pemanfaatan alat optik pada kehidupan

           Mata                                                        

Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang Pencipta adalah mata. Di dalam mata terdapat lensa kristalin yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa mata berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini dinamakan aqueous humor. Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil.

macam-macam alat optik

Pengertian Alat Optik 

Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa dan cermin yang memanfaatkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan dan dibiaskan yang dimanfaatkan untuk melihat.

kelainan penglihatan pada manusia

Mata sebagai indra penglihatan dapat mengalami gangguan akibat kelainan ataupun penyakit. Salah satu penyakit mata yang sudah disebutkan yaitu glaukoma. Kelainan penglihatan itu antara lain sebagai berikut.

1) Mata miop (miopi)

Miopi atau mata dekat adalah cacat mata yang disebab-kan lensa mata terlalu cembung sehingga bayangan jatuh di depan bintik kuning (retina). Miopi disebut pula rabun jauh, karena tidak dapat melihat jauh. Penderita miopi hanya mampu melihat jelas pada jarak yang dekat. Untuk membantu penderita miopi, sebaiknya memakai kaca mata berlensa cekung (negatif).

mata sebagai indra penglihatan manusia

1. Indra Penglihat - Mata

Kita dapat mengetahui bermacam-macam warna, terang, gelap, dan pemandangan yang indah dengan mata.

Mata adalah indra penglihat. Bentuk mata seperti bola sehingga disebut bola mata. Bola mata terletak di dalam lekuk mata yang dibatasi oleh tulang dahi dan tulang pipi. Jadi, mata terlindung oleh kedua tulang tersebut. Mata mempunyai bagian-bagian yang terletak di luar dan di                                                                                        dalam mata.

pembentukan bayangan pada lensa cembung

1)    Benda terletak lebih jauh dari titik pusat kelengkungan lensa  ( 2F2 ).

Bayangan benda terletak di antara F1 dan 2F1, membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperkecil.

2)    Benda terletak pada titik pusat kelengkungan lensa ( 2F2 ).

pembentukan bayangan lensa cekung

1)    Benda terletak lebih jauh dari titik pusat kelengkungan lensa ( 2F1 )

Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, diperkecil, dan terletak di antara O dan F1 

Pembentukan Bayangan Cermin Cembung

Sama halnya dengan cermin cekung, pada cermin cembung juga mempunyai tiga macam sinar istimewa. Karena jarak fokus dan pusat kelengkungan cermin cembung berada di belakang cermin maka ketiga sinar istimewa pada cermin cembung tersebut adalah :

1.Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F).

Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus

2.Sinar yang datang menuju titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

Sinar yang datang seolah-olah menuju fokus akan di pantulkan sejajar sumbu utama 

3.Sinar-sinar yang menuju titik pusat kelengkungan ( C ) akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Sinar yang datang menuju pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali melalui sinar itu juga. 

Contoh melukis bayangan pada cermin cembung

Seperti halnya pada cermin cekung, melukis bayangan pada cermin cembung juga diperlukan minimal dua sinar istimewa. Karena depan cermin adalah ruang IV maka berapapun jarak benda nyata dari cermin tetap berada di ruang IV . Dengan demikian bayangan yang terbentuk berada di ruang I cermin cembung dan bersifat maya, diperkecil.

Proses pembentukan bayangan pada cermin cembung. Bayangan dari benda nyata selalu di ruang I cermin, bersifat maya, diperkecil dan sama tegak dengan bendanya.





Itulah sebabnya bayangan yang terlihat di dalam kaca spion dari benda-benda nyata di depan kaca spion tampak mengecil dan spion mampu mengamati ruang yang lebih luas.

Ketentuan Sifat-sifat Bayangan oleh Cermin Lengkung

Selain dengan cara melukis secara cepat kamu dapat menentukan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin-cermin sferik dengan menggunakan ketentuan-ketentuan berikut :

- Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan selalu sama dengan lima

- Benda yang terletak di ruang II dan III selalu menghasilkan bayangan yang terbalikterhadap bendanya. Sedangkan benda-benda yang berada di ruang I dan IV akan selalu menghasilkan bayangan yang sama tegak dengan bendanya.

- Jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih besar daripada bendanya (diperbesar).


- Jika nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih kecil daripada bendanya (diperkecil).

Hubungan antara Jarak Benda, Jarak Fokus dan Jarak Bayangan

Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan jarak fokus (f) dalam ukuran geometri.

Hubungan antara jarak benda (s), jarak fokus (f) dan jarak bayangan (s’) pada cermin cekung dapat ditentukan dengan bantuan geometrik.

Perhatikan perbandingan-perbandingan geometri dan trigonometri dari gambar 17 tersebut di atas. Jarak AB ke O adalah jarak benda (s), jarak A’B’ ke cermin adalah jarak bayangan (s’) dan jarak F ke O adalah jaraak fokus (f). Pada gambar tersebut tampak bahwa segitiga GFO dan A'B'F sebangun sehingga berlaku,

 sehingga 

Pada gambar tampak juga bahwa segitiga ABO dan A'B'O sebangun sehingga diperoleh,

 sehingga  . Substitusikan kedua persamaan sehingga diperoleh persamaan , gunakan perkalian silang sehingga,

s’.f = s.s’ – s.f

Bagilah semua ruas dengan ss'f, akhirnya diperoleh :

atau 

Bila jarak fokus sama dengan separuh jarak pusat kelengkungan cermin f = ½ R, sehingga persamaan cermin lengkung juga dapat dituliskan dalam bentuk sebagai berikut

Dalam menggunakan persamaan tersebut perlu diperhatikan kesepakatan tanda yang telah disepakati bersama yaitu :

a. Jarak benda s bernilai positif (+) jika benda nyata terletak di depan cermin.

Jarak benda s bernilai negatif (-) jika benda maya terletak di belakang cermin.

b. Jarak bayangan s’ bernilai positif (+) jika bayangan nyata di depan cermin.

Jarak bayangan s’ bernilai negatif (-) jika bayangan maya di belakang cermin.

c. R dan f bertanda positif (+) untuk cermin cekung dan bertanda (-) untuk cermin cembung.

Berbeda dengan cermin datar besar bayangan yang dibentuk oleh cermin lengkung berbeda-beda sesuai dengan letak benda tersebut terhadap cermin. Untuk mengetahui perbesaran linier pada pembentukan bayangan pada cermin lengkung maka dapat dibandingkan tinggi bayangan h’ dengan tinggi benda h atau jarak bayangan terhadap cermin s’ dengan jarak benda terhadap cermin s.

dengan

M : perbesaran linier

h’ : tinggi bayangan

h : tinggi benda

s’ : jarak bayangan terhadap cermin

s : jarak benda terhadap cermin

Jika dalam penghitungan ternyata diperoleh M >1 artinya bayangan yang dibentuk lebih besar daripada bendanya, jika M = 1 maka bayangan sama besar dengan bendanya sedangkan jika 0<M<1 maka bayangan yang dibentuk akan lebih kecil dari bendanya.

Contoh Soal:

1. Sebuah benda terletak 5 cm di depan sebuah cermin cekung yang berjari-jari 20 cm. Tentukan

a. jarak bayangan

b. Perbesaran bayangan

c. sifat-sifat bayangan!

Penyelesaian:
Diketahui : s = 5 cm

R = 20 cm maka f = 10 cm
Ditanya :
a. s’
b. M
c. sifat-sifat bayangan

Jawab:

a. 

     = 1/10 - 2/10

 sehingga s’ = - 10 cm

Jadi jarak bayangannya 10 cm

b. M =  kali

c. Sifat-sifat bayangannya adalah : maya, tegak, diperbesar, di ruang IV.

 

http://www.onfisika.com/2013/01/pembentukan-bayangan-oleh-cermin-cembung.html

Pembantukan Bayangan Cermin Cekung

Untuk menggambarkan bagaimana terbentuknya bayangan pada cermin cekung dapat menggunakan bantuan sinar-sinar istimewa, dengan demikian lukisan bayangan akan dapat dilukis dengan mudah karena sinar-sinar tersebut mudah diingat ketentuannya tanpa harus mengukur sudut datang dan sudut bias. Sinar-sinaar istimewa inipun tetap berdasarkan hukum pemantulan cahaya. Untuk menggambarkan bagaimana terbentuknya bayangan pada cermin sferik kita dapat menggunakan bantuan sinar-sinar istimewa, dengan demikian lukisan bayangan akan dapat kita lukis dengan mudah.

Pembentukan Bayangan Pada Cermin Datar

Hukum pemantulan cahaya menurut Snellius adalah sebagai berikut :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada bidang datar
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

Pembentukan bayangan oleh cermin datar adalah dibentuk oleh perpotongan perpanjangan dari sinar-sinar pantul.
Perhatikan pembentukan bayangan oleh Cermin datar berikut :

Proses pembentukan bayangan :

1. Benda di depan cermin datar.
2. Berlaku hukum pemantulan.
3. Sinar datang pertama (biru muda) melalui ujung benda dan mengenai cermin, akan dipantulkan oleh cermin, sinar pantul diperpanjang putus-putus (biru muda).
4. Sinar datang kedua (merah) melalui ujung benda dan mengenai cermin, akan dipantulkan oleh cermin, sinar pantul diperpanjang putus-putus (merah).
5. Perpotongan perpanjangan sinar pantul pertama dan kedua (biru muda dan merah putus-putus) berpotongan, dan itu merupakan bayangan ujung benda.
6. Sinar ke tiga (kuning) melalui pangkal benda dan mengenai cermin, akan dipantulkan oleh cermin, sinar pantul diperpanjang putus-putus (kuning), merupakan bayangan pangkal benda.
7. Terbentuklah bayangan benda oleh cermin datar.

Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah :
1. Jarak bayangan ke cermin (s’) = jarak benda ke cermin (s)
2. Tinggi bayangan (h’) = tinggi benda (h)
3. Sama besar dan berlawanan arah (perbesarannya = 1 kali)
4. Bayangan bersifat maya (di belakang cermin)

Untuk mendapatkan seluruh bayangan benda pada cermin datar, kita harus menggunakan cermin yang panjangnya minimal ½ dari tinggi bendanya.

L = panjang minimal cermin (m)
h = tinggi benda (m)

Agar bayangan dapat terlihat keseluruhan, maka cermin harus diletakkan dari lantai setinggi;

H = tinggi cermin dari ujung bawah cermin
h = tinggi orang / benda (m)
x = jarak mata ke ujung kepala

Jika dua buah cermin datar diletakkan membentuk sudut α, maka jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua cermin datar dari sebuah benda adalah :

n = jumlah bayangan
α = sudut apit kedua cermin datar

sumber https://sandrihidayat.wordpress.com/2011/05/17/pembentukan-bayangan-pada-cermin-datar-2/

Macam Macam Lensa

MACAM MACAM LENSA

1. Pengertian Lensa
Lensa merupakan benda bening yang dibatasi dua buah bidang lengkung, biasanya dibatasi oleh permukaan silindris maupun permukaan bola. Lensa silindris bersifat konvergenyaitu menyatukan cahaya , sedangkan lensa yang berbentuk bola yang melengkung ke segala arah memusatkan cahaya dari sumber yang jauh pada suatu titik.

2. Jenis-jenis lensa
Ada dua jenis lensa yaitu lensa cembumg dan lensa cekung.
a. Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengah lebih tebal daripada bagian tepinya. Sinar-sinar bias lensa cembung bersifat mengumpul (konvergen).
lensa cembung digolongkan menjadi :
1. cembung rangkap (bikonveks)
2. cembung datar (plan-konveks)
3. cembung-cekung (konkaf-konvek)
b. Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada begian tepinya. Sinar-sinar bias lensa cekung bersifat memancar (divergen).
lensa cekung digolongkan menjadi :
1. cekung rangkap (bikonkaf)
2.cekung datar (plan-konkaf)
3. cekung-cembung (konveks-konkaf).

jenis-jenis lensa
3. Pembiasan cahaya pada Lensa
a. Pembiasan Cahaya pada Lensa cembung
Ada tiga Sinar-sinar istimewa pada pembiasan lensa cembung, yaitu :
1. Sinar datang menuju lensa sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan melalui titik fokus aktif F1 lensa
2. Sinar datang melalui titik fokus pasif F2 lensa akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama lensa
3. Sinar datang menuju lensa melalui titik pusat optik lensa akan

Sinar-sinar istimewa lensa cekung:

·  Sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus (F).

·  Sinar datang yang melalui titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.

·  Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan (P) dipantulkan kembali ke titik pusat kelengkungan itu

Sinar-sinar istimewa lensa cembung:
-Sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari titik fokus .
-Sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
-Sinar datang yang menuju pusat kelengkungan dipantulkan seolah-olah dari titik pusat kelengkungan itu.  

Macam Macam Cermin

Macam-macam Cermin

Cermin adalah sebuah benda dengan permukaan yang dapatmemantulkan bayangan benda dengan sempurna. Cermin sangat familiar bagi manusia. Buat sobat hitung yang suka berdandan pasti tidak asing lagi dengan yang namanya cermin (cermin datar). Asal sobat hitung ketahui sejak 8000 tahun silam manusia telah mengenal cermin alam dari bebatuan yang mengkilap. Dalam Optik fisika kita kenal ada 3 jenis cermin, yaitu cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung. Berikut ini rangkuman  rumushitung mengenai ketiga jenis cermin tersebut.

Sifat Sifat Cahaya

Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya merupakan gelombang yang mempunyai sifat elektromagnetik, sehingga cahaya mempunyai beberapa sifat-sifat tertentu yang dapat memberikan manfaat bagi kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya.

Alat Musik Gesek

Alat musik gesek adalah instrumen musik yang dimainkan dengan cara digesek. Alat musik ini akan menghasilkan suatu bunyi melodis jika terjadi gesekan antara dawai dan busurnya.

Alat Musik Pukul

Alat musik pukul adalah alat musik yang cara memainkannya dengan memukul alat musik tersebut.

Alat Musik Tiup

Alat musik tiup adalah suatu alat musik yang mengandung suatu jenis penalun (resonator), biasanya suatu tabung, yang kolom udara di dalamnya digetarkan dengan cara meniup ke atau melalui suatu tempat di ujung penalun. Titinada (pitch) getaran ditentukan oleh panjang tabung dan modifikasi manual panjang efektif kolom getar udara.

Alat Musik Dipetik

Alat Musik petik adalah alat musik yang cara memainkannya dengan cara dipetik atau dengan bahasa lain cara memainkannya dengan cara dicubit cubit dengan jari tangan.

Gelombang Infrasonik

Infrasonik adalah suara dengan frekuensi terlalu rendah untuk dapat didengar oleh telinga manusia. Infrasonik berada dalam rentang 17 Hertz sampai 0,001 Hertz. Rentang frekuensi ini adalah sama dengan yang digunakan oleh seismometer untuk mendeteksi gempa bumi. Gelombang infrasonik bercirikan dapat menjangkau jarak yang jauh dan dapat melewati halangan tanpa kehilangan kekuatannya atau relatif kecil. Gelombang infrasonik pertama kali yang diamati kemungkinan adalah ketika gunung Krakatau meletus menghasilkan gelombang atau getaran yang mengelilingi bumi sedikitnya 7 kali dan tercatat di berbagai stasiun di seluruh dunia.

Gelombang Audiosonik

Frekuensi suara atau frekuensi audio yaitu getaran frekuensi yang terdengar oleh manusia dengan standard antara 20 hertz sampai dengan 20.000 hertz. Menurut sistem pendengaran manusia di bagi menjadi tiga kelompok, yaitu frekuensi infrasonik, dengan rentang 0-20 Hz, frekuensi audible, 20-20.000 Hz, dan frekuensi ultrasonik, dengan rentang > 20.000 Hz

Gelombang Ultrasonik

Ultrasonik adalah suara atau getaran dengan frekuensi yang terlalu tinggi untuk bisa didengar oleh telinga manusia, yaitu kira-kira di atas 20 kiloHertz. Hanya beberapa hewan, seperti lumba-lumba menggunakannya untuk komunikasi, sedangkan kelelawar menggunakan gelombang ultrasonik untuk navigasi. Dalam hal ini, gelombang ultrasonik merupakan gelombang ultra (di atas) frekuensi gelombang suara (sonik).