modul optik
TRANSCRIPT
-
8/12/2019 Modul Optik
1/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 1
ata merupakan alat optik yang terpenting bagi manusia, tetapi daya
penglihatan mata manusia sangatlah terbatas. Oleh karena itu, dibuatlah alat-
alat optik lain untuk membantu manusia, misalnya untuk melihat benda-benda
yang jauh letaknya, manusia menggunakan alat bantu teropong, untuk
nmengamati benda-benda kecil manusia menggunakan lup. Berikut ini akan di jelaskan
mengenai mata dan beberapa jenis alat optik yang lain dan cara kerja masing-masing.
A. MATAMata adalah alat indra manusia yang digunakan untuk melihat. Di bawah ini akan kita
pelajari bagian-bagian mata dan cara kerja mata secara optis.
1. Bagian-bagian mataa. Kornea mata yaitu selaput (lapisan) luar bola
mata yang tidak berwarna (bening). Fungsinya
untuk menerima rangsangan cahaya dan
meneruskan ke bagian mata yang lebih dalam.
Kornea mata selalu dibasahi oleh air mata agar
tetap bersih.
b. Irisadalah lapisan di depan lensa mata yang berwarna. Fungsi iris adalah untuk mengaturukuran pupil.
c. Pupil adalah celah bundar di tengah iris. Fungsinya mengatur cahaya yang masuk kemata.
d. Lensa matayaitu benda bening di dalam bola mata yang berbentuk cembung. Fungsinyaadalah meneruskan dan memfokuskan cahaya atau bayangan benda agar tepat jatuh pada
retina. Ketebalan lensa dapat berubah-ubah. Jika mata melihat benda-benda yang dekat,
lensa mata menjadi cembung. Sebaliknya jika mata melihat benda-benda yang jauh, lensa
mata akan menjadi pipih. Kemampuan lensa mata untuk menjadi cembung dan menjadi
pipih disebut daya akomodasi.
e. Retina adalah lapisan terdalam dari dinding bola mata. Berfungsi sebagai layar penerimabayangan benda. Lapisan retina yang mengandung sel-sel peka cahaya disebut bintik
kuning, sedangkan sel-sel yang yang tidak peka terhadap sel cahaya disebut bintik buta.
M
-
8/12/2019 Modul Optik
2/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 2
f. Aqueous humour adalah cairan yang terdapat diantara kornea dan lensa mata. Vitreoushumourterdapat diantara lensa mata dan retina. Kedua cairan tersebut berfungsi memberi
bentuk dan kekukuhan pada mata.
2. Pembentukan bayangan pada mataProses pembentukan bayangan pada mata adalah cahaya
yang masuk ke mata kemudian di biaskan oleh lensa mata,
sehingga terbentuk bayangan pada retina. Bayangan yang
terbentuk pada retina bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.
Kesan bayangan ini kemudian diteruskan oleh saraf mata
menuju ke otak, kemudian otak mengubah kesan bayangan tersebut, sehingga kita melihat
benda seperti aslinya.
Di depan telah dibahas mengenai daya akomodasi, keadaan mata tidak berakomodasi
yaitu pada saat otot mata dalam keadaan istirahat. Hal ini terjadi bila mata melihat benda
yang letaknya jauh tak terhingga dan bayangan tepat jatuh di retina. Suatu titik terjauh
dari mata yang masih dapat terlihat dengan mata tidak berakomodasi disebut titik jauh
atau punctum remotum. Sedangkan titik paling dekat mata yang masi dapat dilihat jelas
oleh mata yang berakomodasi maksimum disebut titik dekat ataupuncutum proximum
3. Cacat mataMata dengan titik dekat (PP) 25 cm dan titik jauh (PR) di tak terhingga disebut dengan
mata normal. Apabila batas penglihatan diluar batas penglihatan mata normal, dikatakan
mata tersebut mengalami cacat mata.
a. Daya akomodasi mata berkurang, sehingga titik jauh (PR) dan letak titik dekat(PP) mata menjadi bergeser.
b. Titik dekat dan titik jauh mata letaknya tidak biasa, karena kelainan bentuk bolamata.
-
8/12/2019 Modul Optik
3/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 3
Cacat mata dapat dibedakan menjadi :
1. Rabun jauh atau miopiCacat mata miopi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat benda-benda
ditempat yang jauh dengan jelas, sehingga disebut juga rabun jauh.
Cacat miopi disebabkan lensa mata tidak dapat memipih secara normal, sehingga bila
mata tidak berakomodasi, cahaya sejajar yang datang dari tempat yang jauh akan
membentuk bayangan di depan retina.
Penderita cacat mata miopi dapat ditolong dengan memakai kaca mata cekung atau
negatif. Sebelum mencapai mata, berkas cahaya datang yang sejajar oleh lensa cekung
dijadikan divergen / menyebar, sehingga lensa mata dapat membentuk bayangan yang
tepat jatuh pada retina.
Kekuatan kacamata negatif yang dipakai dihitung dengan :
PR (punctum remotum/ titik jauh mata) dalam meter
2. Rabun dekat atau hipermetropiCacat mata hipermetropi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat benda
yang letaknya dekat dengan jelas, sehingga disebut juga rabun dekat.
Pada cacat hipermetropilensa mata tidak dapat berakomodasi sebagaimana mestinya,
sehingga berkas cahaya benda yang datang dari dekat membentuk bayangan di belakang
retina.
Penderita cacat mata hipermetropidapat ditolong dengan memakai kacamata cembung
atau positif. Sebelum mencapai mata, berkas cahaya dari benda yang dekat dijadikan
convergen / mengumpul oleh lensa cembung, sehingga lensa mata dapat membentuk
bayangan yang tepat jatuh pada retina.
P=
-
8/12/2019 Modul Optik
4/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 4
Kekuatan kacamata positif dapat ditentukan dengan rumus :
PR (punctum proximum/ titik dekat mata) dalam meter
Hipermetropi biasanya diderita oleh orang-orang yang sering melihat benda yang
letaknya jauh, misalnya penerbang / pilot dan pelaut / nelayan.
3. Mata tua ataupresbiopiPresbiopi adalah penglihatan yang tidak normal yang disebabkan karena daya
akomodasi mata berkurang. Berkurangnya daya akomodasi dapat disebabkan karena otot-
otot sudah melembek.
Penderita presbiopi dapat diptolong dengan memakai kacamata berlensa biconfek /
kacamata berlensa rangkap, yaitu lensa cekung di bagian atas untuk melihat benda-benda
yang jauh dan lensa cembung di bagian bawah untuk melihat benda-benda yang dekat.4. Astigmatis
Astigmatis adalah kelainan mata yang tidak dapat melihat garis vertikal lebih jelas
daripada garis horizontal. Cacat mata ini disebabkan karena kelengkungan kornea yang
berkurang sempurna. Akibatnya berkas-berkas sinar yang datang dari benda-benda dengan
kemiringan yang berbeda-beda di retina. Apabila penderita astigmatismelihat sekumpulan
garis maka garis-garis vertikal akan tampak lebih jelas dan garis-garis horizontal akan
tampak kabur. Cacat mata ini dapat diatasi dengan memakai kacamata silindris,karena
dengan menggunakan kacamata silindris berkas-berkas sinar dari garis vertikal maupun
horizontal akan difokuskan pada satu titik di retina.
B. BEBERAPA JENIS ALAT OPTIKSetelah mempelajari mata sebagai alat optik, pada sub bab ini akan dipelajari
beberapa alat-alat optik selain mata
= 1
-
8/12/2019 Modul Optik
5/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 5
1. Kamera
Kejadian-kejadian yang berkesan biasanya diabadikan dalam
bentuk gambar dengan alat yang disebut kamera. Bagaimana
cara kerja kamera sehingga dapat merekam kejadian-kejadian
tersebut?
a. Bagian-bagian kameraSebuah kamera terdiri atau tersusun lensa cembung, diafragma, cincin pemfokus dan
film yang diletakkan dalam kotak tertutup (gelap).
(1)Lensa cembungbefungsi untuk membentuk bayangan.(2)Filmberfungsi untuk menangkap bayangan yang dibentuk lensa cembung.(3)Cincin pemfokusyaitu bagian yang berfungsi untuk mengatur atau mengubah-ubah
jarak lensa sesuai dengan jarak benda yang difoto agar terbentuk bayangan jelas
pada film. Pada sebagian kamera, cincin pemfokus tidak ada.
(4)Diafragma yaitu bagian yang membentuk celah untuk mengatur banyaknyaintensitas cahaya yang mengenai film.
b. Proses pembuatan gambar
Kamera dan mata memiliki kesamaan
dalam hal diagram pembentukan bayangan.
Bayangan yang dibentuk lensa kamera
dijatuhkan pada film (seakan-akan retina)
yang terletak di antara F, dan 2F. Bayangan
yang dihasilkan adalah nyata, terbalik, diperkecil. Bayangan yang ada akan mengubah
struktur lapisan perak bromide yang akan menjadi gambar benda yang terekam setelah
melalui proses pencucian film hingga dihasilkan film negative (klise). Kemudian melalui
proses tertentu diperoleh gambar dalam kertas fotografi.
-
8/12/2019 Modul Optik
6/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 6
2. LupLup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang
digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih
besar dan jelas. Pada lup, benda diletakkan di antara objek dan
fokus sehingga bayangan yang terbentuk di depan lensa bersifat maya, tegak, diperbesar.
Jika bayangan yang dibentuk lup berada di titik dekat mata, mata akan melihatnya dengan
berakomodasi maksimum. Sebaliknya, jika mata ingin mengamati benda dengan
menggunakan lup dalam keadaaan relaks tanpa akomodasi, benda harus diletakkan tepat
di titik fokus lup.
Berikut ini adalah pembentukan bayakngan pada lup :
3. Mikroskop
Mikroskopadalah alat optik yang digunakan untuk mengamati
benda-benda sangat kecil agar tampak lebih besar. Mikroskop
sederhana terdiri dari 2 buah lensa cembung yang mempunyai
jarak fokus pendek. Lensa cembung yang menghadap benda di
sebut lensa obyektif, dan lensa cembung yang menghadap ke mata
di sebut lensa okuler.
Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif adalah nyata, terbalik, diperbesar,
sedangkan sifat bayangan terakhir yang dibentuk oleh lensa okuler, adalah maya, terbalik,
diperbesar.
-
8/12/2019 Modul Optik
7/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 7
Berikut adalah pembentukan bayangan pada mikroskop :
4. TeropongSering disebut juga teleskop adalah alat untuk mengamati benda-benda di darat,
ataupun angkasa yang letak jauh agar benda-benda tersebut tampak lebih dekat dan jelas.
Jenis teropong :a. Teropong bintang
Alat untuk mengamati benda-benda luar angkasa seperti
bintang, bulan, dan planet-planet lainya. Teropong bintang
termasuk teropong bias, disebut juga teropong astronomi
digunakan untuk mengamati benda-benda di langit seperti
bintang, bulan, planet dan benda lainnya. Teropong ini
menggunakan dua buah lensa yaitu lensa obyektif dan lensa okuler. Jarak fokus lensa
obyektif lebih besar dari pada jarak fokus lensa okuler.
b. Teropong bumi
Di gunakan untuk melihat dengan jelas benda-benda di
permukaan bumi. Sebagai teropong bias, teropong ini
menggunakan dua buah lensa ( obyektif dan okuler) dan
sepasang prisma sikusiku sama kaki untuk membalikkan
bayangan.
-
8/12/2019 Modul Optik
8/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 8
c. Periskop
Periskop adalah alat optik yang biasa digunakan oleh
awak kapal selam untuk mengamati benda-benda yang ada
di atas permukaan laut dan untuk mengintai kapal-kapal
musuh yang terdapat di permukaan laut. Komponen
periskop terdiri dari dua buah lensa cembung (obyektif dan
okuler) serta dua cermin cembung atau prisma.
5. Proyektor slideAlat yang digunakan untuk memproyeksikan gambar pada layar.
Jenis -jenis proyektor
a. Diaskopyaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tembus cahaya, contoh;
proyektor slide, proyektor film, over head proyektor (OHP).
b. Episkop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus cahaya,
misalnya kartu bergambar
Latihan
Untuk memperdalam pemahaman Anda mengenai materi di atas, kerjakanlah latihan berikut!
1. Sebutkan bagian-bagian mata beserta fungsinya.2. Apakah yang di maksud daya akomodasi?3. Jelaskan yang di maksud astigmatis.4. Seorang penderita miopi mempunyai titik jauh 150 cm. berapakah kekuatan lensa
kacamata yang di pakai orang tersebut agar dapat melihat pada jarak yang normal?
5.
Titik dekat seorang anak 125 cm. agar titik dekatnya menjadi 25 cm, berapakahkekuatan lensa kacamata yang digunakan untuk membantu anak tersebut?
6. Jelaskan bagian-bagian kamera.7. Jelaskan proses pembentukan bayangan pada mikroskop.8. Bagaimana susunan lensa pada teropong bumi?9. Bagaimana proses terbentuknya bayangan pada periskop?10.Jelaskan jenis-jenis proyektor.
-
8/12/2019 Modul Optik
9/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 9
etunjuk jawaban latihana. Untuk soal nomor 1, 2 dan nomor 3, coba Anda perhatikan lagi uraian tentang mata.
b. Untuk soal nomor 4 dan nomor 5, Anda lihat rumus kekuatan lensa kacamata miopidan hipermetropi.
c. Untuk soal nomor 6, Anda lihat lagi uraian tentang kamera.d. Untuk soal nomor 7, Anda lihat uraian tentang mikroskop.e. Untuk soal nomor 8, Anda lihat uraian tentang teropong.f. Untuk soal nomor 9, Anda perhatikan lagi uraian tentang teleskop.g. Untuk soal nomor 10, coba Anda lihat lagi uraian tentang proyektor.
-
8/12/2019 Modul Optik
10/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 10
Alat-alat Optik
Mata
Kamera
Lup
Mikroskop
Teropong
Proyektor
Bagian bagian mata dan fungsi nya1. Kornea, menerima rangsangan cahaya dan meneruskannya
ke bagian mata yang lebih dalam
2. iris, mengatur ukuran pupil.
3. Pupil, mengatur cahaya yang masuk ke mata
4. Lensa mata, meneruskan dan memfokuskan cahaya atau
bayangan benda agar tepat jatuh pada retina.
5. Retina, layar penerima bayangan benda
6.Aqueous humour memberi bentuk dan kekukuhan pada
mata.
Prinsip kerja mataBayangan yang terbentuk
pada retina bersifat nyata,
terbalik, dan diperkecil
Macam macam cacatmata1.Rabun jauh atau miopi2.Rabun dekat atau
hipermetropi
3.Mata tua ataupresbiopi
agian bagian kamera
lensa cembung, diafragma, cincin pemfokus
dan film
Prinsip kerja kamera
Bayangan yang dihasilkan adalah nyata,
terbalik, diperkecil
Prinsip kerja lup
Byangan yang di bentuk maya, tegak, di perbesar.
Bagian bagian mikroskop
Mikroskop sederhana terdiri dari 2 buah lensa
cembung yang mempunyai jarak fokus pendek.
Prinsip kerja mikroskop
Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektik
adalah nyata, terbalik, diperbesar, sedangkan
sifat bayangan terakhir yang dibentuk oleh
lensa okuler, adalah maya, terbalik,
di erbesar.
Macam macam teropong
Teropong bintang, Teropong bumi, Periskop.
Macam macam proyektora. Diaskop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tembus cahay, contoh; proyektor slide,
proyektor film, over head proyektor (OHP).
b. Episkop yaitu proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus cahaya, misalnya kartu
bergambar
Rangkuman
-
8/12/2019 Modul Optik
11/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 11
Tes formatif
Pilih lah satu jawaban yang tepat !1. Bagian mata yang berupa selaput tidak berwarna adalah
a. Irisb. Korneac. Pupild. Retina
2. Bagian mata yang berfungsi mengatur cahaya yang masuk ke mata adalaha. Iris
b. Korneac. Pupild. Retina
3. Kemampuan lensa mata untuk menjadi cembung dan pipih disebuta. Punctum proximumb. Punctum remotumc. Daya akomodasid. Akomodasi maksimum
4. Mata kita dapat melihat benda dengan jelas apabila bayangan benda jatuh dia. Iris
b. Kornea matac. Retinad. Pupil
5. Bayangan benda yang di bentuk saat mata melihat benda adalaha. Maya, terbalik, diperbesar
b. Maya, tegak, diperkecilc. Nyata, tegak, diperbesard. Nyata, terbalik, diperkecil
6. Saat mata berakomodasi maksimum, benda dalm jarak terdekat tertentu masihdapat di lihat jelas. Jarak benda itu disebut
a. Titik jauhb. Titik normal
-
8/12/2019 Modul Optik
12/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 12
c. Punctum remotumd. Punctum proximum
7. Cacat pada mata disebabkan karenaa. Daya akomodasi bertambah
b. Daya akomodasi berkurangc. Titik dekat mata letaknya biasad. Titik jauh mata letaknya biasa
8. Penderita rabun jauh dapat di tolong dengan kacamata berlensaa. Konveks
b. Cembungc. Cekungd. Cekung-cembung
9. Seorang anak mempunyai titik dekat 50 cm. agar anak tersebut dapat melihat padajarak baca normal, jarak fokus lensa kacamata yang harus dipakainya adalah cm
a. 25b. 50c. 76d.
87
10.Seorang penderita hipermetropimempunyai PP=75 cm. dengan kacamata, orangitu dapat membaca pada jarak baca normal (25 cm). Kekuatan lensa kacamata
yang dipakainya adalahdioptri
a. 2.67b. 2.81c. 3.02d. 3.81
11.Pada kamera, diafragma digunakan untuka. Mengatur besar bayangan
b. Mengatur jarak bayanganc. Mengatur banyaknya sinar yang masuk ke dalam kamerad. Menyebarkan sinar secara merata ke dalam kamera
12.Bayangan yang dibentuk pada pelat film pada kamera bersifata. Nyata, tegak, diperkecil
b. Nyata, terbalik, diperkecil
-
8/12/2019 Modul Optik
13/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 13
c. Nyata, terbalik, diperbesard. Nyata, terbalik, diperkecil
13.Bayangan benda yang diamati dengan menggunakan lup bersifata. Nyata, tegak, diperbesar
b. Maya, terbalik, diperbesarc. Nyata, terbalik, diperkecild. Maya, tegak, diperbesar.
14.Prinsip pembentukan bayangan pada lup sama dengan prinsip pembentukanbayangan pada
a. Cermin cekungb. Lensa cembungc. Lensa cekungd. Cermin cembung
15.Mikroskop sederhana terdiri daria. Lensa cembung dan lensa cekung
b. Dua buah lensa cembungc. Dua buah lensa cekungd.
Cermin cembung dan lensa cembung
16.Bayangan akhir pada mikroskop bersifata. Nyata, terbalik, diperkecil
b. Nyata, tegak, diperkecilc. Maya, terbalik, diperbesard. Maya, tegak, diperbesar
17.Teleskop pertama kali ditemukan oleha. Galileo Galilei
b. Faradayc. Johannes Kepplerd. James Watt
18.Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif pada teropong bintang bersifata. Nyata, terbalik, lebih kecil
b. Nyata, terbalik, lebih besarc. Maya, terbalik, lebih kecild. Maya, terbalik, lebih besar
-
8/12/2019 Modul Optik
14/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 14
19.Alat yang digunakan pada kapal selam untuk melihat kepermukaan laut adalaha. Teropong bumi
b. Teropong bintangc. Periskopd. Episkop
20.Proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus cahaya adalaha. Diaskop
b. OHPc. Episkopd. Proyektor slide
Kunci jawaban tes formatif
1. B Oleh karena Kornea tidak berwarna2. C Pupil dalam mata mempunyai fungsi mengatur cahaya yang masuk ke mata3. C Daya akomodasi merupakan kemampuan mata untuk menjadi cembung dan
pipih
4. C Oleh karena Retina sebagai layar dalm mata5. D Sifat bayangan yang di bentuk mata nyata, terbalik, diperkecil, tepat di retina.6. D Punctum proximum adalah keadaan mata saat berakomodasi maksimum7. B Daya akomodasi yang sudah berkurang menebabkan kelainan pada mata.8. B Oleh karena lensa cekung bersifat divergen (menyebar), sehingga lensa mata
dapat membentuk bayangan tepat jatuh pada retina.
9. B PP = 50 cm, ditanyakan f =?P = 4 - 100/50P = 200/50 - 100/50
P = 100/50
P = 2 dioptri
P = 1/f
2 = 1/f
f = 0.5 m
f = 50 cm
-
8/12/2019 Modul Optik
15/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 15
10. A PP = 75 cm, ditanyakan P =?P = 4 100/75
P = 300/75 100/75
P = 200/75
P = 2.67 dioptri
11. C Mengatur banyaknya sinar yang masuk dalam kamera adalah fungsi daridiafragma dalam kamera
12. B Bayangan yang diterima film bersifat nyata, terbalik, diperkecil13. D Bayangan benda hasil pengamatan dengan lup bersifat maya, tegak, diperbesar.14. B Prinsip pembentukan bayangan pada lup sama dengan prinsip pembentukan
bayangan pada lensa cembung
15. B Mikroskop sederhana terdiri dari 2 buah lensa cembung yang mempunyai jarakfocus pendek.
16. C Oleh karena lensa okuler yang menghadap kemata akan menghasilkanbayangan yang bersifat maya, terbalik, diperbesar.
17. A Teleskop pertama kali diciptakan oleh ilmuwan berkebangsaan italia bernamaGalileo Galilei
18.
A Oleh karena Lensa Obyektif pada teropong bintang merupakan lensa cembungyang ditujukan ke benda angkasa yang di amati, maka lensa cembung tersebut
membentuk bayangan nyata, terbalik, dan lebih kecil
19. C Periskop adalah sejenis teropong yang dipasang pada kapal selam.20. C Episkop adalah proyektor yang dapat memproyeksikan gambar tidak tembus
cahaya.
Tindak lanjut
Membuat Periskop 4 cermin
Alat dan bahan:
1. Kertas karton2. Cermin 4 buah3. Perekat/ lem4. Gunting
-
8/12/2019 Modul Optik
16/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 16
30
Cara kerja:
1. Gambar pola balok pada karton2. Potong sesuai pola balok3. Pasanglah cermin datar pada tiap sudut
Gambar pola karton
-
8/12/2019 Modul Optik
17/17
Alat Optik dalam Kehidupan
FaNda Collection| Buku adalah jendela dunia 17