKOP

Alat yang dapat dipakai untuk episkop maupun diaskop, dinamakan epidiaskop

Thanks for your attention