Gabungan
dua buah lensa positip dapat berfungsi sebagai mikroskop. Berkas sinar
diperoleh dengan cara pemantulan sekaligus pengumpulan (menggunakan cermin
cekung) cahaya matahari atau lampu. Dikarenakan maksud dan tujuan penggunaan
mikroskop adalah untuk melihat benda yang sangat kecil ukurannya, maka hal
tersebut dapat tercapai dengan cara memperbesar bayangan benda berlipat ganda
ratusan bahkan ribuan kali dibanding ukuran benda tersebut. Mikroskop merupakan salah satu materi yang
sering menyita waktu dalam pengerjaan soal UN.Sebenarnya soal ini tergolong
mudah jika dibandingkan dengan soal-soal yang lain namun yang menjadi catatan
adalah soalnya bikin ribet. Karena perbesaran mikroskop merupakan soal yang
paling sering muncul dalam UN Fisika atau IPA.
Contoh
Soal:
Perhatikan diagram pembentukan bayangan pada mikroskop berikut:
Jika jarak benda terhadap lensa objektif adalah
1,1 cm, jarak fokus objektif adalah 1 cm, dan jarak fokus lensa okuler adalah 5
cm maka berapakah perbesaran mikroskop tersebut?
A. 25 kali B. 30 kali C. 40 kali D. 50 kali E. 55 kali Pembahasan: Untuk mengerjakan soal seperti ini kita ingat pola perbesaran (M) mikroskop adalah: M total = M objektif X M okuler
Tahap 1:M objektif dapat diselesaikan dengan:
Tahap 2:
M okuler dapat diselesaikan dengan cara berikut: 1. Lihat apakah lensa okuler mengalami perbesaran dengan akomodasi atau tidak.
Apabila tidak terdapat
keterangan di soal mengenai berakomodasi atau tidak, lihat pola bayangannya.
Jika bayangan dari lensa objektif atau benda bagi lensa okuler terletak di
fokus okuler (hal ini seperti terjadi
pada soal di atas, yaitu bayangan lensa objektif jatuh tepat di fokus lensa
okuler) maka itu menandakan
benda tidak berakomodasi.
2. Perbedaan rumusan M
akomodasi dengan tidak akomodasi adalah:
Sehingga pada soal
tersebut karena tidak terjadi akomodasi maka:
Tahap 3:
Kalikan hasil M
objektif dengan M okuler:
M total = 10 X 5 = 50
kali
Jawaban: D
Sealin itu fungsi mikroskop mirip dengan lup, yakni untuk melihat objek-objek kecil. Akan tetapi, mikroskop dapat digunakan untuk melihat objek yang jauh lebih kecil lagi karena perbesaran yang dihasilkannya lebih berlipat ganda dibandingkan dengan lup. Pada mikroskop, objek yang akan diamati harus diletakkan di depan lensa objektif pada jarak antara fob dan 2fob sehingga bayangannya akan terbentuk pada jarak lebih besar dari 2fob di belakang lensa objektif dengan sifat nyata dan terbalik. Bayangan pada lensa objektif dipandang sebagai objek oleh lensa okuler dan terbentuklah bayangan pada lensa okuler. Agar bayangan pada lensa okuler dapat dilihat atau diamati oleh mata, bayangan ini harus berada di depan lensa okuler dan bersifat maya. Hal ini dapat terjadi jika bayangan pada lensa objektif jatuh pada jarak kurang dari fok dari lensa okuler. Proses terbentuknya bayangan pada mikroskop, seperti yang diperlihatkan pada Gambar 11. Pada Gambar 11 terlihat bahwa bayangan akhir yang dibentuk oleh mikroskop bersifat maya, terbalik, dan diperbesar.
(1-10)
dengan :
d = panjang mikroskop,
S'ob = jarak bayangan lensa objektif ke lensa
objektif, dan
Sok = jarak bayangan objektif ke lensa okuler.
Perbesaran total yang dihasilkan mikroskop merupakan perkalian
antara perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif dan perbesaran sudut yang
dihasilkan oleh lensa okuler. Secara matematis, perbesaran total yang
dihasilkan mikroskop ditulis sebagai berikut.
(1-11)
dengan :
M = perbesaran total yang dihasilkan mikroskop,
Mob = perbesaran yang dihasilkan lensa objektif,
dan
Mok = perbesaran sudut yang dihasilkan lensa
okuler.
Perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif memenuhi :
(1-12)
sedangkan perbesaran sudut yang dihasilkan lensa okuler mirip
dengan perbesaran sudut lup, yakni, untuk pengamatan tanpa akomodasi :
(1-15)
dan untuk pengamatan dengan berakomodasi maksimum :
(1-14)
dengan fok = panjang fokus lensa okuler.
Contoh Soal 5 :
Sebuah mikroskop memiliki panjang tabung 21,4 cm, fokus objektif 4
mm, fokus okuler 5 mm. Untuk mendapatkan bayangan yang jelas dengan mata tanpa
akomodasi maka terhadap objektif benda harus berada pada jarak ... cm.
a. 40
b. 41,4
c. 42,4
d. 44,4
e. 46,4
Kunci Jawaban :
Diketahui:
Fok = 5 mm,
Fob = 4 mm, dan
l = 21,4 cm.
Perbesaran bayangan bagi lensa okuler untuk mata berakomodasi
adalah :
dengan PP = punctum pro imum, yakni titik dekat mata = 25 cm.
Benda harus berjarak 25 cm dari okuler dan (25+21,4) cm = 46,4 cm.
Jawab: e
Contoh Soal 6 :
Sebuah mikroskop memiliki jarak fokus lensa
objektif dan lensa okuler masingmasing 10 mm dan 5 cm. Sebuah benda ditempatkan
11 mm di depan lensa objektif. Tentukan perbesaran mikroskop pada pengamatan:
(a) tanpa akomodasi, (b) berakomodasi maksimum, dan (c) berakomodasi pada jarak
50 cm.
Kunci Jawaban :
Diketahui: fob = 10 mm, fok =
5 cm, Sob = 11 mm, dan Sn = 25 cm
Jarak bayangan oleh lensa objektif :
sehingga diperoleh S'ob = 110 mm. Dengan
demikian, perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif adalah:
Selanjutnya, perbesaran sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler
• pada pengamatan tanpa akomodasi
• pada pengamatan dengan berakomodasi maksimum
• pada pengamatan dengan berakomodasi pada jarak 50 cm,
yakni S'ok = 50 cm,
sehingga [lihat kembali Persamaan (1–7)]
Dengan demikian, perbesaran total mikroskop
(a) pada pengamatan tanpa akomodasi,
M = Mob × Mok = 10 × 5 = 50 kali
(b) pada pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum,
M = Mob × Mok = 10 × 6 = 60 kali
(c) pada pengamatan dengan berakomodasi pada jarak 50 cm,
M = Mob
× Mok = 10 × 5,5 = 55 kali
|