Alat-Alat Optik

ALAT-ALAT OPTIK

E-MODUL PEMBELAJARAN
FISIKA SMA

DISUSUN OLEH KELAS
ANDHITA FEBRIANA XI

UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL i
DAFTAR ISI ii
KATA PENGANTAR iii
KOMPETENSI INTI iv
KOMPETENSI DASAR iv
TUJUAN PEMBELAJARAN v
a) Pengetahuan Konseptual v
b) Pengetahuan Faktual v
c) Pengetahuan Prosedural v
PETA KONSEP vi
MATERI 1
a) Pemantulan Cahaya 1
b) Pembiasan Cahaya 15
c) Alat Optik 28
d) Latihan Soal 41
DAFTAR PUSTAKA 45

ii

KOMPETENSI INTI

KI-1 Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya.

KI-2 Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli
(toleransi, gotong royong), santun, percaya diri dalam berinteraksi secara
efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan
keberadaannya.

KI-3 Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan
rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya
terkait fenomena dan kejadian tampak mata.

KI-4 Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan,
mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah
abstrak(menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang)
sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam
sudut pandang/teori.

KOMPETENSI DASAR

3.11 Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pemantulan dan pembiasan
cahaya oleh cermin dan lensa.

4.11 Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan/atau pembiasan pada
cermin dan lensa.

iv

Tujuan Pembelajaran

Setelah mengkuti pembelajaran, diharapkan peserta dapat menjelaskan pembiasan
cahaya, sifat bayangan pada lensa, prinsip kerja alat optik, serta menerapkan prinsip
pemantulan dan pembiasan pada salah satu alat optik.

Pengetahuan Faktual

1.Mata merupakan alat optik yang dimiliki oleh manusia. Mata berfungsi untuk
melihat bayangan benda di lingkungan sekitar.

2.Kacamata merupakan salah satu alat bantu yang digunakan untuk mengatasi cacat
mata. Kacamata terdiri dari lensa dan bingkai/frame tempat lensa.

3. Kamera merupakan sebuah alat optik yang menyerupai mata, fungsi dari kamera
sendiri untuk menangkap gambar atau merekam video dan menjadikannya bisa
disimpan dan dilihat oleh orang lain.

4. Lup atau biasa disebut sebagai kaca pembesar menggunakan satu jenis lensa saja
yaitu lensa cembung.

5.Teleskop merupakan alat bantu penglihatan yang digunakan untuk melihat benda
yang jaraknya sangat jauh dari mata.

Pengetahuan Konseptual

1.Pemantulan teratur terjadi jika berkas sinar sejajar jatuh pada permukaan halus
sehingga berkas sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dan searah, sedangkan
pemantulan baur terjadi jika sinar sejajar jatuh pada permukaan yang kasar
sehingga sinar tersebut akan dipantulkan ke segala arah.

2.Pembiasan terjadi karena kecepatan cahaya yang berubah ketika cahaya memasuki
medium yang berbeda.

3. Benda dapat diamati dalam dua keadaan yaitu ketika mata berakomodasi
maksimum dan mata berakomodasi tidak maksimum. Saat benda diletakkan
kurang dari jarak fokus mata akan mengalami akomodasi maksimum, sementara
saat benda diletakkan tepat pada jarak fokus mata tidak berakomodasi.

Pengetahuan Prosedural

Percobaan yang dilakukan untuk menghitung akomodasi maksimum mata.

v

PETA KONSEP

MATA
Struktur Bagian
Daya Akomodasi
Titik dekat dan titik jauh mata
Cacat Mata

CERMIN KACAMATA LENSA
Cermin Datar Lensa Cembung

Cermin Lengkung Lensa Cekung

dapat dibangun ALAT OPTIK dapat dibangun

contohnya

KAMERA LUP MIKROSKOP TEROPONG

Perbesaran Anguler

vi

ALAT-ALAT OPTIK DAN
PEMBENTUKAN BAYANGAN

A. KAMERA

1) Pengertian Kamera
Kamera merupakan sebuah alat optik yang menyerupai mata, fungsi dari kamera
sendiri untuk menangkap gambar atau merekam video dan menjadikannya bisa
disimpan dan dilihat oleh orang lain. Cara kerja kamera seperti cara kerja mata.
Cahaya masuk melalui lensa, dari lensa difokuskan kepada film, dari film diolah
agar bisa dilihat oleh mata.

Gambar 1.A. Kamera

2) Bagian-Bagian Kamera

Gambar 2.A. Bagian-Bagian Kamera

Lensa positif berfungsi mengatur agar cahaya yang masuk dapat diterima dengan
baik oleh film. Fungsi lensa ini sama dengan fungsi lensa mata yaitu
membiaskan cahaya yang masuk sehingga terbentuk bayangan yang nyata,
terbalik, dan diperkecil.
Diafragma berfungsi mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke dalam kamera.
Agar gambar terlihat bagus maka diafragma ini perlu diatur.
Film berfungsi menangkap cahaya yang diberikan dari lensa. Lensa membentuk
bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil.
Shutter digunakan untuk memerintahkan kamera merekam atau memotret
sebuah gambar.
Aperture berfungsi untuk mengatur diafragma dari lensa.

1

B. MATA

1) Pengertian Mata
Mata merupakan alat optik yang dimiliki oleh manusia. Mata berfungsi
untuk melihat bayangan benda disekitar kita. Mata memiliki bagian-bagian
yang mana tiap bagian-bagian itu memiliki fungsi masing-masing sehingga
mata kita dapat melihat dengan baik.

Gambar 1.B. Bagian-Bagian Mata
2) Bagian-Bagian Mata dan Fungsinya

Kornea adalah bagian depan mata yang memiliki lengkung lebih tajam dan dilapisi
selaput cahaya
Aquaeous humor cairan tepat di belakang kornea. Cairan ini berfungsi untuk
membiaskan cahaya yang masuk ke mata.
Pupil mengatur Intensitas cahaya yang masuk ke mata. Pupil yaitu celah lingkaran
yang dibentuk oleh iris.
Iris sendiri merupakan selaput yang selain berfungsi membentuk pupil, juga
berfungsi sebagai pemberi warna pada mata (hitam, biru, atau coklat). Setelah
melewati pupil, cahaya masuk ke lensa mata.
Lensa mata berfungsi untuk membentuk bayangan nyata sedemikian sehingga jatuh
tepat di retina.
Retina adalah lapisan saraf yang melapisi bagian belakang mata. Retina berfungsi
untuk menangkap cahaya dan meneruskannya ke otak melalui saraf optik.
Saraf Optik berfungsi sangat penting karena membawa visual yang ditangkap retina
untuk menuju otak.
Sklera adalah lapisan luar putih mata yang mengelilingi iris.
Vitreous humor adalah rongga yang berada di belakang lensa hingga dinding bola
mata. Rongga ini berisi cairan vitreous yang berwarna bening dan menyerupai gel.
Bayangan yang ditangkap retina bersifat nyata dan terbalik. Bayangan ini
kemudian disampaikan ke otak melalui saraf optik dan diatur sehingga manusia
menciptakan kesan melihat benda dalam kondisi tegak.

2

3) Cacat Mata
a) Pengertian Cacat Mata
Mata merupakan organ tubuh sehingga mata juga dapat mengalami masalah atau
penyakit yang disebut cacat mata. Cacat mata ini ada beberapa jenis ada rabun
dekat, rabun jauh, mata tua, dan silindris. Penyebab adanya cacat mata ini
dikarenakan bayangan yang jatuh tidak tepat pada retina, bayangan itu bisa jatuh
di depan atau di belakang retina.
b) Jenis-Jenis Cacat Mata

1) Rabun dekat (hipermetropi)
Rabun dekat atau hipermetropi adalah keadaan saat tidak bisa melihat dengan
jelas benda yang berada pada jarak yang dekat, tetapi untuk benda yang berada
pada jarak yang jauh dapat terlihat dengan jelas. Penyebab dari rabun dekat ini
ada yang berasal dari faktor keturunan dan juga dikarenakan adanya penyakit
lain ataupun kebiasan hidup yang kurang sehat. Penyakit ini bisa dijumpai
pada semua usia.

Gambar 3.1b. Mata Normal dan Rabun Dekat
Penyebab terjadi rabun dekat karena bayangan jatuh di belakang retina
sehingga mengakibatkan mata tidak dapat melihat dengan jelas benda di
dekatnya.
Untuk mencegah rabun dekat bisa dengan memperbaiki pola hidup sehat, jika
mata sudah merasa sakit bisa untuk sejenak beristirahat dan banyak
mengonsumsi buah-buahan atau makanan yang mengandung banyak vitamin
A itu juga akan mata menjadi lebih sehat. Penderita rabun dekat dapat diatasi
dengan menggunakan kacamata positif atau kacamata dengan lensa cembung.
Selain itu juga dapat dioperasi dan menggunakan lensa kontak.

2) Rabun jauh (miopi)

Gambar 3.2b. Mata Normal dan Rabun Jauh

3

Rabun jauh (miopi) yaitu saat mata tidak dapat melihat benda yang berada pada
jarak yang jauh dengan jelas Rabun jauh dapat dicegah dengan cara ketika kita
membaca terlalu lama dan mata mulai terasa pegal maka kita harus harus
mengistirahatkan mata terlebih dahulu yaitu dengan cara melihat benda yang
berada pada jarak yang jauh dari mata kita selama beberapa saat sampai mata
kita kembali terasa baik.
Anak-anak maupun dewasa dapat terkena rabun jauh. Pada rabun jauh ini
bayangan benda jatuh didepan retina sehingga memerlukan kacamata berlensa
(-) cekung, operasi maupun menggunakan lensa kontak. Rabun jauh disebut juga
sebagai miopi.

3) Silindris (Astigmatisma)

Gambar 3.2b. Mata Normal dan Astigmatisma
Silindris atau biasa disebut astigmatisma merupakan salah satu keadaan dimana
mata tidak bisa melihat benda dengan jelas (bayangan kabur) yang berada di
jarak jauh maupun dekat. Astigmatisma biasanya disebabkan oleh kornea atau
lensa yang kurang bundar sehingga benda titik difokuskan sebagai garis pendek,
yang mengaburkan bayangan. Hal ini dikarenakan kornea berbentuk sferis
dengan bagian silindrisnya bertumpuk.
Penglihatan oleh mata silindris tidak jelas dan berbayang. Salah satu cara mudah
mendeteksinya yaitu para penderita ketika melihat garis lurus (ketika dilihat
oleh mata normal) penampakan garis tersebut seolah olah bengkok pada mata
silindris.

4) Mata tua (Presbiopi)

Gambar 3.2b. Mata Normal dan Presbiopi
Mata tua adalah ketidakmampuan mata untuk melihat dengan jelas benda yang
berada pada jarak yang dekat maupun pada jarak jauh. Dinamakan mata tua
karena terjadi pada orang yang berusia diatas 40 tahun. Untuk Dapat melihat
dengan baik maka menggunakan kacamata dengan lensa ganda atau kacamata
dengan lensa cembung dan juga lensa cekung. Rangkap Ganda ini disebut lensa
bifokal. Penyebabnya karena lensa mengalami pengerasan sehingga lensa
menjadi tidak rata.

4

C. KACAMATA

1) Pengertian Kacamata
Kacamata merupakan salah satu alat bantu yang digunakan untuk mengatasi cacat
mata. Kacamata terdiri dari lensa dan bingkai/frame tempat lensa. Lensa yang
digunakan pada kacamata tergantung dengan jenis cacat mata. Kacamata berfungsi
membuat bayangan yang dilihat oleh mata menjadi jelas. Kekuatan lensa atau daya
lensa memiliki satuan dioptri. Daya lensa dapat diukur dengan menggunakan:

Dengan:
P = kuat lensa (dioptri=D)
f = fokus lensa (m)
Sedangkan untuk fokus lensanya dapat diukur dengan menggunakan:

Dengan:
f = fokus lensa (m)
s = jarak benda (m)
s’= jarak bayangan (m)
2) Jenis-Jenis Lensa Kacamata

a) Kacamata Berlensa Cekung untuk Miopi
Mata dengan cacat miopi memerlukan tambahan kacamata untuk membuat
mata menjadi normal lagi. Untuk itu kacamata yang diperlukan yaitu kacamata
berlensa cekung.

Gambar C. 2a. Bayangan mata rabun jauh

Mata miopi tidak bisa melihat benda yang letaknya jauh, maka lensa kacamata
yang digunakan penderita miopi harus membentuk bayangan benda-benda
jauh (S =∞) tepat di titik jauh mata atau S'=–PR, dengan PR singkatan dari
punctum remotum, yang artinya titik jauh. Tanda negatif pada S' diberikan
karena bayangan yang dibentuk lensa kacamata berada di depan lensa tersebut
atau bersifat maya.

5

Sehingga nilai f nya dapat diketahui menjadi:

f = -PR

Berdasarkan hal tersebut maka besar daya lensanya

Dengan:
PR = Puctum Remortum (m)
P = daya lensa (dioptri=D)
b) Kacamata Berlensa Cembung untuk Hipermetropi
Pada mata hipermetropi bayangan jatuh dibelakang retina. Cacat mata
hipermetropi membutuhkan kacamata yang berfungsi membuat bayangan
jatuh tepat di depan retina. Kacamata itu adalah kacamata cembung.
Kacamata cembung membuat bayangan benda pada mata hipermetropi jatuh
tepat pada retina.

Gambar C. 2b. Bayangan mata rabun dekat
Pada mata rabun dekat mata tidak dapat melihat pada jarak dekat karena
mempunyai titik dekat (punctum proximum) yang melebihi titik dekat mata
normal (PP > S). Pada mata normal dapat melihat dengan jarak terdekat mata
yaitu 25cm (S). Mata rabun dekat dapat melihat benda jarak jauh dengan jelas
sehingga titik jauhnya tidak terhingga (~).
Kekuatan lensa mata pada rabun dekat dapat dilihat dengan menggunakan
persamaan pembiasan cahaya besar S= jarak terdekat mata S’=-PP

Daya lensa besarnya adalah maka:

6

Misalkan besar S = 25 cm (mata normal) dan S’=-PP

Sehingga nilai f nya dapat diketahui menjadi:

Berdasarkan hal tersebut maka besar daya lensanya:

Dengan:
PP = Punctum Proximum (m)
P = daya lensa (dioptri=D)
c) Kacamata Berlensa Rangkap untuk Presbiopi
Penderita presbiopi merupakan gabungan dari miopi dan hipermetropi. Oleh
karena itu, kaca mata yang digunakannya haruslah berlensa rangkap atau
bifokal, yakni lensa cekung pada bagian atas untuk melihat benda jauh dan
lensa cembung pada bagian bawah untuk melihat benda-benda dekat.
Contoh Soal
Seorang anak tidak dapat melihat benda pada jarak kurang dari 50 cm.
Jika anak tersebut ingin membaca buku dengan jarak normal (jarak 50 cm)
maka anak tersebut harus menggunakan kaca mata yang memiliki lensa
yang berkekuatan...
Penyelesaian:
S=25 cm= 0.25 m ; PR=50 cm= 0.75 m

P = 4-2 = 2 dioptri/2D
Jadi kacamata yang digunakan agar mata dapat melihat jelas yaitu dengan
kacamata 2 dioptri.

7

D. LUP (Kaca Pembesar)

1) Pengertian Lup
Lup atau biasa disebut sebagai kaca pembesar menggunakan satu jenis lensa saja
yaitu lensa cembung. Fungsi dari lup ini untuk melihat benda berukuran kecil. Saat
suatu benda berjarak 1 m dari mata maka benda akan terlihat kecil, tetapi saat
benda tadi didekatkan menjadi berjarak 50 cm maka benda tersebut akan tampak
semakin besar. Hal itulah yang mendasari adanya lup. Karena kemampuan untuk
melihat dengan jelas mata minimal pada jarak 25 cm maka saat menggunakan lup
kita bisa memperkecil jarak itu sehingga ukuran benda menjadi lebih besar. Prinsip
kerja lup sederhana, yakni dengan meletakkan benda yang akan diamati diantara
titik pusat dan titik fokus (f) lensa, sehingga bisa menghasilkan bayangan maya,
tegak, dan diperbesar.

Gambar D.1. Kaca Pembesar
2) Mata Berakomodasi Maksimum

Benda yang diamati lup ada dalam dua keadaan, yaitu saat mata berakomodasi
maksimum dan mata berakomodasi tidak maksimum.
Pada saat mata berakomodasi maksimum terjadi saat otot siliaris mata dalam
kondisi paling tegang. Pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum
mengakibatkan mata cepat lelah namun keuntungannya menghasilkan perbesaran
maksimum. Benda harus diletakkan di antara lensa dan titik fokus.
Lup adalah lensa cembung sehingga jarak fokus bertanda positif. Bayangan maya
sehingga s’ bertanda negatif.

Gambar D.2. Pengamatan dengan Lup
Pada mata berakomodasi maksimum bayangan yang terbentuk harus berada di

dekat mata. Sehingga perbesaran anguler untuk mata berakomodasi maksimum:

8

Jarak benda dapat dihitung melalui hukum pembiasan:

Dengan:
MΘ = perbesaran anguler
θ = sudut pengamatan mata secara langsung
θ’ = sudut pengamatan mata dengan alat
f = fokus
h = tinggi benda
Sn = jarak penglihatan mata normal
Biasanya untuk mata normal maka jarak baca (Sn) adalah 25 cm dan fokusnya
sebesar 25 cm sehingga:

3) Mata Tidak Berakomodasi

Sedangkan, pengamatan benda dengan mata tidak berakomodasi benda harus
diletakkan tepat pada titik fokus lup. Mata tak berakomodasi saat melihat benda
otot siliar dalam keadaan rileks. Pengamatan dengan mata tidak berakomodasi
menguntungkan karena mata tidak cepat lelah tetapi perbesaran kurang
maksimum.

9

Karena benda harus diletakkan tepat pada titik fokus lup maka s=f sehingga

Dengan:
MΘ = perbesaran anguler
θ = sudut pengamatan mata secara langsung
θ’ = sudut pengamatan mata dengan alat
Sn = jarak penglihatan mata normal
f = fokus
Misalkan besar nilai Sn adalah 25 cm, maka perbesaran pada lup menjadi:

Untuk lup, benda selalu diletakkan dalam ruang I sehingga bayangan akan
terletak di ruang (IV). Bayangan yang terletak di ruang (IV) bersifat maya dan
tegak sehingga jarak bayangan yang dibentuk lup selalu negatif (s’ bertanda
negatif).
E. MIKROSKOP
1) Pengertian Mikroskop

Gambar E.1. Mikroskop

Mikroskop merupakan alat optik yang berfungsi untuk melihat benda berukuran
sangat kecil yang tidak bisa dilihat langsung oleh mata manusia, seperti melihat
bakteri, debu, sel-sel tubuh dan masih banyak lagi. Perbesaran yang ada pada
mikroskop lebih besar daripada perbesaran pada lup. Bahkan perbesaran pada
mikroskop bisa mencapai 100.000× dari benda aslinya, mikroskop yang digunakan
untuk mencapai perbesaran sebesar itu yaitu mikroskop elektron.

10

Sebuah mikroskop terdiri atas susunan dua buah lensa positif. Lensa yang
berhadapan langsung dengan objek yang diamati disebut lensa objektif. Sementara
itu, lensa tempat mata mengamati bayangan disebut lensa okuler. Sehingga
perbesaran yang terjadi pada mikroskop merupakan hasil kali dari perbesaran
objektif dan perbesaran okuler.
2) Bagian-Bagian Mikroskop

Gambar E.2. Bagian-Bagian Mikroskop
Bagian-bagian optik dari mikroskop terdiri dari:

Lensa Objektif berfungsi untuk memperbesar bayangan benda.
Lensa Okuler adalah lensa yang letaknya dekat dengan mata pengamat.
Revolver yang merupakan tempat menempelnya lensa objektif. Revolver berfungsi
untuk mengganti perbesaran lensa objektif.
Diafragma berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk
menuju kondensor.
Kondensor berfungsi untuk mengumpulkan cahaya dari cermin menuju ke
preparat.
Makrometer berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan badan mikroskop
dengan cepat.
Mikrometer atau pemutar halus berfungsi untuk menaikkan atau menurunkan
badan mikroskop dengan lambat.
Lengan mikroskop berfungsi sebagai tempat untuk memegang mikroskop ketika
memindahkan mikroskop.
Cermin berfungsi untuk memantulkan sumber cahaya menuju kondensor.
Meja benda berfungsi sebagai tempat untuk meletakkan preparat yang akan
diamati.
Penjepit berfungsi untuk menjepit preparat agar tidak bergeser ketika sedang
dilakukan pengamatan.
Kaki mikroskop adalah bagian yang berfungsi untuk menyangga mikroskop.

11

Perbesaran angulernya yaitu:

Dengan:
MΘ = perbesaran anguler
θ = sudut pengamatan mata secara langsung
θ’ = sudut pengamatan mata dengan alat
Perbesaran pada mikroskop dapat ditulis menjadi:

Pada lensa objektif berlaku persamaan:

Dengan:
fob = fokus lensa objektif
Sob = jarak benda lensa objektif
Sob’= jarak bayangan lensa objektif
Perbesaran pada lensa objektif adalah perbandingan jarak bayangan dan jarak
benda, sehingga menjadi:

3) Mata Berakomodasi
Pembentukan bayangan pada mata yang berakomodasi:

Gambar E.3. Pembentukan bayangan mikroskop mata berakomodasi
Fungsi lensa okuler ini sama dengan lup. Saat mata berakomodasi maka
perbesarannya sebesar:

Dengan:
Mok = perbesaran lensa okuler
Sn = titik dekat mata
fok = fokus okuler

12

Sehingga perbesaran pada mikroskop dengan mata berakomodasi sebesar::

4) Mata Tak Berakomodasi
Pembentukan bayangan pada mata yang tak berakomodasi:

Gambar E.4. Pembentukan bayangan mikroskop mata tak berakomodasi

Saat mata tidak berakomodasi perbesaran pada lensa okuler juga sama seperti
saat menggunakan lup dengan mata tidak berakomodasi, sehingga perbesaran
okulernya menjadi:

Sehingga perbesaran mikroskop saat mata tidak berakomodasi yaitu:

Panjang dari mikroskop dapat diukur dengan mengukur panjang semua

lensanya

d = S'ob + Sok

Dengan:
Sok = jarak benda dari lensa okuler
S’ob = jarak bayangan dari lensa objektif
d = panjang mikroskop
Sn = jarak penglihatan mata normal

F. TELESKOP

1) Pengertian Teleskop

Teleskop juga merupakan alat bantu penglihatan, teleskop digunakan untuk
melihat benda yang jaraknya sangat jauh dari mata kita. Benda yang sangat jauh
dari mata akan berukuran sangat kecil sehingga diperlukan teleskop untuk
membuat benda tersebut menjadi besar dan terlihat bagi mata kita. Dengan
adanya teleskop kita bisa mengetahui benda-benda yang sebelumnya belum
pernah kita lihat.

13

Teleskop ada yang berukuran kecil dan ada yang berukuran besar. Apakah kalian tahu
teleskop berukuran besar di indonesia?
Secara umum ada dua jenis teleskop, yaitu teleskop bias dan teleskop pantul.
Perbedaan antara keduanya terletak pada objektifnya. Pada teleskop bias,
objektifnya menggunakan lensa, yakni lensa objektif, sedangkan pada teleskop
pantul objektifnya menggunakan cermin. Namun berdasarkan penggunaannya
teleskop dibagi menjadi teleskop bintang dan teleskop bumi.
2) Jenis-Jenis Teleskop
a) Teropong Bintang

Teleskop bintang digunakan untuk melihat bintang, bulan, asteroid atau benda
langit lainnya, teleskop. Teleskop bintang menggunakan dua lensa cembung satu
sebagai lensa objektif dan yang lainnya sebagai lensa okuler. Jarak fokus lensa
objektif lebih panjang daripada jarak fokus lensa okulernya (fob > fok) dimana
kedua titik fokus tersebut saling berimpit.

Gambar E.2. Bagian-Bagian Mikroskop
Pada teleskop bintang digunakan untuk melihat benda yang letaknya sangat
jauh sehingga Sob=∞. sehingga pada lensa objektif berlaku persamaan

Seperti halnya mikroskop, penggunaan lensa okuler menjadikan teleskop
dibagi berdasarkan daya akomodasi mata.

14

Mata berakomodasi maksimum

Gambar F.2a. Pembentukan bayangan teleskop bintang mata berakomodasi
Syarat untuk penggunaan dengan mata berakomodasi maksimum adalah
bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler jatuh di titik dekat mata (S’ok = −Sn).

Perbesaran anguler pada teropong bintang merupakan perbandingan sudut
penglihatan menggunakan teropong bintang (θ’) dengan sudut penglihatan tanpa
menggunakan teropong bintang (θ).

karena nilai dari Sob’ = fob, maka:

Perbesaran dengan mata berakomodasi maksimum:

Dengan:
M = perbesaran
fob = fokus objektif
Sok = jarak benda lensa okuler

15

Panjang teleskop saat mata berakomodasi maksimum:
d = fob + Sok

Mata tak berakomodasi

Gambar F.2a. Pembentukan bayangan teleskop bintang mata tak berakomodasi
Untuk mata tidak berakomodasi, bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler berada
pada titik jauh mata (s’ok = ∞).

Perbesaran pada mata tak berakomodasi:

karena nilai dari Sok’ = fok, maka:

Dengan:
M = perbesaran
fob = fokus objektif
fok = fokus okuler

Panjang teleskop saat mata berakomodasi maksimum:
d = fob + fok

Dengan:
d = panjang teleskop

16

Contoh Soal
Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan jarak fokus 125 cm
dan lensa okuler dengan jarak fokus 25 cm. Teropong bintang tersebut dipakai
untuk melihat benda-benda langit dengan mata tak berakomodasi.
Tentukanlah:
(a) perbesaran teropong
(b) panjang teropong

Penyelesaian:
Diketahui:
fob = 125 cm
fok = 25 cm

d = fob + fok = 125 cm + 25 cm= 150 cm
Jadi besar bayangan yang terjadi yaitu 5 kali lebih besar dan panjang
teleskopnya yaitu 150 cm.

b) Teropong Bumi
Teleskop bumi berfungsi untuk melihat benda yang berada di bumi. Seperti
saat pelaut di tengah laut saat ingin melihat ke lautan luas maka bisa
menggunakan teleskop bumi. Teleskop bumi terdiri atas tiga lensa cembung
yang masing-masing berperan sebagai lensa objektif, lensa pembalik, lensa
okuler. Lensa pembalik berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif agar
teramati seperti keadaan aslinya oleh lensa okuler. Teleskop bumi seperti
teleskop bintang, tetapi saat menggunakan teleskop bintang untuk mengamati
benda di bumi maka benda itu akan terbalik, maka dari itu diperlukan adanya
lensa pembalik.
Lensa pembalik diletakkan di antara lensa objektif dan lensa okuler.

Gambar F.2b. Pembentukan bayangan teleskop bumi

17

Perbesaran pada teleskop bumi sama seperti pada teleskop bintang
Pada mata berakomodasi maksimum besarnya:

Sedangkan untuk panjang teleskopnya yaitu:

L = fob + 4fp + sok

Pada mata tak berakomodasi maksimum besarnya:

Sedangkan untuk panjang teleskopnya yaitu:

L = fob + 4fp + fok

Dengan:
fob = fokus lensa objektif
fp = fokus lensa pembalik
fok = fokus lensa okuler

18

LATIHAN SOAL

A. Pilihan Ganda

Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan cara memberi tanda silang (X)
pada huruf A, B, C, D, atau E dan proses penyelesaiannya.

1.Pernyataan yang benar tentang cacat mata adalah….
A. Rabun jauh, bayangan benda dari jauh terbentuk di depan retina
B. Astigmatisma, bayangan benda yang jauh terbentuk di belakang retina
C. Rabun jauh, bayangan benda yang jauh terbentuk di depan retina
D. Rabun dekat, bayangan benda jauh terbentuk di depan retina
E. Rabun dekat, bayangan benda jauh terbentuk di depan mata

2. Bagian pada kamera yang berperan sama dengan pupil mata adalah....
A. Kotak kedap suara
B. Celah diafragma
C. Film
D. Shuttle
E. Lensa

3. Penderita miopi menggunakan kacamata 2D agar penglihatannya menjadi
normal. Apabila orang tersebut tanpa kacamata, titik jauhnya sebesar….
A. 50 cm
B. 125 cm
C. 75 cm
D. 150 cm
E. 100 cm

4. Panjang tabung dari sebuah mikroskop yang mempunyai jarak fokus objektif
8 mm, jarak fokus okuler 60 mm dengan preparat. Ditempatkan 10 mm di
depan objektif dan mata melihat tanpa berakomodasi adalah….
A. 100 cm
B. 60 cm
C. 40 cm
D. 20 cm
E. 10 cm

5. Seseorang mempunyai titik dekat 100 cm di muka mata. Jika orang tersebut
ingin melihat benda yang jaraknya 25 cm dengan terang maka harus ditolong
dengan kacamata yang jarak fokusnya….
A. -66 cm
B. +33 cm
C. -33 cm
D. +66 cm
E. +30 cm

6. Seorang tukang reparasi jam tangan menggunakan sebuah lensa lup atau
kaca pembesar untuk melihat bagian bagian mesin jam. Saat digunakan
sesuai fungsinya. Bayangan yang dihasilkan lensa loop tersebut memiliki
sifat….
A. Maya, terbalik, diperkecil
B. Maya, tegak, diperbesar
C. Nyata, terbalik, diperbesar
D. Nyata tegak, diperbesar
E. Nyata, tegak, diperkecil

7. Sebuah teropong diarahkan ke bintang menghasilkan perbesaran angular
20 kali. Jika jarak fokus lensa objektif 100 cm, maka jarak antara lensa,
objektif dan lensa okuler teropong itu adalah….
A. 120 cm
B. 105 cm
C. 100 cm
D. 95 cm
E. 80 cm

8. Sebuah benda berdiri tegak di atas sumbu utama cermin cekung pada
jarak 20 cm. Bayangan nyata benda ini oleh cermin dibentuk pada jarak
30 cm. Maka, jarak fokus cermin dan perbesaran bayangan tersebut
adalah….
A. 12 cm dan 1,5x
B. 5 cm dan 1x
C. 10 cm dan 1,5x
D. 12 cm dan 0,5x
E. 15 cm dan 2x

9. Di dalam sebuah cermin cekung, bayangan kepala saya 3 kali besar kepala
saya. Bila jarak antara saya dengan cermin cekung 15 cm, sehingga jari-jari
kelengkungan cermin tersebut adalah….
A. 22,5 cm
B. 20 cm
C. 18 cm
D. 15,2 cm
E. 10,5 cm

10. Sebuah benda terletak 10 cm di depan lensa cembung. Bila fokus lensa
15 cm, maka jarak bayangan ke lensa adalah….
A. -30 cm
B. 30 cm
C. 15 cm
D. –15 cm
E. 5 cm

B. Essay

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut dengan benar!

1.Jelaskan cacat mata dan penanganannya!
2. Gambarkan dan jelaskan 3 sinar istimewa pada cermin cekung!
3.Seorang pecinta astronomi sedang mengamati bulan saat Purnama

menggunakan teleskop yang mempunyai lensa objektif dengan jarak fokus 80
cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 4 cm. Sudut diameter bulan Purnama
dilihat dengan mata telanjang adalah 0,5 derajat. Berapa derajat sudut
diameter bulan jika dilihat dengan teleskop?
4. Sebuah benda setinggi 1 cm berada di depan lensa cekung dengan fokus 2 cm.
Jika jarak benda 4 cm maka tentukanlah jarak bayangan, perbesaran
bayangan, tinggi bayangan, sifat bayangan, dan lukisan jalannya sinar?
5.Lukiskan dan jelaskan bagian-bagian pada mikroskop!

DAFTAR PUSTAKA

Halliday, D., Resnick, R. (1997). Physics, terjemahan: Patur Silaban
dan Erwin Sucipto. Jakarta: Erlangga.

https://www.fisikabc.com/2018/01/fungsi-pembentukan-bayangan-gambar-
rumus-teropong-bumi.html. (diakses 26/11/2022)

https://www.fisikabc.com/2018/02/pengertian-jenis-rumus-contoh-soal-alat-
optik-fisika-1.html. (diakses 26/11/2022)

http://www.pakmono.com/jenis-jenis-cacat-mata-pada-manusia/
(diakses 26/11/2022)

Marthen Kanginan. (2006). Fisika untuk SMA KELAS X. Jakarta: Erlangga.

Muslim, dkk. (2006). Konsep Dasar Fisika. Bandung. UPI Press.

Supervisior blog MIPA .2018.Alat Optik: Pengertian, Macam, Gambar, Rumus,
Contoh Soal dan Pembahasan Bagian 1.

Supervisior blog MIPA.2018. Teropong Bumi: Fungsi, Pembentukan Bayangan,
Rumus Perbesaran & Panjang, Contoh Soal + Pembahasan.

Suwarna, I. P. (2010). Optik. Bogor :CV.Duta Grafika.

Tipler, P.A. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga.

Yusran, Irmanet al. 2016. MODUL GURU PEMBELAJAR MATA PELAJARAN FISIKA
SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA). Jakarta: Direktorat Jenderal Guru dan
Tenaga Kependidikan.

Tujuan Pembelajaran
Studi Kasus
Pertanyaan

Aktivitas 1

Tes Formatif

Tujuan Pembelajaran
Studi Kasus
Pertanyaan

Aktivitas 1

Tes Formatif

Tujuan Pembelajaran
Studi Kasus
Pertanyaan

Aktivitas 1

Tes Formatif

Tujuan Pembelajaran
Studi Kasus
Pertanyaan

Aktivitas 1

Tes Formatif