Makalah Fisika

Oleh:

Innas Tsuroya

Ati Fitriyani

Shofi Choirum Muzamil

Zunairoh Nidaan Khofiya

Zuhriya Firda

Madrasah Bertaraf Internasional

Amanatul Ummah

Tahun Ajaran 2011 – 2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan selaku penulis kepada tuhan Yang Maha Esa atas Rahmatnya sehingga kami telah menyelesaikan tugas makalah Fisika ini.

Makalah ini dibuat rangka menyelesaikan tugas dari guru Fisika kami tentang masalah “Alat Optik tentang Lup dan Periskop”.

Ucapan dan terima kasih kami sampaikan kepada bapak IRFAN ARIYANTO S.Pd selaku guru fisika yang telah membimbing kami selama mengerjakan tugas makalah  hingga terselesaikannya makalah ini.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi semua pihak,saran dan kritik selalu kami harapkan demi sempurnanya makalah kami selanjutnya, akhirnya kami ucapkan terima kasih kepda semua pihak yang membaca.

Penulis.

Kelompok II

DAFTAR ISI

Kata Pengantar ..............................................................................................................................2

Daftar Isi ........................................................................................................................................3

Materi ( LUP ) ................................................................................................................................4

Materi ( PERISKOP ) ....................................................................................................................7

Kesimpulan ....................................................................................................................................8

Contoh Soal ...................................................................................................................................9

Pembahasan Soal ..........................................................................................................................11

PEMBAHASAN MATERI

1.LUP

LUP atau Kaca Pembesar adalah alat optik sederhana yang terdiri dari sebuah lensa CEMBUNG.

Bayangan yang dbentuk oleh LUP adalah Maya,Tegak,dan diPerbesar untuk benda yang berjarak lebih kecil dari pada jarak fokus lensa.

Pembentukkan bayangan pada Lup ditunjukkan pada gambar

Pengamatan dengan mata yang berkomodasi terjadi apabila bayangan jatuh tepat di titik dekat pengamat (untuk mata normal,  = 25 cm) sehingga bayangan tersebut tampak paling besar dan paling tajam.

Pengamatan dengan mata tidak berakomodasi dapat dilakukan apabila benda ditempatkan di titik fokus lensa sehingga sinar-sinar biasnya merupakan sinar-sinar sejajar.

Perbesaran pada Lup merupakan perbesaran sudut (perbesaran Angular, ). perbesaran Angular didefinisikan sebagai perbandingan antara ukuran Angular benda yang dilihat dengan menggunakan alat optik(β) dan ukuran Angular benda yang dilihat tanpa menggunakan alat optik(α)
                                                             ,

Perbesaran Lup dibedakan menjadi tiga kasus yaitu:

A.Perbesaran Lup untuk Mata Berakomodasi pada jarak x

Untuk mata berakomodasi pada jarak x,perbesaran lup adalah

Dengan

 =  +

 = jarak baca normal = 25 cm

f     = fokus lup

Untuk mata berakomodasi maksimum, maka bayangan harus terletak di titik dekat mata. Jadi,  = -  sehingga x = . Dengan demikian, perbesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum adalah

Untuk mata tidak berakomodasi, maka benda harus diletakkan tepat di titik fokus lendsa sehingga sinar-sinar yang mengenai mata adalah sejajar. Perbesaran lup untuk mata tidak berakomodasi adalah

                                          =

2.Menghitung jarak titik fokus suatu Lup

Titik fokus suatu lup menentukan perbesaran yang dihasilkan, oleh karena itu titik fokusnya adalah besaran yang perlu diketahui (lihat juga dibawah). Dalam penggunaan sehari-hari jarak  titik fokus dari sebuah lup dapat ditentukan dengan percobaan sederhana cahaya dapat dikumpulkan di satu titik yang berjarak tertentu dari lensa lup. Apabila cahaya mencapai tingkat energi yang tinggi maka kertas, serpih kayu, atau lainnya dapat terbakar ketika diletakkan di bawah lup tersebut. Dalam hal ini cahaya dikumpulkan di sebuah titik yang disebut titik fokus atau yang sifatnya maya atau semu bukan nyata atau di belakang lensa tersebut.

Metode lain yang lebih nyata untuk menentukan jarak titik fokus atau disebut juga Autoklimasi dapat menggunakan:

a.)   persamaan gambar Newtonschen (juga dapat diturunkan dari persamaan lensa)

b.)   Metode Bessel

c.)    Metode Abbe

Pembesaran

 

       V  =Perbesaran angular

       =Sudut pandang tanpa Lup

        =Sudut pandang dengan Lup

       s₀  = Jarak pandang normal

       O= Besar objek

       f  =Titik fokus

3.PERISKOP

   Periskop adalah alat optik yang dipasang pada kapal selam yang digunakan untuk melihat benda-benda dipermukaan laut ketika kapal selam berada dibawah permukaan air

BAGIAN-BAGIAN PERISKOP

a). Satu lensa cembung sebagai lensa objektif.

b). Dua buah cermin prisma siku-siku sama kaki.

c). Satu lensa cembung sebagai lensa okuler.

Dan periskop adalah alat  optik yang membantu mengamati benda yang jaraknya jauh agar tampak lebih dekat.

CARA KERJA PERISKOP

Cahaya yang masuk sejajar lewat ujung atas mengenai  cermin,oleh cermin dipantulkan 45 derajat ke cermin bawah yang juga membentuk 45 derajat.kemudian sinar sejajar itu dipantulkan lagi ke mata si penglihat sehingga ia dapat melihat benda-benda yang ada di ujung atas.

KESIMPULAN

1.LUP

    A. Perbesaran Lup untuk mata berakomodasi pada jarak x :

 =  +

B.Perbesaran Lup untuk mata berakomodasi maksimum :

C.Perbesaran Lup untuk mata tidak berakomodasi :

 =

2.PERISKOP

Periskop adalah alat  optik yang membantu mengamati benda yang jaraknya jauh agar tampak lebih dekat.yang biasanya digunakan pada kapal selam dll.

CARA KERJA PERISKOP :

Cahaya yang masuk sejajar lewat ujung atas mengenai  cermin,oleh cermin dipantulkan 45 derajat ke cermin bawah yang juga membentuk 45 derajat.kemudian sinar sejajar itu dipantulkan lagi ke mata si penglihat sehingga ia dapat melihat benda-benda yang ada di ujung atas.

                                  CONTOH SOAL

1.    Suatu lup dengan perbesaran 12 kali, diletakkan pada jarak 4 cm dari sebuah perangko.

Jarak titik dekat mata 25 cm.

a.    Dimanakah letak bayangan perangko?

b.    Bagaimana sifat bayangan tersebut?

2.    Sebuah lup memiliki lensa berkuatan 25 dioptri. Seorang pengamat dengan titik dekat 30 cm menggunakan lup tersebut.  Dimanakah letak benda dan berapa perbesarannya untuk keadaan:

a.    Mata berakomodasi maksimum?

b.    Mata berakomodasi pada jarak 20cm?

c.    Mata tidak berakomodasi?

d.    Mata tidak berakomodasi, tetapi titik jauh pengamat adalah 2m?

3.    Seseorang kolektor perangko sedang mengamati sebuah koleksi perangko unik dengan menggunakan lup. Titik dekat kolektor adalah 20cm.

a.    Tentukan kuat lensa dari lup yang memiliki perbesaran 8,5 jika bayangan perangko diletakkan pada titik dekat mata!

b.    Tentukan perbesaran angular jika bayangan perangko adalah 50cm dari matanya!

4.    Berapakah perbesaran angular lup yang berjarak fokus 10 cm dengan mata berakomodasi minimum yang dilakukan oleh mata normal?

5.    Sebuah lup memiliki kekuatan 12,5 dioptri. Tentukan perbesaran bayangan untuk mata berakomodasi maksimum.

6.    Sebuah lup memiliki jarak fokus 5 cm, dipakai melihat sebuah benda kecil yang berjarak 5 cm dari lup. Perbesaran angular lup itu adalah..

a.    2 kali

b.    4 kali

c.    4  kali

d.    5 kali

e.    6 kali                                                                        (UMPTN Tahun 1989 Rayon A)

7.    Seorang petugas pemilu mengamati keaslian kartu suara dengan menggunakan lup berkuatan 10 dioptri. Apabila orang memiliki titik dekat mata 30 cm dan ingin memperoleh perbesaran angular maksimum, maka kartu suara ditempatkan di depan lup pada jarak...

a.    5,5 cm

b.    6,5 cm

c.    7,5 cm

d.    8,5 cm

e.    9,5 cm                                                                                                (SPMB 2002)

8.    Seseorang yang mempunyai titik dekat 25 cm, ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan terjadinya perbesaran sebesar 5 kali. Jarak fokus yang harus digunakan adalah...

a.    6,25

b.    10

c.    15

d.    20

e.    25                                                                                                     (UMPTN 2001)

9.    Seseorang yang titik dekatnya 30 cm melihat (benda menggunakan kaca pembesar) mata menempel pada kaca pembasar sehingga bayangan yang dilihat besarnya 5 kali besar benda. Jika orang tersebut melihat denk fokus berakomodasi maksimum, maka jarak fokus kaca pembesar itu adalah... cm

a.    5

b.    7,5

c.    10

d.    12

e.    15

10. Seorang tukang servis jam memiliki titik dekat 20 cm, menggunakan lup yang berjarak fokus 10 cm. Besar pembesaran bayangan dengan tanda berakomodasi adalah.......

a.    2 kali

b.    1 kali

c.    3 kali

d.    5 kali

e.    6 kali

PEMBAHASAN SOAL

1.    a. Jarak titik dekat mata  = 25 cm

    Perbesaran lup = 12 kali

    M =

    12 =

    f =

    Letak benda s = 4cm

    Letak bayangan :

    s' =  =  =  cm = 4,35 cm

c.    Sifat bayangan adalah maya, tegak, diperbesar, dan di depan lup

2.    Kuat lensa P = 25 dioptri

Jarak kuat lensa adalah

f =  =  m =  x 100 cm

                   = 4 cm

Jarak titik dekat mata  = 30 cm

a.    Untuk mata berakomodasi maksimum, bayangan dari lensa harus terletak di depan lensa sejauh titik dekat mata pengamat. Jadi, s' =  = -30 cm ( tanda negatif menunjukkan bayangan di depan lensa adalah maya). Letak benda s dihitung dengan rumus lensa tipis.

S =  =  = 3,53 cm

Jadi, benda diletakkan pada jarak 3,53 cm di depan lup.

Perbesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum adalah

 =  + 1

      =

b.    bayangan s' adalah

s =    

jadi, benda diletakkan pada jarak 3,33cm di depan lup.

Perbesaran lup  untuk mata berakomodasi pada jarak x adalah

 =  +

      = +

       = 7,5 + 1,5 = 9

c.    Untuk mata tidak berakomodasi dan titik jauh pengamat ada di tak terhingga maka benda harus terletak di titik fokus di depan lensa. Jadi, jarak s adalah

s = f = 4 cm

 Perbesaran lup untuk mata tidak merakomodasi adalah dan titik jauh pengamat di tak berhingga dapat dihitung dari persamaan

 =

        = 7,5

d.    Untuk mata tidak berakomodasi dan titik jauh pengamat adalah 2m (bukan di tak hingga), maka bayangan lensa harus terletak di depan lensa pada jarak titik jauh pengamat . Jadi,

s' =  -titik jauh = - 2m = -200cm.

Letak benda s dihitung dengan rumus lensa tipis.

As =  =

      =3,92 cm

Jadi, benda diletakkan pada jarak 3,92 cm di depan lensa.

Perbesaran lensa menggunakan persamaan

 

        =  = 7,65

3.    Titik dekat mata  = 30 cm

a.    Perbesaran M = 8,5. Ketika bayangan perangko terletak pada titik dekat mata, maka perbesarannya berdasarkan mata berakomodasi maksimum.

M   =  + 1

8,5 =  + 1

8,5 – 1 =

 = 7,5

 

     =  4 cm

Kuat lensa P adalah

P =

   =

    = 25 dioptri

b.    Ketika bayangan perangko berada pada jarak x = 50 cm, maka perbesarannya adalah

 =  +