Alat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan prinsip cahaya. Alat optik membuat hidup manusia lebih mudah dan berarti. Anda dapat menikmati keindahan alam semesta, mengabadikan saat-saat terindah pada lembaran foto, atau bahkan bisa membuat sehelai rambut di kepala menjadi terlihat sebesar lengan. Kamera merupakan salah satu contoh alat optik.
Bukan hanya kamera yang termasuk alat optik, tetapi masih terdapat banyak benda yang termasuk alat optik, seperti kaca mata, lup, mikroskop, dan teropong. Bahkan, mata kita juga termasuk ke dalam alat optik. Nah, artikel kali ini akan menyajikan kumpulan rumus-rumus penting alat-alat optik fisika untuk materi optika geometri. Silahkan kalian pelajari baik-baik dan gunakan untuk mempercepat penyelesaian soal.
1. Rumus Umum pada Lensa
Sebuah benda berada di depan sebuah lensa, bayangan akan dibentuk oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa. Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.
1 | + | 1 | = | 1 |
s | s' | f |
Dengan:
s = jarak benda ke lensa (m)
s’ = jarak bayangan ke lensa (m)
f = jarak fokus lensa (m)
Kekuatan atau daya lensa adalah kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar yang datang sejajar dengan lensa. Hubungan antara jarak fokus dan kekuatan lensa memenuhi persamaan berikut.
P | = | 1 |
f |
Dengan:
P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (m)
2. Rumus Kacamata Berlensa Cekung
Kacamata berlensa cekung digunakan untuk penderita miopi (rabun jauh), yaitu tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang jauh. Jarak fokus lensa kacamata untuk mata miopi yang memenuhi persamaan berikut.
f = −PR |
Dengan:
f = jarak fokus lensa
PR = Punctum Remotum (titik jauh mata)
Kekuatan lensa kacamata berlensa cekung untuk penderita miopi yaitu sebagai berikut.
P | = | − | 1 |
PR |
Dengan: PR dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.
3. Rumus Kacamata Berlensa Cembung
Kacamata berlensa cembung digunakan untuk penderita hipermetropi (rabun dekat), yaitu tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya dekat. Kekuatan lensa kacamata berlensa cembung dirumuskan sebagai berikut.
P | = | 1 | = | 4 | − | 1 |
f | PP |
Dengan: PP dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.
4. Rumus pada Lup (Kaca Pembesar)
■ Rumus Perbesaran Anguler Lup Secara Umum
Lensa lup menggunakan lensa cembung sehingga sifat bayangan yang dhasilkan adalah maya, tegak, dan diperbesar untuk itu benda diletakkan di ruang I lensa (0 < s < f). Pada penggunaan lup dapat ditentukan perbesaran bayangannya. Perbesarannya sering digunakan perbesaran sudut (anguler). Persamaannya memenuhi:
M | = | β |
α |
Dengan:
M = perbesaran anguler
β = sudut penglihatan setelah ada lup
α = sudut penglihatan awal
■ Rumus Perbesaran Anguler Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum
M | = | sn | + 1 |
f |
Keterangan:
M = perbesaran anguler
sn = jarak baca normal (titik dekat mata normal = 25 cm)
f = jarak fokus lup
■ Rumus Perbesaran Anguler Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi
M | = | sn |
f |
Keterangan:
M = perbesaran anguler
sn = jarak baca normal (titik dekat mata normal = 25 cm)
f = jarak fokus lup
■ Rumus Perbesaran Anguler Lup untuk Mata Berakomodasi pada Jarak Tertentu
M | = | sn | 1 | + | 1 | ||
f | x |
Keterangan:
M = perbesaran anguler untuk mata berakomodasi maksimum
sn = jarak baca normal (titik dekat mata normal = 25 cm)
f = jarak fokus lup
x = jarak mata berakomodasi
5. Rumus pada Mikroskop
■ Rumus Perbesaran Mikroskop Secara Umum
Perbesaran pada mikroskop merupakan perkalian antara perbesaran oleh lensa objektif (mob) dengan perbesaran oleh lensa okuler (mok) dan secara matematis dituliskan sebagai berikut.
M = mob × mok |
Keterangan:
M = perbesaran total mikroskop
mob = perbesaran lensa objektif
mok = perbesaran lensa okuler
■ Rumus Perbesaran Mikroskop untuk Mata Berakomodasi Maksimum
M | = | − | s'ob | sn | + 1 | |||
sob | fok |
Keterangan:
M = perbesaran total mikroskop
s'ob = jarak bayangan lensa objektif
sob = jarak benda dari lensa objektif
sn = titik dekat mata (25 cm untuk jenis mata normal)
fok = jarak fokus lensa okuler
■ Rumus Perbesaran Mikroskop untuk Mata Tidak Berakomodasi
M | = | − | s'ob sn |
sob fok |
Keterangan:
M = perbesaran total mikroskop untuk mata tidak berakomodasi
s'ob = jarak bayangan lensa objektif
sob = jarak benda dari lensa objektif
sn = titik dekat mata (25 cm untuk jenis mata normal)
fok = jarak fokus lensa okuler
■ Rumus Panjang Mikroskop untuk Mata Berakomodasi Maksimum
D = s’ob + sok |
Keterangan:
D = panjang mikroskop
s'ob = jarak bayangan lensa objektif
sok = jarak benda lensa okuler
■ Rumus Panjang Mikroskop untuk Mata Tak Berakomodasi
D = s’ob + fok |
Keterangan:
D = panjang mikroskop
s'ob = jarak bayangan lensa objektif
fok = jarak fokus lensa okuler
6. Rumus pada Teropong/Teleskop Bintang (Astronomi)
■ Rumus Perbesaran Teropong Bintang untuk Mata Berakomodasi Maksimum
M | = | fob |
sok |
Keterangan:
M = perbesaran teropong
sok = jarak benda lensa okuler
fob = jarak fokus lensa objektif
■ Rumus Panjang Teropong Bintang untuk Mata Berakomodasi Maksimum
d = s’ob + sok d = fob + sok |
Keterangan:
d = panjang teropong
s’ob = jarak bayangan lensa objektif
sok = jarak benda lensa okuler
fob = jarak fokus lensa objektif
■ Rumus Perbesaran Teropong Bintang untuk Mata Tidak Berakomodasi
M | = | fob |
fok |
Keterangan:
M = perbesaran total teropong
fob = jarak fokus lensa objektif teropong
fok = jarak fokus lensa okuler teropong
■ Rumus Panjang Teropong Bintang untuk Mata Tidak Berakomodasi
d = fob + fok |
Keterangan:
d = panjang teropong
fob = jarak fokus lensa objektif
fok = jarak fokus lensa okuler
7. Rumus pada Teropong/Teleskop Bumi (Medan)
■ Rumus Perbesaran Anguler Teropong Bumi untuk Mata Berakomodasi Maksimum
M | = | fob |
sok |
Keterangan:
M = perbesaran teropong
sok = jarak benda lensa okuler
fob = jarak fokus lensa objektif
■ Rumus Panjang Teropong Bumi untuk Mata Berakomodasi Maksimum
d | = | fob + 4fp + sok |
Keterangan:
d = panjang teropong
fob = jarak fokus lensa objektif
fp = jarak fokus lensa pembalik
sok = jarak benda pada lensa okuler
■ Rumus Perbesaran Teropong Bumi untuk Mata Tidak Berakomodasi
M | = | fob |
fok |
Keterangan:
M = perbesaran total teropong
fob = jarak fokus lensa objektif teropong
fok = jarak fokus lensa okuler teropong
■ Rumus Panjang Teropong Bumi untuk Mata Tidak Berakomodasi
d | = | fob + 4fp + fok |
Keterangan:
d = panjang teropong
fob = jarak fokus lensa objektif
fp = jarak fokus lensa pembalik
fok = jarak fokus lensa okuler
7. Rumus pada Teropong/Teleskop Panggung (Galileo)
■ Rumus Perbesaran Teropong Panggung untuk Mata Berakomodasi Maksimum
M | = | fob |
sok |
Keterangan:
M = perbesaran anguler teropong
sok = jarak benda lensa okuler
fob = jarak fokus lensa objektif
■ Rumus Perbesaran Teropong Panggung untuk Mata Tanpa Akomodasi
M | = | fob |
fok |
Keterangan:
M = perbesaran anguler teropong
fob = jarak fokus lensa objektif teropong
fok = jarak fokus lensa okuler teropong
■ Rumus Panjang Teropong Panggung untuk Mata Berakomodasi Maksimum
d = fob + sok |
Keterangan:
d = panjang teropong
sok = jarak benda lensa okuler
fob = jarak fokus lensa objektif
■ Rumus Panjang Teropong Panggung untuk Mata Tidak Berakomodasi
d = fob + fok |
Keterangan:
d = panjang teropong
fob = jarak fokus lensa objektif
fok = jarak fokus lensa okuler
Sumber https://www.fisikabc.com/Buat lebih berguna, kongsi:
