ALAT OPTIK
Abdul Ghofur ( 113184211)
Nursanti H. R (113184214)
S1 PENDIDIKAN FISIKA
NON REGULER 2011
FAKULTAS
MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS
NEGERI SURABAYA
ABSTRAK
Dari percobaan yang telah kami lakukan
dengan judul alat optic. Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa optik
untuk melakukan fungsinya. Tujuan dari percobaan ini adalah mengetahui prinsip
kerja lup, prinsip kerja kamera dan prinsip kerja mikroskop . Percobaan
dilakukan dengan memanipulasi s jarak benda pada mikroskop, pada kamera s’ jarak bayangan dan pada lup s jarak
benda. Hasil yag diperoleh untuk perbesaran lup pada mata berakomodasi maksimum
(d=0) cm Ma=(9,62±0,44) kali, mata berakomodasi maksimum (d=4)cm
sebesar Ma=(16,5±0,58) kali. Hasil percobaan untuk perbesarn lup
pada mata tidak berakomodasi (d=0) cm perbesaran Ma= (7,78±4,3x 102)
kali dan untuk mata tidak berakomodasi untuk (d=4)cm perbesaran Ma=(12,33±4,2x102)
kali. Hasil percobaan untuk mengetahui titik fokus kamera f rata-rata =
(9,49 ± 0,07)cm, dan pada percobaan mikroskop perbsaran total Mtotal= (-1,53±0,38) kali untuk mata tidak
berakomodasi. Pada prinsip keja lup sifat bayangan yang terbentuk adalah maya,
terbalik dan diperbesar, pada prinsip kerja kamera bayangan bersifat nyata,
terbalik dan diperkecil dan pada prinsip kerja mikroskop sifat bayangan yang
terbentuk nyata, terbalik, dan diperbesar pada lensa objektif dan pada lensa
okuler sifat bayangan yang terbentuk maya, terbalik dan perbesar.
Kata kunci: mata berakomodasi maksimum dan
mata tidak berakomodasi
BAB
I
PENDAHULUAN
Mungkin
beberapa di antara kita harus memakai kacamata agar dapat melihat dengan baik.
Orangtua kita mungkin juga berkacamata. Kacamata adalah alat bantu bagi
seseorang yang memiliki kelainan pada matanya. Kacamata termasuk alat optik .
Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa optik untuk melakukan fungsinya
dalam membantu kegiatan tertentu. Sebenarnya, mata kita juga disebut sebagai alat optik. Alat optik
lain yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari-hari adalah kamera. Pernahkah
kita menggunakan kamera untuk memotret sebuah peristiwa?
Dengan
kamera, kita dapat memindahkan keadaan nyata di sekitar kita ke dalam lembaran
film, lalu memperbanyaknya dalam bentuk gambar di atas kertas. Gambar hasil
pemotretan akan persis sama dengan kenyataan
Penerapan
cermin dan lensa dalam kehidupan sehari-hari adalah pada peralatan optik. Pada
parktikum kami digunakan lensa objektif sebagai indukator alat optik. Asas
kerja alat optik seperti yang mana kita ketahui adalah berhubungan erat dengan
sifat-sifat cahaya, terutama menyangkut pembiasan pada lensa, Tujuan dari
percobaan yang kami lakukan adalah untuk mengetahui prinsip kerja alat optik
yaitu prinsip kerja pada kamera, prinsip kerja pada mikroskop dan prinsip kerja
pada lup dan mencari nilai perbesaran
dari mikroskop dan lup serta mencari
titik fokus pada kamera.
Untuk
memahami pembahasan tentang alat optik berhubungan dengan cahaya, cermin, lensa,
serta pembentukan bayangan. Maka dilakukan praktikum O-4 dengan judul “Alat Optik”.
BAB II
KAJIAN TEORI
Alat
optik adalah
alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik,
misalnya cermin, lensa, atau prisma. Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan
dan atau pembiasan cahaya. Ada beberapa alat optik antara lain kamera, lup,
mikroskop, teleskop, proyektor
Lup ( Kaca Pembesar)
Lup digunakan untuk melihat benda yang
kecil yang tidak dapat di lihat mata secara langsung. Lup menggunakan lensa
cembung (lensa positf) untuk memprbesar objek menjadi bayangan sehingga dapat
dilihat dengan jelas.
Bayangan yang terbentuk oleh lup bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Pada
penggunaanya lup diletakkan di depan mata dan benda yang akan di amati
diletakkan diantara lensa dan titik fokusnya. Dengan mengubah-ubah jarak benda,
bayangan maya yang terbentuk diusahakan agar ada pada jarak yang paling jelas
dan dapat dilihat mata normal, yaitu pada jarak baca yang biasanya 25 cm.
Lup dapat digunakan dengan mata
berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi, berikut ulasannya:
Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi
Maksimum
Digunakan untuk mendapatkan perbesaran
bayangan yang diinginkan agar mata berakomodasi maksimum, bayanagn yang
terbentuk harus terletak di titk dekat mata. Dengan demikian s’= - Sn dengan
Demikian x=Sn dari sub subtitusi nilai tersebut diperoleh persamaan:
Ma =
+ 1………………per
1
Dengan:
Ma : pebesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum (kali)
Sn : jarak titk dengan mata pengamat (25 cm)
f : titk fokus pada lup (cm)
Perbesaran Lup untuk Mata Tidak
Berakomodasi
Menggunakan
lup dalam keadaan mata berakomodasi maksimum akan membuat mata menjadi cepat
lelah. Agar mata tidak cepat lelah, maka lup digunakan dengan mata tidak
berakomodasi. Caranya adalah dengan menempatkan benda dititik fokus lensa
sehingga sinar-sinar yang mengenai mata adalah sejajar, untuk mendapatkan
bayangan dengan perbesaran yang diinginkan dalam keadaan mata tidak
berakomodasi, bayangan yang terbentuk harus berada sangat jauh di depan
lensa ( jarak tak hinngga) dalam hal ini
objek harus berada di titik fokus lensa (s=f), dengan perbesaran angular (perbesaran
sudut) untuk mata tidak berakomodasi. Perbesaran angular (Ma)
didefinisikan sebagai perbandingan antara ukuran angular benda yang dilihat
dengan menggunakan alat optik (β) dan ukuran angular banda yang dilihat tanpa
menggunakan alat optik (α), perbesaran mata tanpa berakomodasi :
Ma=
……………per 2
Dengan :
Ma=
perbesaran untuk mata berakomodasi (kali)
β =
angular menggunakan alat optik
Sn
= jarak titk dengan mata pengamat (25 cm)
f =
titk fokus pada lup (cm)
Perbesaran angular pada lup
Gambar
1a. Perbesaran bayangan mata berakomodasi maksimum
Gambar 1b. Perbesaran bayangan mata tak berakomodasi
Kamera
Kamera adalah alat optik yang dikenal dan
di pakai secara luas dimasyarakat .Kamera adalah alat optik yang berguna untuk
menghasilkan gambar melalui proses fotografi, yaitu proses menghasilkan gambar
dengan cahaya pada film. Pada kamera terdapat sebuah lensa cembung untuk
membiaskan sinar dari benda hingga bayangan yang jatuh di film sebagai layar.
Benda yang akan dipotret ditempatkan pada jarak lebih besar daripada 2 f
(2 kali jarak titik api) di depan lensa. Hal ini dimaksud bahwa bayangan akan
jatuh antara f dan 2 f 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 celluloid, pelat itu dilapisi gerak 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. Dan perbedaan antara kamera dan mata adalah
sebagai berikut:
Pembeda
|
Kamera
|
Mata
|
Cara memfokuskan bayangan
|
Memaju mundurkan lensa kamera
|
Lensa mata berakomodasi
|
Alat pengatur cahaya
|
Diafragma
|
Pupil
|
Tempat jatuhnya bayangan
|
Pelat film
|
Selaput retina
|
Mikroskop
Mikroskop adalah alat optik untuk mengamati
benda-benda yang sangat kecil (mikro), misalnya bakteri, dan kuman-kuman.
Meskipun menurut perhitungan perbesaran lup dapat ditingkatkan dengan
memperkecil jarak fokus (f) lup, pada f yang sangat kecil terjadi cacat yang
cukup parah sehingga bayangan yang terbentuk sangat berbeda dengan benda itu
untuk perbesaran yang lebih tinggi digunakan mikroskop
Pada dasarnya mikroskop menggunakan dua
buah lensa yang diletakkan pada satu sumbu utama bersama, dengan jarak satu
sama lain yang dapat dubah-ubah. Salah satu lensa yang dihadapkan pada benda
yang hendak diamati disebut lensa objektif, sedangkan lensa okuler berada di
depan mata pengamat, lensa objektif memiliki jarak fokus yang lebih pendek dari
lensa okuler.
Gambar 3a. Pembentukan bayangan pada
mikroskop
Benda yang akan diamatidiletakkan didepan
lensa objektif diantara fob dan 2fob atau ( fob < sob < 2fob). Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif adalah pada
A1, yang bersifat nyata,
terbalik, dan diperbesar. A1, dipandang sebagai benda oleh lensa okuler
(fok). Agar A1, diperbesar maka A1, harus terletak didepan lensa okuler diantara
titik optic O dan jarak fokus okuler (fok), jadi lensa okuler berfungsi seperti
lup. Bayangan A2 akhir yang dibentuk oleh lensa okuler bersifat
maya, terbalik, dan diperbesar terhadap arah benda semula
Jika mikroskop digunakan pada mata tidak
berakomodasi ( dengan titik jauh berada di titik tak berhingga),makai tu
berarti bayangan dari lensa okuler harus terletak di depan lensa okuler sejauh
titik jauh mata pengamat, yaitu tak terhingga. Ini akan memberikan jarak benda
okuler sama dengan jarak fokus okuler.
S’ok= ~ memberikan Sok=
fok
Perbesaran mikroskop untuk lensa okuler
berfungsi seperti lup, yaitu 0 < sok ≤ fok, maka rumus perbesaran okuler Mok persis rumus perbesaran
angular lup yaitu:
Mata berakomodasi maksimum
Mok =
+ 1………….per 4
Mata tidak berakomodasi
Mok
=
…………….per 5
dengan:
Mok = perbesaran pada
lensa okuler (kali)
Sn = jarak titk dengan mata pengamat (25 cm)
fok =
fokus okuler (cm)
Panjang
mikroskop adalah jarak antara lensa objektif dan lensa okuler mikroskop. Pada
sebuah mikroskop bayangan dari lensa objektif merupakan benda dari lensa
okuler. Secara umum dinyatakan sebagai berikut:
Panjang mikroskop:
X = s’ob
+ sok……………per6
dengan :
s’ob = jarak bayangan objektif (cm)
sob = jarak benda objektif (cm)
Untuk
lensa objektif, perbesaran yang dialami benda adalah perbesaran linier, sehingga
rumus perbesaran objektif Mok persis sama dengan rumus perbesaran
linier lensa yaitu
Mob=
= -
………..per 7
dengan:
h’ob
= tinggi bayangan (cm)
hob = tinggi benda (cm)
s’ob
= jarak bayangan objektif (cm)
sob
= jarak benda objektif (cm)
Perbesaran
total mikroskop (M) adalah hasil kali antara perbesaran objektif dan okuler
M = Mob x Mok……………per
8
BAB II
METODE PERCOBAAN
Rancangan Percobaan
Gambar 4a. Rancangan percobaan pada lup
Gambar 4b. Rancangan percobaan pada kamera.
Gambar 4c. Rancanagan percobaan pada
mikroskop
Alat dan Bahan
Lensa optik
: 2 buah
Lilin
: 1 buah
Layar : 1 buah
Bangku optik : 1 set
Mistar
: 1 buah
Statif Klem
: 1 set
Benda : 1 buah
Variabel Percobaan
Variabel
manipulasi :
s’(kamera),s’(mikroskop), mata pengamat(
pada kondisi mata berakomodasi maksimum dan tidak berakomodasi) untuk lup
Variabel
respon :
s(kamera), s’(mikroskop),s (lup )
Variabel
kontrol :
lensa (kamera), x(mikroskop), d(lup)
Langkah Percobaan
Lup:
Atur
lensa positif dengan menjepitnya pada
klem sedemikian hingga lensa dapat dinaik turunkan pada batang statif.
Sesuaikan tinggi (posisi) lensa terhadap atas meja agar mata pengamat tepat di
atas lensa ( lihat gambar 4a).Posisi lensa diatur sedekat-dekatnya dengan mata
pengamat (d=0) naik-turunkan lensa hingga huruf terlihat jelas. Pada posisi
demikian jarak lensa ke objek adalah s. Kemudian geser posisi mata dari lensa
sejauh d, atur jarak lensa ke objek agar huruf terlihat jelas. Selanjutnya ukur
s dan dari data tersebut ditentukan nilai perbesarannya
Kamera
Meletakkan
objek, lensa seperti gambar 4b. dengan s’ diusahakan tetap, geser jarak benda
(s) hingga diperoleh bayangan yang diperkecil dan jelas, ukur s’ dan s.
Melakukan langkah diatas dengan kondisi berbeda baik s maupun s’. Selanjutnya
ditentukan jarak fokus lensa tersebut
Mikroskop
Buat susunan seperti gambar 4c, setelah
terbentuk bayangan dengan jelas pada layar, beri tanda pada posisi layar dan selanjutnya
ambil layar tersebut. Letakkan okuler hingga terjadi susunan gambar seperti
gambar 4c. Dalam posisi objektif tetap, okuler diatur hingga layar dapat
menangkap bayangan dengan jelas. Perhatikan bahwa jarak olkuler dan objektif
sama sengan x sehingga sok = x- s’obj. Ulangi langkah 1dan langkah 2, untuk
kondisi berbeda. Kemudian ditentukan perbesaran system mikroskop tersebut
BAB IV
DATA dan ANALISIS
Data
Percobaan pada Kamera
No
|
( s ± 0,1 ) cm
|
( s’± 0,1 ) cm
|
1
|
27,6
|
15
|
2
|
20,8
|
18
|
3
|
18,1
|
21
|
4
|
15,7
|
24
|
5
|
14,6
|
27
|
6
|
13,1
|
30
|
7
|
13,0
|
33
|
Percobaan pada Mikroskop
No
|
(sobj ± 0,1)cm
|
( s’obj ± 0,1)cm
|
( x ± 0,1) cm
|
1
|
18
|
21,0
|
62
|
2
|
17
|
22,2
|
62
|
3
|
16
|
24,1
|
62
|
4
|
15
|
25,3
|
62
|
5
|
14
|
29,1
|
62
|
6
|
13
|
33,0
|
62
|
7
|
12
|
38,8
|
62
|
Percobaan Lup
No
|
Akomodasi Maksimum
|
Tanpa Akomodasi
|
||
s(d=0) cm
|
s(d±0,1)
untuk d= 4
|
s(d=0)cm
|
s(d±0,1)
untuk d= 4
|
|
1
|
2,2
|
1,6
|
2,7
|
1.9
|
2
|
2,4
|
1,5
|
2,9
|
1,7
|
3
|
2,5
|
1,7
|
3,0
|
1,8
|
4
|
3,1
|
1,5
|
3,0
|
1,9
|
5
|
2,9
|
1,5
|
3.2
|
2,1
|
6
|
2,9
|
1,6
|
2,9
|
1.9
|
7
|
2,7
|
1,8
|
2,8
|
2,2
|
Analisis
Dari
data percobaan kamera tersebut dapat dianalis untuk menentukan titik fokus pada
kamera (f) dengan memanipulasi s’ yaitu jarak bayangan. Kemudian dan substitusi
nilai-nilai data diperoleh nilai rata-rata untuk titik fokus kamera f rata-rata
= (9,49 ± 0,07)cm dengan menggunakan formulasi
Berikut tabel data perhitungan setelah
dianalisis
Dari data percobaan Mikroskop dapat dianalisis untuk mengetahui
total (M) dengan memanipulasi s yaitu jarak benda. Selanjutnya dengan perumusan
M=Mob x Mok, denngan demikian dapat dicari nilai Mob dan Mok. Pada Mob =
serta Mok
=
dengan
sok sebab pada praktikum kami mikroskop digunakan pada mata
tanpa akomodasi. Dari substitusi nilai-nilai pada data dengan persamaan diatas
diperoleh nili perbesaran total (M) rata-rata sebesar :
M= (1,53±0,38) kali
No
|
(sobj ± 0,1) cm
|
Mok kali
|
Mob kali
|
Mtotal
|
1
|
41,0
|
0,60
|
-1,16
|
-0,70
|
2
|
39,8
|
0,62
|
-1,30
|
-0,80
|
3
|
37,9
|
0,65
|
-1,50
|
-0,90
|
4
|
36,7
|
0,68
|
-1,68
|
-1,14
|
5
|
32,9
|
0,75
|
-2,07
|
-1,55
|
6
|
29,0
|
0,86
|
-2,53
|
-2,18
|
7
|
23,2
|
1,07
|
-3,23
|
-3,45
Dari
data pecobaan lup dapat di analisis untuk mengetahui perbesaran dengan mata
berakomoddasi maksimum dan tanpa akomodasi.Pada dengan s(d=0) cm dan untuk
s(d=4).Dengan formulasi perumusan Hukum Gauss
|
No
|
(s±0,1)
|
(s’±0,1)
|
(f±0,1)
cm
|
1
|
27,6
|
15
|
9,72
|
2
|
20,8
|
18
|
9,64
|
3
|
18,1
|
21
|
9,72
|
4
|
15,7
|
24
|
9,49
|
5
|
14,6
|
27
|
9,47
|
6
|
13,1
|
30
|
9,11
|
7
|
13,0
|
33
|
9,32
|
engan hasil sebagai berikut:
1 Ma
untuk mata berakomodasi maksimum pada s(d=0) cm Ma=(9,62±0,44) kali;
2. Pada mata berakomodasi maksimum (d=4) cm sebesar Ma=(16,5±0,58)
kali; 3. Pada mata tidak berakomodasi untuk (d=0) cm perbesaran Ma=
(7,78±4,3x 102) kali dan 4. Pada mata tidak berakomodasi untuk (d=4)cm
perbesaran Ma= ( 12,33±4,2x102) kali.
Berikutt
tabel analisis perhitungan perbesar
BAB V
PENUTUP
Diskusi
Dari
percobaan yang telah kami lakukan, kami akan mendiskusikan dari rumusan masalah
mengenai prinsip kerja yang berbeda antara Lup, Mikroskop, dan Kemera.
Mikroskop terdiri susunan dua lensa cembbung lensa objektif dan lensa okuler
fok > fob dengan bayangan nyata,terbalik, dan diperbesar
Sedangkan pada lensa okuler bersifat
maya, terbalik, dan diperbesar. Pada
kamera prinsip kerja persis seperti prinsip kerja mata antara film dan re
retina menghasilkan bayangan nyata, terbalik dan diperkecil, sedangkan pada lup
prinsip kerjanya menggunakan konsep perbesaran angular (Ma) antara
ukuran anguler benda dengan menggunakan alat optik (β) dan terdiri atas sebuah
lensa cembung yang menghasilkan bayangan maya,terbalik, dan diperbesar
Dari
percobaan yang telah kami lakukan, kesimpilan dari percobaan yang telah kami
lakukan yaitu bahwa alat optik menerapkan prinsip dari sifat cahaya sweperti
pemantulan dan pembiasan..Mata berakomodasi maksimum yaitu kondisi mata untuk
keadaan lensa mata secembung-cembungnya dengan titik fokusnya. Sedangakan mata
tidak berakomodasi untuk kondisi lensa mata sepipih-pipihnya dengan titik
fokusnya. Hasil perhitungan untuk perbesaran dari mata lup, mata berakomodasi
maksimum(d=0)cm adalah Ma =(9,62±0,44) kali, dan mata berakomodasi maksimum (d=4)cm Ma =(16,53
± 0,58) kali. Dan pada mata tidak berakomodasi yaitu (d=0)cm Ma
=(7,78±4,3x 102) kali dan mata tidak berakomodasi (d=0) cm Ma=
(12,33±4,2x102) kali
Hasil
perhitungan untuk titik fokus kamera f rata-rata = (9,49 ± 0,07) dan
percobaan mikroskop dengan perbesaran total Mtot= (-1,53±0,38)
kali
SARAN :
Untuk percobaan alat optik ini di perlukan pemahaman konsep untuk mata
berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi
DAFTAR PUSTAKA
Tim Fisika Unesa.2012.Panduan Praktikum Fisika dasar II.Surabaya: Unipress.
Zemansky Sears.1985. Fisika Universitas II.Jakarta: Binacipta
Kangian,Marthen.2004.Fisika SMA.Jakarta: Erlangga.
Kertiasa Nyoman.1995.Fisika SMU.Jakarta: Pusat Perbukuan DEPDIKNAS
http://wennyphysic.blogger.com
Surabaya Time