1. Alat Optik
Cermin dan lensa serta prinsip kerjanya memberikan sarana pemahaman bagi pemanfaatannya
untuk mempermudah dan membantu kehidupan manusia. Alat-alat yang bekerja berdasarkan
prinsip optik (cermin dan lensa) digolongkan sebagai alat optik.
Mata
Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang Pencipta adalah mata. Di dalam
mata terdapat lensa kristalin yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa
mata berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini
dinamakan aqueous humor. Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil.
Bagian-bagian 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.
daya akomodasi mata

2. 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 (~).
Rabun Jauh dan Cara Memperbaikinya
Orang yang menderita rabun jauh atau miopi tidak mampu melihat dengan jelas objek yang jauh tapi tetap
mampu melihat dengan jelas objek di titik dekatnya (pada jarak 25 cm). titik jauh mata orang yang menderita
rabun jauh berada pada jarak tertentu (mata normal memiliki titik jauh tak berhingga).
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.
miopi dikoreksi menggunakan lensa negatif
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.

3. 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.
Rabun Dekat dan Cara Memperbaikinya
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).
Cacat mata hipermetropi dapat diperbaiki dengan menggunakan lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan
sinar. Lensa konvergen atau lensa cembung atau lensa positif dapat membantu lensa mata agar dapat
memfokuskan bayangan tepat di retina.
hipermetropi dikoreksi menggunakan lensa positif
Jarak 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.
Kaca Pembesar
Kaca pembesar atau lup digunakan untuk melihat benda kecil yang tidak bisa dilihat dengan mata secara
langsung. Lup menggunakan sebuah lensa cembung atau lensa positif untuk memperbesar objek menjadi
bayangan sehingga dapat dilihat dengan jelas.

4. Bayangan yang dibentuk oleh lup bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Untuk
mendapatkan bayangan semacam ini objek harus berada di depan lensa dan terletak diantara titik pusat O dan
titik fokus F lensa. untuk menghasilkan bayangan yang diinginkan, lup dapat digunakan dalam dua macam
cara, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan dengan mata tidak berakomodasi.
Lup dapat digunakan dengan mata berakomodasi maksimum untuk mendapatkan perbesaran bayangan yang
diinginkan. Agar mata berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk harus tepat berada di titik dekat
mata (s’ = sn = jarak titik dekat mata).
Perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh lup dengan
mata berakomodasi maksimum adalah
Dimana P adalah perbesaran lup, sn adalah jarak titik dekat mata (sn = 25 cm untuk mata normal),
dan f adalah jarak fokus lup.
Menggunakan lup dalam keadaan mata berakomodasi maksimum membuat mata menjadi cepat lelah. Agar
mata relaks dan tidak cepat lelah, lup digunakan dalam keadaan mata tidak berakomodasi. Untuk mendapatkan
perbesaran bayangan yang diinginkan dalam keadaan mata tidak berakomodasi, bayangan yang terbentuk
harus berada sangat jauh di depan lensa (jarak tak hingga). dalam hal ini objek harus berada di titik fokus lensa
(s = f).
Perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh lup dengan
mata tidak berakomodasi adalah

5. Dimana P adalah perbesaran lup, sn adalah jarak titik dekat mata (sn = 25 cm untuk mata normal),
dan f adalah jarak fokus lup.
Mikroskop
Perbesaran bayangan yang dihasilkan dengan menggunakan lup yang hanya menggunakan sebuah lensa
cembung kurang maksimal dan terbatas. Untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar diperlukan susunan
alat optik yang lebih baik. Perbesaran yang lebih besar dapat diperoleh dengan membuat susunan dua buah
lensa cembung. Susunan alat optik ini dinamakan mikroskop yang dapat menghasilkan perbesaran sampai
lebih dari 20 kali.
Sebuah 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-bagiannya
pembentukan bayangan pada mikroskop

6. Objek yang ingin diamati diletakkan di depan lensa objektif di antara titikFob 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.
Perbesaran yang dihasilkan mikroskop adalah gabungan dari perbesaran lensa objektif dan perbesaran lensa
okuler. Perbesaran lensa objektif mikroskop adalah
Dimana Pob adalah perbesaran lensa objektif, s’ob adalah jarak bayangan lensa objektif dan sob adalah
jarak objek di depan lensa objektif.
Adapun perbesaran lensa okuler mikroskop sama dengan perbesaran lup, yaitu sebagai berikut.
untuk mata berakomodasi maksimum
untuk mata tidak berakomodasi
Dimana Pok adalah perbesaran lensa okuler, snadalah jarak titik dekat mata (untuk mata normal sn = 25 cm),
dan fokadalah jarak fokus lensa okuler.
Perbesaran total mikroskop adalah hasil kali perbesaran lensa objektif dan perbesaran lensa okuler. Jadi,
P = Pob × Pok
Hal-hal penting yang perlu diketahui berkaitan dengan mikroskop:
(1)jarak antara lensa objektif dan lensa okuler disebut juga panjang tabung (d). panjang tabung sama
dengan penjumlahan jarak bayangan yang dibentuk lensa objektif (s’ob) dengan jarak benda (bayangan
pertama) ke lensa okuler (sok).
d = s’ob + sok
(2)menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum berarti letak bayangan akhir berada di
titik dekat mata di depan lensa okuler. Jadi, dapat dituliskan

7. s’ok = −sn
(3)menggunakan mikroskop dengan mata tidak berakomodasi berarti jarak benda di depan lensa okuler
(sok ) berada tepat di titik fokus lensa okuler (fok). Jadi, dapat dituliskan
sok = fok
Teropong Bintang
Bintang-bintang di langit yang letaknya sangat jauh tidak dapat dilihat secara langsung oleh mata. Teropong
atau teleskop dapat digunakan untuk melihat bintang atau objek yang letaknya sangat jauh.
Teropong terdiri atas dua lensa cembung, sebagaimana mikroskop. Pada teropong jarak fokus lensa objektif
lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler (fob > fok). Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi
agar tidak cepat lelah karena teropong digunakan untuk mengamati bintang selama berjam-jam. Dengan mata
tidak berakomodasi, bayangan lensa objektif harus terletak di titik fokus lensa okuler. Dengan demikian,
panjang teropong (atau jarak antara kedua lensa) adalah
d = fob + fok
dimana fob adalah jarak fokus lensa objektif dan fok adalah jarak fokus lensa okuler.
Adapun perbesaran P yang dihasilkan oleh teropong adalah
Share this: