Alat Optik

Pengertian Alat Optik

Alat Optik ialah suatu alat penglihatan manusia, baik alamiah maupun buatan manusia. Alat optik alamiah ialah sebuah mata dan alat optik buatan ialah suatu alat bantu penglihatan insan untuk dapat mengamati benda-benda yang tidak sanggup dilihat secara terperinci oleh mata.

Alat optik dibagi menjadi 2 mmodel yaitu suatu alat optik alami dan alat optik buatan. Alat optik alami yakni sebuah mata. Sementara itu, alat optik buatan yakni suatu alat-alat optik selain mata, yaitu berupa mikroskop, periskop, teropong, dan lain-lain.

---

Macam – Macam dan Fungsi Alat Optik

1. Mata

Mata merupakan salah satu alat optik manusia yang sangat canggih. Mata ini berfungsi sebagai indera pengelihatan, untuk dapat melihat apapun.

Bagian – Bagian Mata yakni :

• Kornea : suatu serpihan terluar bola mata. Kornea ialah sebuah serpihan lapisan tipis yang bening dan akan sanggup tembus cahaya.

• Aqueous Humor : suatu cairan yang terdapat di belakang kornea. Aqueous Humor ini berfungsi untuk dapat membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata.

• Lensa Mata : sebuah lensa yang terbuat dari suatu materi bening, berserat, dan elastis. bekerja sebagaimana mestinya dapat mengatur pembiasan yang dapat disebabkan oleh suatu cairan aqueus humor di depan lensa. Lensa mata ini berfungsi sebagai lensa cembung yaitu sebagai pembentuk bayangan yang bersifat nyata, terbalik dan dapat diperkecil.

• Iris : suatu selaput di depan lensa mata yang dapat membentuk celah lingkaran. Iris ini berfungsi untuk dapat mengatur banyak sedikitnya cahaya yang boleh masuk melalui pupil. Iris juga berfungsi untuk dapat memberi suatu warna pada mata.

• Pupil : sebuah celah bulat yang dibuat iris. Pupil ini berfungsi untuk dapat mengatur banyak tidaknya cahaya yang masuk ke bola mata. Apabila cahaya yang akan masuk ke mata sangat kuat, pupil ini akan menyempit. Sehingga cahaya yang akan masuk ke bola mata lebih sedikit. Apabila cahaya yang akan masuk ke mata redup, maka pupil akan menjadi melebar sehingga cahaya yang masuk lebih banyak.

• Retina atau Selaput Jala : untuk dapat berfungsi sebagai layar penangkap bayangan.

• Bintik Kuning : serpihan pada retina ini yang sangat peka terhadap sebuah cahaya. Supaya bayangan jelas, bayangan juga harus terbentuk di retina sempurna di bintik kuning.

• Saraf Optik : saraf yang dapat menghubungkan bintik kuning dengan otak sehingga beberapa sinyal-sinyal bayangan dari bintik kuning hingga ke otak. Selanjutnya otak ini akan dapat menerjemahkannya.

• Otot Akomodasi : adalah sebuah otot yang menempel pada lensa mata berfungsi untuk dapat mengatur tebal dan tipisnya lensa mata.

• Vitreous Humour : yaitu suatu cairan yang terdapat di dalam bola mata, berfungsi untuk dapat meneruskan cahaya dari lensa mata ke retina.

• Bintik Kuning : yakni suatu bagian dari retina yang gunanya sebagai tempat dalam terbentuknya sebuah bayangan yang jelas.

• Bintik Buta : ialah salah satu bagian dari retina yang jika bayangan jatuh pada bagian ini, maka bayangan ini akan tampak tidak jelas atau kabur.

• Saraf Mata : yaitu sebuah saraf yang berfungsi untuk dapat meneruskan rangsangan bayangan dari retina menuju ke otak.

• Sklera : untuk dapat melindungi bola mata terhadap ganguan luar yang bersifat mekanis (ex. benturan) serta berfungsi untuk dapat menjaga bentuk bola mata.

• Koroid : memelihara sebuah retina dan agar dapat mencegah terjadinya pemantulan cahaya di dalam ruang internal mata dengan cara menyerap cahaya yang tidak diperlukan.

• Otot Siliari : untuk dapat mengatur kelengkungan lensa mata. Pengaturan kelengkungan ini dapat diperlukan agar bayangan benda jatuh tepat di retina.

2. Cacat Mata

Ada 2 jenis cacat mata yang juga sering kita temui, yaitu rabun jauh (miopi) dan juga rabun dekat (hipermetropi). Adapun cacat mata yang lain ialah presbiopi (mata tua) dan juga astigmatisms (silindris).

Berikut ini merupakan penjelasannya :

1. Miopi (Rabun Jauh)

• Titik dekat = 25 cm
• Titik jauh <∼
• Ditolong dengan lensa cekung

2. Hipermetropi (Rabun Dekat)

• Titik dekat >25 cm
• Titik jauh-jauh =∼ (normal)
• Ditolong denagn lensa cembung

3. Presbiopi ( Mata Tua )

Otot siliar menjadi lemah sehingga daya akomodasi mata akan berkurang.

• Titik dekat >25 cm (rabun dekat)
• Titik jauh < ~ (rabun jauh)

4. Astigmatisma (Silindirs )

• Kelengkungan kornea mata yang tidak sempuma.
• Tidak dapat melihat sebuah garis-garis vertikal dan horizontal secara bersamaan.
• Ditolong dengan sebuah lensa silindris.

5. Cacat Mata Karena Penyakit

• Katarak yaitu salah satu penyakit yang membuat lensa mata secara parsial atau juga secara total buram (tak tembus cahaya). Dalam mengobatinya dapat dilakukan dengan cara operasi atau juga pembersihan lensa.
• Glaukoma yakni dapat terjadi karena sebuah peningkatan abnormal pada tekanan fluida dalam retina yang dapat mengurangi sebuah suplai darah ke retina dan dapat menyebabkan kebutaan. Hal ini juga dapat ditanggulangi dengan obat atau pembedahan.

---

3. Kamera

Kamera merupakan salah satu alat optik yang dapat memindahkan atau mengambil gambar dan menyimpannya dalam bentuk file, film ataupun print-out.

Kamera yang menggunakan lensa positif dalam membentuk suatu pembentukan bayangan. Sifat bayangan yang dapat dihasilkan oleh kamera yakni nyata, terbalik, dan diperkecil.

Bagian – Bagian Kamera yaitu  :

• Lensa Cembung
  Mengatur suoaya sebuah cahaya yang masuk dapat diterima dengan baik oleh film.

• Diafragma
  Mengatur jumlah cahaya yang akan masuk ke kamera.

• Pelat film
  Sebagai tempat bayangan dan dapat menghasilkan suatu gambar negatif, yaitu gambar yang berwarna tidak sama dengan aslinya, tembus cahaya.

• Prisma
  Membelokkan sebuah cahaya sehingga dapat berputar mengelilingi bagian dalam kamera supaya fotografer dapat melihat gambar aktual yang akan diambilnya melalui sebuah lensa kamera.

• Shutter
  Memungkinkan lewatnya cahaya yang melalui lensa dalam waktu yang singkat.

• Aperture
  Mengatur besar-kecilnya sebuah cahaya diafragma.

---

Contoh Soal : Kamera

Jarak fokus lensa sebuah kamera adalah 50 mm. Kamera tersebut diatur untuk memfokuskan bayangan benda pada jauh tak terhingga. Berapa jauh lensa kamera harus digeser agar dapat memfokuskan bayangan benda yang terletak pada jarak 2,5 m?

Jawab :

Ketika digunakan untuk memfokuskan benda yang letaknya jauh di tak terhingga, bayangan benda tersebut akan tepat berada di titik fokus lensa.

Dengan kata lain, s’ = f = 50 mm. Ketika jarak benda ke lensa, s = 2,5 m = 2.500 mm, bayangannya adalah sebagai berikut

1/s + 1/s’ = 1/f
1/2.500 + 1/s’ = 1/50
1/s’ = 1/50 – 1/2.500
1/s’ = 50 – 1/2.500
1/s’ = 49/2.500
s’ = 2.500/49
s’ = 51,02 mm

Dengan demikian, lensa harus digeser sejauh 51,02 mm – 50 mm = 1,02 mm.

---

4. Lup (Kaca Pembesar)

Lup (kaca pembesar) yakni sebuah alat optik yang memiliki fungsi untuk dapat memperbesar bayangan benda. Lensa yang dipakai pada sebuah kaca pembesar yaitu lensa cembung. Bayangan yang dapat dihasilkan oleh kaca pembesar bersifat maya, tegak, dan diperbesar.

Besar kecilnya suatu bayangan yang dapat dihasilkan oleh kaca pembesar dapat dihitung secara matematis. Cara menghitungnya bisa dibedakan menurut mata yang akan berakomodasi maksimum dan juga mata yang tidak berakomodasi.

Tak Berakomodasi :

M = Sn/f

Berakomodasi Maksimum :

M = Sn/f + 1

Keterangan:

M = perbesaran (kali)
Sn = jarak baca normal (25 cm)
f = jarak fokus (m atau cm)

• Mata Berakomodasi Maksimum

Mata berakomodasi maksimum yaitu salah satu cara memandang obyek pada titik dekatnya (otot siliar bekerja maksimum untuk dapat menekan lensa agar berbentuk secembung-cembungnya).

Pada penggunaan lup dengan mata berakomodasi maksimum, maka yang perlu diperhatikan yakni sebagai berikut :

1. Bayangan yang akan dibentuk lup harus berada di titik dekat mata atau Punctum Proksimum (PP).
2. Benda yang dapat diamati harus diletakkan di antara titik fokus dan lensa.
3. Kelemahan : mata akan cepat lelah.
4. Keuntungan : perbesaran akan bertambah (maksimum).
5. Sifat bayangan : maya, tegak, dan diperbesar.

• Mata Berakomodasi Maksimum

Mata berakomodasi maksimum yaitu sebuah cara memandang obyek pada titik dekatnya (otot siliar bekerja maksimum untuk dapat menekan lensa agar berbentuk secembung-cembungnya).

Pada penggunaan lup dengan mata berakomodasi maksimum, maka yang perlu diperhatikan yaitu sebagai berikut :

1. Bayangan yang akan dibentuk lup harus berada di titik dekat mata atau Punctum Proksimum (PP).
2. Benda yang akan diamati harus diletakkan di antara titik fokus dan lensa.
3. Kelemahan : mata akan cepat lelah.
4. Keuntungan : perbesaran juga akan bertambah (maksimum).
5. Sifat bayangan : maya, tegak, dan diperbesar.

---

5. Mikroskop

Mikroskop ialah suatu alat optik yang memiliki fungsi untuk dapat melihat benda-benda kecil supaya terlihat menjadi lebih besar dan jelas.

Mikroskop ini terdiri atas dua lensa cembung. Lensa cembung pertama yaitu sebuah lensa yang berada dekat dengan benda yang diamati (objek), yang umum disebut juga dengan lensa objektif.

Lensa cembung kedua yaitu suatu lensa yang berada dekat dengan mata pengamat, yang umum disebut juga dengan lensa okuler. Bayangan yang akan dibuat oleh mikroskop bersifat maya, terbalik dan diperbesar.

Bagian – Bagian Mikroskop yakni :

• Pemutar Lensa
  Pada lempeng pemutar tersebut terdapat suatu lensa objektif. Lempeng ini bisa diputar supaya suatu lensa objektif berada pada kedudukan yang sesuai.

• Lensa Objektif
  Lensa objektif dipakai untuk bisa membesarkan bayangan benda atau persediaan (preparat).

• Penjepit
  Penjepit dipakai untuk dapat menjepit beling benda atau sediaan supaya tidak bergeser.

• Kondensor
  Kondensor dipakai untuk dapat mengumpulkan cahaya dari cermin menuju ke sediaan.

• Diafragma
  Diafragma dipakai sebagai suatu pengatur banyaknya cahaya yang menuju ke kondensor.

• Cermin
  Cermin dipakai untuk dapat memantulkan cahaya dari sumber cahaya ke kondensor.

• Lensa Okuler
  Lensa okuler dipakai untuk dapat membesarkan bayangan dari lensa objektif.

• Badan Mikroskop
  Badan mikroskop memiliki suatu bentuk tabung yang bisa dinaikkan atau diturunkan.

• Makrometer
  Makrometer dipakai untuk dapat menaikkan atau menurunkan tubuh mikroskop dengan cepat.

• Mikrometer
  Mikrometer dipakai untuk dapat menaikkan atau menurunkan tubuh mikroskop secara lambat.

• Lengan Mikroskop
  Lengan mikroskop ini memiliki fungsi sebagai tempat untuk dapat memegang mikroskop.

• Meja Benda
  Meja benda dipakai sebagai tempat meletakkan persediaan. Bagian meja mikroskop yang dibuat berlubang agar mudah dilewati.

• Pemutar Kondensor
  Pemutar kondensor dipakai untuk bisa menaikkan atau menurunkan kondensor supaya bisa didapatkan cahaya yang optimal.

• Kaki Mikroskop
  Kaki mikroskop dipakai untuk dapat menjaga keseimbangan mikroskop dan agar mikroskop bisa berdiri.

Pembesaran yang dapat dihasilkan oleh mikroskop merupakan suatu hasil perkalian dari pembesaran lensa objektif dan pembesaran lensa okuler. Secara matematis persamaannya yakni sebagai berikut :

M = M ob + M ok

Keterangan:

M = pembesaran mikroskop (kali)
Mob = pembesaran lensa objektif (kali)
Mok = pembesaran lensa okuler (kali)

Panjang miskroskop yakni suatu hasil penjumlahan jarak bayangan lensa objektif dengan jarak bayangan lensa okuler. Secara matematis persamaannya yakni sebagai berikut ini :

d = S’ob + S ok

Keterangan:

d = panjang mikroskop (m atau cm)
sob’ = jarak bayangan lensa objektif (m atau cm)
sok = jarak benda lensa okuler (m atau cm)

---

6. Teropong atau Teleskop

Teropong merupakan salah satu alat optik yang digunakan untuk dapat mengamati benda-benda yang letaknya jauh agar tampak lebih dekat dan lebih jelas.

Teropong juga sering disebut sebagai teleskop. Teleskop ini pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei. Teropong ini ada dua macam, yaitu teropong bintang dan teropong bumi.

Teropong bintang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa, sedangkan pada teropong bumi digunakan untuk dapat mengamati benda-benda di bumi yang letaknya jauh dari pengamat.

• Teropong Bintang

Yaitu sebuah teropong yang digunakan untuk dapat melihat atau mengitai benda-benda yang ada di langit. Misalnya saja bintang, langit, dan planet-planet.

Teropong ini juga dapat disebut dengan teropong astronomi. Teropong bintang ini dapat terdiri dari dua jenis yaitu jika ditinjau dari jalannya sinar, yaitu seperti berikut :

1. Teropong Bias yaitu salah satu teropong yang terdiri dari dua lensa cembung yakni sebagai sebuah lensa okuler dan objektif. Cara kerjanya ketika sinar masuk ke dalam teropong lalu dibiasksan oleh lensa.
2. Teropong Pantul yaitu suatu teropong yang karena jalannya sinar dapat memantul di dalam teropong. Cahaya yang datang dapat dikumpulkan dalam sebuah cermin yang melengkung besar lalu dapat dipantulkan ke dalam mata pengamat oleh satu atau lebih cermin yang jauh lebih kecil.

Pembesaran pada teopong bintang yakni :

M = fob : fok

Panjang pada teropong bintang yaitu :

d = fob + fok

Keterangan :

d = panjang teropong dalam meter
f (Ob) = panjang fokus lensa obyektif dalam meter
f (Ok) = panjang fokus lensa okuler dalam meter
fp = panjang fokus lensa pembalik dalam meter

• Teropong Bumi ( Teropong Medan)

Yaitu berfungsi untuk dapat mengamati benda-benda yang jauh dipermukaan bumi. Terdiri dari 3 lensa cembung yang masing-masing akan terdiri dari lensa objektif, lensa pembalik, lensa okuler.

Lensa pembalik ialah sebuah lensa yang akan membalikkan bayangan yang terbentuk dari lensa objektif, tidak untuk membesarkan suatu bayangan.

Okuler ini berfungsi sebagai lup yang dapat diketahui bahwasanya lensa pembalik hanya untuk dapat membalik bayangan yang berarti bahwa sebuah bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif yang terletak di titik pusat kelengkungan lensa pembalik.

d = fOb + 4 fp + fOk

Keterangan :

d = panjang teropong dalam meter
f (Ob) = panjang fokus lensa obyektif dalam meter
f (Ok) = panjang fokus lensa okuler dalam meter
fp = panjang fokus lensa pembalik dalam meter

• Teropong Panggung

Yakni sebuah teropong yang dapat mengkombinasikan antara lensa positif dan lensa negatif. Lensa negatif dapat digunakan sebagai pembalik dan sekaligus sebagai okuler. Sifat bayangan yang terbentuk ialah maya, tegak, dan diperkecil.

Prinsip kerja pada teropong panggung ialah sinar sejajar yang masuk ke lensa obyektif yang akan membentuk bayangan nyata tepat di titik fokus obyektif.

Bayangan ini akan berfungsi sebagai sebuah benda maya bagi lensa okuler. Dan oleh lensa okuler juga akan dibentuk bayangan yang dapat dilihat oleh mata.

d = f (Ob) – f (Ok)

Keterangan :

d = panjang teropong dalam meter
f (Ob) = panjang fokus lensa obyektif dalam meter
f (Ok) = panjang fokus lensa okuler dalam meter

---

7. Periskop

Yaitu sebuah teropong pada kapal selam yang digunakan untuk dapat mengamati benda-benda di permukaan laut. Periskop ini terdiri dari 2 lensa cembung dan 2 prisma siku-siku sama kaki.

Mekanisme jalannya sinar pada perisko yaitu seperti berikut :

• Sinar yang sejajar dari benda yang jauh menuju ke lensa objektif.
• Prisma PI dapat memantulkan sinar dari lensa objektif menuju ke prisma P2
• Sehingga prisma P2 yang dipantulkan lagi dan bersilangan di depan lensa okuler tepat di titik fokus lensa okuler.

---

8. Proyektor Slide

Yaitu salah satu alat yang digunakan untuk dapat memproyeksikan gambar diapositif sehingga dapat diperoleh bayangan nyata dan diperbesar dilayar.

Proyektor slide ini memiliki beberapa bagian-bagian penting yaitu lampu kecil yang dapat memancarkan sinar kuat melalui pusat kaca, slide atau juga gambar diapositif, cermin cekung yang dapat berfungsi sebagai refletor cahaya, lensa cembung untuk bisa membentuk bayangan pada layar.

---

9. Oftalmoskop

Alat ini dipakai untuk dapat memeriksa retina mata. Pada suatu gambar akan dapat melukiskan bagian-bagian penting dari optalmoskup. Berkas cahaya yang akan datang dari sumber cahaya S yang terletak pada suatu fokus lensa L1 dibiaskan sejajar ke cermin C.

Dari cermin C sinar ini dapat dipantulkan ke mata. Selanjutnya dokter akan dapat mengamati retina melalui sebuah lubang ditengah-tengah cermin C dan lensa L2 yang bertindak sebagai lup.

---

Semoga bermanfaat dan bisa menambah ilmu pengetahuan bagi para pencari ilmu. Terima Kasih.

Sumber