Suatu lensa gabungan merupakan dari dua lensa atau lebih yang disusun berdekatan sekali (d = 0) dengan sumbu utamayang berdekatan sama lain. Anggap dua buah lensa dengan jarak f1 dan f2 diletakan berdekatan sekali d = 0. Sebuah benda diletakan pada jarak s1dari lensa pertama. Menurut rumus pembuatan lensa kita dapat menghitung jarak bayangan s’1
a)
Mata
1. Daya
Akomodasi Mata
Kemampuan lensa mata memiliki batas-batas
tertentu. Jarak terdekat mata normal adalah 25 cm. Untuk mata normal (emetropi)
titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d
30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal. Titik ini
disebut punctum proximum (PP). Sedangkan jarak terjauh yang masih dapat dilihat
mata normal disebut sebagai punctum remotum (PR). Jaraknya berada pada titik
tak terhingga.[1]
Kemampuan penglihatan titik dekat pada seseorang juga bergantung
pada usianya:[2]
|
Usia (tahun)
|
Titik Dekat
(cm)
|
|
10
|
7
|
|
20
|
10
|
|
30
|
14
|
|
40
|
22
|
|
50
|
40
|
|
60
|
200
|
1.
Cacat Mata
a. Rabun jauh (miopi)
Penderita penyakit ini tidak dapat melihat
jarak jauh dan dapat ditolong dengan menggunakan kacamata negatif (cekung).
Rabun jauh disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/ mata dekat).
Penyebab terbiasa melihat sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal.
Di sini jarak s adalah jarak tak hingga (titik jauh mata normal), dan s’
adalah titik jauh mata (PR). Prinsip dasarnya adalah lensa negatif digunakan
untuk memindahkan (memajukan) objek pada jarak tak hingga agar menjadi bayangan
di titik jauh mata tersebut sehingga mata dapat melihat objek dengan jelas.
b. Rabun dekat (hipermetropi)
Hipermetropi terjadi
karena bentuk bola mata terlalu pipih sehingga bayangan jatuh di belakang
retina. Untuk mengatasi cacat mata hipermetropi, digunakan kacamata lensa
positif atau kacamata lensa cembung. Rabun dekat sering dialami oleh penerbang
(pilot), pelaut, sopir dan lain-lain.
Dengan menggunakan bantuan lensa positif (b), bayangan benda pada
mata hipermetropi dapat jatuh tepat di retina. Kekuatan lensa dapat ditentukan
dengan persamaan.
p= 1/f
c. Mata
tua (presbiopi)
Presbiopi atau mata tua disebabkan karena gaya akomodasi lensa
mata tak bekerja dengan baik akibatnya lensa mata tidak dapat menfokuskan
cahaya ke titik kuning dengan tepat. sehingga mata tidak bisa melihat yang jauh
maupun dekat. gaya akomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk mencembung dan
memipih. Presbiopi dapat diatasi dengan lensa ganda yang berisi lensa plus dan
minus.
Mata tua tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat
jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya akomodasi telah
berkurang akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh
keduanya telah bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan menggunakan
kacamata berlensa rangkap (cembung dan cekung). Pada kacamata dengan lensa
rangkap, lensa negatif bekerja seperti lensa pada kaca mata miopi, sedangkan
lensa positif bekerja seperti halnya pada kacamata hipermetropi.
d. Astigmatisma
(mata silindris)
Astigmatisma
disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan
lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya. Akibatnya benda
yang berupa titik difokuskan sebagai garis. Mata astigmatisma juga memfokuskan
sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek dari sinar-sinar pada bidang
horisontal.Astigmatisma ditolong/dibantu dengan kacamata silindris. Kacamata
silindris berfungsi memfokuskan berkas-berkas cahaya pada titik Astigmatisma
terjadi karena bentuk bola mata yang kurang melengkung (tidak sferis) sehingga
berkas cahaya yang masuk ke mata tidak terfokus di satu titik. Seorang
penderita astigmatis tidak dapat membedakan garis tegak (vertikal) dan garis
mendatar (horisontal) secara bersamaan. Jika seorang penderita astigmatis
melihat sekumpulan garis vertikal dan horisontal maka garis-garis vertikal akan
tampak jelas, sedangkan garis horisontal akan tampak kabur.
e. Buta warna
Buta warna adalah suatu kelainan yang
disebabkan ketidak mampuan sel-sel kerucut mata untuk menangkap suatu spektrum
warna tertentu akibat faktor genetis. Buta warna merupakan kelainan genetik /
bawaan yang diturunkan dari orang tua kepada anaknya, kelainan ini sering juga
disebut sex linked, karena kelainan ini dibawa oleh kromosom X. Artinya
kromosom Y tidak membawa faktor buta warna. Hal inilah yang membedakan antara
penderita buta warna pada laki dan wanita. Seorang wanita terdapat istilah
‘pembawa sifat’ hal ini menujukkan ada satu kromosom X yang membawa sifat buta
warna.
f. Katarak
Katarak adalah sejenis kerusakan mata yang menyebabkan lensa mata
berselaput dan rabun. Lensa mata menjadi keruh dan cahaya tidak dapat
menembusinya. Keadaan ini memperburuk penglihatan seseorang dan akan menjadi
buta jika lewat, atau tidak dirawat. Masalah katarak berbeda dengan masalah
mata glaukoma. Katarak adalah cacat mata buramnya dan berkurang elastisitasnya
lensa mata. Hal ini terjadi karena adanya pengapuran pada lensa. Pada orang
yang terkena katarak pandangan menjadi kabur dan daya akomodasi berkurang.
b) Mikroskop
Obyek atau benda yang diamati
harus diletakkan di antara Fob dan 2Fob, sehingga lensa obyektif membentuk
bayangan nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan yang dibentuk lensa obyektif
merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler berperan seperti lup yang dapat
diatur/digesergeser sehingga mata dapat mengamati dengan cara berakomodasi atau
tidak berakomodasi.[3]
- Pengamatan dengan akomodasi maksimum
Pada mikroskop, lensa okuler
berfungsi sebagai lup. Pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum menyebabkan
bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif harus terletak di ruang
I lensa okuler (di antara Ook dan fok ). Untuk pengamatan dengan akomodasi
maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus jatuh pada titik
dekat mata (PP).
- Pengamatan dengan mata tidak berakomodasi
Agar mata pengamat dalam
menggunakan mikroskop tidak berakomodasi, maka lensa okuler harus
diatur/digeser supaya bayangan yang diambil oleh lensa objektif tepat jatuh
pada fokus lensa okuler
Secara matematis perbesaran
bayangan untuk mata tidak berakomodasi dapat ditulis sebagai berikut:
Tujuan mikroskop cahaya dan
elektron adalah menghasilkan bayangan dari benda yang dimikroskop lebih besar.
Keterangan:
s'obj : jarak bayangan objektif
s'ok : jarak bayangan okuler
sobj : jarak objektif
sok : jarak benda okuler
fobj : jarak fokus lensa objektif
fok : jarak fokus lensa okuler
Mobj: perbesaran bayangan lensa
objektif
Mok : perbesaran bayangan lensa
okuler
M : perbesaran total mikroskop
d : panjang mikroskop (jarak
tubus) = jarak antara lensa objektif dengan
lensa okuler[4]
c) Teropong
(Teleskop)
Cara Kerja Teropong
Obyek benda yang diamati berada di tempat yang jauh
tak terhingga, berkas cahaya datang berupa sinar-sinar yang sejajar. Lensa
obyektif berupa lensa cembung membentuk
bayangan yang bersifat nyata, diperkecil dan terbalik berada pada titik fokus.
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif menjadi benda bagi lensa okuler yang
jatuh tepat pada titik fokus lensa okuler.
Penggunaan dengan mata tidak berkomodasi
Untuk penggunaan dengan mata tidak berkomodasi,
bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh di titik fokus lensa okuler. Penggunaan dengan mata
berkomodasi maksimal
Untuk penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal
bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh diantara titik pusat bidang
lensa dan titik fokus lensa okuler.
Teropong bintang adalah
teropong yang digunakan untuk melihat atau mengamati benda-benda langit,
seperti bintang, planet, dan satelit. Nama lain teropong bintang adalah
teropong astronomi. Ditinjau dari jalannya sinar, teropong bintang dibedakan
menjadi dua, yaitu teropong bias dan teropong pantul.
a) Teleskop
Bias
Teleskop yang umum
digunakan adalah teleskop bias. Sebuah teleskop bias sederhana menggunakan dua
buah lensa untuk mengumpulkan dan memfokuskan cahaya dari benda-benda jauh.
Sinar yang masuk ke dalam teropong dibiaskan oleh lensa. Oleh karena itu,
teropong ini disebut teropong bias.
Benda yang diamati
terletak di titik jauh tak hingga, sehingga bayangan yang dibentuk oleh lensa
objektif tepat berada pada titik fokusnya. Bayangan yang dibentuk lensa
objektif merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler berfungsi sebagai lup.
Lensa objektif mempunyai fokus lebih panjang daripada lensa okuler (lensa
okuler lebih kuat daripada lensa objektif). Hal ini dimaksudkan agar diperoleh
bayangan yang jelas dan besar. Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif
selalu bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.
Bayangan yang dibentuk lensa okuler bersifat maya,
terbalik, dan diperkecil terhadap benda yang diamati. Seperti pada mikroskop,
teropong bintang juga dapat digunakan dengan mata berakomodasi maksimum dan
dengan mata tak berakomodasi. Komponen
utama jenis teleskop ini adalah lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif
tersebut merupakan sebuah lensa cembung besar dengan panjang fokus panjang, dan
lensa okuler yang dapat digerakgerakkan dan memiliki panjang fokus yang relatif
pendek.
b) Teropong
pantul astronomi
Teropong pantul terdiri
dari sebuah cermin cekung berjarak focus besar sebagai cermin objektif, sebuah
lensa cembung sebgai lensa okuler dan sebuah cermin datar sebagai pembelok arah
cahaya dari cermin objektif ke lensa okuler.
Karena adanya
permasalahan seperti yang telah dijelaskan pada teleskop bias tersebut,
kebanyakan teleskop besar adalah teleskop pantul. Teleskop pantul menggunakan
sebuah cermin cekung, sebuah cermin datar, dan sebuah lensa cembung untuk
mengumpulkan dan memfokuskan cahaya dari benda jauh. Kadang-kadang kamu ingin
melihat benda-benda jauh sedemikian rupa sehingga kelihatan tegak. Bayangkan
seandainya kamu menonton pertandingan baseball melalui teropong jika
bayangannya terbalik. Prinsip kerja teropong sama dengan teleskop pantul,
kecuali ada dua set lensa yang dipasang, yaitu satu buah untuk tiap mata. Lensa
ketiga atau sepasang prisma pemantul ditambahkan pada teropong untuk
membalikkan bayangan yang terbalik agar kelihatan tegak. Teropong Bumi seperti
yang digunakan untuk mengamati burung juga dirancang untuk menghasilkan
bayangan yang tegak.
1) Teropong
Bumi
Teropong bumi disebut
juga teropong medan. Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu lensa obyektif,
lensa okuler dan lensa pembalik. Teropong medan digunakan untuk mengamati
benda-benda yang jauh di permukaan bumi. Teropong bumi terdiri atas tiga lensa
cembung, masing-masing sebagai lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa
okuler. Lensa pembalik hanya untuk membalikkan bayangan yang dibentuk lensa
objektif, tidak untuk memperbesar bayangan.
Lensa okuler berfungsi
sebagai lup. Karena lensa pembalik hanya untuk membalikkan bayangan, maka
bayangan yang dibentuk lensa objektif harus terletak pada titik pusat
kelengkungan lensa pembalik. Lensa okuler juga dibuat lebih kuat daripada lensa
objektif. Teropong bumi atau medan sebenarnya sama dengan teropong bintang yang
dilengkapi dengan lensa pembalik.
Soal dan Pembahasan:
1.
Titik dekat
seseorang 2 m, kuat kacamata baca yang diperlukannya adalah…
Pembahasan:
Diketahui:
s= 25 cm
s’= -2 cm
Ditanyakan? Kuat lensa kacamata yang diperlukan (P)
Pada lensa cembung berlaku:
1/s + 1/s’ = 1/f
1/0,25 +1/-2= 1/f
1/f= 7/2
Kekuatan lensa
P=1/f
P=3,5 dioptri
2.
Sebuah mikroskop
mempunyai lensa objektif yang menghasilkan persebaran 100 kali. Mikroskop itu
digunakan oleh orang yang titik dekatnya 25 cm. agar memperoleh perbesaran
total 600 kali, maka jarak fokus okuler yang diperlukan bila mata berakomodai
maksimum adalah….
Pembahasan:
Diketahui:
Mob= 100 kali
Mot= 600 kali
Sn= 25 cm
Ditanyakan? Jarak fokus okuler (Fok)
Mot=Mob x Mok
Mot= Mob x (Sn/fok + 1)
600= 100 x (25/fok +1)
6-1=25/fok
Fok= 5 cm[5]
[5] KTSP. 2006. 1700 Bank Soal Bimbingan Pemantapan Fisika
Untuk SMA/MA. Yarama Widy: Jakarta. Hal: 299
[2] Bambang Murdaka Eka Jati, op. Cit. hlm. 214
Tidak ada komentar:
Posting Komentar