Alat-Alat Optik

Alat-alat optik adalah alat yang menggunakan lensa atau cermin dengan cara kerja berdasarkan prinsip pembiasan dan pemantulan cahaya.

Keberadaan alat-alat optik sangat membantu manusia dalam mengobservasi objek tertentu.

Misalnya saja ketika kita ingin melakukan penelitian tentang virus, tentu membutuhkan alat optik seperti mikroskop guna mempermudah melihat struktur tubuh virus secara jelas.

Nah, kali ini studioliterasi akan memberikan pembahasan terkait alat-alat optik. Yuk, langsung saja simak artikel berikut!

Alat-Alat Optik dan Penjelasannya

Ada 2 macam alat-alat optik, yaitu alami dan buatan. Mata kita adalah contoh alat optik alami.

Sedangkan alat optik buatan merupakan alat-alat optik yang sengaja dibuat oleh manusia. Contoh alat-alat optik buatan tersebut yaitu kaca pembesar atau lup, kaca mata, mikroskop, teropong, kamera, periskop, dan lain-lain.

Di bawah ini adalah penjelasan tentang alat-alat optik di atas.

Mata

Mata adalah indera penglihatan yang dapat menangkap pantulan cahaya dari luar. Kita dapat melihat warna karena akibat dari perbedaan spektrum cahaya. Oleh karena itu, jika tidak ada cahaya mata kita tidak akan bisa melihat.

Ada beberapa bagian pada mata, yaitu kornea, iris, lensa, retina, dan otot siliaris.

Kornea berfungsi sebagai pelindung permukaan mata dari benda asing atau kotoran. Iris fungsinya mengatur banyaknya jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata.

Lensa berfungsi untuk mengatur fokus supaya bayangan yang terbentuk berada tepat di permukaan retina.

Retina fungsinya sebagai layar penangkap bayangan. Sedangkan otot siliaris berfungsi mengatur daya akomodasi pada mata.

Saat mata menangkap cahaya, maka cahaya akan diteruskan ke iris oleh bagian lensa. Lalu lensa mata membelokkan cahaya tersebut agar fokus sehingga dapat jatuh tepat di permukaan retina.

Cahaya yang ditangkap retina selanjutnya dikirimkan ke otak melalui saraf optik guna diproses menjadi sebuah gambar. Wujud bayangan objek di retina ialah terbalik, nyata, dan diperkecil.

Apabila lensa mata gagal memfokuskan cahaya, maka bayangan yang terbentuk akan menjadi kabur.

Kaca Pembesar (Lup)

Kaca pembesar atau lup merupakan salah satu alat-alat optik di mana cara kerjanya berdasarkan konsep pembiasan cahaya.

Kaca pembesar terdiri atas lensa cembung di mana fungsinya membuat bayangan benda menjadi lebih besar daripada aslinya.

Bayangan benda yang terbentuk pada lensa cembung kaca pembesar ialah maya, tegak, dan diperbesar.

Kaca Mata

Kaca mata berfungsi untuk membantu melihat pada orang-orang yang mempunyai cacat mata, seperti rabun jauh (miopi), rabun dekat (hipermetropi), serta silindris.

Kaca mata terdiri atas lensa cembung, lensa cekung, dan frame atau kerangka penyangga lensa. Penggunaan lensa sendiri bergantung pada jenis cacat mata yang diderita.

Cara kerja kacamata ialah mengatur bayangan supaya jatuh tepat di retina, dengan menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita jauh, serta mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun dekat.

Mikroskop

Mikroskop digunakan untuk melihat objek dengan ukuran lebih kecil serta tidak dapat dilihat dengan mata telanjang, misalnya virus, sel, bakteri, jaringan makhluk hidup, dan lainnya.

Mikroskop tersusun oleh 2 lensa cembung, yaitu lensa okuler serta lensa objektif.

Umumnya, lensa okuler sudah memiliki pembesaran 10 kali. Oleh karena itu, ketika memilih lensa objektif dengan pembesaran 100 kali, total pembesaran yang dilihat ialah 1000 kali.

Terdapat 2 jenis mikroskop, yakni mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Mikroskop cahaya memanfaatkan cahaya sebagai sumber utama guna membentuk bayangan suatu benda.

Sementara itu, mikroskop elektron menjadikan elektron sebagai pengganti cahaya untuk membentuk bayangan benda.  

Pada mikroskop elektron, pembesaran bayangan bisa mencapai 1 juta kali. Hal ini dapat memungkinkan manusia mengamati objek yang berukuran sangat kecil seperti membran plasma dan DNA.

Kamera

Kamera adalah salah satu dari jenis alat-alat optik yang berfungsi merekam benda maupun kejadian dalam bentuk gambar. Kamera memiliki cara kerja hampir sama dengan mata.

Pada kamera, cahaya masuk akan difokuskan oleh lensa. Setelah itu cahaya ditangkap oleh retina yang merupakan sensor kamera.

Lalu bagian sensor ini memilih cahaya berdasarkan komponennya serta mengubahnya menjadi informasi digital.

Teropong

Kita bisa menggunakan teropong untuk mengamati benda-benda dari jarak jauh sehingga bisa terlihat lebih dekat dan jelas.

Ada 2 macam teropong, yaitu teropong bintang serta teropong bumi. Teropong bintang digunakan untuk mengamati benda-benda di luar angkasa, seperti bulan, bintang, hingga planet.

Sedangkan teropong bumi berfungsi untuk mengamati benda-benda di bumi yang jauh dari pengamat.

Periskop

Diantara alat-alat optik lainnya, periskop merupakan alat optik yang berfungsi untuk mengamati objek di mana keberadaanya berada di atas dan di bawah lensa.

Cara kerja periskop yaitu dengan membentuk bayangan lewat pantulan cahaya pada cermin bagian atas menuju cermin di bagian bawah.

Selanjutnya, cermin di bagian bawah akan meneruskannya ke mata pengamat.

Periskop biasanya digunakan di kapal selam atau kendaraan tank. Dalam hal ini, orang-orang yang ada di dalam kapal selam maupun tank dapat melihat keadaan di luar melalui periskop.

Rumus Alat-Alat Optik

Di bawah ini adalah kumpulan rumus alat-alat optik:

Rumus Kaca Pembesar

Jika ingin mencari perbesaran kaca pembesar tanpa akomodasi, maka menggunakan rumus:

Sementara itu, menghitung perbesaran kaca pembesar mata berakomodasi maksimum yaitu:

Rumus Kaca Mata

Gunakan rumus di bawah ini jika ingin mencari jarak fokus lensa:

Untuk mencari kekuatan atau daya lensa:

Rumus Mikroskop

Menghitung Perbesaran Mikroskop:

Menghitung Perbesaran dan Panjang Mikroskop Pada Mata Berakomodasi Maksimum

Perbesaran

Panjang Mikroskop

Menghitung Perbesaran dan Panjang Mikroskop Pada Mata Tak Berakomodasi.

Perbesaran

Panjang Mikroskop

Rumus Teropong

Teropong Bintang

Perbesaran dan Panjang Teropong Bintang Untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Perbesaran Teropong

Panjang Teropong:

Perbesaran dan Panjang Teropong Bintang Untuk Mata Tak Berakomodasi

Perbesaran Teropong:

Panjang Teropong

Teropong Bumi

Perbesaran dan Panjang Teropong Bumi Untuk Mata Berakomodasi Maksimum

Perbesaran:

Panjang

Perbesaran dan Panjang Teropong Bumi Pada Mata Tak Berakomodasi

Pebesaran

Panjang

Contoh Soal Alat-Alat Optik

Sebuah mikroskop memiliki lensa objektif serta lensa okuler dengan jarak fokus masing-masing lensa ialah 3 cm dan 10 cm. Kemudian sebuah benda ditaruh sejauh 3,5 cm di depan lensa objektif.

Hitung perbesaran beserta panjang mikroskop untuk mata tidak berakomodasi.

Pembahasan:

Diketahui:

fob = 3cm

fok = 10cm

sob = 3,5cm.

Ditanya : Perbesaran (M) dan panjang mikroskop (d) untuk mata tidak berakomodasi?

Jawaban:

Jarak bayangan lensa objektif 

1/s’_ob = 1/f_ob – 1/s_ob

1/s’_ob = 1/3 – 1/3,5

1/s’_ob = 7-6/21

s’_ob = 21

Dengan demikian jarak bayangan lensa objektif adalah 21 cm.

Perbesaran mikroskop:

M = (s’_ob/s_ob) x (Sn/f_ok)

= (21/3,5) x (25/10)

= 525/35

= 15 kali

Panjang mikroskop:

d = s’_ob + f_ok

d = 21 + 10 = 31 cm

Jadi, perbesaran dan panjang mikroskop untuk mata tak berakomodasi adalah 15 kali dan 31 cm. 

Demikian lah pembahasan tentang alat-alat optik dari studioliterasi. Bagaimana? Lengkap sekali bukan?

Jangan lupa untuk tetap belajar meskipun sobat studioliterasi di rumah aja. Semoga bermanfaat!

Baca juga: Suhu dan Kalor