Rabu, 29 April 2015

Mikroskop

Gambar 11
Mikroskop digunakan untuk 
melihat benda-benda kecil yang 
sulit dilihat oleh mata.

  Pernahkah anda melihat mikroskop? Coba anda perhatikan Gambar 11. Alat ini sering anda lihat di laboratorium biologi. Mikroskop merupakan alat optik untuk melihat benda-benda yang sangat kecil, yang tidak dapat dilihat mata biasa. Apakah sebenarnya mikroskop itu? Jika anda amati gambar 12 (a) dan (b) tentu akan tahu. Mikroskop menggunakan dua buah lensa positif (lensa cembung). Lensa yang terletak di dekat mata (lensa bagian atas) disebut lensa okuler. Sedangkan lensa yang terletak dekat dengan objek benda yang diamati (lensa bagian bawah) disebut lensa objektif. Hal yang perlu diingat adalah fokus pada lensa obyektif lebih pendek dari fokus pada lensa okuler (fob < fok).
     Fungsi mikroskop mirip dengan lup, yakni untuk melihat objek-objek kecil. Akan tetapi, mikroskop dapat digunakan untuk melihat objek yang jauh lebih kecil lagi karena perbesaran yang dihasilkannya lebih berlipat ganda dibandingkan dengan lup. Cara kerja mikroskop secara sederhana adalah lensa obyektif akan membentuk bayangan benda yang bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. Bayangan benda oleh lensa obyektif akan ditangkap sebagai benda oleh lensa okuler. Bayangan inilah yang tampak oleh mata. 
a
b
Gambar 12

Skema jalannya sinar pada mikroskop (a) mata tak berakomodasi
 (b) mata berakomodasi maksimum
Jika dilihat dengan menggunakan mikroskop sebuah benda kecil dapat tampak menjadi puluhan bahkan ratusan kali lipat dari ukuran semula. Setiap mikroskop mempunyai perbesaran yang berbeda-beda tergantung lensa yang digunakan. Perbesaran mikroskop merupakan perbandingan sudut pandang ketika melihat benda menggunakan mikroskop dengan sudut pandang ketika melihat benda tanpa menggunakan mikroskop. Perbesaran seperti ini disebut perbesaran sudut yang dirumuskan sebagai berikut.
dengan;





sebagaimana yang telah disebutkan di atas, mikroskop terdiri atas lensa objektif dan lensa okuler. Maka dapat dikatakan bahwa perbesaran pada mikroskop merupakan perkalian antara perbesaran oleh lensa objektif dengan perbesaran oleh lensa okuler.

dengan:






Perbesaran pada mikroskop tergantung pada daya akomodasi mata. Artinya, ketika kita melihat benda dengan mata berakomodasi akan berbeda dengan mata tanpa berakomodasi. Jadi, besaran mikroskop terdiri dari perbesaran untuk mata berakomodasi maksimum dan perbesaran untuk mata tidak berakomodasi. Sebelumnya, untuk mengingat kembali materi yang telah anda pelajari, coba jelaskan pengertian mata berakomodasi dan mata tak berakomodasi.

1. Perbesaran untuk mata berakomodasi maksimum.
Mata dikatakan berakomodasi maksimum jika benda yang dilihat berada pada titik dekat mata. Begitu juga pada mikroskop, agar mata berakomodasi maksimum, maka bayangan yang dihasilkan lensa okuler terletak di depan lensa okuler yang jaraknya sama dengan titik dekat pengamat. Ini berarti: 





































Dari hasil perbesaran oleh lensa objektif dan lensa okuler tersebut didapatkan perbesaran mikroskop untuk mata berakomodasi maksimum sebagai berikut.










2. Perbesaran untuk mata tidak berakomodasi.

Mata dikatakan tidak berakomodasi jika benda yang dilihat berada di jauh tak terhingga. Karena lensa yang dekat dengan mata adalah lensa okuler, maka benda pada lensa okuler harus terletak di jauh tak terhingga. Untuk menghasilkan bayangan di tak terhingga, benda harus diletakkan di titik fokus lensa okuler. Jadi, pada lensa okuler berlaku persamaan berikut.













3.  Panjang Mikroskop.

Panjang mikroskop merupakan jarak antara lensa objektif dan lensa okuler. Seperti yang telah anda ketahui, bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif menjadi benda untuk lensa okuler. Jarak bayangan lensa objektif ditambah jarak bayangan tersebut ke lensa okuler menyatakan panjang mikroskop. Jadi, panjang mikroskop dapat ditentukan dengan persamaan berikut.
Untuk pengamatan dengan mata tanpa berakomodasi, bayangan dari lensa objektif harus jatuh di titik fokus lensa okuler. Jadi, panjang mikroskop untuk mata tidak berakomodasi adalah:



Teropong

   Anda tentu pernah melihat bintang. Pada malam hari, terutama ketika sinar bulan tidak terlalu terang, bintang-bintang di langit akan terlihat sangat banyak. Akan tetapi bintang-bintang tersebut terlihat sangat kecil, meskipun aslinya sangat besar, bahkan mungkin lebih besar dari bulan yang Anda lihat. Lalu, apa yang digunakan untuk mengamati benda-benda tersebut agar tampak jelas dan dekat?

Gambar 13
Teropong bintang ini ditempatkan
di Yerkes Observatory di Wacosin
  Teropong atau teleskop merupakan alat optik yang digunakan untuk melihat objek-objek yang sangat jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Benda-benda langit, seperti bulan, planet, dan bintang dapat diamati dengan bantuan teropong. Dengan adanya teropong, banyak hal-hal yang berkaitan dengan luar angkasa telah ditemukan. Bagaimana proses terlihatnya bintang menggunakan teropong? Dan tahukah Anda jenis-jenis teropong yang digunakan untuk melihat benda jauh?

     Secara umum ada dua jenis teropong, yaitu teropong bias dan teropong pantul. Perbedaan antara keduanya terletak pada objektifnya. Pada teropong bias, objektifnya menggunakan lensa, yakni lensa objektif, sedangkan pada teropong pantul objektifnya menggunakan cermin. 

1.   Teropong Bias
    Melihat dari jenisnya, teropong ini bekerja dengan membiaskan cahaya yang masuk. Teropong bias tersusun atas beberapa lensa yang berfungsi membiaskan cahaya yang masuk. Secara umum, lensa-lensa pada teropong bias terdiri dari 2 macam, yaitu lensa okuler dan lensa objektif. Ada 4 jenis teropong bias yang kita kenal. Mari kita bersama-sama mempelajarinya satu per satu.

   a. Teropong Bintang
   Walaupun dinamakan teropong bintang, akan tetapi fungsi teropong ini bukan hanya untuk melihat bintang saja. Teropong dapat juga digunakan untuk mengamati benda-benda angkasa, seperti komet, asteroid, planet, atau benda angkasa lainnya.
Teropong bintang terdiri dari lensa objektif dan lensa okuler. Keduanya menggunakan lensa positif, seperti halnya pada mikroskop, penggunaan teropong bintang dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan mata tanpa akomodasi.   

1). Penggunaan dengan mata berakomodasi maksimum

Gambar 14
Skema pembentukan bayangan oleh  teropong bintang dengan
mata berakomodasi maksimum

Teropong bintang digunakan untuk melihat benda-benda angkasa yang jaraknya sangat jauh. Oleh karena itu, jarak benda pada lensa objektif berlaku persamaan:

Perbesaran sudut ini merupakan perbesaran total oleh teropong bintang. Jadi, perbesaran pada teropong bintang dapat dihitung dengan persamaan berikut.
Sementara itu, panjang teropong dapat ditentukan dengan mengukur jarak antara lensa objektif dan lensa okuler. Oleh karena itu panjang teropong saat penggunaan dengan mata berakomodasi maksimum sesuai dengan persamaan,
2)  Penggunaan dengan mata tanpa berakomodasi


Gambar 15
Skema pembentukan bayangan oleh  teropong bintang untuk mata tidak berakomodasi.


Jadi, perbesaran oleh teropong bintang untuk mata tidak berakomodasi dirumuskan dengan persamaan berikut.

Panjang teropong untuk mata tanpa akomodasi dihitung dengan persamaan berikut.

b. Teropong Bumi

Gambar 16
Teropong bumi disebut juga 
teropong medan atau teropong yohana.

 Teropong bumi disebut juga teropong medan atau teropong yohana. Teropong jenis ini biasa digunakan oleh orang-orang di laut, seperti nahkoda kapal, angkatan laut, bahkan para bajak laut zaman dulu. Selain itu, teropong ini juga dapat digunakan di daratan. Misalkan para tentara menggunakan teropong ini untuk memantau keadaan di perbukitan. Contoh teropong bumi dapat anda lihat pada Gambar 16.

 Berbeda dengan teropong bintang, teropong bumi menggunakan tiga lensa positif. Ketiga lensa tersebut berfungsi sebagai lensa objektif, lensa okuler, dan lensa pembalik. Lensa pembalik berfungsi untuk membalik bayangan akhir yang dibentuk lensa okuler, sehingga dihasilkan bayangan yang sama tegak dengan benda aslinya. Lensa pembalik diletakkan di antara lensa objektif dan lensa okuler. Skema pembentukan bayangan pada teropong bumi dapat anda lihat pada gambar 17. Coba simak dan pelajarilah gambar tersebut.
Gambar 17
Skema pembentukan bayangan oleh  teropong bintang 
untuk  mata tidak berakomodasi.
 Ciri khas dari teropong bumi adalah jarak fokus lensa objektif lebih besar daripada jarak fokus. Di antara lensa objektif dan lensa okuler diletakkan lensa pembalik. Karena teropong bumi digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh, sehingga bayangan terbentuk di titik fokus lensa objektif. Agar bayangan tegak, maka teropong bumi dilengkapi dengan lensa pembalik.

  Seperti halnya mikroskop dan teropong bintang, perbesaran pada teropong bumi juga dibedakan untuk mata berakomodasi dan mata tidak berakomodasi.

1) Untuk mata berakomodasi maksimum

 Perbesaran anguler pada teropong bumi dicari dengan persamaan:

Panjang teropong untuk mata berakomodasi maksimum dapat dicari dengan persamaan:


2)  Untuk mata tidak berakomodasi

    Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif berada tepat di titik fokus lensa okuler. Ini berarti jarak benda lensa okuler sama dengan jarak fokusnya. Jadi, perbesaran untuk mata tidak berakomodasi adalah:
Sementara panjang teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah:

c. Teropong Panggung

Gambar 18
        Teropong Pangung
Teropong bumi dilengkapi dengan lensa pembalik. Akibatnya teropong bumi cukup panjang. Karena kurang efisien dalam membawanya, maka dibuatlah teropong lain yang lebih simpel. Antara lain teropong panggung dan teropong prisma.

    Teropong panggung dikenal juga dengan sebutan teropong Galileo. Teropong panggung terdiri dari dua buah lensa. Lensa objektif berupa lensa cembung, akan tetapi lensa okulernya menggunakan lensa cekung. ini berbeda dengan mikroskop atau teropong bumi yang lensa objektif dan okuler berupa lensa cembung.

Saat ini teropong panggung banyak sekali digunakan. Bahkan untuk versi bagi anak-anak cukup banyak. Dengan kata lain, teropong ini banyak dijual bebas. Pembentukan bayangan pada teropong panggung dapat dilihat pada Gambar 19.
Gambar 19
Skema pembentukan bayangan pada  teropong panggung, (a) untuk  mata berakomodasi maksimum, (b) untuk mata tidak berakomodasi.
Perbesaran anguler untuk teropong panggung dalam penggunaan dengan mata tanpa akomodasi dicari dengan persamaan berikut.
Sedangkan perbesaran dalam penggunaan dengan mata berakomodasi maksimum dihitung dengan persamaan:
Panjang teropong panggung adalah jarak antara lensa objektif dengan lensa okuler. Panjang teropong panggung dinyatakan dengan persamaan berikut.

d. Teropong Prisma

Gambar 20
Teropong prisma atau
 teropong binocular.
Selain tiga teropong yang telah kita bahas, teropong bias lainnya yaitu teropong prisma atau teropong binokuler. Teropong prisma mempunyai kesamaan dengan teropong bumi, yaitu mempunyai lensa pembalik. Akan tetapi lensa pembalik pada teropong prisma berupa sepasang prisma siku-siku. Prisma   diletakkan  di  antara   lensa  objektif  dan  lensa  okuler.Prisma ini digunakan untuk membalikkan bayangan yang dihasilkan oleh lensa objektif, sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler (dalam teropong prisma berupa lensa cekung) akan tegak. Sinar yang masuk ke dalam teropong akan dipantulkan sempurna oleh prisma.

2.   Teropong Pantul

 
Gambar 21
       Teropong Pantul
Teropong pantul merupakan teropong yang 
dilengkapi dengan cermin. Cermin ini berfungsi memantulkan cahaya yang masuk. Walaupun dipasang cermin, tetapi seperti halnya teropong bias, di teropong pantul juga terdapat lensa. Teropong pantul bekerja dengan memantulkan sinar yang masuk.

Teropong pantul menggunakan cermin cekung besar untuk menangkap cahaya sebanyak-banyaknya. Selain itu, teropong pantul juga dilengkapi cermin datar yang terletak di depan titik fokus cermin cekung, dan juga terdapat sebuah lensa yang digunakan untuk mengamati objek.

Penggunaan cermin cekung bertujuan untuk mengganti penggunaan lensa. Keuntungan penggunaan cermin dibanding dengan lensa pada teropong adalah sebagai berikut.

  • Cermin tidak mengalami abrasi kromatik (penguraian warna seperti pada prisma) seperti yang   biasa terjadi pada lensa.
  • Cermin lebih murah dan lebih mudah di buat, selain itu juga lebih ringan.
Berdasarkan beberapa pertimbangan tersebut, penggunaan cermin cekung lebih efisien daripada penggunaan lensa. Teleskop pemantul banyak digunakan pada bdan-badan astronomi dan observatorium terkenal di dunia. Bahkan sekarang sudah banyak universitas-universitas yang memiliki teropong ini.















Kamera

  Anda memiliki kamera? Meskipun Anda tidak memiliki kamera, tetapi setidaknya Anda pasti pernah berhadapan dengan kamera, yakni ketika Anda difoto. Pernahkah Anda bertanya, bagaimana kamera itu bekerja?

 Kamera merupakan sebuah alat optik yang dapat menghasilkan gambar negatif yang kemudian dapat dicetak, sehingga hasilnya dapat kita lihat. Kamera bekerja seperti mata kita. Elemen-elemen dasar lensa adalah sebuah lensa cembung, celah diafragma, dan film (pelat sensitif). Komponen-komponen penyusun kamera hampir sama dengan mata kita. Pada mata, ketiga elemen dasar ini menyerupai lensa mata (lensa cembung), iris (celah diafragma), dan retina (film).


Gambar 10
Bagian-bagian kamera dan proses perjalanan cahaya yang masuk kamera
    Prinsip kerja kamera secara umum sebagai berikut. Objek yang hendak difoto harus berada didepan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma menuju lensa mata. Lensa mata akan membentuk bayangan benda. Supaya  bayangan jatuh pada film jelas maka letak lensa harus digeser-geser mendekati  atau menjauhi  film. Menggeser - geser lensa pada kamera,  seperti mengatur jarak fokus lensa pada mata (akomodasi).  Perhatikan Gambar 10, fungsi dari setiap komponen kamera adalah sebagai berikut.
1. Diafragma
         Diafragma merupakan bagian kamera berupa celah yang berfungsi mengatur jumlah cahaya yang masuk ke kamera. Dengan cara mengubah ukuran celah diafragma, jumlah cahaya yang masuk dapat diatur. Untuk menghasilkan gambar yang baik, celah diafragma harus diatur sedemikian rupa. Jika cahaya terlalu terang celah diafragma dibuat kecil, sebaliknya jika pada ruangan redup, celah cahaya dibuka lebar. Pada kamera yang baik, besarnya celah dinyatakan dengan angka diafragma. Semakin besar angka diafragma, celah yang dihasilkan makin kecil. Sebaliknya, semakin kecil angka diafragma, celah yang terbuka makin lebar. melihat dari fungsinya, diafragma sama dengan fungsi pupil pada mata.
2. Lensa Cembung
      Lensa ini terletak di bagian depan kamera.  Lensa positif ini berfungsi  mengatur cahaya yang masuk dapat diterima dengan baik oleh film.  Pengaturan  ini dilakukan dengan cara menggerakkan susunan lensa positif menjauhi atau mendekati film. Fungsi lensa ini sama dengan fungsi lensa mata.
3. Film (pelat sensitif)
      Cahaya atau benda yang diterima oleh lensa akan diteruskan ke film dan membentuk bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil. Untuk memperoleh gambar foto yang jelas dan tajam, kamera perlu difokuskan. Pemfokusan ini dilakukan dengan cara mengubah kedudukan lensa terhadap benda sesuai dengan jarak benda yang akan difoto. Pada kamera sederhana, kedudukan lensa hanya bisa dilakukan jika pemakai bergerak mendekati atau menjauhi benda sampai diperoleh gambar yang diinginkan. Seiring dengan perkembangan teknologi, pada kamera yang lebih modern, kedudukan lensa dapat diubah dengan memutar cincin pengatur lensa. Bahkan pada terkini, kedudukan lensa dapat diatur dengan teknologi digital.                 
Diberdayakan oleh Blogger.

Kalender