1

MAKALAH FISIKAALAT-ALAT OPTIK

oleh

KELOMPOK 61. WARDIMAN( H11114021 )2. MUAYYADAH( H11114002)3. MUSLIMIN( H1111404. BRANDOPRODI MATEMATIKAFAKULTAS MIPA

UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR DAFTAR ISIDAFTAR ISIiKATA PENGANTARiiBAB 1 PENDAHULUAN11.1.Latar Belakang12.2 Ruang Lingkup12.3 Tujuan1BAB 2 KAJIAN PUSTAKA22.1 denisi Alat Optik22.2 Macam-Macam Alat-Alat Optik dan cara kerjanya22.2.1 Mata22.2.2 lup ( Kaca Pembeasar )62.2.3 Mikroskop82.2.3 teropong10a. Teropong Bintang10b.teropong Bumi.........12c.teropong Galileo / Teropong Panggung...........12BAB 3 SOAL DAN SOLUSI13BAB 4 PENUTUP164.1 kesimpulan164.2 Saran16daftar Pustaka.....17KATA PENGANTARPuji syukur Alhamdulillah kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan banyak nikmatnya kepada penulis sehingga atas berkat rahmat serta karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah yang berjudul Alat-alat optik ini sesuai dengan waktu penulis rencanakan.Terima kasih penulis sampaikan kepada dosen fisika yang telah memberikan kesempatan bagi penulis untuk mengerjakan tugas ini, sehingga penulis menjadi lebih mengerti dan memahami tentang alat-alat optik , tak lupa penulis juga mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu dalam memberikan referensi.Ibarat pepatah tak ada gading yang tak retak , maka begitu pula halnya dengan makalah ini , walaupun penulis telah berusaha semaksimal mungkin, akan tetapi penulis menyadari bahwa masih banyak terdapat kesalahan, kekurangan, dan kehilapan dalam penulisan makalah ini . Saran dan kritik tetap penulis harapkan demi perbaikan makalah ini kedepan . Akhir kata penulis berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih

penulisi

BAB IPENDAHULUAN1.1 LATAR BELAKANGDalam Fisika peralatan yang memanfaatkan prinsip pembiasaan dan pemantulan cahaya disebut alat optik dan Pada dasamya dalam tubuh kita terdapat sebuah alat optik yang sangat vital yaitu mata. Dalam hal ini mata merupakan alat optik alamiah. Seiring perkembangan era globalisasi bidang optik pun ikut berkembang, alat-alat optik sangat berpengaruh dalam kehidupan sehari-hari , seperti dalam bidang pendidikan, kesehatan, dan perkantoran. jenis alat-alat optik pun beraneka ragam menurut bentuk dan kegunaannya.1. Mata digunakan untuk melihat2. Mikroskop digunakan untuk melihat benda yang berukuran kecil seperti bakteri3. Lup digunakan sebagai kaca pembesar.4. Teropong digunakan untuk melihat benda-benda dilangit,dibumi dan di dalam kapaldan dalam makalah ini akan dibahas prinsip kerja mata dan beberapa alat optik buatan seperti lup,mikroskop dan teleskop1.2 RUANG LINGKUP1. Denisi dari Alat Optik2. Macam-macam Alat Optik dan cara kerjanya 1.3 TUJUAN 1. Untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisika Dasar II2. Untuk memahami jenis-jenis alat optik dan cara kejanya

BAB II KAJIAN PUSTAKA2.1 DEFINISI ALAT OPTIKOptik adalah cabang sika yang menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan interaksi cahaya dengan materi .Optik dijelaskan dan ditandai dengan fenomena optik. Alat optik adalah alat yang berupa benda bening ynag digunakan untuk menghasilkan bayangan melalui pemantulan atau pembiasan cahaya alat optik terdiri dari alat optik alamiah dan alat optik buatan ,alat optik alamiah misalnya mata. sedangkan alat optik buatan seperti lup, mikroskop, teleskop, kamera, dan teropong. Alat optik yang paling utama adalah mata karena ia merupakan alat untuk melihat banyak pengetahuan yang kita peroleh melalui proses penglihatan. Fungsi alat-alat optik yang lainnya sebenamya adalah membantu proses penglihatan atau pengamatan2.2 MACAM-MACAM ALAT-ALAT OPTIK DAN CARA KERJANYA2.2.1 Mata

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.

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. 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 (~). Proses Pembentukan Bayangan Pada RetinaCahaya dapat berasal langsung dari sumber cahaya atau berasal dari cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda yang ada di sekeliling kita. Cahaya masuk menembus kornea, terus melewati lensa mata, dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik kuning, bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Bayangan itu merupakan rangsangan atau informasi yang dibawa oleh syaraf penglihatan menuju pusat syaraf penglihatan di otak. Di otak, rangsangan ditafsirkan dan barulah kemudian kita mendapat kesan melihat benda. Bagaimanakah cara lensa mata mengatur agar bayangan benda tepat jatuh di retina? Lensa mata mengatur penyesuaian terhadap jarak benda dengan jalan mengatur cembung dan pipihnya lensa sehingga bayangan jatuh di retina. Proses itu disebut berakomodasi. Apabila jarak benda sangat dekat, lensa akan mencembung Sebaliknya, apabila jarak benda jauh, lensa mata akan memipih. Lensa mata dalam keadaan secembung-cembungnya, dikatakan berakomodasi maksimum. Sebaliknya, lensa mata dalam keadaan sepipih-pipihnya, dikatakan berakomodasi minimum atau tidak berakomodasi. Jenis Kelainan Pada Mata1. Rabun Jauh (Miopi)Orang yang menderita rabun jauh atau miopi yaitu ketidakmampuan melihat dengan jelas objek yang jauh tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek di titik dekatnya (pada jarak 25 cm)., Penyebabnya yaitu terbiasa melihat sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca buku (kutu buku) dan lain-lain. Untuk mata normal (emetropi) melihat benda jauh dengan akomodasi yang sesuai, sehingga bayangan jatuh tepat pada retina. Mata miopi melihat benda jauh bayangan jatuh di depan retina, karena lensa mata terbiasa tebal. 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.

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. 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 ( Hipermetropi)Orang yang menderita rabun dekat atau hipermetropi tidak mampu melihat dengan jelas objek yang terletak di titik dekatnya tapi tetap mampu melihat dengan jelas objek yang jauh (tak hingga). Titik dekat mata orang yang menderita rabun dekat lebih jauh dari jarak baca normal (PP > 25 cm). hipermetropi dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan sinar. Gambar2.2 hipermetropi dikoreksi menggunakan lensa positifJarak 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.2.2.2 LUP ( KACA PEMBEASAR )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.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. Ada dua cara memakai lup, yaitu dengan mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi.a.Melihat dengan mata tak berakomodasi.Untuk melihat tanpa berakomodasi maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak berhingga.Benda yang dilihat harus diletakkan tepat pada titik fokus lup.Keuntunganya adalah untuk pengamatan lama mata tidak cepat lelah,sedangkan kelemahannya dari segi perbesaran berkurang.Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar.Perbesaran Anguler yang didapatkan adalah :

Keterangan :M= perbesaran lupSn = titik dekat mataf= jarak titk fokus lensab. Melihat dengan mata berakomodasi.Agar mata dapat melihat dengan berakomodasi maksimum,maka bayangan yang dibentuk oleh lensa harus berada di titik dekat mata (PP).Benda yang dilihat harus terletak antara titik fokus dan titik pusat sumbu lensa.Kelemahannya untuk pengamatan lama mata cepat lelah,sedangkan keuntungannya dari segi perbesaran bertambah.Sifat bayangan yang dihasilkan maya,tegak dan diperbesar.Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :

Keterangan :M = perbesaran lupPP= titik dekat mataf= jarak titik fokus lensa

2.2.3 MikroskopSebuah 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.

mikroskop dan bagian-bagiannyaObjek 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.Pembesaran mikroskop adalah hasil kali pembesaran lensa objektif dan pembesaran lensa okuler, sehingga dirumuskan:Karena lensa okuler mikroskop berfungsi seperti lup, pembesaran mikroskop dirumuskan sebagai berikut:a. Pembesaran Mikroskop pada saat mata berakomodasi maksimum

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan: = Pembesaran mikroskop = Pembesaran oleh lensa objektif = Pembesaran oleh lensa okuler (seperti perbesaran pada lup) = Titik dekat mata = Jarak fokus lensa okuler = jarak bayangan oleh lensa objektif = jarak benda di depan lensa objektif = jarak lensa objektif dan lensa okulerb. Pembesaran Mikroskop pada saat mata tidak berakomodasi

Agar mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan: = Pembesaran mikroskop = Pembesaran oleh lensa objektif = Titik dekat mata = Jarak fokus lensa okuler = jarak bayangan oleh lensa objektif = jarak benda di depan lensa objektif = jarak lensa objektif dan lensa okuler.2.2.4 TeropongMenurut fungsi dari teropong, Teropong dibagi menjadi 3 yaitu:1.teropong bintang2.teropong bumi3.teropong panggung/ GalileoPrinsip utama pembentukan bayangan pada teropong adalah: lensa obyektif membentuk bayangan nyata dari sebuah obyek jauh dan lensa okuler berfungsi sebagai lup. Dengan demikian cara mengamati obyek apakah mau dengan cara berakomodasi maupun tidak berakomodasi tergantung dari posisi lensa okulernya. Oleh karena itu jarak antara obyektif dan okuler dapat diubah-ubah. Panjang teropong adalah jarak antara lensa obyektif dan lensa okulernya.a. Teropong BintangPembesaran Teropong Bintang pada saat mata tidak berakomodasi

Dengan ketentuan: = Pembesaran teropong bintang = Jarak fokus lensa objektif = Jarak fokus lensa okulerdengan mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan: d = Jarak lensa objektif dan lensa okuler = Jarak fokus lensa objektif = Jarak fokus lensa okulerPembesaran Teropong Bintang pada saat mata berakomodasi maksimum

dengan mata berakomodasi maksimum, jarak lensa objektif dan lensa okuler dirumuskan:

Dengan ketentuan: d = panjang teropong bintang = Jarak fokus lensa objektif = Jarak fokus lensa okulerb. Teropong BumiTeropong bumi terdiri tiga buah lensa yaitu:lensa obyektif (positif)lensa pembalik (positif)lensa okuler (positif)Perbesaran Sudut Teropong BumiPerbesaran mata berakomodasi maksimum

Perbesaran mata tidak berakomodasi

Panjang Teropong Bumi

panjang teropong bumi dengan Mata tidak berakomodasi

3. Teropong Galileo / Teropong PanggungTeropong Galileo terdiri dua buah lensa:lensa obyektif (positif)lensa okuler (negatif)Perbesaran mata tidak berakomodasi

Panjang Teropong Galileo

dengan fokbertandaNEGATIF.

BAB 3SOAL DAN SOLUSI1. Sebuah lup dengan panjang fokus lensa 5 cm digunakan untuk melihat sebuah benda kecil. Dengan asumsi titik dekat normal adalah 25 cm, tentukan perbesaran lup untuk mata pengamat:a. mata tidak berakomodasib. mata berakomodasi pada jarak 20 cmPembahasan Soala. mata tidak berakomodasi

dengan PP = punctum proximum = titik dekat mataf = fokus lensa lup

b. mata berakomodasi pada jarak 20 cm

2. Seorang penderita presbiopi dengan titik dekat 75 cm. Agar dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm), orang itu harus memakai kacamata dengan ukuran..... Pembahasan Data: PPN= 25 cm PP = 75 cm P =.....

Yang ditanyakan rabun dekatnya, rabun jauhnya tidak ditanya, sehingga

3.Sebuah mikroskop memiliki jarak titik api obyektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakkan di bawah obyektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamat dilakukan tanpa akomodasi. Jika pengamat bermata normal maka perbesaran total mikroskop bernilai.PembahasanData dari soal adalah:fob= 2 cmsob= 2,2 cmd = 24,5 cmMata Tidak BerakomodasiM =.....Menentukan jarak bayangan obyektif

Menentukan panjang fokus lensa okuler untuk mata tidak berkomodasi:d = s'ob+ fok24,5 = 22 + fokfok= 24,5 22 = 2,5 cmSehingga perbesaran mikroskop:

Catatan:PP = punctum proximum = titik dekat mataSebagian literature menggunakan istilah Snuntuk PP.4. Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 75 cm dan jarak fokus okuler 5 cm. Tentukan perbesaran sudut teleskop dengan mata berakomodasi pada jarak 25 cm! Pembahasanfob = 75 cmfok = 5 cmS'ok = 25 cmM =........Dengan ru rumus teropong untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu:

Menentukan jarak bayangan dari lensa okuler dulu:

Jadi perbesarannya:

BAB 4PENUTUP4.1 KESIMPULANAlat optikadalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, diantaranya cermin , lensa, dan prisma.Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan pembiasan cahaya. Beberapa alat optikantara lain mata, lup, mikroskop, dan teropong4.2 SaranSaran yang dapat penulis sampaikan ialah agar pembaca dapat mengetahui betapa pentingnya alat-alat optikbagi kehidupan manusia.

DAFTAR PUSTAKATri Widodo.2009. FISIKA untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional.

Alamat situs:http://fisikastudycenter.com/rumus-fisika/345-rumus-teropong-bumi-dan-teropong-panggunghttp://id.wikibooks.org/wiki/Rumus-Rumus_Fisika_Lengkap/Alat_optikhttp://fisikastudycenter.com/fisika-x-sma/9-alat-optik-luphttp://fisikastudycenter.com/fisika-x-sma/247-alat-optik-kacamata-10-sma