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.

Β = 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

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 :

Perbesaran Lup Mata tak Berakomodasi

Demikianlah postingan tentang alat optik lup dan bagian-bagianya. untuk postingan selanjutnya penulis akan melanjutkan materi tentang alat optik kamera dan bagian-bagianya.