Lup dan kamera merupakan salah satu bentuk alat optik di sekitar kita. Kedua alat optik ini menggunakan prinsip cahaya agar dapat bekerja. Keduanya disusun oleh lensa yang berfungsi sebagai pembentuk bayangan untuk kemudian dilihat oleh mata.
Nah, untuk mengetahui lup dan kamera ini, silahkan simak ulasannya berikut ini.
A. Lup atau Kaca Pembesar
Lup terdiri dari satu buah lensa cembung sebagai tempat pembentuk bayangan. Lup berfungsi untuk melihat benda yang ukurannya kecil sehingga terlihat jelas dan lebih besar. Untuk melihat benda menggunakan lup, mata bisa dalam kondisi berakomodasi ataupun tidak berakomodasi.
Mata sebenarnya tetap dapat melihat jelas suatu benda yang jaraknya dekat dengan titik dekat pengamat (S = Sn). Jika diletakkan pada jarak ini, maka mata akan melihat benda menggunakan sudut pandang α. Apabila sudut pandang mata membesar, misal β, maka mata akan berakomodasi maksimum.
Baca juga: Mata dan kacamata
1. Menghitung Perbesaran Bayangan pada Lup
Jika mata yang digunakan untuk melihat masih berfungsi normal serta berakomodasi maksimum, maka bayangan akan terbentuk di jarak baca normal atau Sn yakni 25 cm. Lup dapat digunakan untuk melihat perbesaran bayangan dengan rumus berikut ini:
M = s’/s
Nilai s’ adalah 25 cm sehingga nilai perbesaran dari lup menjadi:
M = 25/s
Persamaan lup sama dengan persamaan pada lensa cembung karena lup tersusun dari satu buah lensa cembung. Persamaan lensa cembung dituliskan seperti di bawah ini:
f = 1/s + 1/s’ atau bisa juga dituliskan menjadi 1/s = 1/f – 1/s’
Sehingga rumus perbesaran bayangan pada lup (M) bisa dituliskan menjadi:
M = 25/s
M = 25 x (1/s)
M = 25 x (1/f – 1/s’)
M = 25/f – 25/s’
2. Perbesaran Bayangan pada Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum
Apabila mata berakomodasi secara maksimum, maka s’ sama dengan -25 cm. Tanda minus menunjukkan bahwa bayangan jatuh di depan lensa lup. Untuk mata yang berakomodasi maksimum, maka nilai perbesaran lup dapat dituliskan menjadi:
M = 25/f – 25/s’
M = 25/f – 25/-25
M = 25/f + 1
Keterangan:
M: Perbesaran bayangan yang terbentuk
f: jarak fokus pada lup
Lup akan menghasilkan bayangan dengan sifat tidak nyata (maya), tegak serta diperbesar.
3. Menghitung Perbesaran Bayangan pada Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi
Apabila mata saat mengamati benda dengan menggunakan lup berakomodasi maksimum, maka mata akan merasa lebih cepat lelah. Sehingga, lebih disarankan untuk mengamati benda menggunakan lup dengan mata yang tidak berakomodasi atau dalam kondisi rileks (santai) agar tidak cepat lelah.
Jika ingin mengamati benda menggunakan mata dalam kondisi rileks atau tidak berakomodasi, maka benda yang diamati harus diletakkan di titik fokus lup (s sama dengan f). Pada mata yang tidak berakomodasi, maka bayangan benda yang terbentuk oleh lensa terjadi di jarak tak terhingga (s = ~).
Persamaan perbesaran bayangan pada lup untuk mata tidak berakomodasi adalah:
M = 25/f – 25/s’
M = 25/f – 25/~, apapun yang dibagi dengan tak terhingga (~) maka nilainya adalah 0 sehingga 25/~ = 0.
Maka:
M = 25/f
4. Contoh Soal Lup
Sebuah lup mempunyai fokus 10 cm dan digunakan untuk mengamati sebuah benda dengan panjang 3 mm. Berapakah panjang bayangan benda yang terbentuk apabila benda diamati menggunakan mata berakomodasi maksimum dan tak berakomodasi?
Jawab:
f = 10 cm
h = 3 mm = 0,3 cm
a. Panjang bayangan benda pada mata berakomodasi maksimum
M = 25/f + 1
M = 25/10 + 1 = 3,5 kali
M = h’/h
h’ = M x h = 3,5 x 0,3 cm = 1,05 cm
b. Panjang bayangan benda pada mata tak berakomodasi
M = 25/f = 25/10 = 2,5 kali
M = h’/h
h’ = M x h = 2,5 x 0,3 cm = 0,75 cm
Alat optik lup banyak digunakan oleh pedagang kain, tukang jam atau arloji, polisi, pedagang intan dan emas ataupun pekerjaan yang membutuhkan penglihatan sangat jeli karena harus melihat benda berukuran kecil lainnya.
B. Kamera
Banyak momen-momen penting atau gambar yang menarik diabadikan melalui kamera. Kamera merupakan salah satu alat optik yang bekerja untuk menghasilkan bayangan fotografi yang tercetak pada film negatif. Kamera tersusun dari beberapa bagian berbeda yang saling bekerja sama membentuk foto.
1. Bagian-Bagian Kamera
Ada empat bagian dasar yang membentuk sebuah kamera sebagai berikut:
a. Diafragma: Bagian kamera berupa lubang berukuran kecil yang berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk ke dalam kamera melalui lensa. Oleh karena itu, ukuran diafragma dapat diatur menggunakan pengatur diafragma.
b. Lensa cembung: Lensa cembung adalah bagian penting pada kamera yang bekerja untuk membentuk bayangan. Lensa akan membiaskan setiap cahaya yang masuk melalui lubang diafragma ke dalam kamera agar terbentuk bayangan yang sifatnya nyata, terbalik serta diperkecil.
c. Apertur: Apertur atau pengatur diafragma merupakan bagian pada kamera yang berfungsi untuk mengatur ukuran besar dan kecilnya lubang diafragma
d. Pelat film: Pelat film seperti retina pada mata yang berfungsi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan. Pada pelat film akan terbentuk gambar negatif. Gambar negatif adalah gambar yang warnanya tidak sama dengan gambar aslinya dan bersifat tembus cahaya.
e. Shutter: Shutter merupakan bagian kamera untuk mengatur jarak lensa ke benda
2. Mengambil Gambar Benda dengan Kamera
Saat mengambil gambar menggunakan kamera, maka seorang fotografer akan mengatur jarak lensa dengan cara menggeser maju dan mundur agar menghasilkan bayangan paling tajam dan jelas. Selanjutnya fotografer akan menekan tombol shutter untuk mengambil gambar.
Gambar yang diambil akan tercetak pada pelat film yang berupa pelat seluloid dengan lapisan gelatin di atasnya serta perak bromida. Film negatif dapat menghasilkan gambar asli atau gambar positif di kertas foto setelah dicuci.
Kertas foto sendiri merupakan kertas yang terdapat lapisan tipis kolodium dengan perak klorida di atasnya.
3. Cara Kerja Kamera
Seperti halnya alat-alat optik lainnya, kamera bekerja dengan cara menangkap cahaya yang masuk melalui lensa. Cahaya hanya boleh masuk melalui lubang lingkaran kecil atau diafragma pada kamera. Lubang diafragma ibarat jendela kamera menuju dunia luar.
Secara umum, prinsip kerja kamera meniru cara kerja mata manusia. Lubang diafragma mirip dengan mata manusia saat dibuka dan ditutup untuk melewatkan cahaya masuk ke mata.
Saat akan mengambil gambar, maka seorang fotografer akan melihat objek melalui viewfinder. Selanjutnya kamera difokuskan supaya dapat diterima sensor cahaya yang kemudian memilah cahaya. Informasi terkait konsentrasi dari komponen cahaya selanjutnya diteruskan dan diterjemahkan menjadi informasi digital.
Lup merupakan salah satu alat optik yang sangat berguna dalam kehidupan begitu juga kamera. Memahami prinsip kerja dari lup dan kamera akan membantu Anda memahami lebih lanjut cara penggunaan dan manfaat keduanya di kehidupan sehari-hari.
Sumber:
Setya Nurachmandani. (2009). Buku Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Tri Widodo. (2009). Buku Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Sri Handayani dan Ari Damari. (2009). Buku Fisika 1 untuk SMA/MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
