1. BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Mungkin beberapa di antara kita harus memakai kacamata agar dapat
melihat dengan baik. Orangtua kita mungkin juga berkacamata. Kacamata adalah
alat bantu bagi seseorang yang memiliki kelainan pada matanya. Kacamata
termasuk alat optik. Sebenarnya, mata juga disebut sebagai alat optik. Alat optik
lain yang dapat kita temui dalam kehidupan sehari‐hari adalah kamera.
Pernahkah kita menggunakan kamera untuk memotret sebuah peristiwa? Dengan
kamera, kita dapat memindahkan keadaan nyata di sekitar kita ke dalam
lembaran film, lalu memperbanyaknya dalam bentuk gambar di atas kertas.
Gambar hasil pemotretan akan persis sama dengan kenyataan.
Selain mata, kacamata, dan kamera, masih dapat dijumpai berbagai alat
optik lain. Pembahasan tentang alat optik berhubungan dengan cahaya, cermin,
lensa, serta pembentukan bayangan akan dibahas pada Bab selanjutnya.
B. Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah :
1. Untuk memenuhi tugas Mata Pelajaran Fisika sebagai salah satu syarat
pembelajaran yang diajarkan.
2. Untuk memperdalam pengetahuan penulis dalam bidang Fisika, khususnya
tentang alat‐alat optik.
3. Untuk menjadi acuan bagi penulis dalam mengembangkan ketrampilan dan
kemampuan menulis khususnya penulisan makalah.
1

2. BAB II
PEMBAHASAN
ALAT­ALAT OPTIK
Alat optik adalah alat‐alat yang salah satu atau lebih komponennya
menggunakan benda optik, misalnya cermin, lensa, atau prisma. Alat optik
memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya. Ada beberapa alat
optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan episkop.
1) KAMERA
­ Kamera adalah alat optik yang berguna untuk menghasilkan gambar melalui
proses fotografi, yaitu proses menghasilkan gambar dengan cahaya pada film.
Pada kamera terdapat sebuah lensa cembung untuk membiaskan sinar dari
benda hingga bayangan yang jatuh di film sebagai layar. Benda yang akan
dipotret ditempatkan pada jarak lebih besar daripada 2 f (2 kali jarak titik api)
di depan lensa. Hal ini dimaksud bahwa bayangan akan jatuh antara f dan 2 f
yang memiliki sifat diperkecil, nyata dan terbalik.
­ Prinsip kerja kamera dan mata adalah sama. Apabila mata melihat benda, sinar
dari benda yang masuk ke mata dibiaskan lensa mata. Bayangan jatuh di layar
mata atau retina. Sifat bayangan yang terjadi nyata, diperkecil dan terbalik.
Pelat film berupa celluloid, pelat itu dilapisi gerak bromida dan sangat peka
terhadap cahaya. Apabila bayangan objek mengenai pelat film akan tercetak
sebagai gambar negatif. Setelah proses pencucian, film dapat dicetak sebagai
gambar positif pada kertas foto.
2) MATA
­ Mata adalah salah satu bagian tubuh manusia yang berfungsi sebagai
alat/indera penglihatan. Mata memiliki diameter sekitar 2,5 cm.
1. Bagian‐Bagian Mata
a. Sklera
b. Kornea
c. Aqueous humour
d. Lensa mata
2

3. e. Vitreous humour
f. Iris
g. Retina
h. Pembuluh darah (koroid)
i. Otot‐otot siliar dan sendi perekat
j. Pupil
2. Lensa Mata
Gambar 1. Mata, indera penglihatan dan bagian‐bagiannya
­ Bentuk mata menyerupai bola. Pada bola mata terdapat benda bening yang
disebut lensa mata. Lensa mata bersifat tembus cahaya. Lensa mata berupa
lensa cembung. Lensa mata memiliki fungsi membiaskan sinar‐sinar yang
datang ke mata. Dengan demikian bayangan benda dapat tepat jatuh di retina
mata. Jadi mata memiliki fungsi seperti pada kamera. Oleh karena itu mata
disebut alat optik.
3. Proses terjadinya bayangan pada retina
­ Pupil adalah : Bagian mata yang berfungsi mengatur besar kecilnya
cahaya yang masuk ke bola mata.
­ Retina adalah : Selaput tipis di bagian belakang bola mata. Lapisan itu
paling banyak mengandung saraf penglihatan.
­ Fovea/bintik kuning : adalah bagian retina, tempat berkumpulnya ujung‐
ujung saraf penglihatan sehingga paling peka terhadap
rangsangan (impuls) cahaya.
Syarat kita dapat melihat benda adalah harus ada cahaya. Cahaya dapat berasal
langsung dari sumber cahaya/berasal dari cahaya yang dipantulkan oleh benda‐
3

4. benda yang berada di sekeliling kita. Cahaya masuk menembus kornea, terus
melewati lensa mata.
Dan akhirnya sampai ke retina. Bayangan benda jatuh tepat di bintik kuning,
bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil. Bayangan itu merupakan
rangsangan/informasi yang dibawa oleh saraf penglihatan menuju pusat saraf
penglihatan di otak. Di otak rangsangan itu ditafsirkan dan barulah kemudian kita
mendapat kesan melihat benda.
­ Kesamaan antara kamera dan mata, adalah cara kerja lensa kamera dan lensa
mata dalam membentuk bayangan. Keduanya sama‐sama memiliki sifat nyata,
terbalik, dan diperkecil.
­ Perbedaan antara kamera dan mata
Pembeda Kamera Mata
­ Cara memfokuskan ­ Memaju‐mundurkan ­ Lensa mata ber‐
bayangan lensa kamera akomodasi
­ Alat pengatur cahaya ­ Diafragma ­ Pupil
­ Tempat jatuhnya ­ Pelat film ­ Selaput retina
bayangan
4. Akomodasi Mata
Kemampuan mata untuk mengubah‐ubah fokus mata disebut daya akomodasi
mata. Adapun peristiwanya disebut akomodasi. Ada pula jenis daya akomodasi
mata yaitu:
a. Mata tanpa akomodasi
Mata tanpa akomodasi adalah kondisi mata ketika lensa mata agak datar
atau kondisi otot‐otot siliar dalam keadaan relaks (santai). Sinar yang
datang dari jauh tak terhingga dibentuk bayangan pada bintik kuning. Titik
paling jauh yang masih dapat jelas dilihat oleh mata tanpa akomodasi ini
disebut dengan titik jauh punctum remotum (P. r). Untuk mata normal,
titik jauh mata tersebut berada di depan mata pada jarak tak terhingga
atau jarak jauh mata normal = P. r = ~ (tak terhingga)
b. Mata berakomodasi
Mata berakomodasi adalah lensa mata yang mengatur penyesuaian
terhadap jarak benda dengan jalan mengatur cembung dan pipihnya lensa
sehingga bayangan jatuh di retina. Apabila jarak benda sangat dekat, lensa
4

5. akan cembung, sebaliknya apabila lensa mata dalam keadaan secembung‐
cembungnya dikatakan berakomodasi maksimum. Titik paling dekat yang
masih dapat dilihat punctum proximum (P. p) untuk mata yang normal
memiliki lensa mata dalam keadaan sepipih‐pipihnya, dikatakan
berakomodasi minimum atau tidak berakomodasi.
3) ALAT‐ALAT OPTIK LAIN
Kemajuan sains dan teknologi menuntut beragamnya alat bantu, sesuai dengan
kebutuhan hidup dan keingintahuan manusia, beberapa alat optik yang
merupakan alat bantu kerja manusia antara lain;
A. Lup atau Kaca Pembesar
Lup adalah lensa positif yang digunakan untuk mengamati benda‐benda
kecil agar tampak lebih besar dan lebih jelas. Lup banyak digunakan oleh
tukang arloji pada waktu mereparasi kerusakan jam tangan. Perajin perhiasan
pun memakainya untuk memperoleh hasil pekerjaan yang baik.
1) Cara menggunakan Lup
a. Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan diantara f dan
o atau jarak benda (So) selalu lebih kecil dari pada jarak titik api (f).
b. Untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik api (f)
atau jarak benda (So) sama dengan jarak titik api lup (f).
Untuk mengamati benda dalam waktu yang cukup lama, sebaiknya mata
tidak berakomodasi sehingga tidak cepat lelah, jadi benda diletakkan tepat di
titik api.
2) Perbesaran bayangan pada Lup
Jika berakomodasi maksimum, jarak bayangan benda titik dekat
punctum proximum, atau pada jarak baca normal adalah 25 cm, karena
bayangan terjadi adalah maya. Si = 25 cm atau Si = ‐n
Berdasarkan persamaan lensa:
1 1 1
+ =
S o S i f
1 1 1
- =
S o n f
1 1 1
= +
S o f n
5

6. f + n
=
nf
1 nf
=
S o f + n
S
i
Pembesaran M =
S
o
- n
=
nf
f + n
n f + n
( )
=
nf
nf + n 2
=
nf
nf n 2 n
= + = 1 +
nf nf f
Jadi perbesaran bayangan apabila mata berakomodasi maksimum adalah:
n
M = +1
f
Jika mata tidak berakomodasi, jarak bayangan di tempat jauh tak terhingga
atau Si = ~
Perbesaran bayangan:
n
M =
f
Keterangan
M : Perbesaran bayangan
n : Jarak baca normal 25 cm
f : Jarak titik api
Contoh:
1. Seorang tukang jam mengamati sebuah sekrup yang panjangnya 0,2 cm. Ia
menggunakan lup yang jarak titik apinya 10 cm. Jika punctum proximum
orang tersebut 25 cm, tentukan tinggi bayangan apabila mata tidak
berakomodasi dan tentukan tinggi bayangan apabila mata berakomodasi
maksimum!
6

7. Penyelesaian:
Dik : n : 25 cm
F : 10 cm
ho : 0,2 cm
Dit : a. hi apabila mata tidak berakomodasi
b. hi apabila mata berakomodasi maksimum
Jawab:
a. Mata tidak berakomodasi
n
M =
f
25
= = 2 5 kali
,
10
hi = M. ho
= 2,5 x 0,2
= 0,5 cm
b. Mata berakomodasi maksimum
n
M = +1
f
25
= + 1
10
= 2,5 + 1 = 3,5 kali
hi = M. ho
= 3,5 x 0,2
= 0,7 cm
B. Mikroskop
Mikroskop adalah alat optik untuk mengamati benda‐benda yang sangat
kecil (mikro), misalnya bakteri dan kuman‐kuman. Perhatikan gambar berikut
ini !
7

8. Gambar 2. Mikroskop
Sebuah mikroskop terdiri atas dua lensa positif yaitu lensa objektif dan
lensa okuler. Lensa objektif berada di dekat objek atau benda, sedangkan lensa
okuler berada di depan mata pengamat.
Bagaimana pembentukan bayangan pada mikroskop? Perhatikan gambar
berikut ini !
Gambar 3. Pembentukan bayangan pada mikroskop
a. Lensa objektif berfungsi membentuk bayangan sejati, terbalik, dan
diperbesar dari benda yang diamati (AB) untuk memperoleh bayangan
sejati, benda yang diamati diletakkan diantara Fob an 2 Fob di depan lensa
objektif. Bayangan A1 B1 yang dibentuk lensa objektif dan dianggap sebagai
benda bagi lensa okuler terletak antara Fob dan O.
8

9. b. Lensa okuler berfungsi membentuk bayangan maya, tegak dan
memperbesar (A2 B2) dan bayangan objektif A1 B1.
Perbesaran bayangan
a) Perbesaran lensa objektif :
b) Perbesaran lensa okuler
c) Perbesaran mikroskop
(1) Untuk mata tidak berakomodasi
(2) Untuk mata berakomodasi maksimum
Perbesaran Mikroskop
M = Mob . Mok
Keterangan
Siob : Jarak bayangan dari lensa objektif
Soob : Jarak benda dari lensa objektif
Siok : Jarak bayangan dari lensa okuler
Sook : Jarak benda dari lensa okuler
hiob : Tinggi bayangan yang dibentuk lensa objektif
hoob : Tinggi benda yang berada di depan lensa objektif
hiok : Tinggi bayangan yang dibentuk lensa okuler
hook : Tinggi benda yang berada di depan lensa okuler
n : Jarak Punctum Proximum
D : Jarak lensa objektif dan lensa okuler
Sook : D – Siob
Mob : Perbesaran lensa objektif
Mok : Perbesaran lensa okuler
M : Perbesaran mikroskop
Contoh :
1) Seseorang bermata normal mempunyai punctum proximum 25 cm,
mengamati sebuah preparat dengan mikroskop. Jarak titik api lensa
objektif 1.25 cm dan lensa okuler 2,5 cm. Jika jarak preparat 1,5 cm, berapa
perbesarannya jika mata tidak berakomodasi?
Penyelesaian:
Diketahui: n = 25 cm
Fob = 1,25 cm
9

10. Fok = 2,5 cm soob = 1.5 cm
Ditanyakan: M mata tidak berakomodasi
Jawab:
Lensa objektif
1 1 1
+ =
S O S O
o b i b F b
o
1 1 1
+ =
1 5 S O 1 25
, i b ,
1 1 1
= -
S O 1 25 1 5
i b , ,
36 30
= -
45 45
6
=
45
Siob = 7,5 cm
S i O 7,
5
Mob = b
= = 5 kali
S O 1 5
o b ,
Lensa okuler :
Karena mata tidak berakomodasi maka:
n
Mok =
f ok
25
= = 10 kali
2 5
,
M = Mob. Mok
= 5 x 10
= 50
Jadi, perbesaran yang terjadi adalah = 50 kali.
C. Teleskop
Lup dan mikroskop adalah alat optik pandang dekat, yaitu untuk mengamati
benda‐benda yang dekat letaknya. Teleskop atau teropong adalah alat optik
pandang jauh, yaitu untuk mengamati benda‐benda yang jauh jaraknya.
Teleskop adalah alat optik untuk mengamati benda‐benda di bumi atau di
angkasa luar agar tampak lebih dekat dan jelas.
10

11. Teleskop atau teropong dibedakan menjadi dua, yaitu teropong bintang dan
teropong bumi.
1) Teropong Bintang
Teropong bintang adalah alat untuk mengamati benda‐benda angkasa luar,
misalnya bintang, planet‐planet, dan bulan. Ada dua jenis teropong bintang,
yaitu teropong bias dan teropong pantul.
a. Teropong Bias
Teropong bias berupa tabung yang di dalamnya terdapat dua lensa
positif, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Jarak titik api lensa
objektif lebih besar daripada jarak titik api lensa okuler. Karena benda
yang diamati berada di tempat yang sangat jauh, berkas sinar yang
melewati lensa objektif adalah berkas sinar sejajar. Bayangan yang
terbentuk oleh lensa objektif ialah nyata, terbalik, diperkecil, dan
terletak di titik apinya.
Gambar 4. (a) Teropong bias (b) Pembentukan bayangan pada teropong bias
b. Teropong Pantul
Teropong pantul berupa tabung yang di dalamnya terdapat cermin
cekung dan cermin datar sebagai reflektor atau pemantul, serta sebuah
lensa cembung sebagai okuler. Yang berfungsi sebagai objektif adalah
cermin cekung.
2) Teropong Bumi
Teropong bumi adalah alat untuk mengamati benda‐benda di darat atau di
laut yang jauh letaknya agar tampak lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis
teropong bumi, yaitu teropong bias dan teropong prisma.
11

12. a. Teropong Bias
Teropong bumi yang termasuk teropong bias terdiri atas tiga buah
lensa positif.
Gambar 5. (a)Teropong pantul (b) Pembentukan bayangan pada
teropong pantul
Yaitu lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa pembalik
terletak di antara lensa objektif dan lensa okuler. Lensa pembalik
berfungsi memperoleh bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif.
Bayangan yang dibentuk lensa pembalik merupakan benda bagi lensa
okuler. Lensa okuler selanjutnya membentuk bayangan maya, tegak
dan diperbesar.
b. Teropong Prisma
1. Teropong Binokuler
Teropong binokuler menggunakan dua buah prisma siku‐siku sama
kaki untuk menggantikan fungsi lensa pembalik. Kedua prisma
disusun bersilangan satu dengan lainnya. Teropong itu disebut
teropong binokuler karena menggunakan dua buah lensa okuler.
2. Periskop
Periskop menggunakan dua lensa positif sebagai lensa objektif dan
lensa okuler, serta dua buah prisma siku‐siku sama kaki sebagai
reflektor.
Gambar 6. (a) Teropong binokuler (b) Pembentukan bayangan pada teropong
binokuler
12

13. Periskop digunakan sebagai teropong untuk mengamati benda‐
benda di permukaan laut sehingga biasa dipasang pada kapal selam.
Berkas cahaya yang berasal dari benda‐benda di permukaan laut
setelah melewati lensa objektif dipantulkan sempurna oleh sisi‐sisi
miring kedua prisma. Perhatikan Gambar di bawah ini !
Periskop dapat diputar 360 sehingga dapat digunakan untuk
0
mengamati seluruh medan di permukaan laut.
Gambar 7. Pembentukan bayangan pada periskop
D. Proyektor
Proyektor adalah alat optik yang digunakan untuk memproyeksikan gambar
pada sebidang layar. Berdasarkan jenis gambar yang dapat diproyeksikan,
proyektor dibedakan menjadi dua, yaitu diaskop dan episkop.
1. Diaskop
Diaskop adalah alat untuk memproyeksikan bayangan nyata dari
sebuah gambar diapositif. Gambar diapositif adalah gambar positif tembus
cahaya. Termasuk diaskop antara lain proyektor film, slide proyektor, dan
overhead proyektor (OHP).
a. Proyektor Film
Sebuah proyektor film digunakan untuk memproyeksikan
gambar tembus pandang. Gambar yang satu dengan lainnya sebenarnya
adalah gambar terputus‐putus dan merupakan gambar mati. Namun,
13

14. karena diputar dengan kecepatan tinggi, yakni 16 gambar setiap detik,
kesan yang ditangkap oleh mata kita adalah sebagai gambar hidup.
Bayangan iring adalah kesan cahaya yang terjadi dalam mata dan
masih tetap berpengaruh lebih kurang 1 detik setelah cahaya yang
10
menyebabkannya sudah tidak ada lagi. Misalnya, apabila bara ujung lidi
yang dibakar dikibas‐kibaskan dalam ruangan gelap, akan tampak
kesan garis cahaya, bukan titik cahaya. Oleh karena itu, apabila
sejumlah gambar tembus cahaya (gambar diapositif) diputar lebih dari
10 gambar setiap detik, kesan bayangan yang diproyeksikan di layar
adalah gambar hidup.
b. Slide Proyektor
Slide proyektor adalah proyektor yang memproyeksikan slide
(film) satu demi satu ke bidang layar.
Bagian‐bagian slide proyektor adalah sebagai berikut.
(1) Lampu proyektor merupakan bagian utama. Lampu itu sangat kuat
memancarkan cahaya.
(2) Cermin cekung, berfungsi mengumpulkan cahaya agar daya pancar
sinar proyektor lebih kuat.
(3) Kondensor, berupa dua buah lensa cembung‐datar yang disusun
bertolak belakang. Kondensor berfungsi agar sinar jatuh ke slide
merata ke seluruh permukaannya.
(4) Filter, berfungsi melindungi slide dari panas yang dihasilkan lampu
proyektor.
(5) Lensa proyektor, berupa lensa cembung yang berfungsi sebagai
pembalik. Oleh karena itu, untuk memperoleh bayangan tegak di
layar, slide dipasang terbalik.
14

15. Gambar 8. Pembentukan bayangan pada slide proyektor
c. Overhead Proyektor (OHP)
Overhead proyektor adalah proyektor untuk memproyeksikan
gambar diapositif.
Proyektor film dan slide proyektor hams digunakan di ruangan
yang gelap untuk memperoleh bayangan yang tajam. Bagian‐bagian
OHP sama seperti slide proyektor. Bagian‐bagian itu ialah dua buah
cermin datar untuk memantulkan cahaya dan dua buah lensa cembung
untuk lensa proyektor. Perhatikan Gambar di bawah. Gambar yang
akan diproyeksikan diletakkan di meja objek.
2. Episkop
Episkop adalah proyektor untuk memproyeksikan gambar‐gambar
tidak tembus cahaya.
Gambar 9. (a) Overhead proyektor (b) Pembentukan bayangan pada overhead
proyektor
15

16. Episkop biasanya digunakan oleh seniman lukis untuk mereproduksi
lukisan, misalnya untuk membuat gambar pada billboard atau papan
reklame.
Gambar yang akan diproyeksikan, misalnya foto seorang artis,
diletakkan di meja objek. Sebagian cahaya yang berasal dari dua buah
lampu L1 dan L2 dipantulkan oleh gambar itu. Seterusnya, cahaya tersebut
ditangkap dan dipantulkan oleh cermin datar ke lensa proyektor. Akhirnya,
terbentuk bayangan sejati dan diperbesar pada layar Perhatikan Gambar di
bawah ini.
Alat yang dapat dipakai, baik untuk episkop maupun diaskop,
dinamakan epidiaskop.
Gambar 10. Episkop, pembentukan bayangan pada episkop
16

17. BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Alat‐alat optik adalah alat‐alat yang salah satu atau lebih komponennya
menggunakan benda optik. Misalnya, cermin, lensa, atau prisma.
Alat optik memanfaatkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan cahaya.
Beberapa alat optik antara lain kamera, lup, mikroskop, teleskop, proyektor, dan
episkop.
B. Saran
Saran yang dapat penulis sampaikan ialah agar pembaca dapat
mengetahui betapa pentingnya alat‐alat optik bagi kehidupan manusia.
17

18. DAFTAR PUSTAKA
Drs. Agus Taranggono, Drs. Hari Subagyo, Abdul Khalim, S.Pd., Fisika Untuk SLTP
Kelas 2 Kurikulum 1994 Semester 1 dan Semester 2. Bumi Aksara, Jakarta.
18

19. KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah Tuhan Semesta Alam, yang karena atas limpahan rahmat dan
anugerah­Nyalah penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini dengan baik.
Tak lupa pula penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar­besarnya kepada
Guru Mata Pelajaran Fisika yang telah memberikan ilmu dan pengetahuannya kepada
penulis, terutama terkait penulisan makalah ini.
Adapun makalah ini penulis rangkum dari sumber yang dapat dipercaya yang
penyajiannya penulis sajikan dalam lembar Daftar Pustaka.
Penulis menyadari penulisan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh
karena itu saran dan kritik sangat penulis harapkan guna penyempurnaannya di masa
mendatang.
Akhir kata semoga makalah ini dapat menambah ilmu pengetahuan dan
kemampuan kita dalam bidang Ilmu Fisika sebagaimana yang kita semua harapkan.
Ambon, April 2010
Penulis
i
19

20. DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR........................................................................................................................... i
DAFTAR ISI........................................................................................................................................... ii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................................... 1
A. Latar Belakang ..................................................................................................... 1
B. Tujuan Penulisan................................................................................................ 1
BAB II PEMBAHASAN ALAT‐ALAT OPTIK.................................................................... 2
1. Kamera .................................................................................................................... 2
2. Mata .......................................................................................................................... 2
3. Alat‐Alat Optik Lain........................................................................................... 5
a. Lup atau Kaca Pembesar .......................................................................... 5
b. Mikroskop........................................................................................................ 7
c. Teleskop ........................................................................................................... 10
d. Proyektor ......................................................................................................... 13
BAB III PENUTUP ....................................................................................................................... 17
A. Kesimpulan............................................................................................................ 17
B. Saran......................................................................................................................... 17
DAFTAR PUSTAKA
ii
20

21. DISUSUN OLEH :
DINAS PENDIDIKAN DAN OLAHRAGA
SMP NEGERI 14 AMBON
2007
21