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]
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 :
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 :
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
A. MATA
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.
Lensa Obyektif
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.
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.
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.
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.
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]
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]
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
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
#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.
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.
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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar