optika geometri

II.I     O P T I  K A     G E O M E T R I K.

P E N D A H U L U A N.

TEORI CAHAYA.

Kita dapat melihat melalui indra mata kita, dan hal ini sudah diperbincangkan sejak abad ke-empat sebelum masehi, Proses melihat ini diperdebatkan.  Beberapa teori tentang proses melihat diantaranya dinyatakan oleh:

a.       Plato dan Euclides yang mendukung teori tentang adanya “ sinar–sinar   penglihat”. Yang menyatakan bahwa kita dapat melihat sesuatu karena dari mata kita keluar sinar – sinar penglihat yang berbentuk kumis – kumis peraba.

b.      Aristoteles, yang menentang kebenaran teori “sinar – sinar penglihat”.

c.       Al-hasan, yang menyatakan bahwa kita dapat melihat benda di sekeliling kita sebab ada cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh benda, kemudian masuk kedalam mata kita.

Akibat dari pendapat Al-hasan ini maka timbul beberapa pendapat tentang cahaya :

1.       Sir Isaak Newton “teori Emisi” : bahwa sumber cahaya menyalurkan partikel – partikel kecil dan ringan yang bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi.

2.        Christian Huygens, tentang “teori eter alam” : bahwa cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi. Jadi untuk merambat membutuhkan medium perantara, yang disebut eter.

3.       Thomas Young dan Augustine Fresnell, bahwa cahaya dapat melentur dan berinterferensi.

4.       Jean Leon Foucault, bahwa cepat rambat cahaya di dalam zat cair lebih kecil  dari pada di udara.

5.      James Clark Maxwell, bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnet.

Kecepatan rambat gelombang elektromagnet dalam hampa adalah :

                        

dengan          : permitivitas listrik dalam hampa.         

                    : permeabilitas listrik dalam hampa.                                           

Teori dari Maxwell diperkuat oleh :

a.        Heinrich Rudolph Hertz, bahwa gelombang elektromagnet adalah gelombang transversal sehingga dapat menunjukkan gejala polarisasi.

b.       Pieter Zaeman, bahwa berkas cahaya dapat dipengaruhi oleh medan magnet yang kuat.

c.          Johannes Stark, bahwa berkas cahaya dapat dipengaruhi oleh medan listrik yang kuat.

6.      Michelson dan Morley, bahwa eter alam sesungguhnya tidak ada.

7.      Max Karl Ernest Ludwig Planck, tentang “ Teori Kwantum Cahaya” bahwa cahaya terkumpul dalam paket – paket yang kecil yang disebut (kwanta) atau paket energi.

8.      Albert  Einstein, tentang “teori dualisme cahaya” bahwa cahaya bersifat sebagai pertikel dan bersifat sebagai gelombang.

Oleh pendapat para ilmuwan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa sifat – sifat cahaya adalah :

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang dalam perambatannya :

v  Tidak memerlukan medium.

v  Merambat dalam suatu garis lurus.

v  Kecepatan terbesar di dalam vakum (ruang hampa), yaitu 3 x  m/det.

v  Kecepatan di dalam  medium lain lebih kecil daripada kecepatan di dalam vakum

v  Kecepatan cahaya didalam vakum adalah absolut, tidak tergantung pada pengamat.

8.1.1 PEMANTULAN CAHAYA.

            Disamping pernyataan-pernyataan yang telah disebutkan lebih dahulu tentang cahaya, Huygens juga menyatakan bahwa cahaya terdiri dari gelombang-gelombang cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya ke segala arah.

Macam-macam berkas cahaya.

1.          Divergen (berkas cahaya yang memancar) yaitu sinar datang dari satu titik.

2.          Konvergen (berkas cahaya yang mengumpul) yaitu sinar yang menuju ke satu titik.

 

3.          Paralel yaitu sinar sejajar satu sama lain.

Pemantulan cahaya dibedakan 2 macam yaitu :

a.          Pemantulan teratur (Speculer reflection)

Yaitu    : pemantulan cahaya dalam satu arah.

Contoh : pemantulan pada kertas lapis dari perak, aluminium atau dari baja.

b.          Pemantulan baur (diffuse reflection)

Yaitu    : pemantulan cahaya ke segala arah.

Contoh : pemantulan kertas putih tanpa lapis.

Di dalam bab ini hanya dibicarakan pemantulan teratur.

Titik yang sefase dalam perambatan cahaya dihubungkan oleh front gelombang (muka gelombang) yang selalu tegak lurus arah perambatan gelombang cahaya.

Dengan menggunakan cakra optik yang dilengkapi dengan cermin datar pada pusatnya, dapat dibuktikan hukum-hukum pemantulan cahaya yaitu :

1.       Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada bidang datar.

2.       Sudut datang ( i ) = sudut pantul ( r ).

Gambar.

PEMBENTUKAN BAYANGAN KARENA PEMANTULAN.

Perjanjian tanda pembentukan bayangan karena pemantulan atau pembiasan sebagai berikut :

a.        Semua jarak diukur dari vertex (v)  ke titik yang bersangkutan.

b.       Jarak benda (s) adalah positip, jika arah pengukuran berlawanan dengan arah sinar datang.

c.        Jarak bayangan (s`) adalah positip, jika arah pengukuran searah dengan arah sinar pantul (untuk pemantulan) atau searah dengan sinar bias (untuk pembiasan).

d.       Tinggi benda / bayangan positip, jika terletak diatas sumbu uatama.

(m = pembesaran positip).

Ada 3 buah bentuk cermin pemantul, yaitu : cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung.

Pada ketiga cermin itu berlaku persamaan umum yang  digunakan untuk menghitung jarak bayangan (s`) dari suatu benda yang terletak pad jarak tertentu (s) dari cermin itu.

Pesamaan umum.                

                                                 

          s =  jarak benda

          s` = jarak bayangan

          f = jarak titk api (fokus)       

sedang pembesarannya :                                         h` =  tinggi (besar) bayangan

           h =   tinggi (besar) benda.  

Catatan  :

a.        Pemakaian daripada persamaan umum diatas, harus tetap memperhatikan perjanjian tanda.

b.       Bila s` menghasilkan harga negatip, berarti bayangan maya, sebaliknya jika positip, berarti bayangan sejati.

c.        Bila m menghasilkan negatip, berarti bayangan terbalik terhadap bendanya.

CERMIN DATAR.

Permukaan datar dapat dianggap permukaan sferis dengan   R =  ∞

Jadi, jarak titik api  (focus) untuk permukaan datar ialah :

Sehingga pemakaian persamaan umum menjadi sebagai berikut :

                                                             s = -s`

sedang pembesarannya :

                   m = 1                                                                                          

Untuk dua buah cermin yang saling membentuk sudut satu dengan yang lainya, jumlah bayangan yang terjadi dari sebuah benda yang diletakkan diantaranya adalah :

 

Oleh  karena itu sifat – sifat cermin datar :

1.       Jarak benda (s)  = jarak bayangan (s`)

2.       Bayangan bersifat maya                s` : negatip

3.       Tinggibenda  (h) = tinggi bayangan (h`)              m = 1

4.       Bayangan tegak                           m : positip

Lukisan pembentukan bayangan karena pemantulan cermin datar adalah sebagai berikut :

                       

*Cermin datar terpendek yang diperlukan untuk dapat melihat seluruh bayangan benda adalah : SETENGAH dari TINGGI benda itu.

8.1.2 CERMIN LENGKUNG.

a.        Cermin cekung / cermin positip.

Sifat – sifat sinar dan penomoran ruang.

1.       Berkas  sinar yang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan lewat fokus (f)

2.       Berkas sinar lewat fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.

3.       Berkas sinar lewat titik pusat kelengkungan cermin ® dipantulkan lewat titik itu juga.

Gambar jalannya sinar dan penomoran ruang.

1.          Ruang I    antara 0 < s < f

2.          Ruang II   antara f < s < R

3.          Ruang III  antara      s > R

4.          Ruang IV daerah di belakang cermin (bagian gelap)

Pembagian ruang ini sama untuk cermin cekung dan cermin cembung, bedanya :

Ruang I, II, III pada cermin cekung terletak pad bagian yang terang sedang pada cermin cembung terletak pada bagian gelap.

Persamaan yang dipakai adalah sesuai dengan persamaan umum, yaitu :

                         R adalah jari-jari kelengkungan cermin dan mempunyai harga positip.

         

Jadi, bentuk bayangan maya / nyata, tegak / terbalik tergantung pad letak bendanya.

1.       Untuk  benda di ruang  I        s  <   f

                                              

                               ;          s – f  <  0

        Sehingga : s` adalah negatip berarti bayangannya maya.

        Pembesaran  :

                     =

                                m = positip berarti tegak.

           Sedang  : m  >  1     berarti diperbesar.

2.       Untuk benda tepat di f.   (s = f )

                                                   

            berarti bayangannya tak terhingga.

3.       Untuk letak benda yang lain, dapat dianalisa dengan cara yang sama.

oleh karena itu  ko kurikuler untuk :

a.       Benda di ruang  II ( f < s < R )

b.      Benda tepat di R

c.       Benda berada di ruang III  (  s  >  R )

LEMBARAN TUGAS KO KURIKULER.

Bukti sifat bayangan jika :

3.       Benda di ruang II  ( f  <  s  <  R )

4.       Benda tepat di R

5.       Benda di ruang III  ( s > R )

6.       Benda di ruang IV (di belakang cermin)

Untuk menentukan sifat – sifat bayangan pada cermin cekung, selain menggunakan rumus di atas, ada metode penomoran ruang sbb:

1.       Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan sama dengan 5.

(untuk menentukan letak bayangan pada ruang).

2.       Benda yang terletak di ruang II  atau  ruang III  selalu menghasilkan bayangan yang yang terbalik dengan bendanya. Benda di ruang I atau ruang IV selalu menghasilkan bayangan yang tegak terhadap bendanya.

3.       Jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda maka bayangan selalu lebih besar daripada bendanya (diperbesar) Jika nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda maka bayangan selalu lebih kecil daripada bendanya (diperkecil).

b.       Cermin cembung / cermin negatip.

Persamaan yang dipakai adalah sesuai dengan persamaan umum, yaitu :

                                          atau        

     dan R  mempunyai harga negatip.

Pembesaran :            atau    

Jadi, untuk s yang positip

         selalu menghasilkan harga negatip atau dengan kata lain untuk s positip, bayangan selalu maya. Sedang pembesarannya :

                                       positip.

Jadi sifat cermin cembung selalu maya, tegak dan diperkecil karena m selalu lebih kecil dari satu.  ( untuk s positip ).

Lukisan pembentukan bayangan karena cermin cembung dapat dilakukan dengan melihat sifat – sifat di bawah ini :

1.       Berkas  sinar sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari fokus (f).

2.       Berkas sinar yang menuju titik pusat kelengkungan cermin ( R ) dipantulkan seolah berasal dari titik itu juga.

Cermin gabungan.

Bila kita letakkan dua cermin, cermin I dan cermin II dengan bidang pemantulan saling berhadapan dan sumbu utamanya berimpit dan bayangan yang dibentuk oleh cermin I  merupakan benda oleh cermin II maka kita dapatkan hubungan :

                                d    = jarak antara kedua cermin

                                                  = jarak bayangan cermin I

                                                                          = jarak benda cermin II.

8.1.3        P E M B I A S A N.

Pembiasan atau refraksi adalah suatu peristiwa cahaya yang menembus permukaan suatu bahan tertentu melalui satu medium ke medium lainnya, cahaya akan dibelokkan.

Oleh karena itu, kita perlu lebih dahulu mengetahui tentang index bias suatu bahan.

a.        Index bias mutlak ( atau biasa disebut “ index bias saja) adalah perbandingan antara kecepatan cahaya di ruang hampa atau di udara ( c) dengan kecepatan cahaya di dalam bahan (v).

         = index bias mutlak (index bias) bahan.

                        c = kecepatan cahaya di ruang hampa =  3 x  m / det

                        v = kecepatan cahaya di dalam bahan.

Karena :  v = f .          v   = kecepatan cahaya

                                      f   =  frekuensi

                                       = panjang gelombang

maka :               sedang   

sehingga                  

oleh karena itu, index bias sama dengan perbandingan panjang gelombang cahaya di udara dengan gelombang cahaya di dalam bahan.

b.       INDEX BIAS RELATIF.

Index bias relatif bahan 1 terhadap bahan 2 dapat ditulis : 

Adalah perbandingan kecepatan cahaya didalam bahan 2 dengan kecepatan cahaya di dalam bahan 1. atau perbandingan antara panjang gelombang cahaya di dalam medium 2 dengan panjang gelombang cahaya di dalam medium 1.

                        =  kecepatan cahaya di dalam bahan 1

                                                    =  kecepatan cahaya di dalam bahan 2

                                                  = panjang gelombang di dalam bahan 1

                                                  = panjang gelombang di dalam bahan 2

A T A U

                             = index bias mutlak bahan 1

                                           = index bias mutlak bahan 2

HUKUM PEMBIASAN

Jika seberkas cahaya datang pada bidang batas dua medium yang tidak sama dan transparan, maka berkas cahaya tersebut :

1.       Sebagian  diserap.

2.       Sebagian  diteruskan.

3.       Sebagian dibiaskan.

4.       Sebagian dipantulkan.

Jika berkas cahaya tersebut sebagian menembus bidang batas itu dan merambat terus dengan arah berkas cahaya yang menembus itu tidak sama dengan arah berkas cahaya yang datang, peristiwa tersebut dinamakan PEMBIASAN.

Dengan menggunakan cakra optik yang dilengkapi dengan keping kaca setengah lingkaran pada pusatnya dapat dibuktikan  HUKUM PEMBIASAN sebagai berikut.:

1.       Sinar  datang, garis normal dan sinar bias terletak pada sebuah bidang datar.

2.       Perbandingan sinus sudut datang ( i ) dan sudut – sudutbias ( r ) merupakan konstanta.

Hubungan antara sinus sudut datang dan sudut bias :

      n sin  i = n` sin r

dikenal dengan nama :

      H U K U M  SNELLIUS.

Bila seberkas sinar masuk dari medium yang index biasanya lebih besar kedalam medium yang index biasnya lebih kecil, maka sudut biasnya lebih besar daripada sudut datangnya. (sinar bias menjauhi garis normal).

Makin besar sudut datangnya makin besar pula sudut biasnya hingga pada  suatu saat sudut biasnya  dan sudut datangnya disebut “ SUDUT BATAS”.

Bila sudut datangnya diperbesar maka sinar tidak akan dibiaskan, akan tetapi dipantulkan seluruhnya.

Contoh : - cahaya masuk kedalam sebuah berlian, sehingga berlian tampak menawan,              

                  karena cahaya dipancarkan ke segala arah.

-   Lapisan jalan aspal pada siang hari sehingga kelihatan seperti berair.

Keadaan tersebut diatas biasa disebut : PEMANTULAN TOTAL.

Syarat terjadi pemantulan total adalah :

1.       Sinar harus datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat.

2.       sudut datang lebih besar daripada sudut kritis.

Contoh beberapa sudut kritis berdasarkan percobaan :

v  sudut kritis untuk air 

v  sudut kritis untuk gelas

v  sudut kritis untuk berlian 

contoh penggunaan pemantulan total dalam dunia teknik yang sangat populer adalah fiber optik yang digunakan dalam telekomunikasi.

Ø  MELUKIS PEMBIASAN

Ø  Metode bantuan dua lingkaran.

Cara melukis pembiasan dengan metode ini sebagai berikut :

1.          Lukis dua buah lingkaran sepusat (konsentris) dengan perbandingan jari-jari sesuai dengan index bias relatif antara kedua medium.

2.       Lukis sinar datang yang sudut datangnya diketahui terhadap garis normal.

3.       a. Jika sinar datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat   teruskan sinar datang sampai memotong lingkaran besar ( titik A), kemudian dari titik A, tarik garis sejajar dengan garis normal sampai memotong lingkaran kecil (titik B).

4.       Hubungkan titik pusat lingkaran (titik M) dengan titik B maka garis MB merupakan sinar bias.

Lukisan pembiasan sinar a) sinar datang dari medium udara ke gelas (medium kurang rapat ke medium lebih rapat). b) sinar datang dari gelas ke udara (medium lebih rapat ke medium kurang rapat). pad kedua kasus, sudut datang =

PEMBENTUKAN CAHAYA KARENA PEMBIASAN.

1.       Pembiasan cahay pada kaca PLAN PARALEL.

Kaca plan paralele ialah : kaca yang dibatasi olh dua bidang datar yang sejajar satu sama lain.

Bila cahaya dijatuhkan pad titik A akan keluar di titik B. Akibat indeks yang berbeda (n    n`) maka terjadi pergeseran sinar.

                               

2.       Pembiasan cahaya pada prisma.

 = sudut puncak / sudut pembias.

n`  = index bias prisma.

n    = index bias media sekitar prisma.

   = sudut datang dari sinar udara  ke prisma.

= sudut bias dari sinar udara ke prisma.

     = sudut datang dari sinar prisma ke udara.

    = sudut bias dari sinar prisma ke udara.

Sinar yang datang pada salah satu sisi prisma, akan mengalami deviasi ()

Sudut deviasi  () adalah : sudut yang dibentuk antara sinar yang masuk dengan sinar yang keluar dari prisma.

Besarnya sudut deviasi () adalah :

                             

deviasi minimum terjadi bila :   =     dan dapat dicari dengan rumus :

                                   

Bila  prisma terdapat diudara : n = 1

                             

Untuk sudut pembias yang kecil maka harga sinus akan mendekati harga sudutnya, jadi persamaannya dapat ditulis :

                             

                                          

                                                          

bila prisma terdapat diudara :

                             

3.       Pembiasan pada permukaan spheris (LENSA).

Jika sebuah titik A yang terletak pad sumbu utama memancarkan sinar dari medium n ke medium n` melewati bidang lengkung spheris di titik b dengan jari-jari R, maka bayangannya berada di titik A`.

 berada di titik A`.

Dengan persamaan hukum Snellius : n sin I = n` sin r

Maka di dapat  suatu persamaan sebagai berikut :

                 

dan pembesaran (m) : 

Jika  bidang lengkung tersebut merupakan suatu benda bening / transparan yang dibatasi oleh bidang-bidang lengkung, disebut : LENSA.

Lensa adalah suatu sistem optik yang di batasi  oleh dua permukaan bias baik itu cekung, cembung maupun datar dengan sumbu utama yang berimpit.

SEBUAH LENSA DENGAN TEBAL  t  dan JARI-JARI   dan 

n   = index bias media sekitar lensa.

n`  = index bias bahan lensa.

t    = tebal lensa

A  = titik pad sumbu utama yang memancarkan cahaya.

 = bayangan titik A oleh permukaan lensa I

 = bayangan titik  oleh permukaan lensa II

 = pusat kelengkungan permukaan I

 = pusat kelengkungan oleh permukaan lensa II

Jika  sebuah benda terletak pada jarak   dari bidang lengkung pertama (titik A), hendakdicari bayangan akhirnya akibat lensa tebal. Maka langkah –langkah untuk mendapatkan persamaan sebagai berikut :

1.       Dicari bayangan yang dibentuk oleh permukaan lengkung I.

  ………………………………………………(Permukaan I)

 adalah jari-jari kelengkungan permukaan lengkung I diperoleh 

2.       Bayangan  dari permukaan lengkung I merupakan benda untuk permukaan lengkung II.

Jarak benda untuk bidang lengkung II dapat dicari dengan rumus :

 ……………………………………………………….(persamaan II)

3.       Kemudian dicari bayangan akhirnya   dengan rumus :

………………………………………………(persamaan III)

 adalah jari-jari kelengkungan permukaan II dapat dihitung   (bayangan akhir) pada lensa tebal.

8.1.4        Lensa tipis.

Penurunan persamaan untuk lensa tipis.

Lensa tipis dapat dikatakan t  ( tebal ) = 0

 = S jarak benda terhadap lensa.

 = S` jarak bayangan.

Dari persamaan I, II dan III diatas dapat diturunkan persamaan untuk lengkung tipis sebagai berikut :

              ………………………………(persamaan IV)

Bila  lensa terdapat di udara  : n = 1

              ………………………………(persamaan V)

catatan : pemakaian persamaan-persamaan diatas tetap harus memperhatikan perjanjian tanda yang telah dibuat.

Untuk benda yang jauh sekali, jarak benda (s) dianggap tak berhingga dan bayangan jatuh di titik api kedua dari lensa, dapat ditulis :

                …………………………………(persamaan VI)

Rumus ini merupkan Rumus untuk jarak titik api lensa tipis.

Jika :    <   0  maka  f  <   0,   lensa disebut lensa negatif atau lensa cekung

             >  0 maka f   >   0,   lensa disebut lensa positip atau lensa cembung.

Jika persamaan VI disubtitusikan kedalam persamaan V maka diperoleh persamaan         …………………………………………………(persamaan VII)

Persamaan tersebut diatas disebut : persamaan lensa tipis “GAUSS”

Jenis lensa tipis :

a.        Lensa Konvergen / lensa positip, yang terdiri dari : plano konveks, bikonveks, dan konvekskonkaf.

G a m b a r

b.       Lensa Divergen / lensa negatip, yang terdiri dari : plano konkaf, bikonkaf dan konkafkonveks.

G a m b a r

UNTUK MELUKIS PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA DAPAT DIGUNAKAN METODE GRAFIS.

a.        LENSA POSITIP.

1.       Sinar yang sejaar dengan sumbu utam dibiaskan melalui titik api kedua.

2.       Sinar yang melalui titik api pertama akan di biaskan sejajar sumbu utama.

3.   Sinar yang datang melalui pusat optik lensa tidak dibiaskan tetapi diteruskan.

b.       LENSA NEGATIP.

1.       Sinar yang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik api pertama.

2.       Sinar  yang menuju titik api kedua dibiaskan sejajar sumbu utama.

3.       Sinar yang datang melalui pusat optik lensa tidak dibiaskan tetapi diteruskan.

KEKUATAN LENSA  (DAYA LENSA)

Definisi                   : Kesanggupan lensa untuk memancarkan atau mengumpulkan    sinar – sinar.

Satuan                         : Dioptri.

Notasi                         : P

Rumus                        :  

Keterangan                 : 1 Dioptri adalah kekuatan lensa dengan jarak titik api 1 meter

LENSA GABUNGAN.

ü  Merupakan gabungan beberapa buah lensa.

ü  Kegunanya : Untuk menambah kuat lensa yang biasa digunakan dalam alat-alat optik.

ü  Prinsip pembentukkan bayangan oleh lensa pertama sama saja seperti pada lensa tunggal, tetapi bayangan yang dibentuk oleh lensa pertama merupakan benda bagi lensa kedua.

ü  Rumus lensa gabungan.

           

Khusus untuk gabungan lensa tipis yang berjarak d maka fokus gabungannya :

                                                                       

LATIHAN SOAL 8.1.1

PEMANTULAN

1.       Titik cahaya A berada 4 cm di muka cermin datar. Lukiskan bayangan titik A tersebut.

2.       Lukislah bayangan benda-benda berikut.

3.       Lukiskan bayangan titik cahaya A diantara dua buah cermin yang bersudut

4.       Hitunglah berapa jumlah bayangan yang terjadi pad dua buah cermin yang membentuk sudut :

a.                       b.                  c.                       d. 

5.       Seorang yang tingginya 1,6 m dapat melihat tepat bayangannya dalam suatu cermin datar vertikal 3 meter jauhnya. Tentukanlah tinggi dan posisi cermin tersebut.

6.       Suatu benda yang tingginya 2 cm terletak 12 cm dimuka cermin cekung yang berfokus 4 cm.

a.     Lukiskan dan sebutkan sifat bayangannya.

b.     Hitung jarak bayangan yang terjadi.

c.     Hitung pembesaran yang terjadi.

d.    Hitung besar bayangan yang terjadi.

7.       suatu benda yang terletak 6 cm di muka suatu cermin positip membuat bayangan maya pada jarak 36 cm. Hitunglah jarak fokus utama cermin tersebut dan lukiskan bila tinggi bayangan 6 cm.

8.       Dibelakang  cermin cembung yang berfokus -4 cm terdapat sebuah bayangan yang tingginya 3/16 cm pad jarak  cm carilah dimana letak bendanya dan berap tingginya. Lukiskan peristiwa tersebut.

9.       dua buah cermin cekung yang mempunyai satu sumbu utama dan sepusat bola cerminnya diletakkan behadapan. Jarak fokus utama cermin I  6 cm  dan cermin II 4 cm. Suatu benda diletakkan 10 cm didepan cermin I. Hitunglah jarak kedua bayangan dari kedua cermin itu untuk benda tersebut diatas.

10.   Jarak titik-titik pusat bola cermin cekung dan cermin cembung sejauh 21 cm. Suatu benda berada 15 cm dimuka cermin cekung yang berfokus 6 cm. Hitunglah jarak kedua bayangan pertama yang terjadi bila fokus cermin cembung 4 cm.

11.   Sebuah cermin cekung dengan jari-jari kelengkungan 80 cm diletakkan berhadapan dengansebuah cermin datar dengan jarak 60 cm. Sebuah benda diletakkan ditengah-tengah diantara kedua cermin tersebut. Tentukanlah letak bayangan dan perbesarannya, bila pemantulan pertama :

a. oleh cermin datar.                                 b.  oleh cermin cekung.                          

12.   dua buah cermin cekung A dan B yang identik, masing-masing  berjari-jari 20 cm diletakkan berhadapan dengan sumbu utamanya berimpit. Sebuah benda diletakkan 15 cm didepan cermin A tegak lurus sumbu utama. Bila panjang bayangan sejati yang terjadi karena pemantulan oleh A dulu kemudian oleh B besarnya 4 kaki panjang benda mula-mula, berapa jarak antara kedua cermin tersebut.

13.   Sebuah benda bercahaya diletakkan pad jarak 30 cm tegak lurus oada sumbu utama didepan cermin cekung yang berjari-jari 40 cm. Sinar-sinar yang di pantulkan oleh cermin ini kemudian dipantulakan oleh cermin cembung yang berjari-jari 30 cm dan berada pad jarak 50 cm didepan cermin cekung tadi. Sumbu utama kedua cermin berimpit. Berapa jarak bayangan terakhir dengan benda semula?

LATIHAN SOAL 8.1.3

Pembiasan.

1.       Sebuah gelas dimasukkan dalam air, berap index bias air gelas jika n air = 2/3 dan n gelas = 4/3

2.       Index bias suatu kaca adalah 1,5. Berapa kecepatan cahaya dalam kaca tersebut.

3.       Satu bahan I mempunyai index bias 4/3 dan bahan II mempunyai index bias 2. Jika cahaya masuk kedalam kedua bahan tersebut manakah kecepatan cahaya dan panjang gelombang yang paling besar dalam bahan-bahan tersebut.

4.       seberkas cahaya dengan panjang gelombang 12000  masuk dari udara ke dalam kaca yang index biasnya 1,5. Tentukanlah panjang gelombang dalam kaca.

5.       suatu cahaya masuk kedalam medium I mempunyai kecepatan   m/det jika masuk kemedium II kecepatannya   m/det. Carilah besar index bias relatif medium I terhadap medium II dan index bias relatif medium II terhadap medium I.

6.       Index bias mutlak intan dan kaca korona adalah 5/2 dan 3/2 hitunglah :

a.          index bias relatif intan terhadap korona.

b.          Sudut kritis antara intan dan kaca korona.

7.       sudut jritis suatu cahay dalam garam dapur diketahui  tentukanlah index bias garam dapur.

8.       Lukiskan jalannya sinar bias dengan metode 2 buah lingkaran untuk sudut datang  dengan metode 2 buah lingkaran untuk sudut datang  jika sinar datang dari :

a.       medium dengan n = 2 menuju medium dengan n = 4

b.      medium dengan n = 5 menuju medium dengan n = 3

c.       medium dengan n = 3/2 menuju medium dengan n = 2

d.      medium dengan n = 4/3 menuju medium dengan n = 1,5

9.       Seberkas sinar datang dari udara menuju air dengan sudut datang  sedangkan index bias air 4/3 hitunglah sudut biasnya.

10.   Seberkas sinar datang dari gelas ke air dengan sudut datang , bila index bias gelas 3/2 dan index bias air 4/3 tentukanlah sudut bias sinar dalam air.

11.   index bias air 4/3 dan index bias kaca 3/2. tentukanlah sudut batasnya bila cahaya merambat dari kaca ke air.

12.   Seekor itik berenang pad permukaan sebuah kolam yang airnya tenang ( = 1,33) kolam tersebut dalamanya 160 cm. Dimana letak bayangan dari itik pada dasar kolam bila matahari tepat berada :

a.       Timur Laut.

b.      Hampir tenggelam.

13.   seberkas sinar jatuh pada bidang kaca plan paralel  dengan sudut datang  . Jika tebal kaca 2 cm dan index bias cahaya 3/2  Hitunglah :

a.       Deviasi sinar

b.      Pergeseran sinar

14.   Berapa besar sudut deviasi minimum dari prisma sama sisi yang index biasnya 1,4?

15.   prisma dengan sudut pembias  dan index biasnya 1,5, hitunglah deviasi minimumnya, diudara. Dan hitung pula deviasi minimum prisma itu jika dalam air yang berindex bias 4/3.

16.   ujung kiri dari sebatang gelas yang diameternya 10 cm, index biasnya 1,5 diasah sehingga menjadi permukaan cembung. Dengan jari-jari 5 cm. Sebuah benda tinggi 1 mm, berdiri tegak lurus pad sumbu dari sebatang gelas tadi dan berjarak 20 cm di sebelah kiri vertex. Hitunglah :

a. letak bayangan                          b. pembesaran.

17.   Bila benda terletak 50 cm didepan lensacekung- cembung dengan jari-jari kelengkunan R1 = 50 cm dan R2 = 100 cm. Dan index biasnya 1,5 tentukan letak bayangannya.

18.   Sebuah benda terletak 32 cm didepan sebuah lensa tipis membentuk suatu bayangan pada layar 8 cm dibelakang lensa.  

a.       Tentukanlah panjang fokus dari lensa

b.      Tentukanlah pembesarannya.

c.       Sebut sifat bayangannya.

d.      Apakah lensa konvergen atau divergen.

19.   Bagian kiri dari suatu lensa bikonvex memiliki jari-jari 12 cm, dan bagian kanannya 18 cm. Index bias gelas ialah 1,5.

a.       hitung panjang fokus lensa.

b.      Hitung panjang fokus jika jari-jari kelengkungan dari dua permukaan itu ditukar.

20.   sebatang gelas dengan index bias 5/3 salah satu ujungnya merupakan permukaan cembung dengan jari-jari kelengkungan sebesar 3 cm berada di udara. Sebuah benda kecil terletak 10 cm dari permukaan itu. Tentukanlah posisi bayangan yang terjadi karena pembiasan oleh batang gelas itu, bila:

a.       Benda berada di udara.

b.      Benda berada di dalam gelas.

21.   sebuah lensa fokusnya 50 cm. Tentukanlah kekuatan lensa itu.

22.   Suatu lensa tipis di udara kekuatannya 5 dioptri dimasukkan ke dalam air. Jika index bias udara 1 dan index bias air besarnya 4/3 sedangkan index bias lensa 3/2 tentukanlah kekuatan lensa tersebut dalam air.

23.   Dua lensa tipis, masing-masing panjang fokusnya 10 cm, yang pertama lensa konvergen dan yang satunya lensa divergen letaknya terpisah oleh jarak 5 cm. Sebuah benda letakkan 20 cm di muka lensa konvergen. Berapa jauh dari lensa ini bayangan terbentuk dan bayangannya nyata atau semu?

12.1 ALAT – ALAT OPTIK.

8.4.1 MATA DAN KACA MATA.

M A T A

Kegunaan dari peralatan optik adalah untuk memperoleh penglihatan lebih baik, karena mata dapat dipandang sebagai alat optik maka pembahasan kita tentang alat optik kita mulai dari MATA sebagai ALAT OPTIK

G a m b a r.

Bagian-bagian mata:

v  Bagian depan mata diliputi oleh membran transparan ( c ), yang disebut : C O R N E A.         

v  Daerah disebelah cornea mengandung cairan A, yang disebut : Aqueos humor.

v  Lebih kedalam lagi adalah lensa kristal (crystallinelensa ) L, yang terdiri dari serat serat yang cukup keras dipusat dan agak lunak di sebelah luar.

Lensa kristal ini terletak pad tempatnya, diikat dengan tali pad ciliary muscle. (M).

Disamping lensa ini mata dipenuhi cairan tipis (v), yang sebagian besar terdiri dari air, yang disebut : vitreos humor.

Index bias daripada aqueos humor dan vitreos humor, keduanya hampir sama dengan index bias air, yaitu kira-kira 1,366.

Lensa kristal tidak homogen, mempunyai index bias “rata-rata” 1,437. Harga ini hampir tidak berbeda dengan index bias aqueos humor dan vitreos humor, sehingga pembiasan cahaya yang masuk kedalam mata hanaya terjadi pad cornea.

Sebagian besar daripada bagian dalam mata, diliputi oleh saraf-saraf halus. Urat saraf penglihatan masuk ke dalam bola mata dalam satu berkas, kemudia membelok dan menyebar ke retina.

Di retina yang terletak pad sumbu lensa mata, terdapat cekungan yang paling banyak mengandung ujung saraf mata sehingga merupakan tempat paling peka untuk menerima rangsang sinar, disebut bintik kuning (Y).

Sebaliknya ditempat masuk dan membelok, berkas safaf tidak memiliki ujung saraf penglihatan, disebut : bintik buta.

Bayangan yang dibentuk oleh mata terletak di Retina, yaitu pad bagian yang disebut : Fovea centralis; urat-urat mata akan mengatur mata sedemikian rupa sehingga bayangan senantiasa jatuh pad fovea.

Di depan lensa kristal, ada iris, terdapat “pembuka” (P), yang disebut pupil. Fungsi pupil adalah untuk mengatur kuantitas cahaya (intensitas cahaya) yang masuk kemata, pupil akan secara otomatis membesar jika cahaya rensah, sebaliknya akan berkontraksi jika intensitas cahaya bertambah.

Proses semacam ini dikenal dengan : Adaptasi.

Tetapi, secara relatif “besarnya” variasi daripada cahaya yang masuk kedalam mata, tidak hanya bisa dikompensasi oleh peribahan ukuran pupil, oleh sebab itu adaptasi dalam retina sendiri yang bisa mengatasi perbedaan yang besar dalam kuantitas cahaya tersebut.

Beberapa istilah yang perlu diketahui pada mata :

1.       Daya Akomodasi          : Daya menebal dan menipisnya lensa mata, lensa paling tipis pad saat mata tidak berakomodasi.

2.       Titik jauh (punctum remotum) : Titik terjauh yang masih terlihat jelas oleh mata (tidak berakomodasi).

       Untuk mata normal : titik jauh letaknya di jauh tak berhingga.

3.       Titik dekat (punctium proximum) : titik terdekat yang masih terlihat jelas oleh mata. (berakomodasi max).

       Untuk mata normal : titik dekat 25   cm.

Cacat-cacat mata .

Mata dinyatakan cacat biasanya karena :

-           Berkurangnya daya akomodasi mata.

-           Kelainan bentuk bola mata.

1.       Mata normal (Emetropi).

*.  Dalam keadaan istirahat tidak berakomodasi maka bayangan jatuh tepat pada   retina.

*.  Titik dekat 25 cm.

*.  Titik jauh tak berhingga.

Gambar :

2.       Mata rabun jauh (Myopi).

*.  Mata tidak mampu melihat benda-benda jauh.

*.  Titik jauh mata lebih dekat dari tak berhingga.

*.  Bayangan jatuh di depan retina, disebabkan karena :

      -  Lensa mata terlalu cembung.

      -  Lensa mata tidak dapat berakomodasi maximum.

      -  As mata (sumbu mata terlalu panjang).

Gambar.

Supaya dapat melihat seperti orang normal maka orang itu perlu bantuan kacamata berlensa negatip (supaya sinar-sinar lebih divergen).

3.       Mata rabun dekat (Hypermetropi).

*.  Mata tidak mampu melihat benda-benda dekat.

*.  Titik dekat lebih jauh dari 25 cm.

*.  Titik jauh tetap dianggap tak berhingga.

*.  Bayangan jatuh dibelakang retina, disebabkan karena :

      -  Lensa mata terlalu tipis.

      -  Lensa mata tak berakomodasi maximum.

-          As mata terlalu pendek.

Gambar.

Supaya dapat melihat seperti normal, maka orang ini perlu bantuan kaca mata lensa positip ( supaya sinar-sinar lebih konvergen).

1.       Presbiopi.

Adalah kelainan mata pad orang  tua, hal ini disebabkan :

Daya akomodasi mata berkurang.

Dapat ditolong dengan kacamata lensa rangkap.

K A C A M A T A .

Kacamata pada dasanya sebuah lensa yang dipakai untuk mengatasi cacat mata, supaya diperoleh bayangan yang tepat dan jelas di retina.

Ada 2 macam :

a.        kacamata lensa positip.

b.       Kacamata lensa negatip.

Bayangan yang dibentuk oleh kacamata senantiasa maya.

(s` dalam persamaan lensa tipus atau persamaan Gauss, senantiasa negatop).

Kacamata lensa positip.

Kacamata ini digunakan untuk mengatasi cacat mata rabun dekat(hypermetropi)

Contoh : Seseorang yang titik dekat matanya  75 cm (rabun dekat) ingin melihat sebuah benda yang letaknya 25 cm di depan mata ( seperti mata normal), maka dia harus dibantu dengan kacamata lensa positip.

Fungsi dari kacamata ini untuk membentuk bayangan dari sebuah benda (dalam contoh diatas s = 25 cm)

Supaya terletak pad titik dekatnya (dalam contoh diatas =  75 cm)

Jadi dalam hal ini untuk kacamata berlaku :

                       untuk :  s = 25     s` = -75 (selalu maya)

sehingga diperoleh kekuatan lensa yang sesuai.

Kacamata lensa negatip.

Kacamata ini digunakan untuk mengatasi  cacat mata rabun jauh (Myopi) seorang yang rabun jauh, keinginan untuk mempunyai kemampuan seperti mata normal (titik jauhnya tak berhingga). Fungsi dari kacamata ini adalah untuk membentuk bayangan dari benda yang letaknya jauh tak berhingga, supaya terletak di titik jauhnya.

Jadi dalam hal ini berlaku persamaan :

         untuk : s = .           s` = -x.

x adalah titik jauh dari seorang myopi.

F = s` = -x.

LOUPE  ( L U P )

Adalah merupakan alat optik yang paling sederhana, hanya mempergunakan sebuah lensa cembung (positip).

Letak : antara mata dan benda.

*.  Bayangan yang terbentuk :

                        -  Maya               -  Diperbesar.                 – Tegak.        

* G u n a   :  Untuk melihat benda-benda kecil sehingga tampak lebih besar dan lebih jelas.

Gambar untuk mata berakomodasi.

Gambar untuk mata tak berakomodasi.

Perbesaran anguler (∂)

Definisi   :  perbandingan antara sudut buka mata tanpa loupe dengan sudut mata dengan memakai loupe.

R u m u s :   

Keterangan  ∂   =  perbesaran anguler.

                      = sudut pengliahatan dengan loupe.

                      = sudut pengliahatan tanpa loupe.

Perbesaran linier.

1.        Untuk mata tak berakomodasi          :   

2.        Untuk mata  berakomodasi               :     

3.        Jika mata berjarak d dari lensa           : 

Perbesaran angulernya                        : 

Dimana   :   D = -s`  +   d.

Catatan : kalau di adalam soal tentang loupe, tidak dikatakan apa-apa maka yang dimaksud adalah untuk mata tak berakomodasi.

M I K R O S K O P.

Adalah  :  alat optik yang terdiri dari dua buah lensa yaitu :

Lensa positip (obyektif) yang diletakan dekat denga lensa positip (okuler) yang dipisahkan dengan jarak tertentu (d).

G u n a  : Mengamati benda-benda renik agar tampak lebih besar dan jelas.

Sifat bayangan akhir  :  -  maya                 -   diperbesar           -  terbalik.

·          Untuk mata tak berakomodasi.

Bayangan  jatuh tepat pada fokus okuler, sehingga bayangan yang di bentuk oleh lensa okuler di jauh tak terhingga.

Gambar.

           

Jika d  adalah jarak antara lensa obyektif dan okuler, maka :

Perbesarannya   : 

2.       Untuk mata berakomodasi maximum.

Bayangan jatuh pada titik dekat dari pengamat.

Perbesarannya   :                   atau     

Gambar.

T E R O P O N G

Adalah : alat optik yang dipakai untuk melihat benda-benda jauh agar kelihatan lebih dekat dan jelas.

Macam-macamnya :

a.        Teropong bintang astronomi.

·          Mempergunakan dua lensa positif yaitu :

-        lensa obyektif

-        lensa okuler.

·          Benda letak jauh tak berhingga, sehingga bayangan jatuh pad fokus obyektif.

·          Fokus obyektif berimpit dengan fokus okuler.

Perbesaran Linier.

·          Untuk mata tak berakomodasi.

                atau          

·         Fokus okuler lebih kecil daripada fokus obyektif.

GAMBAR.

Untuk mata berakomodasi.

            =        atau        

b.      Teropong bumi (yojana).

Prinsip dari teropong ini sama dengan teropong bintang, perbedaannya terletak pad bayangan terakhir (yaitu tegak) Untuk itu harus dipasang lensa pembalik.

Oleh karena itu teropong ini terdiri dari 3 buah lensa yaitu :

·         Lensa obyektif   : terdiri dari lensa positip.

·         Lensa cembung  : berfungsi sebagai lensa pembalik.

      (terletak antara obyektif dan okuler)

·         Lensa okuler      :  terdiri dari lensa positip dan berfungsi sebagai loupe.

Jarak obyektif okuler.

·          Untuk mata tak berakomodasi

                       

                                     = fokus lensa pembalik.

        pembesarannya :

                       

·          Untuk mata  berakomodasi

                       

        pembesarannya :

                       

Gambar.

c.        Teropong panggung (teropong belanda = teropong tonil disebut juga teropong GALILEI)

Teropong panggung dibuat sebagai pembaharuan dari teropong bumi (karena terlalu panjang). Untuk ini dipakai lensa negatip (-) berfungsi sebagai lensa pembalik sekaligus sebagai okuler.

Oleh karena itu teropong ini terdiri dari :

·         Obyektif  : lensa positip.

·         Okuler     : lensa negatip.

Gambar

Tidak berakomodasi.

Pembesarannya   :  

Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler.

           

dengan   dimasukkan bertanda – (negatip)

dengan akomodasi (berakomodasi)

                                        pembesarannya :  

TEST FORMATIF.

1.      Untuk mengamati benda-benda renik digunakan ………..

2.      Untuk mengamati benda-benda yang jauh letaknya digunakan ……………..

3.      Untuk mengamati benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan lebih jelas digunakan …………………….

4.      Sebuah  lup membentuk bayangan  ………… yang jaraknya dari mata paling sedikit ………….. dan paling besar …………………..

5.      Perbesaran sebuah lup terletak antara …………… dan ……………

6.      Benda yang diamati dengan lup untuk mata yang berakomodasi diletakkan diantara ……………….. dan ……………………..untuk mata yang tidak berakomodasi, benda diletakkan di …………..

7.      Pada mikroskop, bayangan sejati yang dibentuk oleh obyektifnya lebih daripada bendanya sedangkan pada teleskop  bayangan sejati

8.      Seorang emetrop dengan titik dekat 25 cm mengamati sebuah benda dengan lup dari 10 dioptri yang diletakkan 10 cm di depan mata. Bila ia berakomodasi maximum, berapa perbesarannya …………..

Jika tidak berakomodasi berapa perbesarannya ……………….

LATIHAN ALAT-ALAT OPTIK.

1.      Sebuah lup jang berjarak titik api 5 cm menghasilakan bayangan maya 25 cm dari mata. Berapakah jarak benda? Berapakah perbesaran panjangnya?

2.      Sebuah benda yang panjangnya 2 mm diamati oleh orang bermata normal denagn memakai lup yang berjarak titik api 2 cm.

a.      berapakah perbesaran sudutnya jika lup menghasilkan perbesaran maximum?

b.     Berapakah perbesaran sudutnya  jika bayangan maya berada 50 cm dari lensa?

c.     Berapakah perbesaran sudutnya jika bayangan maya  itu berada di tempat yang jauh tak berhingga?

3.      Seorang bermata normal ( titik dekat 25 cm) mengamati sebuah benda denagn menggunakan sebuah lup yang jarak titik apinya 12,5 cm. Jarak antara benda dengan lup 10 cm. Jarak antara mata dengan lup 50 cm. Berapakah perbesaran sudutnya?

4.      Berapakah panjang fokus sebuah kacamata membaca yang dipakai seseorang, kalau orang tersebut mempunyai titik dekat 20 dm.

5.      Titik jauh sebuah mata myop adalah 30 cm. Berapakah panjang fokus kacamata yang harus dipakai supaya dapat melihat benda-benda yang sangat jauh?

6.      a.  Dimana titik dekat sebuah mata yang memakai kacamata  baca dari 2 dioptri.

b.     Dimana titik jauh sebuah mata yang memakai kacamata -0,5 dioptri untuk melihat jauh.

7.      Sebuah mikroskop mempunyai obyektif yang berjarak titik api 10 mm dan okuler yang berjarak titik api 25 mm. Berapakah jarak antara kedua lensa itu dan berapakah perbesarannya apabila bendanya berada pad jarak 10,5 mm daro obyektif dan mata berakomodasi maximum.

8.      Obyektif dan Okuler sebuah mikroskop masing-masing mempunyai jarak titik api 2 cm. Jika sebuah jenis benda diletakkan pad jarak 2,5 cm dari obyektif, berapakah jarak antara obyektif dan okuler untuk mata yang tidak berakomodasi dan berapakah perbesarannya?

9.      Sebuah teropong bumi mempunyai obyektif yang berjarakm jitik api 1 meter. Bila orang dengan mata normal yang tidak berakomodasi melihat kesebuah benda di tempat yang jauh tak berhingga dengan menggunakan teropong tersebut, maka akan memperoleh daya perbesaran 20 kali. Lensa pembaliknya berjarak titik api 25 cm. Berapakah panjang teropong itu. Berapakah perbesarannya bila orang itu berakomodasi pad 25 cm dan berapakah panjang teropongnya?

10.  Berapakah panjang maximum dan berapakah panjang minimum teropong panggung yang mempunyai obyektif dengan jarak titik api 20 cm dan okuler yang berjarak titik api 5 cm untuk mata normal dengan titik ekat 25 cm? Berapakah daya perbesaran maximum dan berapa minimumnya bila dipakai untuk melihat benda-benda yang berada di tempat yang jauh tak berhingga?

11.  sebuah teropong bintang mempunyai obyektif yang berjarak titik api 250 cm dan sebuah okuler yang berjarak titik api 2 cm. Obyektif tersebut terdiri dari sebuah lensa positif yang berjarak titik api 1,5 cm yang dilekatkan pada sebuah lensa negatif sehingga merupakan lensa gabungan yang sentris. Teropong itu ditujukan ke sebuah bintang yang dilihatnya dengan mata normal yang tak berakomodasi. Berapa dioptri kuatnya lensa negatif tadi? Berapakah perbesaran teropong? Kemudian teropong digeser sedemikian sehingga seorang berpenglihatan dekat dengan titik jauh 70 cm dapat melihat bayangan terang dengan tak berakomodasi. Berap cm okuler itu harus digeser dan kemana arahnya?

12.  Sebuah teropong bumi diarahkan kesuatu benda yang berhingga jauhnya. Okulernya terdiri dari lensa biconvex, gelas korona dan lensa planconcaf dari gelas flinta yang ditempelkan pad lensa bikonvex tadi. Jari-jari kelengkungan dari ketiga permukaan lengkung sama besarnya yaitu 1,6 cm. Penunjuk bias lensa korona 1,48 dan gelas flinta 1,64. jarak titik api obyektif 50 cm. Jarak titik api lensa pembalik = 5 cm. Ditanyakan :

a.       Jarak obyektif – okuler untuk mata tak berakomodasi.

b.      Jarak obyektif – okuler untuk mata yang  berakomodasi pad jarak 20 cm.

c.       Jarak dan jurusan mengisarnya okuler untuk bayangan yang terang pad sebidang tabir yang jaraknya 15 cm dibelakang okuler.

d.      Lukislah pertanyaan b dengan skala 1 : 5.

13.  sebuah mikroskop mempunyai obyektif yang berjarak titik api 7,5 mm. Benda kecil berada 8 mm dari obyektif. Bayangan yang terbentuk dilihat dengan okuler yang berjarak titik api 5 cm. Pertanyaan :

a.        Mata melihat bayangan terang tanpa berakomodasi. Berapakah jarak obyektif dan okuler?

b.       Mata berpenglihatan dekat dengan titik jauh 20 cm dan melihat bayangan tak berakomodasi. Berapa cm okuler harus di geser dan kemana arahnya?

c.        Lukislah pembentukan bayangan pad b.

d.       Mata berpenglihatan dekat tadi mengulang penilikannya seperti halnya pada ad.  a dengan menggunakan kacamata sehingga okuler tidak usah digeser. Bila dalam hal ini mata juga tak berakomodasi. Berapa dioptikah kacamata itu?

14.  suatu mikroskop mempunyai obyektif dengan perbesaran lateral 100 kali. Berapa panjang fokus okulernya bila mikroskop tersebut menghasilkan perbesaran 1000 kali.

15.  Suatu mikroskop dilengkapi dengan obyektif-obyektif yang panjangnya 16 mm,4 mm, 1,9 mm dan okuler-okuler yang mempunyai perbesaran sudut 5 kali dan 10 kali. Bayangan dari obyektif 160 mm disebelah luar titik fokus kedua.

a.   berapakah perbesaran maximumnya?

b.   berapakah perbesaran minimumnya?

Jawaban  :

1.       4,2 cm dan 5,9 x.

2.       a. 13,5 x               b.  13 x            c.  12,5 x

3.       1,25 x

4.       28,57 cm

5.       -30 cm

6.       a. 50 cm                     b.  200 cm

7.       23,3 cm             220 x

8.       12 cm        50 x

9.       205 cm           24 x            204,17 cm

10.   15 cm               13,75 cm            4 x               3,2 x

11.   125 x              1/18 cm             digeser kedalam

12.   75 cm          b.                  c.  3,5 cm   ke luar

13.   a.  170 mm

14.   2,5 cm

15.   842,1 kali            50 kali.

---------------oOo----------------

submitted by RayX ^^X