√Alat Optik Kamera ⊗ Full Pembahasanya

Pembahasan Soal MIPA , Baik dari segi perhitungan serta rumus singkatnya, sangatlah dibutuhkan untuk membantu dalam menyelesaikan permasalahan yang dihadapi oleh setiap siswa.Kebanyakan dari siswa itu kurang menyukainya karena mereka menganggapnya sangatlah rumit dan susah dengan berbagai rumus yang ada.

√Alat Optik Kamera ⊗ Full Pembahasanya

Dan jika kita lihat dari sisi yang positif, MIPA -Matemarika dan csnya jika kita nalar dari segi logika sebenarnya sangatlagh mudah. Dan kita tidak perlu menghapal rumusnya. Sebab pada dasarnya MIPA meruapakan ilmu pasti yang memang sudah di tentukan dan di golongkan solusi dari permasalahan yang ada,.

Trik Menyukai MIPA : kita jangan anggap MIPA itu pelajaran yang membosankan,dan susah, saat belajar MIPA kita hubungankan dengan dengan kehidupan sehari-hari, belajar MIPA bisa kita buat ke sebuah cerita yang menarik

Alat optik kamera

Bagian-bagian Kamera
 
Kamera sederhana terdiri dari lensa cembung, diafragma mata, shutter dan film.
Lensa cembung berfungsi membentuk bayangan nyata dan terbalik pada film. Berbeda dengan lensa mata yang mempunyai panjang fokus yang dapat berubah-ubah, lensa kamera mempunyai panjang fokus yang tidak dapat berubah. Lensa kamera merupakan lensa cembung, bukan lensa cekung, karena bayangan yang dihasilkan lensa cekung selalu bersifat maya. Sebaliknya bayangan yang dihasilkan lensa cembung bersifat nyata ketika jarak benda lebih besar dari panjang fokus. Bayangan nyata adalah bayangan yang benar-benar ada karenanya bayangan ini dapat terekam pada film. Sebaliknya bayangan maya adalah bayangan palsu sehingga bayangan tersebut tidak dapat terekam pada film. Posisi bayangan nyata dan terbalik yang dihasilkan oleh lensa cembung berhimpit dengan posisi film.

Diafragma atau “stop” adalah celah yang dapat diatur berbentuk lingkaran dengan diameter D yang berubah-ubah. Diafragma berfungsi mengendalikan jumlah cahaya yang mengenai film. Ukuran diameter bukaan bergantung pada ukuran lensa dan dinyatakan oleh bilangan-f atau f-stop. f-stop didefinisikan sebagai perbandingan panjang fokus lensa (f) terhadap diameter bukaan (D) : f-stop = f / D. Bila lensa mempunyai panjang fokus 100 mm dan diameter bukaan adalah 20 mm maka lensa tersebut mempunyai f-stop sebesar 100 mm / 20 mm = 5. Dalam hal ini, lensa diatur pada f/5. Jika lensa mempunyai panjang fokus 100 mm dan diameter bukaan adalah 25 mm maka lensa mempunyai f-stop sebesar 100 mm / 25 mm = 4. Dalam hal ini, lensa diatur pada f/4. Berdasarkan perhitungan ini disimpulkan semakin besar diameter bukaan, semakin kecil angka f-stop dan semakin banyak cahaya yang mengenai film. Angka f-stop terkecil (diameter bukaan terbesar) merupakan kelajuan lensa tersebut.

Shutter atau penutup juga berfungsi mengendalikan jumlah cahaya yang mengenai film. Lamanya selang waktu shutter terbuka mempengaruhi jumlah cahaya yang mengenai film karena ketika shutter terbuka, film juga terbuka dan dikenai cahaya. Kelajuan shutter disebut juga sebagai “waktu pencahayaan”. Kelajuan shutter berkaitan dengan selang waktu shutter terbuka karenanya kelajuan shutter dinyatakan dalam sekon. Kelajuan shutter bernilai antara beberapa sekon hingga sepersekian sekon. Semakin kecil selang waktu shutter terbuka, semakin cepat kelajuan shutter, semakin sedikit cahaya yang mengenai film. Kelajuan shutter yang cepat diperlukan ketika jumlah cahaya sedikit. Kelajuan shutter yang cepat juga diperlukan untuk menghilangkan kekaburan bayangan akibat gerakan kamera.

Film berfungsi merekam bayangan nyata yang dibentuk lensa kamera. Beberapa tahun lalu film masih digunakan pada kamera tetapi saat ini film sudah tidak digunakan lagi pada kamera. Saat ini bayangan yang dibentuk oleh lensa kamera direkam secara elektronik. Kamera yang merekam bayangan secara elektronik dinamakan kamera digital. Kamera yang merekam bayangan menggunakan film dinamakan kamera analog.
 
Pemfokusan Lensa dan Pembentukan Bayangan

Kualitas hasil pemotretan selain bergantung pada ukuran bukaan diafragma dan kelajuan shutter, juga dipengaruhi oleh pemfokusan. Sebelum diulas pemfokusan lensa kamera terlebih dahulu pahami penjelasan berikut. Pada topik lensa cembung dijelaskan bahwa jika jarak benda (s) sangat jauh dan dianggap tak berhingga, bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa cembung berhimpit dengan titik fokus lensa cembung. Jadi ketika jarak benda tak berhingga, jarak bayangan (s’) sama dengan panjang fokus (f). Pada topik bayangan lensa cembung dipelajari bahwa jika jarak benda semakin kecil maka jarak bayangan semakin besar dan ukuran bayangan juga semakin besar. Pada topik contoh soal lensa cembung nomor 2 dan 3 dipelajari bahwa jika panjang fokus lensa semakin besar maka jarak bayangan (s’) semakin besar dan ukuran bayangan juga semakin besar.

Pemfokusan lensa kamera berbeda dengan pemfokusan lensa mata. Pemfokusan lensa mata dilakukan dengan mengubah kelengkungan lensa mata (mengubah panjang fokus lensa mata) hingga bayangan jatuh tepat pada retina sehingga dihasilkan bayangan yang paling jelas. Jika kamera menggunakan lensa tunggal (bukan lensa zoom yang mempunyai banyak lensa) maka panjang fokus lensa tidak dapat diubah. Pemfokusan lensa kamera dilakukan dengan mengubah jarak bayangan (s’) hingga dihasilkan bayangan yang paling jelas.

Apabila jarak benda (s) sangat jauh atau tak berhingga maka jarak bayangan (s’) sama dengan panjang fokus (f). Bandingkan Gambar 1.

Apabila jarak benda lebih kecil dari tak berhingga maka jarak bayangan (s’) lebih besar dari panjang fokus (f). Semakin kecil jarak benda (s), semakin besar jarak bayangan (s’) dan semakin besar ukuran bayangan. Berdasarkan penjelasan ini disimpulkan apabila jarak antara benda dengan lensa semakin dekat maka jarak antara lensa dengan film harus diperbesar. Apabila jarak antara benda dengan lensa semakin jauh maka jarak antara lensa dengan film diperkecil. Bandingkan Gambar 2.

Pemfokusan lensa kamera juga perlu memperhatikan panjang fokus lensa kamera yang digunakan. Semakin besar panjang fokus lensa kamera, semakin besar jarak bayangan (s’). Lensa yang mempunyai panjang fokus lebih besar juga menghasilkan bayangan yang lebih besar. Jika kita ingin memperoleh gambar yang jelas sedangkan jarak benda jauh maka gunakan saja lensa yang mempunyai panjang fokus besar. Lensa yang mempunyai panjang fokus besar biasanya lebih pipih atau kurang lengkung.

Ebook Alat Optik 248.70 KB

(Ukuran kertas : F4, Jumlah halaman : 66)

Materi Pembelajaran :

1. Cermin Cekung
2. Cermin Cembung
3. Lensa Cekung
4. Lensa Cembung
5. Rabun Jauh
6. Rabun Dekat
7. Kacamata
8. Lensa Kontak
9. Lup
10. Mikroskop
11. Teleskop

Alat optik mikroskop

Pengertian Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk membantu mata melihat secara jelas benda yang berukuran sangat kecil, di mana benda berukuran sangat kecil tersebut sulit dilihat secara langsung menggunakan mata atau lup.

Terdapat dua jenis mikroskop yakni mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Tulisan ini membahas mikroskop cahaya dan cara kerjanya berkaitan dengan topik optika geometri meliputi pembiasan cahaya, pembentukan bayangan dan perbesaran bayangan suatu benda menggunakan lensa.

Sebelum mempelajari tulisan ini, alangkah baiknya anda pelajari terlebih dahulu ulasan mengenai lup atau kaca pembesar agar anda lebih mudah dan lebih cepat memahami tulisan ini.

Cara Kerja Mikroskop

Mikroskop cahaya sederhana terdiri dari dua lensa cembung. Lensa cembung yang mempunyai jarak lebih dekat dengan benda atau obyek yang diamati, dinamakan lensa obyektif. Lensa cembung yang mempunyai jarak lebih dekat dengan mata pengamat, dinamakan lensa okuler atau lensa mata.

Benda berukuran sangat kecil karenanya walaupun diamati dari titik dekat mata normal berjarak 25 cm, sudut yang terbentuk antara mata dan benda sangat kecil. Karenanya lensa obyektif berfungsi memperbesar bayangan benda dan memperbesar sudut antara mata dengan bayangan benda. Bayangan yang dihasilkan lensa obyektif harus bersifat nyata agar dapat dilihat melalui lensa okuler. Seperti ulasan pada topik bayangan lensa cembung, agar bayangan yang dihasilkan lensa cembung bersifat nyata maka jarak benda (s) harus lebih besar dari panjang fokus. Demikian juga agar bayangan lebih besar dari benda maka jarak benda harus berada di dekat titik fokus lensa obyektif.

Bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif bersifat nyata sehingga bayangan tersebut dapat dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Fungsi lensa okuler adalah memperbesar bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif menjadi lebih besar. Lensa okuler merupakan lensa cembung karenanya sebagaimana telah dijelaskan pada topik bayangan lensa cembung, agar bayangan yang dihasilkan oleh lensa okuler sangat besar dan tegak maka bayangan tersebut harus bersifat maya.

Perbesaran Total Mikroskop

Apakah ukuran bayangan benda yang dilihat melalui mikroskop lebih besar ketika diamati oleh mata berakomodasi minimum atau mata berakomodasi maksimum ? Manakah yang sebaiknya digunakan sebagai lensa obyektif dan okuler, lensa cembung yang mempunyai panjang fokus besar atau lensa cembung yang mempunyai panjang fokus kecil ? Pertanyaan-pertanyaan ini dapat dijawab setelah anda mempelajari rumus mikroskop.

Ebook Alat Optik 248.70 KB

(Ukuran kertas : F4, Jumlah halaman : 66)

Materi Pembelajaran :

1. Cermin Cekung
2. Cermin Cembung
3. Lensa Cekung
4. Lensa Cembung
5. Rabun Jauh
6. Rabun Dekat
7. Kacamata
8. Lensa Kontak
9. Lup
10. Mikroskop
11. Teleskop

Arus listrik

Pengertian arus listrik

Di dalam konduktor seperti tembaga terdapat elektron-elektron yang bergerak bebas secara acak dengan laju tinggi tetapi tidak melepaskan diri dari logam tersebut. Elektron yang dapat bergerak bebas dinamakan elektron bebas. Walaupun elektron-elektron bergerak bebas ke segala arah tetapi tidak ada aliran total elektron-elektron menuju arah tertentu. Kondisi ini terjadi ketika tidak ada beda potensial di antara kedua ujung kawat tembaga.

Ketika kawat dihubungkan dengan sumber listrik maka timbul beda potensial di antara kedua ujung kawat tembaga sehingga memunculkan medan listrik di dalam kawat tembaga. Adanya medan listrik menyebabkan elektron-elektron bebas mengalami gaya listrik F = q E = e E, di mana F = gaya listrik, e = muatan elektron, E = medan listrik. Gaya listrik menyebabkan semua elektron yang sedang bergerak bebas mengalami percepatan bersama yang arahnya sama dengan gaya listrik.

Elektron-elektron bebas yang bergerak bersama ini berada di antara atom-atom yang diam dalam kawat tembaga sehingga semua elekton bertumbukkan dengan atom-atom tersebut. Adanya tumbukan menyebabkan arah gerak elektron bebas berubah. Semua elektron ini selalu mengalami gaya listrik sehingga semua elektron kembali dipercepat ke arah yang sama dengan arah gaya listrik. Setelah bergerak sesaat, elektron-elektron bebas kembali bertumbukan dengan atom-atom dalam kawat tembaga. Tetapi elektron-elektron bebas selalu mengalami gaya listrik sehingga semua elektron kembali dipercepat. Jadi selain bergerak acak ke berbagai arah, semua elektron bebas juga bersama-sama bergerak perlahan searah gaya listrik dan berlawanan arah dengan medan listrik. Arah medan listrik dari potensial listrik tinggi ke potensial listrik rendah, sedangkan elektron bergerak dari potensial rendah ke potensial tinggi. Gerak acak masing-masing elektron bebas mempunyai kelajuan sangat cepat sedangkan gerak bersama elektron-elektron bebas searah gaya listrik mempunyai kelajuan sangat lambat. Gerak bersama elektron-elektron bebas searah gaya listrik ini disebut juga sebagai kelajuan hanyut.

Arus listrik didefinisikan sebagai aliran muatan listrik melewati suatu penampang konduktor selama selang waktu tertentu. Sesuai dengan kesepakatan, arah arus listrik sama dengan arah gerak muatan positif. Kesepakatan ini dibuat sebelum diketahui bahwa yang sesungguhnya bergerak dalam konduktor adalah elektron-elektron bebas bermuatan listrik negatif. Arah gerakan elektron pada konduktor berlawanan dengan arah arus listrik. Jadi bila dibahas arus yang mengalir pada konduktor maka yang dimaksud adalah aliran muatan positif, yang disebut juga sebagai arus konvensional karena merupakan hasil kesepakatan.

Rumus arus listrik

Secara matematis, arus listrik dinyatakan dengan persamaan :
I = ΔQ / Δt
Keterangan rumus : I = arus listrik, ΔQ = jumlah muatan listrik, Δt = selang waktu.

Satuan arus listrik

Satuan muatan listrik adalah Coulomb, satuan waktu adalah sekon, sehingga satuan arus listrik adalah Coulomb/sekon. Coulomb/sekon disebut juga sebagai Ampere, nama fisikawan Perancis, Andre Marie Ampere (1775-1836). 1 Ampere = 1 Coulomb / sekon (1 A = 1 C/s). Dengan kata lain, arus listrik sebesar 1 Ampere sama dengan muatan listrik sebanyak 1 Coulomb yang melewati suatu luas penampang kawat selama 1 sekon. Selain dinyatakan dalam Ampere, arus listrik juga dinyatakan dalam miliampere (1 mA = 10-3 A), mikroampere (1 μA = 10-6 A), nanoampere (1 nA = 10-9 A) atau pikoampere (1 pA = 10-12 A).

Contoh soal 1 :
Arus sebesar 2 Ampere mengalir melalui kawat selama 8 sekon. Tentukan besar muatan yang melewati suatu titik dan banyaknya elektron pada muatan tersebut!
Pembahasan
Diketahui :
Arus listrik (I) = 1 Ampere
Selang waktu (t) = 2 sekon
Ditanya : muatan (Q) dan jumlah elektron (e)
Jawab :
Rumus arus listrik :
I = Q/t
Keterangan rumus : I = arus listrik, Q = muatan listrik, t = selang waktu
Muatan listrik :
Q = I t = (2 Ampere)(8 sekon) = 16 Coulomb.

Muatan satu elektron adalah 1,6 x 10-19 Coulomb sehingga muatan 16 Coulomb mempunyai elektron sebanyak 16 C / 1,6 x 10-19 Coulomb = 10 x 1019 elektron.

Arus listrik, kelajuan hanyut dan kerapatan arus

Tinjau muatan positif yang sedang bergerak ke kanan dengan kelajuan hanyut v searah medan listrik E pada sebuah konduktor yang mempunyai luas penampang A. Muatan positif bergerak sejauh s = v t selama selang waktu t.

Jika jumlah partikel bermuatan per volume (kerapatan partikel bermuatan) adalah n dan volume konduktor adalah A s = A v t, maka banyaknya partikel bermuatan yang berada di dalam volume konduktor tersebut adalah n A v t. Apabila setiap partikel bermuatan mempunyai muatan sebesar q maka jumlah muatan yang melewati ujung konduktor selama selang waktu t adalah Q = n q A v t. Jadi arus listrik yang mengalir melalui ujung konduktor adalah I = Q/t = n q A v. Sedangkan kerapatan arus atau arus per luas penampang A adalah J = I/A = n q v. Dapat disimpulkan bahwa arus yang mengalir dalam konduktor merupakan hasil perkalian kerapatan partikel bermuatan (n), besar muatan masing-masing partikel (q), luas panampang konduktor (A) dan kelajuan hanyut partikel bermuatan (v).

Pelajari contoh soal berikut ini untuk memahami perbedaan kelajuan masing-masing partikel bermuatan dengan kelajuan hanyut semua partikel bermuatan.

Contoh soal 2 :
Arus konstan 10 Ampere mengalir di dalam kawat tembaga dengan luas penampang 3 x 10-6 m2. Kerapatan elektron bebas adalah 8,4 x 1028 elektron/m3. Tentukan kelajuan hanyut elektron bebas!
Pembahasan
Diketahui :
Arus listrik (I) = 10 Ampere
Luas penampang kawat (A) = 3 x 10-6 m2
Kerapatan elektron bebas (n) = 8,4 x 1028 m-3
Muatan elektron (q) = 1,6 x 10-19 C
Ditanya : Kelajuan hanyut elektron bebas (v)
Jawab :
Kelajuan elektron dihitung menggunakan rumus yang telah diturunkan sebelumnya :

Keterangan : I = arus listrik, n = kerapatan partikel bermuatan = kerapatan elektron bebas, q = muatan satu elektron, A = luas penampang konduktor, v = kelajuan hanyut elektron

Kelajuan hanyut elektron adalah 0,248 x 10-3 meter/sekon = 0,248 milimeter/sekon.

Elektron-elektron bebas bergerak bersama-sama di dalam kawat dengan kelajuan sebesar 0,248 milimeter per detik. Dengan kata lain, setiap satu detik semua elektron bebas bergerak sejauh 0,248 milimeter. Ini merupakan kelajuan yang sangat lambat. Jika gerakan elektron-elektron bebas sangat lambat, mengapa lampu listrik langsung menyala setelah sakelar dinyalakan ?

Untuk memahami hal ini, diumpakan aliran elektron pada konduktor seperti aliran air di dalam selang. Jika di dalam selang telah terisi air maka jika salah ujung selang dihubungkan dengan kran, air langsung mengalir keluar dari salah satu ujung selang lainnya. Demikian juga telah ada elektron-elektron bebas pada kawat tembaga dan kawat bola lampu. Ketika sakelar dinyalakan, timbul medan listrik dengan kelajuan mendekati kelajuan cahaya (kelajuan cahaya = 3 x 108 meter/sekon), yang menyebabkan elektron-elektron bebas mulai bergerak bersama-sama pada saat itu juga. Sudah ada elektron-elektron bebas pada kawat bola lampu sehingga lampu menyala pada saat itu juga.

Tweet

Subscribe to receive free email updates: