Materi Optik Kekuatan Lensa, Lensa Gabungan dan Alat-alat Optik

KEKUATAN LENSA, LENSA GABUNGAN DAN ALAT-ALAT OPTIK

1. Kekuatan Lensa

      Walaupun titik fokus merupakan titik terpenting pada lensa, ukuran lensa tidak dinyatakan dalam jarak fokus , melainkan oleh suatu besaran lain. Besaran yang menyatakan ukuran lensa dinamakan kuat lensa (diberi lambang P) yang didefinisikan sebagai kebalikan dari fokus.[1]

      Kuat lensa berkaitan dengan sifat konvergen (mengumpulkan berkas sinar) dan divergen (menyebarkan sinar) suatu lensa.[2]

      Jarak fokus lensa cembung bernilai positif (+) sehingga kuat lensa cembung bernilai positif (+). Sebaliknya, jarak fokus lensa cekung bernilai negatif (-), maka kuat lensa cekung bernilai negatif (-). 
      Jadi, kuat lensa menggambarkan kemampuan lensa untuk membelokkan sinar. Untuk lensa cembung, makin kuat lensanya, makin kuat lensa itu mengumpulkan sinar. Sebaliknya, untuk lensa cekung, makin kuat lensanya, makin kuat lensa itu menyebarkan sinar.[3]

      Makin besar jarak fokus lensa, makin kecil kuat lensa. Sebaliknya makin kecil jarak fokus makin besar kuat lensa. Oleh karenanya kuat lensa didefinisikan sebagai kebalikan dari jarak fokus. Persamaan kuat lensa :

dengan : 

p =  kuat lensa dalam satuan dioptri

f =  jarak fokus lensa dalam satuan meter[4]

      Untuk menambahkan kekuatan lensa kita dapat gunakan lensa gabungan dengan sumbu utama dan bidang batas kedua lensa saling berhimpit satu sama lain. Dari penggabungan lensa ini makaakan didapatkan fokus gabungan atau daya lensa gabungan.[5]

Suatu lensa gabungan merupakan gabungan dari dua atau lebih lensa dengan sumbu utamanya berhimpit dan disusun berdekatan satu sama lain sehingga tidak ada jarak antar lensa yang satu dengan lensa yang lain (d=0).[6]

2          Lensa Gabungan

1.      Susunan Dua Lensa dengan Sumbu Utama Berimpit

     Pada umumnya, ketika cahaya melewati lebih dari satu lensa, kita mendapatkan bayangan yang dibentuk oleh lensa pertama seakan-akan lensa tersebut tunggal. Bayangan ini menjadi benda untuk lensa kedua,dan kita dapatkan bayangan yang dibentuk oleh lensa kedua ini, yang merupakan bayangan terakhir jika jumlah lensa ada dua. Perbesaran total akan merupakan hasil kali dari perbesaran terpisah oleh masing-masing lensa sebagaiman akan kita lihat.[7]

Untuk harga  yang terhingga letak bayangan yang terjadi setelah cahaya melalui lensa ditentukan dengan rumus

Pada lensa pertama : 

Pada lensa kedua :

Jarak fokus gabungan dua lensa yang berjarak d :[8]

Jika jarak antara kedua lensa adalah d, maka kita peroleh hubungan : 

Dengan  s' 1 adalah jarak bayangan lensa 1 dan  s2 adalah jarak benda lensa 2.

Perbesaran lensa 1

Perbesaran lensa 2

Perbesaran lensa total

           Dua lensa diletakkan tertutup satu dengan lainnya seperti lensa tunggal. Hampir semua alat optik menggunakan lensa yang sama pada pelajaran ini. Pada mikroskop, sebagai contohnya lensa okuler dan objektif keduanya digabungkan dua atau lebih lensa untuk menentukan distorsi (aberasi/kecacatan) dihasilkan oleh lensa tunggal.[9]

        Gambar diatas menunjukkan kejadian sinar paralel pada dua lensa dari fokus  dan , yang dipisahkan oleh jarak yang lebih kecil dari . Kemudian, sinar itu tiba ke lensa 2 sebelum ke fokus bidang lensa 1. Ketidakhadiran lensa 2, sinar akan lewat melalui pusat  dan didepan titik  dari lensa 1 akan diteruskan ke fokus titik A pada bidang fokal lensa 1. Akibatnya lensa 2 akan dibelokkan sinar selanjutnya, jadi akan mengenai fokus pada titik A’, tertutup lensa 1.[10]

        Untuk lokasi A’, catatan pertama bahwa sinar itu adalah paralel untuk sumbu optik antara lensa 1 dan lensa 2 akan lewat melalui fokal titik  pada lensa 2. Kedua, dalam ketidakhadiran lensa 2 adalah sinar akan diteruskan melalui titik  dari A. tetapi sinar ini tidak dipengaruhi oleh kehadiran lensa 2 karena sinar itu lewat melalui titik pusat. Akibatnya, akan saling berpotongan pada kedua sinar pada A’ ditentukan posisi dari bidang fokal dari kedua system lensa ini.[11]

            Konstruksi grafik menunjukan bahwa jarak fokal  dari kedua lensa bersama-sama saling menghilangkan satu sama lain. Persamaan tersebut dapat digunakan untuk menentukan d dengan catatan bahwa gambar akan ditunjukkan oleh lensa 1 sendiri seperti objek untuk lensa 2. Ketika gambar ini dengan jarak s2 = fi - d dibelakang lensa 2, harus berharga negatif dalam persamaan tersebut, dengan pengertian bahwa, jarak s '2 dari lensa 2 pada gambar yang ditunjukkan diberikan oleh :

atau

Jika jarak antara kedua lensa sangat kecil (d=0 ) yang membentuk lensa gabungan akan menjadi

Dimana kita menyatakan s'2 sama dengan f karena sinar yang ditembakkan pada system yang paralel.[12]

2.      Lensa Gabungan

      Lensa gabungan adalah system dua lensa atau lebih yang digabung dengan sumbu utama berimpit dan jarak antarlensa dianggap sama dengan nol (d=0 ).

Pada lensa gabungan berlaku hubungan :

Bayangan benda yang dibentuk oleh lensa pertama menjadi benda pada lensa kedua. Dari gambar terlihat bahwa bayangan lensa pertama berada dibelakang lensa kedua sehingga Dari persamaan lensa pertama diperoleh :

dan dari lensa kedua :

Lensa pertama dan kedua digabung menghasilkan :

atau

  3.   Alat-alat Optik (Mata, Mikroskop, dan Teleskop)

                          Alat optik adalah alat yang bekerja berdasarkan pada sifat cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, di antaranya adalah pemantulan dan pembiasan. Alat optic yang terpenting adalah mata. Dengan mata, kita dapat melihat benda di sekitar. Pada pembahasan sebelumnya, mata dapat melihat sebuah benda karena adanya pantulan berkas cahaya dari sebuah benda yang menuju mata. Pada mata terdapat lensa yang berfungsi untuk mengatur bayangan benda agar tepat jatuh di retina. Karena mata bekerja berdasarkan pada prinsip pembiasan lensa, maka mata adalah sebuah alat optik.[14]

A. MATA 

        Berikut ini adalah uraian tentang bagian-bagian mata, cacat mata, dan kaca mata. Simaklah dengan baik agar kamu memahaminya.

1.      Bagian-Bagian Mata

       Sebagai salah satu alat optik, bagian-bagian mata bekerja berdasarkan pada sifat-sifat cahaya. Perhatikan gambar bagian-bagian mata berikut ini!

#bagian-bagian mata

Keterangan :

1)      Kornea, merupakan lapisan terluar dari mata yang bersifat kuat dan tembus cahaya.

2)      Aqueous humor, merupakan cairan di antara kornea dan lensa mata.

3)      Lensa kristalin, lensa mata yang berperan penting mengatur letak bayangan agar tepat                          jatuh di bintik kuning.

4)    Iris, selaput yang membentuk celah lingkaran di tengah-tengahnya. Iris memberikan warna                  pada mata dan berfungsi untuk mengatur besar-kecil pupil untuk membatasi jumlah cahaya                  yang masuk.

5)      Pupil, celah yang dibentuk oleh iris berfungsi sebagai tempat masuk cahaya.

6)      Otot mata, otot yang menyangga lensa kristalin dan mengatur besar kecilnya lensa.

7)      Vitreus humor, cairan bening yang mengisi rongga mata.

8)      Retina, lapisan pada dinding belakang bola mata tempat bayangan dibentuk.

9)       Bintik kuning, lengkungan pada retina yang merupakan bagian yang paling peka pada retina.

10)  Syaraf optik, penerus rangsang cahaya dari retina ke otak.[15]

#pembentukan bayangan

       Mata normal dapat melihat dengan jelas segala sesuatu yang berada pada jarak 25 cm di depan mata sampai di tak terhingga. Pada saat mata melihat sebuah benda yang dekat, lensa mata akan berkontraksi menjadi lebih cembung. Sedangkan pada saat melihat benda-benda di kejauhan, lensa mata berelaksasi sehingga lensa mata menjadi semakin pipih. Hal itu dilakukan agar bayangan benda tepat jatuh di daerah sekitar bintik kuning pada retina. Kemampuan lensa mata untuk berkontraksi dan berelaksasi disebut daya akomodasi mata. Jarak terjauh sebuah benda yang masih dapat dilihat oleh mata disebut titik jauh. Sedangkan, jarak terdekat suatu benda yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata disebut titik dekat.

2.      Cacat Mata

      Cacat mata dapat terjadi jika titik jauh dan titik dekat bergeser dari titik jauh dan titik dekat pada mata normal (mata emetrop). Ada tiga macam cacat mata yang disebabkan oleh bergesernya titik jauh atau titik dekat, yaitu rabun jauh (miopi), rabun dekat (hipermetropi), dan mata tua (presbiopi).

       Rabun jauh terjadi jika titik jauh dan titik dekat lebih dekat dibandingkan pada mata normal yang dikarenakan lensa mata terlalu kuat dalam berakomodasi sehingga bayangan benda jatuh di depan retina. Rabun dekat terjadi jika titik jauh dan titik dekat lebih jauh dibandingkan pada mata normal yang dikarenakan lensa mata terlalu lemah berakomodasi sehingga bayangan benda jatuh di belakang retina.

       Sedangkan, mata tua merupakan mata normal (emetrop), namun otot-otot lensa mata tidak dapat berkontraksi dengan maksimal dikarenakan usia lanjut sehingga pada mata tua, titik dekat lebih jauh dibanding dengan mata normal dan titik jauhnya tetap berada di tak terhingga.

#pembentukan bayangan a.normal b.miopi c.hipermetropi

       Selain dari tiga cacat mata tersebut, terdapat cacat mata yang lain yang disebut astigmatisma. Cacat mata ini terjadi karena kornea tidak berbentuk bola,namun lebih condong ke satu arah. Penderita astigmatisma tidak dapat melihat garis-garis vertikal dan horizontal secara bersamaan.[16]

3.      Kacamata

         Untuk membantu mereka yang cacat mata, dapat digunakan alat optik yang disebut dengan kacamata. Kacamata adalah lensa yang terbuat dari kaca untuk membantu lensa mata dalam membentuk bayangan agar tepat pada retina.

       Cacat mata miopi dapat dibantu dengan kacamata lensa negatif (bikonkaf), cacat mata hipermetropi dan presbiopi dapat dibantu dengan kacamata lensa positif (bikonveks), sedangkan untuk cacat mata astigmatisma dapat dibantu dengan kacamata silindris atau kacamata toris, yaitu kacamata dengan lensa yang tidak sama kuat dalam segala arah.

       Karena pada penderita presbiopi titik jauhnya tetap, maka penderita presbiopi hanya menggunakan kacamata pada saat akan melihat benda-benda dekat. Biasanya penderita presbiopi bersamaan dengan miopi, yaitu titik dekatnya terlalu jauh dan titik jauhnya terlalu dekat. Untuk kasus seperti ini dapat digunakan kacamata bifokal, yaitu kacamata dengan menggunakan lensa positif dan negative yang digabungkan.[17]

#penggunaan lensa pada mata a.miopi b.hipermetropi

B.                Mikroskop

Lensa Obyektif

        Lensa ini merupakan lensa positif yang digunakan langsung berhubungan dengan obyek yang diamati. Obyek atau benda yang diamati ditempatkan di ruang kedua. Bayangan lensa obyektif ini disebut bayangan 1 yang memiliki sifat  nyata, tegak diperbesar.

Lensa Okuler

       Lensa ini merupakan lensa positif yang digunakan untuk mengamati obyak berupa bayangan 1 (bayangan dari lensa obyektif).  Lensa okuler berfungsi seperti lup, sehingga banyangan yang dibentuk maya, tegak diperbesar. Bayangan inni disebut bayangan akhir.

       Untuk melihat benda dengan ukuran yang sangat kecil atau renik dapat digunakan alat optik yang disebut dengan mikroskop. Mikroskop biasanya terdapat di laboratorium-laboratorium yang digunakan untuk melihat benda berukuran renik seperti sel, hewan bersel satu (contoh: amoeba), dan sebagainya.

       Mikroskop sederhana menggunakan dua buah lensa bikonveks. Lensa yang dekat dengan benda disebut lensa objektif, dan lensa yang dekat dengan mata disebut lensa okuler. Jarak titik fokus lensa objektif lebih kecil daripada jarak fokus lensa okuler. 

#pembentukan bayangan pada microskop

C.               Teleskop

            Teropong atau teleskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Ada beberapa jenis teropong, yaitu teropong bintang, teropong bumi, dan teropong prisma. Berikut ini adalah uraian tentang jenis-jenis teropong.

  

1.      Teropong Bintang

        Teropong bintang sederhana terdiri dari dua buah lensa bikonveks, yaitu lensa objektif yang dekat ke benda dan lensa okuler yang dekat ke mata. Benda-benda yang diamati oleh teropong bintang adalah benda-benda yang sangat jauh (seperti bulan, planet, bintang, dan sebagainya), karena itu benda ini dianggap berada di tak terhingga.

       Benda di tak hingga akan dibiaskan sehingga bayangannya berada di titik fokus lensa objektif. Karena untuk mengamati benda-benda astronomi biasanya diperlukan waktu yang lama, maka diusahakan agar mata tidak berakomodasi agar tidak mudah lelah. Agar mata tidak berakomodasi, maka bayangan dari lensa objektif harus berada tepat di titik focus lensa okuler. Hal ini menyebabkan titik fokus lensa objektif dan titik fokus lensa okuler berimpit. 

#pembentukan bayangan pada teropong bintang

2.      Teropong Bumi

       Teropong bumi adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda jauh di permukaan bumi. Prinsip kerja teropong bumi sama dengan prinsip kerja teropong bintang. Hanya saja, bayangan yang terbentuk oleh teropong bintang terbalik, dan hal ini akan menyulitkan jika objek yang diamati berada di bumi. Karena itu, pada teropong bumi ditambahkan sebuah lensa bikonveks sebagai pembalik.

       Teropong bumi adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda jauh di permukaan bumi. Prinsip kerja teropong bumi sama dengan prinsip kerja teropong bintang. Hanya saja, bayangan yang terbentuk oleh teropong bintang terbalik, dan hal ini akan menyulitkan jika objek yang diamati berada di bumi. Karena itu, pada teropong bumi ditambahkan sebuah lensa bikonveks sebagai pembalik.

#pembentukan bayangan pada teropong bumi

3.      Teropong Prisma

       Teropong bumi dengan lensa pembalik menjadi relatif panjang. Masalah ini dapat dipecahkan dengan menggunakan prisma sebagai pengganti lensa pembalik. Dengan demikian, teropong bumi yang menggunakan prisma sebagai pembalik disebut teropong prisma.

       Teropong prisma menggunakan dua buah prisma segitiga yang berfungsi sebagai cermin dengan sudut 90°. Prisma ini membalikkan berkas sinar sehingga bayangan benda yang terbentuk sama besar dan terbalik. Selain itu, dengan menggunakan dua buah prisma, panjang teropong dapat diperpendek.[19]

#teropong dan pembalik prisma

4         Aplikasi Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari

1.     Serat Optik

            Aplikasi penting dari serat optic adalah pada telekomunikasi dan kedokteran, serat ini digunakan untuk menstransmisikan percakapan telefon, sinyal video, dan data computer. Sinyal merupakan berkas cahaya yang dimodulasikan (berkas cahaya yang intensitasnya dapat di ubah-ubah) dan ditransmisikan dengan kecepatan yang jauh lebih besar dan dengan kebocoran yang lebih kecil dan interferensi yang lebih kecil dari sinyal listrik di kawat tembaga. Penggunaan yang canggih dari serat optic untuk mentransmisikan gambar yang jelas, terutama berguna di kedokteran. Sebagai contoh paru-paru pasien dapat diperiksa dengan memasukkan pipa ringan yang dikenal sebagai bronchoscope melalui mulut dan ke dalam pembuluh tenggorokan. Cahaya dikirim melalui serat bagian luar untuk menerangi paru-paru. Cahaya pantulan kembali melalui kumpulan serat bagian dalam. Cahaya yang berada tepat di depan setiap serat akan melintasi serat tersebut. Di ujung yang lain, pengamat melihat serangkaian bagian yang terang dan gelap, mirip seperti layar televisi. Bayangan dapat di lihat langsung atau pada monitor tv atau film. Serat-serat harus diisolasi secara optic satu dari yang lainnya, biasanya dengan selubung tipis yang indeks biasnya lebih kecil dari serat tersebut. Serat-serat itu harus disusun sedemikian sehingga tepat partikel satu sama lain agar gambar menjadi jelas. Semakin banyak serat, dan semakin kecil ukurannya, semakin rinci gambar yang dilihat. Peralatan seperti ini termasuk bronchoscrope, colonoscrop (untuk melihat colon) dan endoscrope (perut atau organ lainnya) sangat berguna untuk meneliti tempat-tempat yang sulit dicapai untuk operasi atau mencari luka tanpa membelah. Alat tersebut juga bisa dilengkapi dengan mekanisme untuk mengambil sampel jaringan untuk biopsy atau pengambilan.[20]

1.     Kamera

            Elemen-elemen lensa, kotak ringan yang rapat, shutter (penutup) untuk memungkinkan lewatnya cahaya melalui lensa dalam waktu yang singkat, dan pelat atau potongan film yang peka. Ketika shutter dibuka, cahaya dari benda luar dalam medan pandangan difokuskan oleh lensa sebagai bayangan pada film. Film terdiri dari bahan kimia yang peka terhadap cahaya yang mengalami perubahan ketika cahaya menimpanya. Pada proses pencucian, reaksi kimia menyebabkan bagian yang berubah menjadi tak tembus cahaya sehingga bayangan terekam pada film. Anda juga dapat melihat bayangan dengan membuka bagian belakang kamera dan memandang melalui secarik tissue atau kertas lilin (di mana bayangan dapat terbentuk)) yang diletakkan pada posisi film dengan shutter terbuka.

            Ada tiga penyetelan utama pada kamera dengan kualitas yang baik: kecepatan shutter, f-stop, dan pemfokusan, dan sekarang kita akan membahasnya. Walaupun banyak kamera saat ini melakukan penyetelan secara otomatis, pemahaman mengenainya akan berguna untuk menggunakan kamera apapun dengan efektif. Untuk hasil yang khusus dan kualitas yang tinggi, kamera yang memungkinkan penyetelan manual harus memiliki f-stop dan gelang pemfokus yang ada pada lensa kamera, kecepatan shutter dipilih pada putaran kecil di atas badan kamera.[21] Kelajuan shutter. Istilah ini mengacu pada berapa lama shutter (penutup kamera) dibuka dan film terbuka. Laju ini bisa bervariasi dari satu detik atau lebih (“waktu Pencahayaan”) sampai 1/1000 detik atau lebih kecil lagi. Untuk menghindari pengaburan karena gerak kamera, laju yang lebih cepat dari 1/1000 detik biasanya digunakan. Jika benda bergerak, laju shutter yang lebih tinggi dibutuhkan untuk “menghentikan” gerak tersebut. Jenis kedua yang digunakan kamera SLR ( single-lens reflex/ reflex lensa tunggal) adalah shutter “bidang focus yang merupakan tirai tidak tembus cahaya persis di depan film yang bukaannya dapat bergerak cepat melintasi film untuk menerima cahaya.

                F-stop, banyaknya cahaya yang mencapai film harus dikendalikan dengan hati-hati untuk menghindari kekurangan lensa (terlalu sedikit cahaya sehingga yang terlihat hanya benda yang paling terang) atau kelebihan cahaya ( terlalu banyak cahaya, sehingga semua benda terang tampak sama, tanpa adanya kontras dan kesan “tercuci”). Untuk mengendalikan bukaan, suatu “stop” atau diafragma mata, yang bukaannya dengan diameter variabel, diletakkan di belakang lensa. Ukuran bukaan bervariasi untuk mengimbangi hari-hari yang terang atau gelap. Kepekaan film yang digunakan, dan kecepatan shutter yang berbeda.

            Ukuran bukaan diatur dengan f-stop, didefinisikan sebagai f-stop = f/D, dimana f adalah panjang focus lensa dan D adalah diameter bukaan. Makin cepat kecepatan shutter, atau hari makin gelap, makin besar bukaan harus dibuka untuk mendapatkan pandangan yang sesuai. Hal ini berhubungan dengan angka f-stop yang lebih kecil. Makin kecil angka f-stop, makin besar cahaya yang melewati lensa menuju film. Angka f terkecil dari sebuah lensa (bukaan besar) disebut sebagai kelajuan lensa. Keuntungan lensa cepat ialah memungkinkan pengambilan gambar dengan kondisi cahaya yang buruk.

            Pemfokusan adalah peletakan lensa pada posisi yang benar relative terhadap film untuk mendapatkan bayangan yang paling tajam. Jarak bayangan minimum untuk benda di jarak tak hingga dan sama dengan panjang focus. Untuk benda-benda yang lebih dekat, jarak baying lebih besar dari panjang focus, sebagaimana bisa dilihat dari persamaan lensa, 1/f = 1/d0 + 1/d1. Untuk memfokuskan benda-benda dekat, lensa harus dijauhkan dari film, dan hal ini biasanya dilakukan dengan memutar sebuah gelang pada lensa.[22]                                                                                                                                            Jika lensa terfokus pada benda dekat, bayangan tajam dari benda tersebut akan terbentuk, tetapi benda yang jauh mungkin kabur. Berkas-berkas dari titik pada benda jauh akan berada di luar focus akan membentuk lingkaran pada film seperti digambarkan (dilebih-lebihkan). Benda jauh dengan demikian akan menghasilkan bayangan yang terdiri dari lingkaran-lingkaran yang bertumpanagan dan akan kabur. Lingkaran-lingkaran ini disebut lingkaran kebingungan. Jika anda menginginkan benda dekat dan jauh terlihat tajam pada saat yang sama, anda bisa mencoba menyetel focus lensa pada posisi pertengahan. Baik benda dekat maupun jauh tidak akan tajam sempurna. Tetapi lingkaran-lingkaran kebingunan bisa cukup kecil sehingga kekaburan tidak terlalu kelihatan.

                      Untuk penyetelan tertentu, ada kisaran jarak di mana lingkaran-lingkaran tersebut akan cukup kecil sehingga bayangan akan cukup tajam .kisaran ini disebut kedalaman medan. Untuk pilihan diameter lingkaran kebingungan tertentu sebagai batas atas (biasanya diambil 0,03 mm untuk kamera 35 mm), kedalaman medan bervariasi terhadap bukaan lensa. Jika bukaan lensa lebih kecil, hanya berkas-berkas yang melalui bagian tengah yang diterima, dan berkas-berkas ini membentuk lingkaran-lingkaran kebingungan yang lebih kecil untuk suatu jarak tertentu. Dengan demikian, pada bukaan lensa yang lebih kecil, jarak benda dengan kisaran yang lebih besar akan masuk pada kriteria lingkaran kebingungan, sehingga kedalaman medan lebih besar.

            Lensa kamera dikategorikan menjadi normal, telephoto, dan sudut lebar, menurut panjang focus dan ukuran film. Lensa normal adalah lensa yang menurut film dengan medan pandangan yang kira-kira sama dengan pandangan normal. Lensa normal untuk film 35 mm mempunyai panjang focus dalam jarak 50mm. lensa telephoto, seperti ditunjukkan oleh namanya, berfungsi seperti teleskop untuk memperbesar bayangan. Lensa ini mempunyai panjang focus yang lebih panjang dari lensa normal.[23]  Lensa sudut lebar memiliki panjang focus yang lebih pendek dari normal: medan pandang yang lebar akan tercakup dan benda-benda akan tampak lebih kecil.

            Lensa zoom memiliki panjang focus yang dapat diubah sehingga anda tampak mendekati, atau menjauhi, subyek sewaktu anda mengubah panjang focus.

3.     Kaca Pembesar

            Seberapa besar benda akan tampak, dan seberapa banyak detil yang bisa kita lihat padanya, bergantung pada ukuran bayangan yang dibuatnya pada retina. Ini sebaiknya, bergantung pada sudut yang dibentuk oleh benda pada mata.

                Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untuk meletakkan benda lebih dekat ke mata kita sehingga membentuk sudut yang lebih besar. Benda diletakkan pada titik focus atau disebelah dalamnya. Kemudian lensa konvergen membentuk bayangan maya, yang paling tidak harus berada 25 cm dari mata agar mata terfokus padanya. Jika mata rileks, bayangan akan berada pada takhingga, dan dalam hal ini benda tepat berada pada titik focus. (anda melakukan penyesuaian kecil ini sendiri ketika anda “memfokuskan” pada benda dengan menggerakkan kaca pembesar).[24]

4.     Teleskop

            Teleskop digunakan untuk memperbesar benda yang sangat jauh. Pada kebanyakan kasus, benda bisa dianggap berada pada jarak takhingga.Galileo, walaupun ia tidak menciptakannya, mengembangkan teleskop menjadi instrument yang dapat digunakan dan penting. Ia merupakan orang pertama yang meneliti ruang angkasa dengan teleskop dan ia membuat penemuan- penemuan yang mengguncang dunia (diantaranya, satelit-satelit Jupiter, fase Venus, bercak Matahari, struktur permukaan Bulan, dan bahwa Bima Sakti terdiri dari sejumlah besar bintang-bintang individu).

            Ada beberapa jenis teleskop astronomi. Jenis pembias yang umum, kadang-kadang disebut Keplerian, terdiri dari dua lensa konvergen yang berada pada ujung-ujung berlawanan dari tabung yang panjang. Lensa yang paling dekat dengan benda disebut lensa objektif dan membentuk bayangan nyata dari benda jauh pada bidang titik fokusnya ( atau didekatnya jika benda tidak berada pada takhingga). Walaupun bayangan lebih kecil dari benda aslinya, ia membuat sudut yang lebih besar dan sangat dekat ke lensa kedua,l yang disebut okuler, yang berfungsi sebagai pembesar. Dengan demikian, okuler memperbesar bayangan yang dihasilkan oleh objektif untuk menghasilkan bayangan kedua yang jauh diperbesar yang bersifat maya dan diperbalik. Jika mata yang melihat releks okuler disetel sehingga bayangan kedua berada pada takhingga. Kemudian bayangan nyata pertama berada pada titik focus dari okuler, dan jarak antara lensa-lensa adalah f0+f’e untuk benda pada takhingga.[25]

Agar teleskop astronomi menghasilkan bayangan yang terang dari bintang-bintang yang jauh, lensa objektif harus besar untuk memungkinkan cahaya masuk sebanyak mungkin. Dan memang diameter objektif (dan berarti “daya kumpul cahayanya”) merupakan parameter yang paling penting untuk teleskop astronomi, yang merupakan alasan mengapa teleskop yang paling besar dispesifikasikan dengan menyebutkan diameter objektif (seperti teleskop Hal 200 inci di Gunung Palomar). Konstruksi dan pengasahan lensa besar sangat sulit. Dengan demikian, teleskop-teleskop paling besar merupakan teleskop pemantul yang menggunakan cermin lengkung sebagai obyektif, karena cermin hanya memiliki satu permukaan sebagai dasarnya dan dapat ditunjang sepanjang permukaannya (lensa yang besar, ditunjang pada sisi-sisinya, akan melengkung karena beratnya sendiri). Biasanya, lensa atau cermin okuler dipindahkan sehingga bayangan nyata yang dibentuk oleh cermin obyektif dapat direkam langsung pada film.

            Teleskop terrestrial (yang digunakan untuk melihat benda-benda di bumi) tidak seperti teleskop astronomi, harus menghasilkan bayangan tegak. Jenis Galilean ditunjukkan pada bagian (a), yang digunakan galileo untuk penemuan-penemuan astronominya yang terkenal, memiliki lensa divergen sebagai okuler yang memotong berkas yang mengumpul dari lensa obyektif sebelum mencapai focus, dan berfungsi untuk membentuk bayangan tegak maya. Rancangan ini sering digunakan pada kacamata opera. Tabungnya pendek tetapi medan pandang kecil. Jenis kedua pada gambar (b) sering disebut spyglass dan menggunakan lensa ketiga (“lensa medan”) yang berfungsi untuk membuat bayangan tegak. Spyglass harus cukup panjang. Rancangan yang paling praktis sekarang ini adalah teropong prisma. Obyektif dan okuler merupakan lensa konvergen. Prisma memantulkan berkas dengan pantulan internal sempurna dan memendekkan ukuran fisik alat tersebut, dan juga berfungsi untuk menghasilkan bayangan tegak. Satu prisma membalikkan kembali bayangan pada bidang vertikal, yang lainnyapada bidang horizontal.[26]

5.     Mikroskop Gabungan

            Mikroskop Gabungan seperti teleskop memiliki lensa objektif dan okuler, rancangannya berbeda dari teleskop karena mikroskop digunakan untuk melihat benda yang sangat dekat, sehingga jarak benda sangat kecil. Benda diletakkan persis di luar titik focus obyektif. Bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif bersifat nyata, cukup jauh dari lensa, dan sangat diperbesar. Bayangan ini diperbesar oleh okuler menjadi bayangan maya yang sangat besar, yang terlihat oleh mata yang baik.[27]

6.     Periskop

          Periskop adalah alat optik yang digunakan pada kapal selam untuk melihat permukaan laut. Kapal selam perlu melihat keadaan permukaan laut sebelum kapal selam tersebut muncul mengapung di permukaan. Periskop terdiri atas dua buah lensa cembung dan dua buah prisma siku-siku sama kaki.

            Prinsip kerja periskop. Periskop di kiri menggunakan cermin yang terletak pada “a”, sedangkan periskop kanan menggunakan prisma yang terletak pada “b”. “c” adalah posisi pengamat.

Tugas utama periskop adalah untuk mengintip keadaan di permukaan laut saat kapal selam masih menyelam di bawah air. Sebuah periskop yang paling sederhana memiliki dua cermin, yang satu terletak di ujung atas (berfungsi sebagai mata pengintipnya), yang lainnya terletak di dasar periskop. Cahaya yang terkumpul di cermin atas kemudian diarahkan menuju cermin di dasar periskop sehingga nahkoda kapal dapat melihat bayangan benda yang ada di depan periskop di atas permukaan laut. Seiring perkembangan teknologi, periskop kapal selam pun mengalami banyak penyempurnaan. Panjang periskop biasanya bisa mencapai 18 meter sehingga cermin tidak digunakan untuk mengumpulkan cahaya dari permukaan laut.

7.     Proyektor Slide

            Proyektor slide adalah alat yang digunakan untuk memproyeksikan gambar diapositif sehingga diperoleh bayangan nyata dan diperbesar pada layar. Bagian-bagian yang penting pada proyektor slide, antara lain lampu kecil yang memancarkan sinar kuat melalui pusat kaca, cermin cekung yang berfungsi sebagai reflektor cahaya, lensa cembung untuk membentuk bayangan pada layar, dan slide atau gambar diapositif.

8.     Opthalmoskop

       Alat ini mula-mula di pakai oleh helmholtz (1851). Prinsip pemeriksaan dengan Opthalmoskop untuk mengetahui keadaan fundus okuli (retina mata dan pembuluh darah khoroidea keseluruhannya).

9.     Retinoskop

        Alat ini dipakai untuk menentukan reset lensa demi koreksi mata penderita tanpa aktivitas penderita, meskipun demikian mata penderita perlu terbuka dan dalam posisi nyaman bagi si pemeriksa. Cahaya lampu di proyeksi ke dalam mata penderita dimana mata penderita tanpa akomodasi. Cahaya tersebut kemudian dipantulkan dari retina dan berfungsi sebagai sumber cahaya bagi sipemeriksa.[29]

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Fisika Edisi Kelima Jilid 2.

Iwan Permana Suwarna, 2010, Optik, Duta Grafika : Tangerang.

Noname, (www.onfisika.com).

Noname, 01 Pdf  (fisika.lab.gunadarma.ac.id).

Noname, Bab 15 Optik Pdf, (file.upi.edu).

Noname, Bab 18 Alat-Alat Optik Pdf

(file:///C:/Users/Public/Documents/DOKUMEN/KULIAH/SEMESTER%205/OPTIK/OPTIK.pdf).

Noname, pembuat-lensa (robinsonykr.files.wordpress.com).

Yosi Aprian, Peningkatan Pemahaman Materi Lensa-Cermin pada Mata Pelajaran Fisika dengan Menggunakan Strategi Belajar Contextual Teaching And Learning (CTL), 2007, Staff.uny.ac.id, UNY : Yogyakarta.