Lensa dan alat-alat optik

Lensa

Lensa Tipis
Lensa tipis adalah lensa yang ketebalannya dapat diabaikan sehingga pengukuran jarak titik fokus dilakukan dari satu titik yakni pusat lensa (vertex). Mari kita bandingkan perbedaan antara lensa tipis (Gambar 1) dan lensa tebal (Gambar 2).

Gambar 1. Suatu lensa tipis

Gambar 2. Suatu lensa tebal

Kita mulai dari lensa tebal terlebih dahulu. Lensa tebal memiliki ketebalan lensa - jarak yang mesti dilalui sinar ketika bergerak dari permukaan 1 ke permukaan 2 - yang dalam pembentukan bayangan tak dapat diabaikan. Acuan untuk pengukuran jarak f1 (titik fokus 1) berbeda dengan acuan untuk f2 (titik fokus 2). f1 diukur dari bidang utama 1 (first principal plane) dan f2 diukur dari bidang utama 2 ( second principal plane). Jarak antara kedua bidang utama tersebut mesti diperhitungkan dalam penentuan bayangan.
Sementara lensa tipis memiliki bidang utama 1 dan 2 yang berimpit sehingga hanya ada 1 bidang utama untuk lensa tipis. Konsekuensinya pengukuran jarak titik fokus mengacu pada bidang yang sama atau titik yang sama yaitu pusat lensa (vertex). Pada lensa tipis ketebalan lensa diabaikan sehingga tidak perlu dipertimbangkan dalam penentuan bayangan.
Rumus seperti :

dan rumus pembuat lensa :

hanya berlaku untuk lensa tipis karena rumus-rumus di atas diturunkan dengan asumsi lensa yang digunakan adalah lensa tipis.
Alat-alat optik yang menggunakan lensa tipis tunggal misalnya lensa kontak (contact lens) , lup, atau kacamata. Sementara alat-alat optik yang lebih kompleks seperti kamera atau teleskop menggunakan lensa gabungan untuk mengurangi aberasi.

Alat-alat Optik dan Cara Kerjanya

23/11/2012 Pustaka fisika Leave a comment Go to comments

25 Votes

(Pustaka Fisika). Alat optik adalah alat yang bekerja berdasarkan sifat-sifat optik, seperti refleksi, refraksi, difraksi, interferensi, dan polarisasi. Alat optik terdiri dari alat optik alamiah dan alat optik buatan. Alat alamiah misalnya mata, sedangkan alat optik buatan seperti kacamata, lup, mikroskop, teleskop, kamera, dan proyektor. Alat optik yang paling utama adalah mata, karena mata merupakan alat untuk melihat. Banyak pengetahuan yang kita peroleh melalui proses penglihatan melalui mata. Fungsi alat-alat optik yang lainnya sebenarnya adalah membantu proses penglihatan atau pengamatan.

Bagaimana cara kerja alat-alat optik tersebut?. Berikut ini prinsip kerja dari masing-masing alat optik:

Mata

Apa saja bagian-bagian mata? Ada tiga komponen pada penginderaan mata, yaitu:

1. mata, memfokuskan banyangan pada retina
2. sistem syaraf mata, yang memberi informasi ke otak
3. konteks penglihatan, salah satu bagian yang menganalisis penglihatan untuk melihat bagian-bagian yang terdapat pada mata manusia

Bagian-bagian mata manusia terdiri dari:

Kornea: Kornea merupakan lapisan mata paling depan dan keras, berfungsi untuk melindungi bagian mata yang lunak dan sensitif. Tebalnya 0,5 mm.

Pupil: Pupil adalah celah berbentuk lingkaran yang berfungsi agar cahaya dapat masuk ke dalam mata. Saat cahaya terang pupil menguncup dan pada saat cahaya gelap pupil melebar.

Iris: Iris adalah selaput berwarna hitam dan biru, yang berfungsi mengatur besar dan kecilnya pupil.

Lensa mata: terdiri dari kristal, mempunyai dua permukaan dengan jari-jari kelengkungan 7,8 mm. Lensa berfungsi membiaskan sinar pada benda sehingga menghasilkan bayangan pada retina, dan memfokuskan objek pada berbagai jarak.

Aqueous humour: cairan di depan lensa mata, berfungsi untuk membiaskan cahaya ke dalam mata.

Viterous humour: cairan di dalam bola mata, berfungsi untuk meneruskan cahaya dari lensa menuju retina

Retina: berfungsi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang dilihat. Retina merupakan bagian mata yang penuh syaraf yang sensitif terhadap cahaya. Dari retina ini akan dilanjutkan ke syaraf optikus.

Fovea sentralis: daerah cekung yang berukuran 0,25 mm dan di tengahnya terdapat bintik kuning.

Lup

Pernahkah anda mengamati benda-benda kecil dengan kaca pembesar? Kaca pembesar tersebut dikenal dengan nama lup. (Loupe = kaca pembesar = magniflying glass). Lup banyak digunaka oleh tukang reparasi jam/arloji, pedagang intan, bahkan para ahli tekstil. Lup berupa sebuah lensa postif yang digunakan untuk melihat benda kecil supaya dapat terlihat lebih besar dan lebih jelas. Karenanya benda atau objek diletakkan di antaranya lensa dan fokusnya. Karena penglihatan mata terhalang oleh lup, maka yang terlihat oleh mata sebenarnya adalah bayangan maya dari benda.

Mikroskop

Tidak pernah jelas mengenai kapan sebenarnya mikroskop dibuat. Tidak ada catatan, tetapi perbesaran gambar yang dibentuk oleh gelas telah diketahui oleh bangsa Yunani dan Romawi sejak zaman dahulu. Anthony Van Leuwenhoek yang mula-mula menggunakan mikroskop sederhana pada bidang mikrobiologi yaitu memakai lensa sederhana berukuran diameter 270 mm. Selanjutnya dalam pemakaian mikroskop untuk memperoleh ketajaman dan pembesaran dari objek yang diamati diperlukan pengetahuan tentang metode lensa dan kombinasi lensa. Berdasarkan perkembangan IPTEK, maka mikroskop dibedakan dalam dua kelompok besar, yaitu mikroskop cahaya dan mikroskop elektron.

Kamera

Kamera atau tustel adalah alat untuk memperoleh gambar suatu objek atau benda dengan bantuan cahaya dan lensa cembung. Bayangan benda atau gambar yang dihasilkan oleh lensa dibentuk pada film. Kamera yang pertama digunakan adalah kamera jenis obskura. Kamera ini berbentuk sebuah kotak tertutup yang salah satu sisinya diberi lubang kecil.

Bagian utama dari sebuah kamera antara lain lensa cembung yang dilapisi diafragma dan film. Diafragma dapat mengubah besar kecilnya lubang masuk cahaya. Jika cahaya terlalu kuat diafragma dikecilkan. Jika cahaya kurang kuat maka diafragma diperbesar. Bayangan oleh lensa terbentuk di film. Agar bayangan tepat di film, lensa dapat diatur mendekat atau menjauh dari film. Film dilapisi dengan zat kimia tertentu, jika terkena cahaya maka akan terjadi proses perubahan pada lapisan tersebut sehingga bayangan akan tercetak di lapisan kimia pada film tersebut. Setelah film dikeluarkan dan dicuci menggunakan zat kimia tertentu maka gambar akan segera terbentuk.

Saat ini banyak macam kamera dengan teknologi elektronika yang sudah canggih yaitu kamera digital, yang dapat diakses dengan mudah ke dalam komputer. Jika kamu ingin mengetahui perkembangan teknologi kamera lebih jauh kamu dapat mencari informasinya dari dunia seni dan fotografi.

Teropong (Teleskop)

Teleskop dipakai untuk mengamati benda-benda yang jauh letaknya agar terlihat lebih dekat dan lebih jelas. Ada beberapa jenis teropong antara lain teropong bintang, teropong bumi, dan teropong prisma.

Proyektor

Proyektor adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan suatu bayangan yang lebih besar dari objek aslinya pada layar. Objek tersebut berupa gambar dan tulisan. Bagian-bagian dari proyektor yakni cermin cekung, lensa cembung, lensa plankonveks, dan lensa proyektor lampu. Lensa proyektor berfungsi mengumpulkan cahaya pada layar untuk membentuk bayangan tajam, dan cermin cekung berfungsi memantulkan cahaya pada lensa agar cahaya terkumpul pada slaid.

 http://pustakafisika.wordpress.com/2012/11/23/alat-alat-optik-dan-cara-kerjanya/