Bunyi

Baca selengkapnya »

A. PENDAHULUAN

Sebagai makhluk hidup, manusia telah diberi alat untuk mendengar oleh sang pencipta yaitu telinga. Setiap saat kamu bisa mendengar orang berbicara, suara nyanyian, suara musik, dan sebagainya. Tahukah kalian apa yang menyebabkan timbulnya bunyi tersebut? Apakah syarat terjadinya bunyi? Bunyi itu dihasilkan dari suatu benda yang bergetar dam merambat sebagai gelombang longitudinal, dimana getarannya dirambatkan melalui suatu medium (gas, cair, dan padat) dalam bentuk rapatan dan renggangan. Semua benda yang menghasilkan bunyi disebut sumber bunyi. Bunyi sangat penting untuk dipelajari karena melalui bunyilah kamu dapat menikmati musik yang indah atau suara-suara merdu penyanyi.

B.  KONSEP BUNYI 

Bunyi itu dihasilkan dari suatu benda yang bergetar dam merambat sebagai gelombang longitudinal, dimana getarannya dirambatkan melalui suatu medium (gas, cair, dan padat) dalam bentuk rapatan dan renggangan. Mendeskripsikan sebuah bunyi bergantung pada ciri-ciri fisik gelombang bunyi tersebut. Ciri-ciri fisik sebuah gelombang adalah amplitudo, frekuensi, dan panjang gelombang. Ternyata ciri-ciri fisik gelombang bunyi menentukan ciri-ciri fisik bunyi yang dapat kamu dengar. Dari berbagai peristiwa terjadinya bunyi dapat diperoleh beberapa sifat bunyi, yaitu ditimbulkan oleh benda yang bergetar, berbentuk gelombang longitudinal, dan dapat dipantulkan dengan memerlukan medium untuk perambatannya.

Ketika seorang anak perempuan bersuara, bagaimanakah suara yang ditimbulkan oleh anak perempuan itu bisa sampai ke telinga anak laki-laki? Ternyata suara yang ditimbulkan oleh anak perempuan tersebut dapat didengarkan karena syarat syarat terjadinya bunyi.

C. PEMANFAATAN KONSEP BUNYI DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

1.      Resonansi

Resonansi yaitu peristiwa ikut bergetarnya suatu benda karena pengaruh getaran benda lain. Resonansi dapat terjadi jika frekuensi kedua benda sama. Peristiwa resonansi dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, antara lain sebagai berikut.

a.       Telinga manusia

Kita dapat mendengar bunyi karena adanya peristiwa resonansi pada telinga kita. Di dalam telinga terdapat selaput gendang telinga. Selaput ini sangat tipis dan mudah beresonansi dengan bunyi audiosonik.

b.       Alat musik

Alat musik akustik seperti seruling, biola, drum, dan gitar memanfaatkan resonansi agar diperoleh bunyi yang merdu. Alat musik tradisional, seperti gamelan juga memanfaatkan peristiwa resonansi.

c.        Rongga mulut katak

Katak dapat mengeluarkan bunyi yang sangat keras karena resonansi yang terjadi pada rongga mulut katak. Rongga mulut katak dapat mengembang sedemikian rupa sehingga menyerupai selaput tipis. Pada selaput tipis inilah terjadi peristiwa resonansi.

Peristiwa resonansi ada juga yang merugikan manusia karena menyebabkan kerusakan atau ketidaknyamanan. Oleh karena itu, manusia berusaha untuk menghilangkan atau mencegahnya. Contohnya resonansi yang merugikan antara lain resonansi pada mesin, resonansi pada pesawat, dan resonansi pada mobil.

       2.      Hukum pemantulan bunyi

Orang tersebut berteriak di atas gedung diantara perumahan dan lapangan luas. Tahukah kalian apakah yang terjadi? Bagaimana bunyi yang dihasilkan? Ketika orang tersebut berteriak? Ternyata teriakan atau bunyi tersebut akan terdengar pengulangannya. Kenapa? Karena bunyi tersebut dipantulkan pada saat berteriak suara dari mulut dihantarkan oleh udara ke perumahan atau pohon-pohon dekat lapangan dan dipantulkan ke telinga pendengar. Pemantulan gelombang bunyi memenuhi Hukum Pemantulan yang menyatakan sebagai berikut:

Hukum Pemantulan gelombang bunyi

1.       Bunyi datang, garis normal, dan bunyi pantul terletak pada satu bidang datar dan ketiganya terletak pada satu titik.

2.       Sudut bunyi datang sama dengan sudut bunyi pantul (r = i).

3.      Pemanfaatan pemantulan bunyi

         Pemantulan bunyi memiliki berbagai manfaat, antara lain menentukan cepat rambat bunyi di udara dan melakukan survei geofisika. Sedangkan pemantulan ultrasonik (bunyi dengan frekuensi diatas 20 kHz) dapat dimanfaatkan, antara lain untuk kacamata tunanetra dan pengukuran kedalaman laut. Mari kita bahas manfaat-manfaat pemantulan tersebut.

a.       Menentukan cepat rambat bunyi di udara

Pemantulan bunyi dapat dimanfaatkan untuk menentukan cepat rambat bunyi di udara, atau jika cepat rambat bunyi di udara diketahui dapat menentukan jarak antara dua tempat.

a.       Survey geofisika

Suatu gempa bunyi atau ledakan dahsyat membangkitkan gelombang-gelombang bunyi yang dapat menempuh perjalanan yang sangat jauh melaalui bumi. Jika getaran-getaran ini dicatat oleh seismograf di berbagai tempat di permukaan bumi, catatan-catatan ini dapat digunakan untuk mendeteksi, menentukan lokasi, dan mengklasifikasi gangguan-gangguan atau untuk memberikan informasi tentang struktur bumi. Pemantulan gelombang-gelombng bunyi ketika melalui lapisan-lapisan batuan bumi dapat digunakan oleh ahli geofisika bersama ahli geologi untuk mendeteksi lapisan-lapisan batuan yang mengandung endapan-endapan minyak.

b.       Kacamata tunanetra

Prinsip pengiriman dan penerimaan pulsa ultrasonik pada kelelawar dimanfaatkan pada kacamata tunanetra. Kacamata ini dilengkapi dengan pengirim dan penerima pulsa listrik ultrasonik. Penerima akan menghasilkan suatu bunyi tinggi atau rendah, bergantung pada apakah benda-benda yang memantulkan pulsa berada dekat atau jauh dari si tunanetra.

c.      Mengukur kedalaman laut

Kedalaman laut, bahkan lokasi kawasan ikan dibawah kapal, dapat ditentukan dengan teknik pantulan pulsa elektronik. Pulsa ultrasonik dipancarkan oleh instrument yang dinamakan fathometer. Ketika pulsa mengenai dasar laut atau kawanan ikan, pulsa tersebut dipantulkan dan diterima oleh sebuah penerima. Dengan mengukur selang waktu antara saat pulsa ultrasonik dipancarkan dan saat pulsa ultrasonik diterima, kita dapat menghitung kedalaman laut.

Jika pulsa pancar memerlukan waktu lama untuk kembali ke penerima, berarti lautnya dalam. Jika pulsa pancar memerlukan waktu singkat untuk kembali ke penerima, berarti lautnya dangkal.

4.       Macam-macam bunyi pantul

a.       Gaung atau Kerdam

Kamu mungkin pernah mengalami ketika berteriak, suara pantulnya berbeda sedikit dengan suara aslinya. Peristiwa ini disebut kerdam atau gaung. Jadi, gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang hanya terdengar sebagian bersamaan dengan bunyi asli.

b.      Gema

Jika dinding pemantul sangat berjauhan, bunyi pantul akan terdengar beberapa saat setelah bunyi asli. Kejadian ini disebut gema. Misalnya, jika kamu berteriak di depan dinding tebing yang tinggi, suaramu seolah-olah ada yang mengikuti setelah selesai diucapkan. Hal ini terjadi karena bunyi yang datang ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannya memerlukan waktu untuk merambat.

Bunyi

Posted by : Unknown

Date :Minggu, 22 Desember 2013

With 0komentar

Tag : Materi

Perpindahan Kalor

Baca selengkapnya »

Perpindahan Kalor

Kalor berpindah dari benda atau sistem yang bersuhu tinggi ke benda atau sistem yang bersuhu rendah. Perambatan atau perpindahan kalor dapat dikelompokkan menjadi tiga macam, yaitu konduksi, konveksi, dan radiasi.

1.      Perpindahan Kalor Secara KONDUKSI

Konduksi adalah perpindahan kalor melalui zat perantara dan selama terjadi perpindahan kalor, tidak disertai dengan perpindahan partikel-partikel zat perantaranya. Syarat terjadinya konduksi kalor suatu benda adalah adanya perbedaan suhu antar dua tempat pada benda tersebut, dimana kalor akan berpindah dari tempat bersuhu tinggi ke tempat yang bersuhu rendah. Jika suhu kedua tempat tersebut menjadi sama, maka rambatan kalorpun akan terhenti. Berdasarkan kemampuan suatu zat menghantarkan kalor secara konduksi, maka zat dapat digolongkan menjadi dua, yaitu konduktor dan isolator. Konduktor adalah zat yang dapat menghantarkan kalor dengan baik contohnya aluminium, besi, tembaga, baja, dll. Sedangkan isolator adalah zat yang sukar menghantarkan kalor contohnya plastik, kertas, kayu, dll.

Banyaknya kalor yang mengalir melalui bahan dengan cara konduksi bergantung pada selisih waktu antara kedua ujung bahan yang ditinjau, luas penampang, tebal bahn, selang waktu mengalir, dan jenis bahan. Kelajuan kalor untuk berpindah secara konduksi ternyata sebanding dengan luas penampang batang atau medianya, selisih suhu kedua benda dan berbanding terbalik dengan panjang batang.

                    

   Keterangan :
∆Q = jumlah kalor yang berpindah
 ∆t = selang waktu

l = luas batang

k = konstanta (konduktifitas termal)

2.Perpindahan Kalor Secara KONVEKSI

      Konveksi adalah perpindahan kalor yang terjadi karena adanya aliran partikel-partikel zat perantara. Perpindahan kalor kalor secara konveksi terjadi pada zat zat alir (fluida), yaitu air dan udara. Aliran air atau udara terjadi dengan dua cara, yaitu mengalir secara alami dan dialirkan secara paksa.

      Pada peristiwa konveksi molekul-molekul pada benda yang dipanaskan berpindah dari bagian fluida yang panas ke bagian yang dingin. Kelajuan kalor yang berpindah secara konveksi dalam suatu fluida berbanding dengan luas permukaan benda yang bersentuhan dengan fluida dan selisih suhu antara fluida dengan benda ∆T

        Keterangan : ∆Q = jumlah kalor yang berpindah

                                    ∆t = selang waktu

                                    h= koefisien konveksi

                                    A= luas permukaan benda

                                    ∆T = selisih suhu   

III. Perpindahan Kalor Secara RADIASI:

 Radiasi adalah peristiwa perpindahan kalor yang dipancarkan benda melalui bentuk gelombang elektromagnetik. Jika gelombang elektromagnetik mengenai benda, maka gelombang elektromagnetik akan diserap sebagian dan sebagian yang lain dipantulkan. Jika semua cahaya diserap dan tidak ada sedikitpun yang dipantulkan, permukaan tersebut merupakan permukaan hitam pekat. Yaitu sebuah benda yang secara sempurna mampu menyerap dan memancarkan semua radiasi gelombang elektromagnetik disebut Benda Hitam. Sebaliknya jika benda putih mengkilap adalah pemancar dan penyerap kalor yang sangat buruk.

Keterangan : ∆Q = jumlah kalor yang berpindah

                           ∆t = selang waktu

                            σ = 5,67 X 10^-8 W/m²K⁴

                            A= luas permukaan benda

                            T = selisih suhu 

                            e  = emisifitas benda

Perpindahan Kalor

Posted by : Unknown

Date :

With 0komentar

Tag : Materi

Makalah Alat Optik

Baca selengkapnya »

1. Mata

Mata adalah alat indera yang bisa dipandang sebagai alat optik.

Bagian-bagian mata:

a.       Kornea merupakan lapisan terluar yang keras untuk melindungi bagian-bagian lain dalam mata yang halus dan lunak. Aqueous humor (cairan) yang terdapat di belakang kornea berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata.

b.      Lensa terbuat dari bahan bening (optis) yang elastik, merupakan lensa cembung berfungsi membentuk bayangan. Iris (otot berwarna) membentuk celah lingkaran yang disebut pupil. Pupil berfungsi mengatur banyak cahaya yang masuk ke dalam mata. Lebar pupil diatur oleh iris, di tempat gelap pupil membuka lebar agar lebih banyak cahaya yang masuk ke dalam mata.

c.       Retina (selaput jala) terdapat di permukaan belakang mata yang berfungi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang dilihat. Bayangan yang jatuh pada retina bersifat : nyata, diperkecil dan terbalik. Bintik buta merupakan bagian pada retina yang tidak peka terhadap cahaya, sehingga bayangan jika jatuh di bagian ini tidak jelas/kelihatan, sebaliknya pada retina terdapat bintik kuning. Permukaan retina terdiri dari berjuta-juta sel sensitif, ada yang berbentuk sel batang berfungsi membedakan kesan hitam/putih dan yang berbentuk sel kerucut berfungsi membedakan kesan berwarna. Otot siliar (otot lensa mata) berfungsi mengatur daya akomodasi mata.

Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke permukaan retina. Oleh sel-sel yang ada di dalam retina, rangsangan cahaya ini dikirimkan ke otak. Oleh otak diterjemahkan sehingga menjadi kesan melihat. Syarat kita dapat melihat benda adalah harus ada cayaha. Cahaya dapat berasal langsung dari sumber cahaya atau berasal dari cahaya yang dipantulkan oleh benda-benda yang ada di sekeliling kita. Cahaya masuk menembus kornea, terus melewati lensa mata, dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik kuning bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Bayangan itu merupakan rangsangan atau informasi yang dibawa oleh syaraf penglihatan menuju pusat syaraf penglihatan di otak. Di otak, rangsangan ditafsirkan dan barulah kemudian kita mendapat kesan melihat benda.

Daya Akomodasi Mata

Perlu diketahui bahwa jarak antara lensa mata dan retina selalu tetap. Sehingga dalam melihat benda-benda pada jarak tertentu perlu mengubah kelengkungan lensa mata. Untuk mengubah kelengkungan lensa mata, yang berarti mengubah jarak titik fokus lensa merupakan tugas otot siliar. Hal ini dimaksudkan agar bayangan yang dibentuk oleh lensa mata selalu jatuh di retina. Pada saat mata melihat dekat lensa mata harus lebih cembung (otot-otot siliar menegang) dan pada saat melihat jauh lensa harus lebih pipih (otot-otot siliar mengendor). Peristiwa perubahan-perubahan ini disebut daya akomodasi.

Daya akomodasi (daya suai) adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat.

Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :

1.      titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. 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. Pada waktu berakomodasi maksimum, oto-otot silliaris atau otot-otot lensa mata bekerja sekuat-kuatnya agar lensa mata dalam keadaan secembung-cembungnya. Keadaan seperti itu menyebabkan kelelahan mata. Daya akomodasi maksimum pun terbatas. Semakin dekat benda dengan mata, semakin kuat lensa mata harus dicembungkan, sampai suatu saat tidak mampu lagi untuk dicembungkan. Hal itu terjadi apabila bendanya berada di titik dekat. Apabila bendanya didekatkan lagi melewati batas titik dekat, penglihatan kita akan semakin kabur.

Kemampuan otot-otot lensa mata untuk bekerja dipengaruhi usia seseorang. Pada usia anak-anak otot lensa mata sangat kuat untuk mencembungkan lensa mata. Oleh karena itu, anak-anak mampu melihat benda-benda yang sangat dekat jaraknya. Pada orang dewasa otot-otot lensa matanya semakin lemah sehingga jarak punctum proximumnya makin jauh. Pada mata emetrop atau mata normal anak-anak, jarak punctum proximumnya antara 10 cm sampai 15 cm, sedangkan pada orang dewasa antara 20 cm sampai 30 cm.

2.      titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga”. Pada waktu lensa mata tidak berakomodasi (dalam keadaan sepipih-pipihnya), berkas-berkas sinar sejajar berkumpul di retina. Keadaan ini terjadi jika mata sedanng beristirahat atau mata melihat benda yang letaknya jauh sekali. Oleh karena itu punctum remotum mata normal berada di tempat yang jauh tak terhingga.

Cacat Mata

Berkurangnya daya akomodasi mata seseorang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan mata untuk melihat benda pada jarak tertentu dengan jelas. Cacat mata yang disebabkan berkurangnya daya akomodasi, antara lain rabun jauh, rabun dekat dan rabun dekat dan jauh. Selain tiga jenis itu, masih ada jenis cacat mata lain yang disebut astigmatisma.

Cacat mata dapat dibantu dengan kacamata. Kacamata hanya berfungsi membantu penderita cacat mata agar bayangan benda yang diamati tepat pada retina. Kacamata tidak dapat menyembuhkan cacat mata. Ukuran yang diberikan pada kacamata adalah kekuatan lensa yang digunakan. Kacamata berukuran -1,5, artinya kacamata itu berlensa negatif dengan kuat lensa -1,5 dioptri.Berkurangnya daya akomodasi mata dapat menyebabkan cacat mata sebagai berikut :

a.      Rabun jauh (miopi)

Rabun jauh yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Penyebab terbiasa melihat sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca buku (kutu buku) dan lain-lain. Untuk mata normal (emetropi) melihat benda jauh dengan akomodasi yang sesuai, sehingga bayangan jatuh tepat pada retina. Mata miopi melihat benda jauh bayangan jatuh di depan retina, karena lensa mata terbiasa tebal. Mata miopi ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif). Tugas dari lensa cekung adalah membentuk bayangan benda di depan mata pada jarak titik jauh orang yang mempunyai cacat mata miopi. Karena bayangan jatuh di depan lensa cekung, maka harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis, 1/f=1/So+1/Si ,si adalah jarak titik jauh mata miopi, so adalah jarak benda ke mata adalah fokus lensa kaca mata.

b.      Rabun dekat (hipermetropi)

Rabun dekat tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata perpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh). Rabun dekat mempunyai titik dekat yang lebih jauh daripada jarak baca normal. Penyebab terbiasa melihat sangat jauh sehingga lensa mata terbiasa pipih.

Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa cembung (positif). Bayangan yang dibentuk lensa cembung harus berada pada titik dekat mata penderita rabun dekat. Karena bayangan yang dihasilkan lensa cembung berada di depan lensa maka harga si adalah negatif. Dari persamaan lensa tipis, 1/f=1/So+1/Si ,Si adalah jarak titik jauh mata hipermetropi, So adalah jarak benda ke mata adalah fokus lensa kaca mata.

c.       Mata tua (presbiopi)

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.

2.      Kamera

Kamera digunakan manusia untuk merekam kejadian penting atau kejadian yang menarik. Banyak jenis dan model kamera dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Kamera yang dipakai wartawan berbeda dengan yang dipakai fotografer. Kamera video dipakai dalam pengambilan gambar untuk siaran televisi atau pembuatan film. Kamera elektronik (autofokus) lebih mudah dipakai karena tanpa pengaturan lensa. Dewasa ini sudah ada kamera digital yang data gambarnya tidak perlu melalui proses pencetakan melainkan dapat dilihat atau diolah melalui komputer.

Bagian-bagian kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :

Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang difoto diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur luasnya aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak cahaya shutter pembuka/penutup “dengan cepat” jalan cahaya yang menuju ke pelat film pelat film berfungsi sebagai layar penangkap/perekam bayangan. Setiap benda yang di foto, terletak pada jarak yang lebih besar dari dua kali jarak fokus di depan lensa kamera, sehingga bayangan yang jatuh pada pelat film memiliki sifat nyata, terbalik dan diperkecil. Untuk memperoleh bayangan yang tajam dari benda-benda pada jarak yang berbeda-beda, lensa cembung kamera dapat digeser ke depan atau ke belakang.

3.      Lup (kaca pembesar)

Lup (kaca pembesar) dipakai untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Oleh tukang arloji, lup dipakai agar bagian jam yang diperbaikinya kelihatan lebih besar dan jelas. Oleh siswa saat praktikum biologi, lup dipakai untuk mengamati bagian hewan atau tumbuhan agar kelihatan besar dan jelas.

Sebagai alat optik, lup berupa lensa cembung tebal (berfokus pendek). Sifat bayangan yang diharapkan dari benda kecil yang dilihat dengan lup adalah tegak dan diperbesar. Orang yang melihat benda dengan menggunakan lup akan mempunyai sudut penglihatan (sudut anguler) yang lebih besar daripada orang yang melihat dengan mata biasa. Ada dua cara memakai lup, yaitu dengan mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi.

a.      Melihat dengan mata tak berakomodasi

Untuk melihat tanpa berakomodasi maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak berhingga. Benda yang dilihat harus diletakkan tepat pada titik fokus lup. Keuntunganya adalah untuk pengamatan lama mata tidak cepat lelah, sedangkan kelemahannya dari segi perbesaran berkurang. Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar. Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :

M = ^PP/_f

Keterangan :

M = perbesaran lup

PP= titik dekat mata

f = jarak titik fokus lensa

b.      Melihat dengan mata berakomodasi

Agar mata dapat melihat dengan berakomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa harus berada di titik dekat mata (PP). Benda yang dilihat harus terletak antara titik fokus dan titik pusat sumbu lensa.

Kelemahannya untuk pengamatan lama mata cepat lelah, sedangkan keuntungannya dari segi perbesaran bertambah. Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar. Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :

M = ^PP/_f + 1

Keterangan :

M = perbesaran lup

PP= titik dekat mata

f = jarak titik fokus lensa

4.      Mikroskop

Penggunaan lup untuk mengamati benda-benda kecil ada batasnya. Jika kita menggunakan lup yang berjarak fokus kecil untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar, bayangan yang diperoleh tidak sempurna. Untuk itu, diperlukan mikroskop. Dengan memakai mikroskop kita dapat mengamati benda atau hewan renik, seperti bakteri dan virus yang tidak dapat dilihat mata secara langsung ataupun dengan memakai lup. Jenis mikroskop mutakhir yang sudah dibuat manusia adalah mikroskup elektron. Dalam subbab ini akan dipelajari mikroskop cahaya yang proses kerjanya memanfaatkan lensa cembung dengan menerapkan pembiasan cahaya.

Mikroskop cahaya mempunyai bagian utama berupa dua lensa cembung. Lensa yang menghadap benda disebut lensa objektif dan yang dekat ke mata disebut lensa okuler. Jarak fokus lensa objektif lebih kecil dari jarak fokus lensa okuler. Selain itu, mikroskop dilengkapi dengan cermin cekung yang berfungsi untuk mengumpulkan cahaya pada objek preparat yang akan diamati. Untuk mengatur panjang mikroskop agar diperoleh bayangan dengan jelas digunakan makrometer dan mikrometer.

·         Dasar kerja 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/digeser-geser sehingga mata dapat mengamati dengan cara berakomodasi atau tidak berakomodasi.

a.      Pengamatan dengan akomodasi maksimum

Untuk pengamatan dengan akomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus jatuh pada titik dekat mata (PP). Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa obyektif dan lensa okuler yaitu :

M = M_oby x M_ok

M = (S_i/S_o) x (^PP/f _okuler + 1)

b.      Pengamatan dengan mata tidak berakomodasi

Untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus berada pada titik jauh mata. Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa obyektif dan lensa okuler yaitu :

M = M_oby x M_ok

M = (S_i/S_o) x (^PP/f _okuler)

c.       Panjang Mikroskop

Panjang mikroskop adalah jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler dirumuskan :

Untuk mata berakomodasi :

d = Si _(ob) + So _(ok)

Keterangan :

d = panjang mikroskop

Si _(ob) = jarak bayangan lensa obyektif

So _(ok) = jarak benda lensa okuler

Untuk mata tidak berakomodasi :

d = Si _(ob) + f _(ok)

Keterangan :

d = panjang mikroskop

Si _(ob) = jarak bayangan lensa obyektif

f _(ok) = jarak fokus lensa okuler

5.      Teropong (Teleskop)

 

a.      Teropong bintang

Teropong bintang disebut juga teropong astronomi.

- terdiri dari 2 buah lensa cembung.

- jarak fokus lensa obyektif lebih besar dari jarak fokus lensa okuler.

·         Dasar 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.

a.      Penggunaan dengan mata tidak berkomodasi

Untuk penggunaan dengan mata tidak berkomodasi, bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh di titik fokus lensa okuler. Perbesaran anguler yang diperoleh adalah :

M = f _(ob) / f _(ok)

Panjang teropong adalah :

M = f _(ob) + f _(ok)

b.      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. Perbesaran anguler dapat diturunkan sama dengan penalaran pada pengamatan tanpa berakomodasi dan didapatkan :

M = f _(ob) / So _(ok)

Panjang teropong adalah :

M = f _(ob) + So _(ok)

b.      Teropong Bumi

Teropong bumi disebut juga teropong medan. Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik.

·         Dasar Kerja Teropong Bumi

Lensa obyektif membentuk bayangan bersifat nyata, terbalik dan diperkecil yang jatuh pada fob. Bayangan dibentuk oleh lensa obyektif menjadi benda bagi lensa pembalik jatuh pada jarak 2f pembalik sehingga terbentuk bayangan pada jarak 2f pembalik juga yang bersifat nyata, terbalik, dan sama besar . Dengan adanya lensa pembalik panjang teropong dirumuskan menjadi :

d = f _(ob) + 4f _(pembalik) + f _(ok)

Lensa pembalik berfungsi untuk membalikkan arah cahaya sebelum melewati lensa okuler, lensa okuler berfungsi seperti lup membentuk bayangan bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Adanya lensa pembalik tidak mempengaruhi perbesaran akhir, bayangan akhir bersifat maya, tegak dan diperbesar dengan perbesaran :

M = d = f _(ob) / f _(ok)

c.       Teropong prisma (binokuler)

Teropong prisma terdiri atas dua pasang lensa cembung (sebagai lensa objektif dan lensa okuler) dan dua pasang prisma kaca siku-siku samakaki. Sepasang prisma yang diletakkan berhadapan, berfungsi untuk membelokkan arah cahaya dan membalikkan bayangan. Bayangan yang dibentuk lensa objektif bersifat nyata, diperkecil, dan terbalik. Bayangan nyata dari lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler. Sebelum dilihat dengan lensa okuler, bayangan ini dibalikkan oleh sepasang prisma siku-siku sehingga bayangan akhir dilihat maya, tegak, dan diperbesar. Perbesaran bayangan yang diperoleh dengan memakai teropong prisma sama dengan teropong bumi. Beberapa keuntungan praktis dari teropong prisma dibandingkan teropong yang lain :

1.      Menghasilkan bayangan yang terang, karena berkas cahaya dipantulkan sempurna oleh  bidang-bidang prisma.

2.      Dapat dibuat pendek sekali, karena sinarnya bolak-balik 3 kali melalui jarak yang sama (dipantulkan 4 kali oleh dua prisma).

3.      Daya stereoskopis diperbesar, dua mata melihat secara bersamaan

4.      Dengan adanya prisma arah cahaya telah dibalikkan sehingg terlihat bayangan akhir bersifat maya, diperbesar dan tegak.

d.      Teropong pantul astronomi

Teropong pantul terdiri dari sebuah cermin cekung berjarak fokus besar sebagai cermin objektif, sebuah lensa cembung sebgai lensa okuler dan sebuah cermin datar sebagai pembelok arah cahaya dari cermin objektif ke lensa okuler.

e.       Teropong panggung

Teropong panggung terdiri dari dua lensa, yaitu :

-lensa obyektif berup lensa cembung

- lensa okuler berupa lensa cekung

·         Dasar kerja dari teropong panggung

Sinar-sinar sejajar yang masuk ke lensa obyektif membentuk bayangan tepat di titik fokus lensa obyektif. Bayangan ini akan berfungsi sebagai benda maya bagi lensa okuler. Oleh lensa okuler dibentuk bayangan yang dapat dilihat oleh mata. Perlu diketahui bahwa bayangan yang dibentuk lensa okuler adalah tegak. Perhatikan diagram dari proses terbentuknya bayangan benda pada gambar berikut. Dari gambar diatas untuk pengamatan tanpa berakomodasi), maka panjang teropong adalah :

d = f _(ob) - f _(ok)

Perbesaran anguler yang didapatkan adalah sama dengan perbesaran pada teropong bintang ataupun juga teropong bumi :

M = f _(ob) / f _(ok)

Makalah Alat Optik

Posted by : Unknown

Date :Rabu, 18 Desember 2013

With 0komentar

Tag : Materi