Mikroskop dan Teropong | rumus, bumi dan bintang

Mikroskop dan teropong ada salah satu dari aplikasi alat-alat optik yang sering kita temui di laboratorium ataupun pusat penelitian ruang angkasa.

Mikroskop umumnya digunakan untuk melihat benda berukuran kecil atau renik di laboratorium biologi sementara teropong digunakan untuk melihat benda yang jauh.

Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang dapat membantu manusia untuk melihat benda berukuran kecil seperti sel, bakteri, amoeba, jaringan pada tumbuhan dan sebagainya. Mikroskop terdiri dari dua buah lensa positif dengan satu buah lensa okuler f_ok berada dekat dengan mata sementara lensa objektif f_obj di dekat benda.

Lensa okuler dibuat jauh lebih lemah dibanding lensa objektif karena ukuran fokus lensa okuler lebih panjang dari pada lensa objektif. Dengan lensa objektif yang lebih kuat dibandingkan lensa okuler, maka benda berukuran kecil yang diamati bisa tampak lebih besar serta leher mikroskop bisa dibuat lebih pendek.

Kaca preparat berfungsi sebagai tempat meletakkan benda yang diamati. Kaca preparat diletakkan tepat di depan lensa objektif. Tempat diletakkannya kaca preparat disebut sebagai ruang II lensa objektif.

f_obj < s < 2 f_obj

Bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif mikroskop adalah nyata, terbalik serta diperbesar. Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif mikroskop menjadi benda untuk lensa okuler. Agar bayangan yang terbentuk lebih jelas, maka lensa okuler dapat digeser dengan cara memutar tombol pengaturan lensa.

Terdapat cermin cekung di bawah tempat meletakkan kaca preparat untuk mengumpulkan cahaya. Cahaya yang dikumpulkan kemudian dipusatkan dan diarahkan ke objek. Untuk mengamati benda menggunakan mikroskop, mata bisa dalam kondisi tak berakomodasi ataupun berakomodasi maksimum.

1. Pembesaran Bayangan Mikroskop dengan Mata Akomodasi Maksimum

Lensa okuler pada mikroskop memiliki fungsi sebagai lup atau kaca pembesar. Jika mengamati bayangan di mikroskop menggunakan mata berakomodasi maksimum, maka bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif akan terletak di ruang I lensa okuler tepatnya di antara O_ok serta f_ok.

Dengan berada di ruang I lensa okuler, maka bayangan akhir yang dihasilkan oleh lensa okuler akan berada tepat di dekat mata pengamat. Perbesaran bayangan yang dibentuk oleh mata berakomodasi maksimum adalah:

M = M_obj x M_ok

dengan M pada lup untuk mata berakomodasi maksimum adalah M = sn/f + 1, maka:

M = s’_obj/s_obj x (s_n/s_ok + 1) atau bisa juga

M = s’_obj/s_obj x (25/f_ok + 1)

Sementara untuk panjang leher mikroskop atau tubus adalah: L = s’_obj + s_ok

2. Pembesaran Bayangan Mikroskop dengan Mata Tidak Berakomodasi

Terkadang, untuk mengamati suatu objek pada mikroskop, mata bisa dalam keadaan tidak berakomodasi. Jika ingin mengamati mikroskop dalam kondisi mata rileks, maka lensa okuler harus digeser agar bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif tepat jatuh di titik fokus lensa okuler.

Perbesaran bayangan yang terbentuk oleh mikroskop dengan mata tidak berakomodasi adalah:

M = M_obj x M_ok

dengan M pada lup untuk mata tidak berakomodasi adalah M = sn/f, maka perbesaran yang terjadi adalah:

M = s’_obj/s_obj x (s_n/f_ok) atau bisa juga

M = s’_obj/s_obj x (25/f_ok)

Untuk panjangleher mikroskop atau tubus adalah: L = s’_obj + f_ok

Keterangan:

s’_obj: jarak bayangan lensa objektif

s’_ok: jarak bayangan lensa okuler

s_obj: jarak dari lensa objektif

s_ok: jarak dari lensa okuler

f_ok: jarak fokus dari lensa okuler

f_obj: jarak fokus dari lensa objektif

M_obj: perbesaran bayangan oleh lensa objektif

M_ok: perbesaran bayangan oleh lensa okuler

M: perbesaran total mikroskop

L: panjang mikroskop (jarak tubus) adalah jarak mikroskop antara lensa okuler dan objektif

Teropong

Teropong juga dikenal sebagai teleskop umumnya ditemukan di planetarium untuk mengamati benda-benda angkasa. Seperti halnya mikroskop, teropong juga disusun dari dua buah lensa utama yakni lensa objektif dan lensa okuler.

Lensa objektif pada teropong adalah lenda yang terletak dekat dengan objek pengamatan sementara lensa okuler dekat dengan mata. Lensa okuler pada teropong berfungsi sebagai lup. Dilihat dari objek pengamatan, teropong dibagi ke dalam dua jenis yakni teropong medan atau bumi dan teropong bintang.

1. Teropong Bintang

Teropong bintang juga dikenal sebagai teropong astronomi. Teropong bintang dibedakan menjadi dua jenis dilihat dari jalannya sinar yakni teropong pantul dan bias. Teropong bias memiliki dua buah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa okuler dan objektif.

Lensa akan membiaskan cahaya yang masuk ke dalam teropong. Sementara pada teropong pantul, lensa akan memantulkan cahaya yang masuk ke dalamnya. Cahaya yang datang ke dalam teropong pantul akan dikumpulkan oleh cermin melengkung berukuran besar yang dipasang di dalam teropong.

Cahaya yang dikumpulkan kemudian dipantulkan menuju cermin lainnya yang berukuran lebih kecil hingga mencapai mata pengamat. Panjang teropong merupakan panjang yang terjadi antara dua buah lensa dan dirumuskan sebagai berikut:

d = f_ok + f_ob

Pengamatan pada teropong hanya menggunakan mata yang berakomodasi minimum saja atau tidak berakomodasi. Perbesaran bayangan yang terbentuk pada teropong bintang dengan mata berakomodasi minimum adalah:

M = f_ob x f_ok

2. Teropong Bumi

Teropong bumi merupakan teropong yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang berada jauh dari titik pengamatan namun masih di permukaan bumi. Desain teropong bumi hampir menyerupai desain teropong bintang.

Teropong bumi atau medan akan membentuk bayangan dengan sifat maya (tidak nyata), tegak serta diperbesar. Pada teropong bumi terpasang lensa pembalik yang berfungsi untuk menghasilkan bayangan tegak. Panjang teropong bumi adalah jarak dari lensa okuler dan objektif ditambah lensa pembalik.

Untuk mata tak berakomodasi, maka panjang teropong bumi dirumuskan sebagai:

d = f_ok + s_ob+ 4 f_p

Perbesaran bayangan yang terbentuk pada teropong bumi adalah perbesaran tanpa akomodasi atau akomodasi minimum dan perbesaran pada mata yang berakomodasi maksimum. Perbesaran yang terbentuk oleh mata tak berakomodasi dirumuskan sebagai berikut:

M = f_ob x f_ok atau M = f_ob/s_ok

Sementara pada mata yang berakomodasi maksimum, maka perbesaran bayangan yang terjadi dirumuskan sebagai:

M = f_ob/s_ok

Untuk panjang teropong bumi pada mata berakomodasi maksimum adalah:

d = f_ok + f_ob+ 4 f_p

Tidak semua teropong bumi memiliki lensa pembalik. Ada teropong bumi yang hanya terdiri dari dua lensa saja yaitu lensa cekung (okuler) dan lensa cembung (objektif). Lensa okuler atau lensa cekung pada teropong ini berfungsi selain sebagai lup namun juga sebagai pembalik bayangan yang terbentuk.

Perbesaran bayangan yang terbentuk adalah M = f_ob/f_ok

Ukuran panjang teropong bumi dirumuskan sebagai: L = f_ob – f_ok

Mikroskop dan teropong sama-sama merupakan alat optik yang digunakan untuk memperbesar bayangan benda yang sedang diamati. Keduanya menggunakan prinsip cahaya sebagaimana alat optik lainnya. Selain mikroskop dan teropong, masih ada banyak alat optik di sekitar kita yang bermanfaat.