Alat Optik

A.  Pengertian

    Alat Optik adalah alat yang memanfaatkan sifat cahaya, hukum pemantulan, dan hukum pembiasan cahaya untuk membentuk bayangan suatu benda. Alat Optik merupakan alat yang berupa prisma, lensa dan cermin sebagai bagian utamanya. Alat Optik terbagi atas dua jenis yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. Alat Optik alami berupa mata, sedangkan alat Optik buatan berupa kaca mata, kamera, mikroskop, kaca pembesar atau lup, periskop, dan teropong.

B.  Macam-Macam Alat Optik

1.  Mata

    Mata merupakan bagian dari pancaindra yang berfungsi untuk melihat. Mata membantu kita menikmati keindahan alam, mengamati benda-benda di sekeliling, dan lain-lain. Coba bayangkan bila manusia tidak mempunyai mata atau mata kita buta, dunia ini akan terlihat gelap gulita.

Apabila diamati, ternyata mata terdiri atas beberapa bagian yang masing-masing mempunyai fungsi berbeda-beda, bagian-bagian tersebut antara lain :

• Kornea

Merupakan bagian luar mata yang tipis, lunak, dan transparan. Kornea berfungsi untuk menerima dan meneruskan cahaya yang masuk pada mata serta melindungi bagian mata yang sensitif di bawahnya.

• Pupil

Merupakan celah sempit berbentuk lingkaran dan berfungsi agar cahaya dapat masuk ke dalam mata.

• Iris
Merupakan selaput berwarna hitam, biru, atau coklat yang berfungsi untuk mengatur besar kecilnya pupil. Warna inilah yang memberi warna mata seseorang.

• Aquaeus Humour

Merupakan cairan di depan lensa mata untuk membiaskan cahaya ke dalam mata.

• Otot Akomodasi

Merupakan otot yang menempel pada lensa mata dan berfungsi untuk mengatur tebal dan tipisnya lensa mata.

• Lensa Mata

Lensa Mata berbentuk cembung, berserat, elastis, dan bening. Lensa ini berfungsi untuk membiaskan cahaya dari benda supaya terbentuk bayangan pada retina.

• Retina

Merupakan bagian belakang mata yang berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan.

• Vitreous Humour

Merupakan cairan di dalam bola mata yang berfungsi untuk meneruskan cahaya dari lensa ke retina.

• Bintik Kuning

Merupakan bagian dari retina yang berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan yang jelas.

• Bintik Buta

Merupakan bagian dari retina yang apabila bayangan jatuh pada bagian ini maka bayangan tampak tidak jelas atau kabur.

• Saraf Mata

Saraf mata befungsi untuk meneruskan rangsangan bayangan dari retina menuju ke otak.

    Proses terlihatnya benda oleh mata yaitu benda yang berada di depan mata memantulkan cahaya. Cahaya tersebut masuk ke mata melalui pupil yang kemudian akan dibiaskan oleh lensa mata sehingga terbentuk bayangan pada retina. Oleh saraf, bayangan tadi diteruskan ke pusat saraf (otak).

a. Daya Akomodasi Mata

    Lensa mata dapat mencembung atau pun memipih secara otomatis karena adanya otot akomodasi (otot siliar). Untuk melihat benda yang letaknya dekat, otot siliar menegang sehingga lensa mata menjadi cembung, untuk melihat benda yang letaknya jauh, otot siliar mengendur sehingga lensa mata memipih. Kemampuan otot mata untuk menebalkan atau memipihkan lensa mata disebut daya akomodasi mata.

    Agar benda dapat  terlihat jelas, objek harus terletak pada daerah penglihatan mata, yaitu antara titik dekat dan titik jauh mata. Titik dekat (punctum proximum = pp) adalah titik terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata (± 25 cm). Pada titik dekat ini lensa mata akan mencembung maksimal. Titik jauh (punctum remotum = pr) adalah titik terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata, jaraknya tak terhingga. Pada titik jauh ini, lensa mata akan memipih maksimal.

b. Cacat Mata

    Tidak semua mata manusia dapat membentuk bayangan tepat pada retina, ada mata yang mengalami anomali. Hal ini dapat terjadi karena daya akomodasi mata sudah berkurang sehingga titik jauh atau titik dekat mata sudah bergeser. Keadaan mata yang demikian disebut cacat mata.

Cacat mata yang diderita seseorang dapat disebabkan oleh kerja mata (kebiasaan mata) yang berlebihan atau cacat sejak lahir.

• Miopi (Rabun Jauh)

 

    Miopi adalah kondisi mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh. Penderita miopi titik jauhnya lebih dekat daripada tak terhingga (titik jauh < ~) dan titik dekatnya kurang dari 25 cm. Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat dipipihkan sebagaimana mestinya sehingga bayangan dari benda yang letaknya jauh akan jatuh di depan retina. Untuk dapat melihat benda yang letaknya jauh agar nampak jelas, penderita miopi ditolong dengan kaca mata berlensa cekung(negatif).
Miopi dapat terjadi karena mata terlalu sering melihat benda yang dekat. Cacat mata ini sering dialami tukang jam, tukang las, operator komputer, dan sebagainya.

• Hipermetropi (Rabun Dekat)

 

    Hipermetropi adalah cacat mata dimana mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya dekat. Titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm).
    Penderita hipermetropi hanya dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh  sehingga cacat mata ini sering disebut mata terang jauh. Hipermetropi disebabkan lensa mata terlalu pipih dan sulit dicembungkan sehingga bila melihat benda-benda yang letaknya dekat, bayangannya jatuh di belakang retina. Supaya dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat dengan jelas, penderita hipermetropi ditolong dengan kaca mata berlensa cembung (positif).
    Hipermetropi dapat terjadi karena mata terlalu sering/terbiasa melihat benda-benda yang jauh. Cacat mata ini sering dialami oleh orang-orang yang bekerja sebagai sopir, nahkoda, pilot, masinis, dan sebagainya.

• Presbiopi (Mata Tua)

 

    Orang yang sudah tua biasanya daya akomodasinya sudah berkurang. Pada mata presbiopi, titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm) dan titik jauhnya lebih dekat daripada titik jauh mata normal (titik jauh < ~). Oleh karena itu, penderita presbiopi tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya dekat maupun jauh.
    Untuk dapat melihat jauh dengan jelas dan untuk membaca pada jarak normal, penderita presbiopi dapat ditolong dengan kaca mata berlensa rangkap (kacamata bifokal). Kacamata bifokal adalah kaca mata yang terdiri atas dua lensa, yaitu lensa cekung dan lensa cembung. Lensa cekung berfungsi untuk melihat benda jauh dan lensa cembung untuk melihat benda dekat.

• Astigmatisma

    Astigmatisma adalah cacat mata dimana kelengkungan lensa mata tidak merata sehingga berkas sinar yang mengenai mata tidak dapat terpusat dengan sempurna. Cacat mata astigmatisma tidak dapat membedakan garis-garis tegak dengan garis-garis mendatar secara bersama-sama. Cacat mata ini dapat ditolong dengan kaca mata berlensa silinder.

c. Tipuan Mata
Selain memiliki banyak keunggulan, mata manusia juga memiliki beberapa keterbatasan. Oleh karena itu, dalam pengamatan dan pengukuran, mata tidak selalu memberikan hal-hal yang benar.

 

2. Lup (Kaca Pembesar)

    Lup atau kaca pembesar adalah alat optik yang terdiri atas sebuah lensa cembung. Lup digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar nampak lebih besar dan jelas. . Dalam menggunakan Lub dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, dengan mata berakomodasi dan mata tak berakomodasi.

    Menggunakan lup untuk mengamati benda dengan mata berakomodasi maksimum cepat menimbulkan lelah.  Pada kehidupan sehari-hari, lup biasanya digunakan oleh tukang arloji, pedagang kain, pedagang intan, polisi, dan sebagainya.

 

3. Kamera

 

    Kamera adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan bayangan fotografi pada film negatif. Biasanya kamera digunakan untuk mengabadikan kejadian-kejadian penting dan menarik. Kamera terdiri atas beberapa bagian, antara lain :

• Lensa cembung, berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk sehingga terbentuk bayangan yang nyata, terbalik, dan diperkecil.

• Diafragma, adalah lubang kecil yang dapat diatur lebarnya dan berfungsi untuk mengatur banyaknya cahaya yang masuk melalui lensa.

• Apertur, berfungsi untuk mengatur besar-kecilnya diafragma.

• Pelat film, berfungsi sebagai tempat bayangan dan menghasilkan gambar negatif, yaitu gambar yang berwarna tidak sama dengan aslinya, tembus cahaya.

4. Mikroskop 

     

    Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar tampak menjadi lebih besar dan jelas. Mikroskop terdiri dari dua buah lensa cembung. Lensa cembung pertama adalah lensa yang dekat dengan benda yang diamati (objek), yang disebut dengan lensa objektif. Sedangkan lensa yang kedua yang disebut dengan lensa okuler adalah lensa yang dekat dengan pengamat atau mata anda. Mikroskop yang memiliki 2 lensa disebut mikroskop cahaya lensa ganda.

    Karena mikroskop terdiri atas 2 lensa positif, maka lensa obyektifnya dibuat lebih kuat daripada lensa okuler. Hal ini dimaksudkan agar benda yang diamati kelihatan sangat besar dan mikroskop  dapat dibuat lebih praktis.

Sifat-sifat bayangan yang terbentuk pada mikroskop sebagai berikut :

·         Bayangan yang dibentuk lensa obyektif adalah nyata, terbalik, dan diperbesar.

·         Bayangan yang dibentuk lensa okuler adalah maya, tegak, dan diperbesar.

·         Bayangan yang dibentuk mikroskop adalah maya, terbalik dan diperbesar

 

5. Teropong

    Teropong atau teleskop adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh agar tampak lebih jelas dan dekat. Teropong terdiri atas dua jenis jika ditinjauh dari objeknya, yaitu :

a. Teropong Bintang

    Teropong bintang adalah teropong yang digunakan untuk melihat atau mengatai benda-benda yang ada di langit. misalnya, bintang, satelit, dan planet-planet. Teropong bintang disebut juga dengan teropong astronomi. Teropong bintang terdiri dari dua jenis yang ditinjau dari jalannya sinar antara lain sebagai berikut,

• Teropong Bias, adalah teropong yang terdiri dari dua lensa cembung, yaitu sebagai lensa okuler dan lensa objektif. Cara kerja teropong bias adalah sinar masuk ke dalam teropong lalu dibiaskan oleh lensa.

• Teropong Pantul, adalah teropong yang karena jalannya sinar memantul didalam teropong. Cahaya yang datang dikumpulkan oleh sebuah cermin melengkung yang besar, kemudian di pantulkan ke mata pengamat oleh satu atau lebih cermin yang lebih kecil. 

b. Teropong Medan/Teropong Bumi

    Teropong ini difungsikan untuk mengamati benda-benda yang jauh di permukaan bumi. Teropong ini terdiri dari 3 lensa cembung yang masing-masing terdiri dari lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa pembalik hanya membalikkan bayangan yang terbentuk dari lensa objektif, tidak untuk membesarkan bayangan. Disini lensa okuler berfungsi sebagai lub. Kita ketahui bahwa lensa pembalik hanya untuk membalik bayangan yang berarti bahwa bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif terletak di titik pusat kelengkungan lensa pembalik.

    Ada juga teropong bumi yang hanya menggunakan dua lensa , yaitu lensa cembung sebagai lensa obyektif dan lensa cekung sebagai lensa okuler. Lensa cekung di sini berfungsi sebagai pembalik bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif dan sekaligus sebagai lup.

Sifat bayangan yang dibentuk adalah maya, tegak, dan diperbesar.

    Teropong bumi dan teropong panggung memang tidak bisa dibuat praktis. Untuk itu, dibuat teropong lain yang fungsinnya sama tetapi sangat praktis, yaitu teropong prisma. Disebut teropong prisma karena teropong ini menggunakan 2 prisma yang didekatkan bersilangan antara lensa obyektif dan lensa okuler sehingga bayangan akhir yang dibentuk bersifat maya, tegak, dan diperbesar.

6. Periskop

 

    Periskop adalah teropong pada kapal selam yang digunakan untuk mengamati benda-benda di permukaan laut. Periskop terdiri dari dua lensa cembung dan dua prisma siku-siku sama kaki.

Mekanisme jalannya sinar pada perisko antara lain sebagai berikut.. 

• Sinar sejajar dari benda yang jauh menuju ke lensa objektif
• Prisma P1 memantulkan sinar dari lensa objektif menuju ke prisma P2
• Sehingga prisma P2 sinar tersebut dipantulkan lagi dan bersilangan di depan lensa okuler tepat di titik fokus lensa okuler

 

7. Proyektor Slide

Proyektor slide adalah alat yang digunakan untuk memproyeksikan gambar diapositif sehingga diperoleh bayangan nyata dan diperbesar pada layar. Proyektor slide memiliki bagian-bagian penting yaitu lampu kecil yang memancarkan sinar kuat melalui pusat kaca, slide atau gambar diapositif, cermin cekung yang berfungsi sebagai refletor cahaya, lensa cembung untuk membentuk bayangan pada layar, dan slide atau gambar diapositif.

 

~SEKIAN DAN TERIMAKASIH~