Alat Optik

21.37 |

ALAT – ALAT OPTIK.

MATA DAN KACA MATA.

M A T A

Kegunaan dari peralatan optik adalah untuk memperoleh penglihatan lebih baik, karena mata dapat dipandang sebagai alat optik maka pembahasan kita tentang alat optik kita mulai dari MATA sebagai ALAT OPTIK

G a m b a r.

Bagian-bagian mata:

v Bagian depan mata diliputi oleh membran transparan ( c ), yang disebut : C O R N E A.

v Daerah disebelah cornea mengandung cairan A, yang disebut : Aqueos humor.

v Lebih kedalam lagi adalah lensa kristal (crystallinelensa ) L, yang terdiri dari serat serat yang cukup keras dipusat dan agak lunak di sebelah luar.

Lensa kristal ini terletak pad tempatnya, diikat dengan tali pad ciliary muscle. (M).

Disamping lensa ini mata dipenuhi cairan tipis (v), yang sebagian besar terdiri dari air, yang disebut : vitreos humor.

Index bias daripada aqueos humor dan vitreos humor, keduanya hampir sama dengan index bias air, yaitu kira-kira 1,366.

Lensa kristal tidak homogen, mempunyai index bias “rata-rata” 1,437. Harga ini hampir tidak berbeda dengan index bias aqueos humor dan vitreos humor, sehingga pembiasan cahaya yang masuk kedalam mata hanaya terjadi pad cornea.

Sebagian besar daripada bagian dalam mata, diliputi oleh saraf-saraf halus. Urat saraf penglihatan masuk ke dalam bola mata dalam satu berkas, kemudia membelok dan menyebar ke retina.

Di retina yang terletak pad sumbu lensa mata, terdapat cekungan yang paling banyak mengandung ujung saraf mata sehingga merupakan tempat paling peka untuk menerima rangsang sinar, disebut bintik kuning (Y).

Sebaliknya ditempat masuk dan membelok, berkas safaf tidak memiliki ujung saraf penglihatan, disebut : bintik buta.

Bayangan yang dibentuk oleh mata terletak di Retina, yaitu pad bagian yang disebut : Fovea centralis; urat-urat mata akan mengatur mata sedemikian rupa sehingga bayangan senantiasa jatuh pad fovea.

Di depan lensa kristal, ada iris, terdapat “pembuka” (P), yang disebut pupil. Fungsi pupil adalah untuk mengatur kuantitas cahaya (intensitas cahaya) yang masuk kemata, pupil akan secara otomatis membesar jika cahaya rensah, sebaliknya akan berkontraksi jika intensitas cahaya bertambah.

Proses semacam ini dikenal dengan : Adaptasi.

Tetapi, secara relatif “besarnya” variasi daripada cahaya yang masuk kedalam mata, tidak hanya bisa dikompensasi oleh peribahan ukuran pupil, oleh sebab itu adaptasi dalam retina sendiri yang bisa mengatasi perbedaan yang besar dalam kuantitas cahaya tersebut.

Beberapa istilah yang perlu diketahui pada mata :

1. Daya Akomodasi : Daya menebal dan menipisnya lensa mata, lensa paling tipis pad saat mata tidak berakomodasi.

2. Titik jauh (punctum remotum) : Titik terjauh yang masih terlihat jelas oleh mata (tidak berakomodasi).

Untuk mata normal : titik jauh letaknya di jauh tak berhingga.

3. Titik dekat (punctium proximum) : titik terdekat yang masih terlihat jelas oleh mata. (berakomodasi max).

Untuk mata normal : titik dekat 25 cm.

Cacat-cacat mata .

Mata dinyatakan cacat biasanya karena :

- Berkurangnya daya akomodasi mata.

- Kelainan bentuk bola mata.

1. Mata normal (Emetropi).

*. Dalam keadaan istirahat tidak berakomodasi maka bayangan jatuh tepat pada retina.

*. Titik dekat 25 cm.

*. Titik jauh tak berhingga.

Gambar :

2. Mata rabun jauh (Myopi).

*. Mata tidak mampu melihat benda-benda jauh.

*. Titik jauh mata lebih dekat dari tak berhingga.

*. Bayangan jatuh di depan retina, disebabkan karena :

- Lensa mata terlalu cembung.

- Lensa mata tidak dapat berakomodasi maximum.

- As mata (sumbu mata terlalu panjang).

Gambar.

Supaya dapat melihat seperti orang normal maka orang itu perlu bantuan kacamata berlensa negatip (supaya sinar-sinar lebih divergen).

3. Mata rabun dekat (Hypermetropi).

*. Mata tidak mampu melihat benda-benda dekat.

*. Titik dekat lebih jauh dari 25 cm.

*. Titik jauh tetap dianggap tak berhingga.

*. Bayangan jatuh dibelakang retina, disebabkan karena :

- Lensa mata terlalu tipis.

- Lensa mata tak berakomodasi maximum.

- As mata terlalu pendek.

Gambar.

Supaya dapat melihat seperti normal, maka orang ini perlu bantuan kaca mata lensa positip ( supaya sinar-sinar lebih konvergen).

1. Presbiopi.

Adalah kelainan mata pad orang tua, hal ini disebabkan :

Daya akomodasi mata berkurang.

Dapat ditolong dengan kacamata lensa rangkap.

K A C A M A T A .

Kacamata pada dasanya sebuah lensa yang dipakai untuk mengatasi cacat mata, supaya diperoleh bayangan yang tepat dan jelas di retina.

Ada 2 macam :

a. kacamata lensa positip.

b. Kacamata lensa negatip.

Bayangan yang dibentuk oleh kacamata senantiasa maya.

(s` dalam persamaan lensa tipus atau persamaan Gauss, senantiasa negatop).

Kacamata lensa positip.

Kacamata ini digunakan untuk mengatasi cacat mata rabun dekat(hypermetropi)

Contoh : Seseorang yang titik dekat matanya 75 cm (rabun dekat) ingin melihat sebuah benda yang letaknya 25 cm di depan mata ( seperti mata normal), maka dia harus dibantu dengan kacamata lensa positip.

Fungsi dari kacamata ini untuk membentuk bayangan dari sebuah benda (dalam contoh diatas s = 25 cm)

Supaya terletak pad titik dekatnya (dalam contoh diatas = 75 cm)

Jadi dalam hal ini untuk kacamata berlaku :

untuk : s = 25 s` = -75 (selalu maya)

sehingga diperoleh kekuatan lensa yang sesuai.

Kacamata lensa negatip.

Kacamata ini digunakan untuk mengatasi cacat mata rabun jauh (Myopi) seorang yang rabun jauh, keinginan untuk mempunyai kemampuan seperti mata normal (titik jauhnya tak berhingga). Fungsi dari kacamata ini adalah untuk membentuk bayangan dari benda yang letaknya jauh tak berhingga, supaya terletak di titik jauhnya.

Jadi dalam hal ini berlaku persamaan :

untuk : s = . s` = -x.

x adalah titik jauh dari seorang myopi.

F = s` = -x.

LOUPE ( L U P )

Adalah merupakan alat optik yang paling sederhana, hanya mempergunakan sebuah lensa cembung (positip).

Letak : antara mata dan benda.

*. Bayangan yang terbentuk :

- Maya - Diperbesar. – Tegak.

* G u n a : Untuk melihat benda-benda kecil sehingga tampak lebih besar dan lebih jelas.

Gambar untuk mata berakomodasi.

Gambar untuk mata tak berakomodasi.

Perbesaran anguler (∂)

Definisi : perbandingan antara sudut buka mata tanpa loupe dengan sudut mata dengan memakai loupe.

R u m u s :

Keterangan ∂ = perbesaran anguler.

= sudut pengliahatan dengan loupe.

= sudut pengliahatan tanpa loupe.

Perbesaran linier.

1. Untuk mata tak berakomodasi :

2. Untuk mata berakomodasi :

3. Jika mata berjarak d dari lensa :

Perbesaran angulernya :

Dimana : D = -s` + d.

Catatan : kalau di adalam soal tentang loupe, tidak dikatakan apa-apa maka yang dimaksud adalah untuk mata tak berakomodasi.

M I K R O S K O P.

Adalah : alat optik yang terdiri dari dua buah lensa yaitu :

Lensa positip (obyektif) yang diletakan dekat denga lensa positip (okuler) yang dipisahkan dengan jarak tertentu (d).

G u n a : Mengamati benda-benda renik agar tampak lebih besar dan jelas.

Sifat bayangan akhir : - maya - diperbesar - terbalik.

· Untuk mata tak berakomodasi.

Bayangan jatuh tepat pada fokus okuler, sehingga bayangan yang di bentuk oleh lensa okuler di jauh tak terhingga.

Gambar.

Jika d adalah jarak antara lensa obyektif dan okuler, maka :

Perbesarannya :

2. Untuk mata berakomodasi maximum.

Bayangan jatuh pada titik dekat dari pengamat.

Perbesarannya :

atau

Gambar.

T E R O P O N G

Adalah : alat optik yang dipakai untuk melihat benda-benda jauh agar kelihatan lebih dekat dan jelas.

Macam-macamnya :

a. Teropong bintang astronomi.

· Mempergunakan dua lensa positif yaitu :

- lensa obyektif

- lensa okuler.

· Benda letak jauh tak berhingga, sehingga bayangan jatuh pad fokus obyektif.

· Fokus obyektif berimpit dengan fokus okuler.

Perbesaran Linier.

· Untuk mata tak berakomodasi.

atau

· Fokus okuler lebih kecil daripada fokus obyektif.

GAMBAR.

Untuk mata berakomodasi.

atau

b. Teropong bumi (yojana).

Prinsip dari teropong ini sama dengan teropong bintang, perbedaannya terletak pad bayangan terakhir (yaitu tegak) Untuk itu harus dipasang lensa pembalik.

Oleh karena itu teropong ini terdiri dari 3 buah lensa yaitu :

· Lensa obyektif : terdiri dari lensa positip.

· Lensa cembung : berfungsi sebagai lensa pembalik.

(terletak antara obyektif dan okuler)

· Lensa okuler : terdiri dari lensa positip dan berfungsi sebagai loupe.

Jarak obyektif okuler.

· Untuk mata tak berakomodasi

= fokus lensa pembalik.

pembesarannya :

· Untuk mata berakomodasi

pembesarannya :

Gambar.

c. Teropong panggung (teropong belanda = teropong tonil disebut juga teropong GALILEI)

Teropong panggung dibuat sebagai pembaharuan dari teropong bumi (karena terlalu panjang). Untuk ini dipakai lensa negatip (-) berfungsi sebagai lensa pembalik sekaligus sebagai okuler.

Oleh karena itu teropong ini terdiri dari :

· Obyektif : lensa positip.

· Okuler : lensa negatip.

Gambar