Category Archives: BAB 4. OPTIK

Indahnya fenomena Fisika


Sungai Gorge di Afrika Selatan menyimpan keindahan tiada tara. Banyak sekali fenomena fisika yang membuat pemandangan diatas begitu mempesona: Hukum pemantulan dan pembiasan menghasilkan gambaran ‘gunung terbalik’ yang terlihat diatas permukaan sungai. Polarisasi cahaya matahari oleh molekul diudara memberikan pemandangan biru yang sangat serasi dengan warna hijau dan coklat muda. Tiupan angin akibat adanya perbedaan tekanan udara menggerakan dedaunan pohon secara terirama. Tampak seekor hewan mengkonsumsi makanan dan minuman untuk mempertahankan kehidupan, suatu proses mengurangi entropi (ketidakteraturan) dengan cara menambah energi dalam hewan. Bukankah fisika itu indah? (diambil dari Microsoft Reference Library 2003. Encarta)

Masih banyak lagi rahasia alam yang dapat dipelajari,….

Gerhana Bulan


             Besok Pagi, tepatnya Kamis (16/6/2011) dini hari, gerhana Bulan total akan terjadi dan dapat disaksikan di Indonesia. Gerhana akan dimulai pada pukul 00.25 WIB dan berakhir pada pukul 05.59 WIB. Berdasarkan publikasi NASA, totalitas atau kondisi saat Bulan tak tampak sama sekali akan berlangsung selama 100 menit, dari pukul 02.22 WIB hingga pukul 04.02 WIB.

              Continue reading

Pemantulan Sempurna


Pada saat cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat dengan sudut datang tertentu, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Artinya sudut bias akan selalu lebih besar dibandingkan sudut datang. Apabila sudut datang cukup besar, maka sudut bias akan lebih besar lagi, Apa yang terjadi, bila sudut datang terus diperbesar?

Bila sudut datang terus diperbesar, maka suatu saat sinar bias akan sejajar dengan bidang yang berarti besar sudut biasnya (r) 90°. Tidak ada lagi cahaya yang dibiaskan, seluruhnya akan dipantulkan. Sudut datang pada saat sudut biasnya mencapai 90° ini disebut sudut kritis atau sudut batas. Pemantulan yang terjadi disebut pemantulan total atau pemantulan sempurna.

Penerapan

Pemantulan total diterapkan pada banyak alat optik antara lain periskop, teleskop, mikroskop, dan teropong binokuler. Dewasa ini dikembangkan pemakaian serat optik. Serat optik adalah pipa kecil dan panjang terbuat dari plastik atau kaca yang digunakan untuk penyalur cahaya. Serat optik terdiri dari inti serat yang terbuat dari kaca berkualitas dan berindeks bias tinggi yang dibungkus oleh lapisan tipis kaca yang indeks biasnya lebih rendah serta bagian luar serat yang terbuat dari plastik atau bahan lain untuk melindungi inti serat. Cahaya dapat melewati serat optik dari ujung yang satu ke ujung yang lain meskipun serat optik itu dibengkokkan. Endoskop dibuat dengan memanfaatkan serat optik. Dengan bantuan endoskop para dokter dapat melihat bagian dalam tubuh manusia (misalnya lambung) dan bahkan memotretnya. Dalam teknologi komunikasi serat optik digunakan untuk mengirim sinyal-sinyal komunikasi.

Soal Lensa Mata


  1. Seorang nenek mempunyai titik dekat 60 cm agar dia dapat membaca dengan jarak baca normal berapakah ukuran kaca mata yang harus digunakan?
  2. Seorang anak hanya dapat melihat dengan jarak maksimum 5 meter, maka tentukanlah kekuatan kacamata  agar dapat melihat benda-benda jauh?
  3. Seorang rabun dekat menggunakan menggunakan kacamata 2,5 D untuk dapat membaca pada jarak normal. Bila lensa yang digunakan hanya mempunyai kekuatan 3 D, Tentukanlah jarak baca orang tersebut !
  4. Jelaskan Bagian-bagian dari Mata beserta fungsinya!

Pemantulan Cahaya


Sebagaimana yang telah saya poting sebelumnya tentang kenapa kita bisa melihat benda, baiklah kita akan bercerita lebih jauh tentang seperti apa sih pemantulan cahaya itu?.

Coba kita amati, manakala cahaya matahari menerobos celah-celah pentilasi atau ketika cahaya Matahari meneroboh rindangnya pepohonan, ternyata cahaya selalu merambat lurus. Dengan demikian, cahaya yang merambat dapat kita gambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya, sedangkan berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah, ada yang divergen (menyebar) atau konvergen (mengumpul). Continue reading

Mata Dan Kaca Mata


Kita ketahui, suatu benda dapat terlihat jelas oleh mata jika bayangannya terletak tepat di retina mata.

Pada cermin dan lensa juga berlaku rumus 1/f = 1/s + 1/s’

dimana f dapat berubah-ubah atau berakomodasi sesuai dengan rumus:

1/f = [n2/n1 - 1] [ 1/R1 - 1/R2]

Tititk Jauh (PR) : titik terjauh yang masih dapat dilihat jelas dengan mata tidak berakomodasi.

Tititk Dekat (PP) : titik terdekat yang masih dapat dilihat jelas dengan mata berakomodasi maksimum.

Berikut keadaan mata normal, cacat mata beserta penanganannya

1.    Mata Normal seringkali diamsumsikan titik dekatnya 25 cm di depan mata (jarak baca) den titik jauhnya di tak terhingga.

2.    Rabun Jauh (miop, mata dekat) ® PP = 2S dan PR < ¥
Dalam hal ini bayangan dari benda jatuh di depan retina. Agar benda terlihat jelas maka dipakai kacamata berlensa negatif (divergen/cekung).

s = ¥ s’ = – PR ® f = – s’

3.    Rabun Dekat (hipermetrop, mata jauh) ® PP > 25 dan PR = ¥
Dalam hal ini bayangan dari benda jatuh di belakang retina. Agar benda terlihat jelas maka dipakai kacamata berlensa positif (konvergen/cembung).

s = 25 s’ = – PP

4.    Mata Tua (Presbiop) ® PP > 25 dan PR < ¥
Agar benda terlihat jelas maka dapat digunakan kacamata bifokal
(+ dan -)

Catatan:

Untuk mata yang mengalami astigmatisma dipakai kacamata silindris

Kualitas suatu Lensa kacamata


Di kelas 1 semester 2, dalam fisika kita bahas mengenai OPTIK. Dalam artikel sebelumnya tentang mengapa kita dapat melihat benda, kini kita akan membahas mengenai mengenai sifat pembiasan cahaya (refraksi).

Coba kalau kita perhatikan gambar disamping. Cahaya akan mengalami pembengkokan arah menuju/ menjauhi garis normal (garis yang anda tarik tegak lurus dengan permukaan air). Nah… seperti yang kita ketahui, indeks bias air lebih besar dari indeks bias udara. Atau kerapatan air lebih besar dari udara. Dengan demikian dapat kita analisis bahwa, jika cahaya datang menuju medium yang lebih rapat maka cahaya akan mendekati garis normal. Sebaliknya,jika cahaya datang menuju medium yang kurang rapat (analogi menuju ujung batang  maka akan membelok menjauhi garis normal.

Alat yang berfungsi sebagai pembias cahaya kita kenal dengan nama lensa. Pada mata kita juga ada lensa dan di sana juga terjadi peristiwa pembiasan cahaya yang masuk pada mata. Sekarang kita akan mempelajari lensa dari praktisi dibidang OPTIK. Di sini teman-teman akan mengenal bagaimana ilmu fisika diterapkan dalam kehidupan sehari-hari khusunya bidang optik. Nah… bagi teman-teman yang memakai lensa kacamata, ada baiknya juga mengetahui cara memilih lensa kacamata yang baik. Berikut penjelasan dari pak Kastam,RO lulusan 1994, dari AROS (Akademi Refraksionis Optisien Surabaya) telah bekerja di Optik 12 tahun

Kacamata yang banyak kita jumpai di toko kacamata hampir semua masih berupa frame atau rangkanya saja, jadi belum ada lensa atau ukurannya, karena harus di sesuaikan dengan resep kacamata dari hasil pengukuran refraksi oleh RO atau Dokter mata.
Nah untuk lensanya perlu di perhatikan tentang berbagai hal berikut

LENSA KACAMATA YANG BAIK

Mempunyai 3 unsur mendasar :

1.      Hasil ketajaman penglihatan: Dibutuhkan : bahan, design dan pelapisan lensa yang baik

2.      Segi Kosmetis: Lensa terlihat tipis dan jernih

3.      Kenyamanan Pemakai: Lensa ringan dan tidak ada distorsi

Untuk mencapai 3 unsur tesebut, maka lensa dapat dilihat dalam 2 hal, yaitu :
Parameter Optis, meliputi :

a.       Index Bias ( n )

Merupakan perbandingan antara kecepatan cahaya diruang hampa dengan kecepatan cahaya pada media tertentu. N = C/ V

Jika cahaya datang melalui 2 media yang berbeda index biasnya, maka akan terjadi PEMBIASAN / REFRAKSI, dan sebagian kecil akan dipantulkan.
Makin besar perbedaan index bias antara kedua media, makin besar
Sudut refleksinya dan persentasi cahaya yang dipantulkan.
Index bias berbanding terbalik dengan tebal tengah lensa.
Jadi makin tinggi index bias suatu lensa, maka makin tipis lensa tersebut dapat dibuat.

b. Daya Dispersif

Bahan optis yang membiaskan warna ungu sampai merah
Dengan sudut – sudut yang banyak berbeda, disebut : Bahan yang mempunyai KEKUATAN DISPERSIF BESAR NILAI ABBE KECIL . Akibat yang dihasilkan dari penguraian warna cahaya tersebut adalah adanya ABERASI WARNA., yang berpengaruh terhadap ketajaman OBYEK.

ABERASI WARNA ADALAH FUNGSI TERBALIK DARI NILAI ABBE.

CATATAN :

Lensa yang baik harus mempunyai nilai abbe yang besar Bahan optis,nilai abbe > angka 50 adalah baik Bahan optis,nilai abbe angka 40 – 50 adalah cukup
Bahan optis,nilai abbe < angka 40 adalah kurang baik

c.       Kejernihan

Bahan lensa harus jernih dan tidak berwarna, seperti krystal atau air murni.
Standart yang dipakai untuk menentukan kejernihan secara international adalah HAZE VALUE ( HARGA KABUT ). Haze adalah partikel – partikel yang kecil, bisa saja kotoran, debu, gelembung udara atau pigment untuk menyerap cahaya ultra violet, yang sengaja dicampurkan didalam bahan lensa.Partikel – partikel tersebut dianggap menghambat cahaya, jika tersebar dengan sudut lebih besar dari 2.5 derajat.BAHAN YANG BAIK, HAZE VALUE LEBIH RENDAH DARI 1%

d. Warna Lensa

Sebagai patokan warna lensa yang baik / tidak baik, untuk penilaiannya dipakai standart international, yaitu :

YELLOWNESS INDEX ( YI ).Derajat kekuningan didasarkan pada deviasi dari putihnya warna air kearah kuning, dengan perhitungan panjang gelombang 570 – 580 nm.

Jika YI = 0 , artinya sempurna

Jika YI > 0 , berarti kuning ( dipengaruhi index bias )

Jika YI < 0 , berarti warna lensa kebiru – biruan

Hampir semua lensa plastik kalau terkena sinar matahari terus menerus atau disimpan lama akan berubah warnanya menjadi KUNING.

e.       Parameter Fisis, meliputi :

a.       Berat Jenis

Merupakan besaran yang akan menentukan berat suatu lensa.
Semakin rendah berat jenis suatu bahan lensa, semakin ringan beratnya.

b.      Bahan Lensa Harus Kuat dan Ringan

Maksudnya adalah kuat terhadap benturan, tidak mudah pecah, sehingga aman bagi pemakai, sedangkan ringan tujuannya untuk kenyaman pemakai.

oh ya… bagi yang ingin tes buta warna secara online langsung aja klik web nya berikut:

http://optikonline.info/2008/07/20/tes-buta-warna-online.html