ALAT OPTIK LUP DAN BAGIAN-BAGIANYA
Kaca pembesar atau sering disebut lup adalah alat optik yang terdiri dari lensa cembung. Lup
digunakan untuk melihat yang ukuranya kecil supaya tampak lebih besar dan jelas. Kemampuan lup dalam memperbesar ukuran
benda sangatlah terbatas, sebab lup tidak bisa digunakan untuk melihat
benda-benda berukuran mikro seperti bakteri atau virus. Untuk pelajaran
selanjutnya kita akan membahas tentang kamera, mikroskop, dan teropong. akan tetapi pada postingan kali ini kita hanya akan membahas alat optik lup dan
bagian-bagianya.
Lup dan Bagian-Bagianya :
Gb. Lup dan bagian-bagianya |
Terlihat pada gambar diatas,
lup hanya terdiri dari dua bagaian utama yaitu pangkal lup yang berfungsi
sebagai tempat untuk pegangan dan lensa cembung yang berfungsi sebgai untuk
melihat hasil bayang dalam penggunaan lup.
Cara
Kerja Lup
Besar kecilnya suatu
benda yang terlihat oleh mata tergantung dari ukuran bayangan yang terbentuk
pada retina yang bergantung pada sudut bentukan antara mata dengan benda
tersebut. Ketika dilihat dengan jarak yang sangat dekat benda akan terlihat
besar, akan tetapi ketika dilihat dengan jarak yang sangat jauh benda akan akan
terlihat kecil. Benda dengan jarak sangat dekat terlihat besar karena ukuran
bayangan benda yang tertangkap retina besar. Sedangakan benda denga jarak
sangat jauh terlihat kecil karena ukuran bayangan yang tertangkap pada retina
juga kecil. Lihat gambar dibawah ini :
Gb. mata melihat jauh (atas) dan mata melihat dekat (bawah) |
Benda yang berjarak jauh
dari mata akan terlihat kecil karena sudut yang terbentuk (θ) lebih kecil.
Sedangkan pada benda yang berjarak dekat dengan mata akan terlihat besar karena
sudut yang terbentuk (θ) lebih besar. Sehingga dapat kita tarik kesimpulan
ukuran benda yang terlihat oleh benda dapat diperkecil atau diperbesar dengan
cara memperkecil atau memperbesar sudut (θ). Memperkecil sudut dengan cara
mendekatkan mata dengan benda dan memperbesar sudut dengan cara menjauhkan mata
dengan benda. Contoh : ketika anda membaca tulisan yang sangat kecil apa yang
biasa anda lakukan? Tidak lain tidak bukan adalah mendekatkan mata dengan benda
yang dilihat dalam hal ini anda sedang memperbesar sudut (θ) sehingga tulisan
tersebut tampak lebih besar. Akan tetapi mata kita juga memiliki titik dekat
normal yaitu kurang lebih 25 cm. Pada jarak tersebut mata dapat melihat jelas
suatu benda. Jika kita terus mendekatkan mata dengan tulisan
sampai jarak benda lebih kecil dari 25 cm apa yang akan terjadi? Tentu tidak
semakin jelas tulisanya akan tetapi
tulisan akan bertambah kabur. Nah, kemudian bagaimana untuk melihat tulisan
tersebut supaya jelas? Yaitu dengan menggunakan bantuan alat optik tidak lain
tidak bukan adalah lup.
Pada cermin cekung dan
cembung tidak dapat digunakan untuk melihat benda karena tidak tembus pandang.
Sedangakan lensa tembus pandang sehingga dapat dimanfaatkan untuk membaca
tulisan. Lensa cekungng hanya dapat memeperkecil bayangan suatu benda, sedangkan
lensa cembung hanya dapat untuk memperbesar bayangan benda. Oleh karena itu
lensa cembung dirancang untuk menjadi kaca pembesar atau lup.
Gb. Mata melhat telanjang dan mata melihat dengan lup |
Keterangan gambar :
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
F = titik fokus lup
θ = sudut antara lensa mata dengan kedua ujung benda.
Î’ = sudut antara lensa
cembung pada lup dengan kedua ujung benda
Lihatlah gambar diatas yang
menunjukan perbedaan jika kita melihat benda dengan mata telanjang dengan jika
kita melihat benda dengan bantuan lup. Dimana jika melihat dengan mata
telanjang sudut yang terbentuk kecil sehingga bayangan yang dilihat kecil juga.
Sebaliknya jika melihat benda dengan bantuan lup sudut yang terbentuk lebih
besar sehingga bayangan benda yang terbentuk besar juga. Supaya mata pengamat
dapat melihat pada lup maka bayangan harus
bersifat maya. Pada lensa cembung jika bayangan bersifat maya jarak byangan
yang terbentuk haruslah lebih kecil atau sama dengan jarak fokus (f).
Cara Menggunakan Lup
Ketika jarak bayangan (s)
sama dengan jarak fokus (f) maka bayangan yang terbentuk bersifat maya dan
jarak bayangan (s’) sebesar tak hingga. Jarak tak hingga ini merupakan jarak bayangan
maksimum sebab titik terjauh mata adalah
tak hingga. Sebaliknya jarak bayangan maya minimun adalah 25 cm sebab titik
dekat mata normal adalah 25 cm. Ketika mata mata melihat bayangan pada jarak
tak terhingga mata berakomodasai minimum otot siliaris mata berelaksasi. Untuk
mencapai hal ini jarak anatara benda dan lup harus sama denga jarak fokus lup.
Jika jarak fokus lup 25 cm maka jarak lup denga benda harus 25 cm. Sebaliknya
jika kita melihat bayangan pada jarak 25 cm mata akan berakomodasi maksimum
otot siliaris mata berkontraksi. Jika jarak fokus lup adalah 25 cm, maka mata
melihat bayangan pada jarak 25 cm ketika jarak benda sama dengan hasil perhitungan
dibawah ini.
Rumus cermin lengkung dan lensa :
1/s = 1/f - 1/s'
keterangan :
s = jarak benda
s' = jarak bayangan
f = jarak fokus
Karena lup merupakan lensa cembung maka jarak fokus bertanda positif. bayangan yang dibentuk maya sehingga s' bertanda negatif.
1/s = 1/f - (-1/s')
1/s = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25
1/s = 2/25
s = 25/2
s = 12,5 cm
Rumus cermin lengkung dan lensa :
1/s = 1/f - 1/s'
keterangan :
s = jarak benda
s' = jarak bayangan
f = jarak fokus
Karena lup merupakan lensa cembung maka jarak fokus bertanda positif. bayangan yang dibentuk maya sehingga s' bertanda negatif.
1/s = 1/f - (-1/s')
1/s = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25
1/s = 2/25
s = 25/2
s = 12,5 cm
Apabila jarak fokus lup
adalah 25 cm maka mata melihat bayangan maya pada jarak 25 cm ketika
benda berasa pada jarak 12,5 cm. Jarak benda dengan lup tidak boleh lebih kecil
dari 12,5 cm karena bayangan yang dihasilkan oleh lup tidak dapat dilihat
dengan jelas oleh mata.
Rumus
Perbesaran
Rumus umum perbesaran lup adalah sebagai berikut :
Gb. Rumus Umum Perbesaran Lup |
1. Mata Berakomodasi
Untuk mata
berakomodasi maksimum s' = -25 cm (tanda negatif (-)
menunjukkan
bayangan berada di depan lensa) sehingga diperoleh:
Perbesaran Lup Mata Berakomodasi |
Keterangan:
M :
perbesaran bayangan
f :
jarak fokus lup
Sifat bayangan yang
dihasilkan lup adalah maya, tegak, dan diperbesar. Menggunakan lup untuk
mengamati benda dengan mata berakomodasi
maksimum cepat
menyebabkan lelah. sebab itu apabila mengamati benda dengan menggunakan lup alankah baiknya dilakukan dengan mata tak berakomodasi
(mata dalam keadaan rileks).
Menggunakan lup dengan mata tak
berakomodasi dapat
dilakukan bila benda diletakkan pada titik fokus lup (s = f).
2. Mata Tak Berakomodasi
Untuk mata tak
berakomodasi, bayangan terbentuk di tak terhingga
(s' = tak terhingga ) sehingga perbesaran bayangan yang dibentuk lup untuk mata tak
berakomodasi adalah
sebagai berikut :