Contoh soal alat optik kacamata

3 Contoh soal alat optik kacamata

1. Andaikan seorang temanmu menggunakan kacamata yang mempunyai lensa berkekuatan -2 dioptri. Lensa kacamata umumnya berjarak 2 cm dari mata.
(a) Kacamata temanmu mempunyai lensa cekung atau lensa cembung ?
(b) Berapa panjang fokus lensa tersebut ?
(c) Mata temanmu rabun jauh atau rabun dekat ? Jika rabun jauh, berapa jarak terjauh yang dilihat oleh mata ? Bila rabun dekat, berapa jarak terdekat yang dilihat oleh mata ?
Pembahasan
Diketahui :
Kekuatan lensa (P) = -2 dioptri
Jawab :
(a) Lensa cekung atau cembung ?
Kekuatan lensa bertanda negatif karenanya lensa yang digunakan adalah lensa negatif alias lensa cekung alias lensa divergen.

(b) Berapa panjang fokus lensa tersebut ?
P = 1/f
-2 = 1/f
f = 1/-2 = -0,5 meter = -50 cm
Panjang fokus lensa cekung adalah 50 cm.

(c) Temanmu rabun jauh atau rabun dekat ?
Jika lensa yang digunakan adalah lensa cekung maka mata temanmu rabun jauh. Jika rabun jauh, berapa jarak terjauh yang dilihat oleh mata temanmu ?

Titik jauh mata normal adalah tak berhingga, sedangkan temanmu menderita rabun jauh sehingga jarak terjauh yang dilihat oleh mata temanmu lebih kecil dari tak berhingga. Agar mata temanmu dapat melihat benda pada jarak tak berhingga sebagaimana mata normal, lensa kacamata harus membentuk bayangan benda pada jarak x cm di depan lensa. Bayangan berada di depan lensa kacamata karenanya bayangan tersebut tegak dan maya (bandingkan penjelasan pada topik bayangan lensa cekung). Karena bayangan bersifat maya maka jarak bayangan (s’) bertanda negatif. Demikian juga panjang fokus lensa bertanda negatif karena kacamata mempunyai lensa cekung.
-1/s’ = 1/f – 1/s
-1/s’ = -1/50 – 1/~ = -1/50 – 0
-1/s’ = -1/50
s’ = 50 cm
Jarak bayangan di depan lensa kacamata adalah 50 cm. Kacamata berjarak 2 cm di depan mata sehingga jarak bayangan di depan mata adalah 50 cm + 2 cm = 52 cm. 52 cm adalah jarak terjauh yang dapat dilihat oleh mata rabun jauh pada soal di atas. Jarak terjauh yang dapat dilihat oleh mata normal adalah tak berhingga.

BACA JUGA  Rumus asas Black

2. Andaikan pacarmu menggunakan kacamata yang mempunyai lensa berkekuatan 4 dioptri. Lensa kacamata umumnya berjarak 2 cm di depan mata.
(a) Kacamata pacarmu menggunakan lensa cekung atau lensa cembung ?
(b) Berapa panjang fokus lensa tersebut ?
(c) Pacarmu rabun jauh atau rabun dekat ? Jika rabun jauh, berapa jarak terjauh yang dapat dilihat oleh mata ? Apabila rabun dekat, berapa jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata ?
Pembahasan
Diketahui :
Kekuatan lensa (P) = 4 dioptri
Jawab :
(a) Lensa cekung atau cembung ?
Kekuatan lensa bertanda positif karenanya lensa yang digunakan adalah lensa positif alias lensa cembung alias lensa konvergen.

(b) Berapa panjang fokus lensa tersebut ?
P = 1/f
4 = 1/f
f = 1/4 = 0,25 meter = 25 cm
Panjang fokus lensa cembung adalah 25 cm.

(c) Temanmu rabun jauh atau rabun dekat ?
Jika lensa yang digunakan adalah lensa cembung maka mata pacarmu rabun dekat. Apabila rabun dekat, berapa jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata ?

Titik dekat mata normal adalah 25 cm. Agar mata pacarmu dapat melihat benda berjarak 25 cm sebagaimana mata normal, lensa kacamata harus membentuk bayangan pada jarak x cm di depan lensa. Lensa kacamata berjarak 2 cm di depan mata sehingga jarak benda di depan lensa adalah 25 cm – 2 cm = 23 cm. Bayangan berada di depan lensa kacamata sehingga bayangan tegak dan maya (bandingkan penjelasan pada topik bayangan lensa cembung). Bayangan bersifat maya karenanya jarak bayangan (s’) bertanda negatif.
-1/s’ = 1/f – 1/s
-1/s’ = 1/25 – 1/23 = 23/575 – 25/575 = -2/575
-s’ = 575/-2 = -287,5 cm = -2,875 meter
s’ = 287,5 cm = 2,875 meter
Jarak bayangan di depan lensa kacamata adalah 287,5 cm. Jarak bayangan di depan mata adalah 287,5 cm + 2 cm = 289,5 cm. 289,5 cm adalah jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata rabun dekat pada soal di atas. Jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata normal adalah 25 cm.

BACA JUGA  Contoh soal daya

3. Seseorang dapat membaca dengan jelas pada jarak paling dekat 50 cm. Agar ia dapat membaca dengan jelas pada jarak 30 cm, kekuatan lensa kacamata yang diperlukan adalah…

A. 1/3 dioptri

B. 2/3 dioptri

C. 3/4 dioptri

D. 4/3 dioptri

Pembahasan

Orang tersebut menderita rabun dekat, lensa yang digunakan untuk menormalkan mata rabun dekat adalah lensa cembung atau lensa konvergen atau lensa positif.

Agar benda yang diamati berjarak 30 cm di depan mata, lensa harus membentuk bayangan pada jarak 50 cm di depan mata. Bayangan berada di depan lensa karenanya bayangan tegak dan bersifat maya.

Diketahui :

Jarak benda (s) = 30 cm

Jarak bayangan (s’) = -50 cm (negatif karena bersifat maya)

BACA JUGA  Soal konversi satuan

Ditanya : Kekuatan lensa (P)

Jawab :

Panjang fokus (f) lensa :

1/f = 1/s + 1/s’

1/f = 1/30 + 1/-50

1/f = 5/150 – 3/150

1/f = 2/150

f = 150/2 = 75 cm = 0,75 meter = 75/100 meter

Panjang fokus bertanda positif artinya lensa yang digunakan adalah lensa cembung.

Kekuatan lensa :

P = 1/f

P = 1 : 75/100 = 1 x 100/75

P = 100/75 (bagi dengan 25)

P = 4/3 dioptri

Jawaban yang benar adalah D.

Soal Alat Optik Kaca Mata

1. Seseorang menggunakan kacamata berkekuatan -2,5 dioptri. Jika lensa kacmata umumnya berjarak 2 cm dari mata, tentukan :
(a) Apakah kacamata tersebut menggunakan lensa cembung atau cekung ?
(b) Berapa panjang fokus lensa kacamata tersebut ?
(c) Mata orang tersebut rabun jauh atau rabun dekat ? Jika rabun jauh, berapa jarak terjauh yang dapat dilihat oleh mata ? Bila rabun dekat, berapa jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata ?
Kunci jawaban :
a = lensa divergen = lensa negatif = lensa….
b = 40 cm
c = Rabub jauh. Jarak terjauh = 42 cm

2. Andaikan mantan pacarmu menggunakan kacamata berkekuatan 4,5 dioptri 🙂 . Apabila lensa kacamata umumnya berjarak 2 cm dari mata, tentukan :
(a) Apakah kacamata mantan pacarmu menggunakan lensa cekung atau cembung ?
(b) Berapa panjang fokus lensa kacamata tersebut ?
(c) Mantan pacarmu rabun jauh atau rabun dekat ? Jika rabun jauh, berapa jarak terjauh yang dapat dilihat ole mata ? Bila rabun dekat, berapa jarak terdekat yang dapat dilihat mata ?
Kunci jawaban :
a = lensa konvergen = lensa positif = lensa….
b = 22,2 cm
c = Rabun dekat. Jarak terdekat = 13,3 cm

 

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan Balasan

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

Eksplorasi konten lain dari Ilmu Pengetahuan

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca