Tampilkan postingan dengan label fisika alat-alat optik. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label fisika alat-alat optik. Tampilkan semua postingan

Rabu, 11 Februari 2015

Pilihan Ganda

1. Sebuah mikroskop memiliki panjangfokus objektif 0,95 cm dan okuler 5cm . Panjang mokroskop 20 cm untuk pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum. Jarak benda terhadap objektif adalah....
A.    25/24 cm
B.    45/44  cm
C.    55/54  cm
D.    75/74 cm
E.    95/94   cm

2. Berdasarkan soal di atas, perbesaran maksimum total mikroskop adalah....
A.   24 kali
B.   44 kali
C.   54 kali
D.   74 kali
E.   94 kali

3. Sebuah benda berada 15 m di depan lensa kamera. Perbesaran linear pada lensa dengan panjang focus 200 nm adalah…. Kali.
A.   4,7 x 10 -3
B.   5,0 x 10 -3
C.   6,7 x 10 -3
D.   12,5 x 10 -3
E.   13,5 x 10 -3

4. Sebuah kamera dengan jarak lensa – film dapat bervariasi dari 7 – 12 cm. Dengan menggunakan panjang focus lensa 50 mm, jarak benda terdekat sampai terjauh di depan lensa yang dapat dipotret kamera adalah….
A.   7 – 12 cm
B.   8,57 – 17,5 cm
C.   7 – 17,5 cm
D.   8,57 – 12 cm
E.   8,57 - ~ cm

5. Kekuatan lensa objektif dan okuler mikroskop masing-masing adalah 100 D dan 20 D. Perbesaran  total mikroskop adalah 50 kali. Perbesaran pada lensa okuler adalah....
A.   4 kali
B.   5 kali
C.   6 kali
D.   10 kali
E.   12,5 kali

6. Berdasarkan soal nomor 5 di atas, panjang fokus objektif adalah.....
A.   3 cm
B.   2,5 cm
C.   2 cm
D.   1 cm
E.    0,5 cm

7. Berdasarkan soal nomor 6 di atas, jika jarak lensa objektif bertambah 2 cm maka perbesaran mikroskop sekarang adalah.....

A. 92                       B.  82                         C. 72                          D.  62                            E. 52

8. Selisih jara benda ke lup berkekuatan 20 D pada pengamatan menggunakan mata tidak berakomodasi dan berakomodasi maksimum adalah....
A .   5 cm
B.   4,17 cm
C.   2,13 cm
D.   1 cm
E.    0,83 cm

9. Perbesaran lensa memiliki panjang fokus 5 cm, berfungsi sebagai lup, dan mampu menghasilkan bayangan maya pada jarak 25 cm adalah.....
A.   30 kali
B.   25 kali
C.   15 kali
D.   6 kali
E.   5 kali

10. Cacat mata yang diobati dengan menggunakan lensa silindris adalah...
A.   miopi
B.   astigmatisma
C.   hipermetropi
D.   presbiopi
E.   rabun jauh

11. Seorang kakek bisa membaca koran secara normal dengan memakai kacamata berukuran 3 D. Jika ia memakai kacamata 2,5 D, maka koran dipegang sejauh....
A.   66,7 cm
B.   50 cm
C.   33,3 cm
D.   28,6 cm
E.   25 cm

12. Seorang penderita cacat mata rabun dekat dapat membaca buku dengan jelas pada jarak 40 cm. Jika ia ingin membaca pada jarak baca normal, maka ukuran kaca mata yang dipakai adalah.....
A.   0,25 D
B.   0,5 D
C.   1 D
D.   1,5 D
E .   2,5 D

13. Kekuatan mata bagi orang yang mempunyai titik jauh 5 m agar dapat melihat secara normal adalah....
A.   -2 D
B.   -1,5 D
C.   -1 D
D.   -0,5 D
E.   -0,2 D

14. Seseorang penderita cacat mata miopi tidak dapat melihat dengan jelas benda berjarak leih dari 2 m. Ukuran kaca mata penderita yang dipakai untuk melihat benda yang jauh tak terhingga adalah....
A.   -2 D
B.   -1,5 D
C.   -1 D
D.   -0,5 D
E.   -0,2 D

15. Jarak sebuah pohon yang tingginya 25 m dari mata, jika bayangan pohon yang terbentuk di retina 1 cm adalah....
A.   75,5 m
B.   67,5 m
C.   50,5 m
D.   42,5 m
E.   25,5 m

16. Sebuah proyektor memiliki panjang fokus 10 cm. Proyektor tersebut digunakan untuk memproyeksikan slide berukuran 2 cm x 2 cm pada layar sejauh 5 m. Ukuran gambar pada layar adalah...
A. 100 cm x 100 cm
B.   98 cm x 98 cm
C.   90 cm x 90 cm
D.   78 cm x 78 cm
E.    50 cm x 50 cm

17. Sebuah proyektor memiliki fokus lensa 20 cm. Jika slide ditempatkan 25 cm dari lensa, maka jarak layar terhadap depan lensa agar dapat menangkap bayangan slide dengan jelas adalah....
A.   3 m
B.   2,5 m
C.   2 m
D.   1,5 m
E.   1 m

18. Sebuah kamera dengan panjang fokus 125 mm, digunakan untuk mengambil gambar sebuah patung yang tingginya 1,8 m dari jarak 5 m. Jarak lensa ke film adalah....
A.   85 mm
B.   100 mm
C.   128 mm
D.   200 mm
E.   300 mm

19. Berdasarkan soal nomor 18 di atas, perbesaran bayangan adalah....
A.   0,025 kali
B.   0,25 kali
C.   2,5 kali
D.   25 kali
E.   250 kali

20. Berdasarkan soal nomor 4 diatas, ukuran patung pada film adalah....
A.   100 mm
B.   85 mm
C.   75 mm
D.   45 mm
E.   25 mm

Essay.
1. Sebuah teleskop dengan panjang fokus objektif dan okuler masing-masing 20 cm dan 5 cm. Teleskop digunakan untuk mengamati benda pada jarak 200 cm di depan objektif dengan mata berakomodasi maksimum. Tentukan :
- jarak objektif - okuler
- perbesaran total teleskop

2. Sebuah teleskop mempunyai panjang fokus objektif 50 cm dan okuler 2 cm.
a. berapa jarak kedua lensa agar menghasilkan bayangan di titik tengah tidak terhingga?
b. berapa jaun lensa okuler harus digeser agar dihasilkan bayangan di titik dekat?

3. Sbuah teleskop astronomi memiliki panjang fokus objektif 50 cm dan okuler 3,5 cm. Berapa jarak pisah kedua lensa ketika teleskop digunakan untuk mengamati sebuah benda pada jarak 200 cm dari objektif?

4. Mikroskop digunakan untuk memperbesar bayangan dari sebuah benda yang diletakkan pada jarak 0,03 m dari lensa objektif. Lensa objektif merupakan sususnan beberapa lensa positif yang direkatkan dan panjang fokus total objektif adalah 0,02 m. Jika sebuah lensa positif dengan panjang fokus 0,1 m dilepaskan dari objektif, hitung berapa jauh okuler harus digeser menjauhi objektif agarbayangan yang diamati tetp tajam.

5. kekuatan lensa objektif dan okuler sebuah mikroskop masing-masing 100D dan 20 D. Perbesaran total yang dihasilkan adalah 50 kali. Berapa perbesaran mikroskop jika okiler digeser 2 cm menjauhi lensa objektif?

6. Panjang fokus fokus objektif dan okuler sebuah mikroskop masing-masing 2 cm dan 5 cm. Jarak lensa objektif dan okuler adalah 20 cm. Berapa jauh sebuah objek diletakkan di depan objektif agar bayangan akhir terletak pada jarak 25 cm dari okuler.

7. Sebuah lensa dengan panjang fokus 0,5 cm diletakkan12 cm di depan lensa lain yang panjang fokusnya 4 cm. Sebuah benda diletakkan 0,53 cm di depan lensa 0,5 cm. tentukan :
a. letak bayangan oleh lensa 0,5 cm
b. letak bayangan oleh lensa 4 cm
c. perbesaran total susunan lensa tesebut.

8. Sebuah benda diletakkan 10 mm dari objektif sebuah mikroskop. Jika panjang mikroskop adalah 300 mm dan bayangan oleh objktif terletak 50 mm dari okuler, hitung perbesaran mikroskop !

9. Sebuah mikroskop perbesaran objektifnya 50 kali dan okuler 10 kali terpisah sejauh 17 cm. Tentukan panjang fokus objektif.

10.Anda menggunakan kamera dan berharap mendapatkan bayangan yang lebih besar dari sebuah objek jauh dibandingkan bayangan yang dihasilkan oleh fokus saat itu. Apa yang anda lakukan, apakah mengubah lensa ke fokus yang lebih panjang atau ke fokus yang lebih pendek jika jarak objek ke lensa tetap. Jelaskan menggunakan :
a. diagram sinar untuk pembentukan bayangan;
b. persamaan lensa tipis.

11. Ukuran lebar gambar pada film kamera 35 mm yang biasa adalah 24 mm. Panjang fokus lensa yang tersedia untuk kamera 35 mm adalah 28, 35, 50, 85, 100, 135, 200 dan 300 mm. Manakan diantara lensa ini yang digunakan untuk memotret benda-benda berikut, denngan asumsi bahwa bayangan benda itu harus mengisi sebagian besar gambar;
a. sebuah gedung yang lebarnya 160 m sejauh 600 m
b. sebuah mobil yang panjangnya 4 m sejauh 5 m

12. Anda memotret seorang teman yang berdiri 4 m di depan anda memnggunakan kamera dengan panjang fokus 85 mm.
a. berapa jarak lensa dari film ?
b. apakah seluruh bayangan teman anda yang tingginya 1,6 m muat pada film berukuran 24 mm x 36 mm?

13. Seorang fotografer memotret permukaan bumi dari pesawat terbang yang terbang pada ketinggian 2000 m di atas permukaan tanah menggunakan kamera dengan panjang fokus 50 cm. Ukuran film yang digunakan adalah 18 cm x 18 cm. Berapa ukuran luas daerah dipermukaan bumi untuk sekali pemotretan?

14. Slide ber ukuran 24 mm x 36 mm diproyeksikan pada layar sejauh 5 m dengan proyektor yang panjang fokusnya 100 mm. Tentukan :
a. jarak slide dari lensa proyeksi
b. ukuran bayangan di layar.

15. Sebuah proyektor dengan panjang fokus 10 cm digunakan untuk memproyeksikan bayangan dari slide berukuran 2 cm x 2 cm ke layar berjarak 5 m dari lensa. Tentukan ukuran bayangan pada layar.

16.Seseorang mempunyai titik dekat 90 cm.
a. berapa ukuran kacamata yang dipakai agar orang tesebut dapat membaca secara normal?
b. Jika oranng tersebut menggunakan kacamata berkekuatan 2 D, berapa jauh jarak bacanya sekarang?

17. Seseorang tidak dapat melihat dengan jelas benda yang terletak pada jarak lebih dari 40 cm di depan mata. Agar ia dapat melihat dengan jels benda pada jarak 1 m di depan mata, tentukan kekuatan kacamata yang harus dipakainya ?

18. Seorang siswa menggunakan kaca mata -13D. Tentukan jarak terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas tanpa menggunakan kacamata.

19. a. berapa perbesaram maksimum lup dengan kekuatan 25 D
      b. berapa jauh benda diletakkan di depan lup agar mendapatkan perbesaran maksimum?
      c. agar pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, berapa jauh lup harus digeser dan ke mana arahnya ?

20. Lensa konvergen dengan panjang fokus 8 cm digunakan sebagai lup oleh tukang emas. tentukan perbandingan perbesaran antara pengamatan dengan mata tanpa akomodasi dan pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum!


PROSES TERBENTUKNYA BAYANGAN
Sistem optis mata mirip dengan sistem optis kamera. Bagian- bagian pokok mata manusia dapat dilihat pada gambar berikut ini :



Kornea
selaput bening yang tembus cahya yang berfungsi sebagai pelindung mata
Iris (selaput pelangi
Pigmen yang berfungsi menetukan warna, seperti hijau, biru, coklat atau hitam
Pupil (orang-orang mata) 
Berupa lubang di tengah iris dan berfungsi untuk mengatur cahaya yang masuk ke dalam mata. Pada tempat gelap pupil membesar dan pada tempat terang pupil mengecil. Besarnya pupil dikendalikan oleh iris
Lensa mata
Untuk mengatur pembiasan dan pembentukan bayangan
Selaput jala (retina)
Berfungsi sebagai layar, tempat terbentuknya bayangan sejati, terbalik, diperkecil
Otot mata        
Untuk mengubah tebal lensa mata (menipiskan atau menebalkan lensa mata) sesuai dengan jarak benda yang dilihat. Maksudnya  mengatur tebal lensa mata sehigga bayangan yang terbentuk tepat jatuh pada retina



Bagian mata depan agak lebih melengkung secara tajam dan ditutupi oleh membran keras yang tembus cahaya bernama kornea (selaput mata). Daerah dibelakang kornea berisi cairan bernama Aqueous humor. Berikutnya adalah lensa kristal, sebuah kapsul yang berisi selai (jeli) serat keras di pusat dan lunak di bagian luar. Lensa kristal di topang pada tempatnya oleh ikatan sendi tulang yang mengikatnya ke otot siliari dan melingkarinya. Di depan lensa terdapat selaput pelangi (iris) yang di dalamnya terdapat sebuah celah bernama biji  (pupil). Diameter pupil dapat berubah-ubah- melebar dan menyempit - berguna untuk menyesuaikan perubahan intensitas cahaya. Di belakang lensa, mata selai berair yang tipis bernama vitreous humor.
Pembiasan yang terjadi pada selaput  mata dipemukaan lensa menghasilkan bayangan di retina. Retina memainkan peran yang sama seperti film pada kamera. Permukaan retina dilapisi oleh lapisan yang terdiri atas jutaan sel-sel bernama sel-sel batang dan sel-sel kerucut (nama sel sesuai dengan bentuknya). Cahaya yang tiba di retina dapat mengubah dan merangsang sistem sel-sel untuk mengirim sinyal-sinyal listrik tertentu ke otak melalui saraf optik. Bayangan nyata, terbalik dan diperkecil yang terbentuk di retina akan diterjemahkan oleh otak sehingga kita mempunyai kesan melihat benda dalam keadaan tegak.
Daya Akomodasi
Supaya benda terlihat tajam, maka bayangan harus terbentuk tepat di retina mata. Jarak lensa ke retina merupakan jarak bayangan s' yang selalu tetap (berbeda dengan kamera yang jarak lensa ke film dapat di atur). Dengan demikian, untuk jarak benda s yang berbeda-beda padahal s' nya tetap, maka mata menyesuaikan diri dengan mengubah panjang fokus (f) lensa. Caranya, dengan mengubah kelengkungan lensa yang dilakukan oleh otot siliari. Apabila mata di fokuskan pada benda yang jauh, otot siliari akan mengendor dan sistem lensa kornea berada pada panjang fokus maksimum. Namun jika benda di dekatkan, otot siliari akan meningkatkan kelengkungan lensanya. Dengan demikian panjang fokus lensa akan berkurang sehingga bayangan difokuskan ke retina. Kemampuan lensa mata untuk mengubah panjang fokus disebut daya akomodasi.
Pada saat mata difokuskan pada benda jauh, otot siliari dalam keadaan rileksasi dan mata dalam keadaan tidak berakomodasi. Sebaliknya, ketika benda lebih dekat ke mata, maka mata dalam keadaan berakomodasi. Letak benda ke mata juga tidak boleh terlalu dekat agar tidak kabur. Titik terdekat benda ke mata (punctum proximum, PP). Titik dekat benda ke mata ini bervariasi tergantung pada umur seseorang. Seseorang yang berumur 10 tahun, titik dekatnya kurag lebih 7 cm, orang berumur 20 tahun kurang lebih 10 cm, berumur 60 tahun kurang lebih 200cm dan seterusnya. Nilai standar yang diambil untuk titik dekat mata normal adalah 25 cm.
Titik terjauh yang masih bisa dilihat oleh mata dengan jelas disebut titik jauh (punctum remontum. PR). Pada mata normal, titik jauh mata adalah tak terhingga (~).

CACAT MATA
Diagram mata normal



Miopi (Rabun jauh)
Miopi disebut juga dengan rabun jauh. Orang yang menderita cacat mata miopi tidak dapat melihat dengan jelas benda yang terletak jauh sehingga bayangan yang di bentuk oleh lensa mata jatuh di depan retina.
Agar bayangan benda tersebut tepat di retina, maka didepan mata harus di pasang lensa yang sifatnya menyebarkan sinar. Lensa tersebut adalah lensa cekung atau lensa negatif. Kekuatan atau daya lensa pada kaca mata di butuhkan oleh penderita cacat mata miopi.

Hipermetropi (Rabun dekat)
Hepermetropi disebut juga dengan rabun dekat. Orang yang menderit rabun dekat tidak jelas melihat benda yang jaraknya dekat karena bayangan benda yang di bentuk lensa mata jatuh di belakang retina.
Cacat mata hipermtropi ini dapat di tolong dengan lensa cembung atua lensa posifit. Lensa cembung bersipat mengumpulkan sinar sehingga bayangan yang semula jatuh di belakang teringa dengan bantuan lensa cembung bayangan yang di hasilkan jatuh tepat di retina.

Presbiopi (Mata tua)
Cacat mata presbiopi dapat terjadi karena pengaruh usia. Penderita cacat mata ini tidak jelas melihat benda yang dekat ataupun jauh. Cacat mata ini di pengaruhi kurangnya daya akomodasi mata. Cacat mata ini dapat di tolong dengan kacamata rangkap yaitu berlensa positif dan berlensa negatif
Sumber :  http://biologiandscinece.blogspot.com/2014/10/macam-macam-cacat-mata-pada-manusia.html


Astigmatisma
Cacat mata lain yang lazim di derita manusia adalah astigmatisma. Jenis cacat mata ini disebabkan karena keadaan kornea yang tidak begitu bulat/sferis tetapi memiliki kelengkungan yang berbeda pada satu bidang lainnya. Hal ini menyebabkan kekaburan bayangan benda berupa titik menjadi garis pendek. Astigmatisma dapat dikoreksi dengan lensa silindris.
KAMERA
Kamera sederhana terdiri atas lensa positif, diafragma (bukaan yang dapat diatur), shutter (rana/penutup) yang dapat dibuka dalam waktu singkat serta dapat divariasikan, kotak kedap cahaya dan film.
Ketika shutter dibuka, cahaya dari benda luar dalam medan pandang difukuskan oleh lensa sehingga terbentuk bayangan pada film. Pemfokusan dilakukan dengan memvariasikan jarak lensa ke film. Caranya dengan menggerakkan lensa mendekati atau menjauhi film. Untuk benda yang jauh dari kamera, bayangan yang dihasilkan oleh lensa terletak di daerah titik api lensa. Jadi, jarak lensa ke film sama dengan jarak fokus ke lensa. Jika benda lebih dekat ke kamera, maka jarak bayangan yang dihasilkan oleh lensa lebih besar dari jarak fokus lensa. Oleh karena itu, lensa digeser menjauhi film agar bayangan benda yang dekat, jatuh tepat di film. Sifat bayangan di film adalah nyata, terbalik dan diperkecil.
Persamaan yang digunakan untuk menentukan jarak bayangan adalah persamaan lensa tipis.
1/f = 1/s + 1/s'
Keterangan :
f fokus (m)
s jarak benda (m)
s' jarak bayangan (m).
Contoh soal :
Panjang fokus lensa sebuah kamera adalah 50 mm. Berapa jauh dan ke arah mana lensa harus digerakkan untuk mengubah pemfokusan pada benda jauh ke benda yang jaraknya 5 m dari kamera?
Jawab :
untuk benda jauh s' = 50 mm
untuk benda s = 5 m = 5000 mm
fokus f = 50 mm
1/f = 1/s   +   1/s'
1/s' = 1/f - 1/s
1/s' = 1/50 - 1/5000 = 100/5000 - 1/5000 = 99/5000
s' = 5000/99 = 50,51 mm
Jadi lensa yang harus digeser sejauh 50,51 - 50  = 0,51 mm menjauhi film.

Pilihan panjang fokus (f) untuk lensa kamera bergantung pada ukuran film dan sudut pandang yang diinginkan. Sebuah lensa yang memiliki ukuran fokus panjang dinamakan lensa telefoto. Lensa tersebut ini memberikan sebuah sudut pandang kecil dan bayangan besar dari sebuah benda. Adapun lensa dengan ukuran fous pendek memberikan bayangan yang kecil dan sudut pandang lebar dan dikenal dengan nama lensa bersudut lebar.
Jika kita mengamati benda malalui lensa kamera yang kita putar-putar fokusnua mulai dari fokus terkecil menuju fokus terbesar, maka akan teramati benda semakin besar (memenuhi frame). Pada saat fokus kecil, sudut pandang besar sehingga daerah yang masuk ke dalam frame luas dan menyebabkan benda terlihat kecil, daerah yang masuk frame makin sempit sehingga benda yang terlihat semakin besar. Untuk jelasnya lihat gambar di atas.

Jumlah cahaya yang mengenai film dapat dikendalikan dengan mengubah waktu pembukaan rana dan ukuran diafragma. Cahaya yang terlalu sedikit menghasilkan gambar yang gelap, sedangkan cahaya yang terlalu banyak menghasilkan gambar yang pucat dengan kekontrasan yang kurang.

PROYEKTOR
Proyektor untuk slide atau film memiliki cara kerja yang hampir berkebalikan dengan kamera. Bagian-bagian proyektor dapat dilihat pada gambar di bawah ini :



Cahaya dari lampu melalui slide atau film dan lensa proyeksi menghasilkan sebuah bayangan nyata terbalik dan diperbesar pada layar. Cermin cekung dan lensa kondensor berfungsi untuk mengumpulkan dan mengarahkan cahaya dari lampu sehingga cahaya lebih terarahkan ke slide/film dan lensa proyeksi.

Contoh soal :
Sebuah slide berukuran 24 mm x 36 mm diproyeksikan pada layar dengan jarak 4 m dari lensa. Ukuran bayangan di layar adalah 50 kali ukuran slide. Berapa panjang lensa proyeksi yang diperlukan?
Jawab :
s' =  4 m
s'/s  = 50,   maka s  = 1/50 s'
dengan menggunakan rumus lensa tupis, diperoleh panjang fokus sebagai berikut :
1/f      =    1/s   +   1/s'      =   1 / (s'/50)   +  1/s')   = 51/s'   =   51/4m
f   = 4000mm/51   =   78,4 mm

Over Head Proyektor (OHP)
Jenis proyektor yang banyak digunakan di sekilah adalah OHP. Gambar dan bagian-bagian OHP adalah sebagai berikut :

Cara kerja OHP sebagai berikut :
Objek yang akan ditampilkan di layar ditulis/digambar di atas media transparan. Cahaya dari lampu melewati potongan plastik yang jernih, yang merupakan ebuah lensa fresnel- lensa konvergen yang bersifat mengumpulkan berkas cahaya. Di atas lensa fresnel, diletakkan objek. Sinar dari lensa fresnel diarahkan ke lensa proyeksi. Setelah meninggalkan lensa proyeksi, sebuah cermin datar dalam posisi miring memantulkan dan membalikkan bayangan sehingga terbentuk bayangan tegak pada layar. Jarak antara lensa proyeksi dan objek dapat diatur agar menghasilkan bayangan tajam di layar.
Subscribe to RSS Feed Follow me on Twitter!