Alat-Alat Optik

By: Unknown on 22.23

Share it Please

Tweet

1. Mata 

Mata sebagai indera penglihat merupakan alat optik yang sangat penting. Bagian bagian

penting mata ditunjukkan pada gambar berikut.

Proses melihat dapat dijelaskan sebagai berikut: berkas sinar dari objek menuju ke

mata, kemudian dibiaskan oleh lensa mata sehingga terbentuk bayangan nyata dan

terbalik di retina. Oleh syaraf penglihatan yang ada pada retina hal itu diteruskan ke

otak sehingga terjadi kesan melihat.

Pada retina terdapat cekungan yang dinamakan Bintik Kuning dan di pusat bintik

kuning tersebut syaraf penglihatan paling peka dibandingkan tempat lain pada

retina. Pada bagian yang paling peka tersebut indera penglihatan paling kuat dan

dinamakan Fovea. Agar mata dapat melihat objek secara jelas, bayangan objek

tersebut haruslah tepat berada di tempat itu.

Jika bayangan suatu objek terbentuk di daerah syaraf optik, maka objek tersebut

tidak terlihat. Daerah ini dinamakan Bintik Buta. Jumlah cahaya yang masuk ke

mata diatur oleh pupil yang bertindak sebagai diafragma. Ukuran lubang pupil dapat

membesar atau mengecil tergantung kuat lemahnya cahaya yang menuju ke mata.

Jika cahaya yang menuju ke mata terlalu kuat (terang), lubang pupil mengecil dan

sebaliknya jika cahaya yang menuju ke mata lemah (redup) lubang pupil membesar.

Dalam keseharian, mata harus mengamati objek-objek yang jaraknya berbeda-beda

dari yang sangat dekat sampai yang sangat jauh dari mata. Dengan menerapkan

prinsip pembentukan bayangan oleh lensa cembung pada mata kita, maka lensa

mata harus dapat membentuk bayangan dari objek yang dilihat pada bintik kuning

(tepatnya pada Fovea).

Agar bayangan selalu terbentuk pada bintik kuning, meskipun objek yang dilihat

berada di dekat maupun jauh dari mata, maka lensa mata harus harus mengubah

kecembungannya. Untuk melihat objek yang sangat dekat, otot mata harus makin

tegang sehingga lensa mata makin cembung (berakomodasi). Sedangkan pada

waktu melihat objek yang letaknya jauh, otot mata tidak perlu tegang (otot mata

dalam kondisi rileks).

Mata memiliki keterbatasan jarak pandang, baik jarak yang paling dekat maupun

jarak yang paling jauh dari mata. Titik terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas

oleh mata (berakomodasi maksimum) disebut titik dekat (punctum proximum).

Sedangkan titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata (tidak

berakomodasi) disebut titik jauh (punctum remotum).

Mata normal orang dewasa memiliki titik dekat antara 20 - 30 cm (biasanya diambil

sebesar 25 cm), sedangkan titik jauhnya berada di jauh tak berhingga. Kemampuan

berakomodasi sangat menentukan titik dekat mata, semakin kuat daya akomodasi

semakin semakin kecil jarak titik dekatnya (titik dekat lebih dekat ke mata).

Sebaliknya, semakin lemah daya akomodasi semakin jauh letak titik dekatnya,

Dengan bertambahnya usia, kemampuan berakomodasi otot mata makin lemah

sehingga letak titik dekatnya makin menjauhi mata. Jarak titik dekat mata bervariasi

sesuai dengan usia, kira-kira sebagai berikut:

• Usia 10 – 30 tahun, titik dekat: 7 – 14 cm

• Usia 30 – 60 tahun, titik dekat: 22 – 200 cm

2. LUP

Agar dapat melihat secara teliti benda-benda berukuran kecil, kita harus

mendekatkan benda tersebut ke mata kita. Dengan menggeser benda lebih dekat ke

mata berarti kita memperbesar sudut penglihatan, sehingga benda tersebut terlihat

lebih besar. Jadi agar suatu benda tampak lebih besar, maka sudut penglihatan kita

terhadap benda itu harus diperbesar.

Hal itu serupa dengan fenomena sehari-hari saat kita melihat gunung di kejauhan

tampak lebih rendah daripada pohon kelapa di depan kita. Gambar berikut

menunjukkan sebuah benda setinggi h diamati dengan sudut penglihatan yang

berbeda-beda. Bayangan yang terjadi pada retina lebih besar jika sudut penglihatan

diperbesar (h3 > h2 > h1 karena sudut penglihatan a > b > g)

1. Seseorang yang mempunyai mata normal mengamati suatu benda pada titik jauh, di mana titik jauh mata normal adalah tak berhingga. Panjang fokus lensa mata sama dengan jarak antara kornea dan retina, yakni 2,5 cm, tentukan (a) jarak bayangan, (b) kekuatan lensa.
Pembahasan
Sistem kornea-lensa mata berfungsi membiaskan dan memfokuskan berkas cahaya yang masuk ke dalam mata. Jika hanya disebutkan kornea saja maka anggap saja hanya kornea yang membiaskan berkas cahaya. Kornea berperan seperti lensa cembung atau lensa konvergen yang memfokuskan berkas cahaya menuju satu titik.
Diketahui :
Panjang fokus (f) mata = jarak antara kornea dan retina = +2,5 cm (positif karena termasuk lensa cembung).
Jarak benda (s) = tak berhingga
Ditanya : jarak bayangan (s’)
Jawab :
(a) jarak bayangan
1/f = 1/s + 1/s’
Keterangan : f = panjang fokus, s = jarak benda, s’ = jarak bayangan
1/s’ = 1/f – 1/s = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/s’ = 1 / 2,5
s’ = 2,5 cm = 0,025 meter
Jika jarak benda (s) adalah tak berhingga maka jarak bayangan (s’) = panjang fokus (f).

(b) kekuatan alias daya lensa (P)
P = 1/f = 1/ 0,025 meter = 40 Dioptri

2. Seseorang yang mempunyai mata normal mengamati suatu benda pada titik dekat, di mana titik dekat mata normal adalah 25 cm. Jarak bayangan sama dengan jarak antara kornea dan retina, yakni 2,5 cm. Tentukan (a) panjang fokus, (b) kekuatan lensa.
Pembahasan
Diketahui :
Jarak benda (s) = 25 cm
Jarak bayangan (s’) = 2,5 cm (bayangan harus berada di retina agar benda terlihat jelas. Bandingkan dengan pembahasan soal nomor 1)
Jawab :
(a) panjang fokus (f)
1/f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/ 25 + 1/ 2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 cm = 0,0227 meter
Jarak fokus bertanda positif karena merupakan lensa cembung atau konvergen. Jarak bayangan lebih besar sedangkan jarak fokus lebih kecil. Perbedaan jarak bayangan dan jarak fokus = jarak antara titik fokus dan titik bayangan = 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm.

(b) kekuatan lensa (P)
P = 1/f = 1/ 0,0227 = 44 Dioptri