نمونه سوالات ابزار نوری

12 Contoh soal Alat Optik

Cermin Cekung

1. Bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung dari sebuah benda setinggi h yang ditempatkan pada jarak lebih kecil dari f (f = jarak fokus cermin) bersifat …

A. maya, tegak, diperkecil

B. maya, tegak, diperbesar

C. nyata, tegak, diperkecil

D. nyata terbalik, diperbesar

E. nyata, terbalik, diperkecil

پمباهاسان

Berikut ini contoh pembentukan bayangan seusia dengan soal di atas. Berdasarkan gambar ini, sifat bayangan adalah maya, tegak dan diperbesar. Jawaban yang benar adalah B.

2. Jika benda diletakkan pada pertengahan di antara titik api dan permukaan cermin cekung, maka bayangan yang terbentuk :

(1) diperbesar dua kali

(2) tegak

(3) mempunyai jarak bayangan = jarak fokus

(4) maya

عبارت صحیح این است…

الف. ۱، ۲ و ۳

ب. ۱ و ۳

ج. ۱ و ۴

د. فقط ۴

ه. همه درست هستند

پمباهاسان

Andaikan jarak titik api atau panjang fokus (f) = 20 cm dan jarak benda (s) = 10 cm, seperti gambar di bawah.

الف) فاصله سایه

۱/f = ۱/s + ۱/s'

1/20 = 1/10 + 1/s’

1/20 – 1/10 = 1/s’

1/20 – 2/20 = 1/s’

-1/20 = 1/s’

s’ = -20 cm

Jarak bayangan bertanda negatif artinya bayangan bersifat maya. Bayangan maya karena tidak dilewati cahaya. Pada gambar ditandai dengan garis putus-putus.

ب) بزرگنمایی تصویر

M = -s'/s = -(-20)/10 = 20/10 = 2 برابر

Perbesaran bayangan bertanda positif artinya bayangan tegak. Bayangan diperbesar 2 kali.

Sifat bayangan berdasarkan gambar dan hasil perhitungan di atas adalah :

1. Diperbesar 2 kali

2. Tegak

3. Jarak bayangan = jarak fokus = 20 cm

4. Bersifat maya

پاسخ صحیح E است.

Cermin Cembung

3. Sebuah cermin cembung ditempatkan di tikungan jalan. Ketika terdapat benda yang jaraknya 2 m dari cermin, tinggi bayangan yang terbentuk 1/16 kali tinggi benda. Jarak fokus cermin adalah…

A. 2/15 m

B. 2/17 m

C. 5/8 m

D. 15/2 m

E. 17/2 m

پمباهاسان

معلوم است که:

فاصله جسم (ثانیه) = 2 متر

بزرگنمایی تصویر (M) = 1/16 برابر

پرسیده شد: Jarak fokus cermin cembung

جواب:

Terlebih dahulu hitung jarak bayangan (s’) :

Jarak bayangan adalah – 1/8 meter. Tanda negatif artinya bayangan tersebut bersifat maya.

Jarak fokus cermin cembung (f) :

Tanda negatif artinya fokus cermin cembung bersifat maya.

جواب صحیح الف است.

4. Bayangan yang terbentuk oleh cermin cembung dan sebuah benda yang tingginya h yang ditempatkan di depan cermin bersifat …

A. nyata, tegak, diperbesar

B. maya, tegak, diperbesar

C. nyata, tegak, diperkecil

D. nyata, terbalik, diperbesar

E. maya, tegak, diperkecil

پمباهاسان

Berdasarkan gambar di samping, sifat bayangan adalah maya, tegak, diperkecil.

پاسخ صحیح E است.

Lensa Cembung

5. Dari grafik lensa cembung di atas, perbesaran bayangan pada 1/s = 3 adalah …

الف. ۲۵ بار

ب. 2 بار

ج. ۴۰ بار

د. ۵۰ بار

ه. ۵۵ بار

پمباهاسان

معلوم است که:

1/s = 3 cm^-1, s = 1/3 cm

1/s’ = 1 cm^-1, s’ = 1/1 cm = 1 cm

پرسیده شد: بزرگنمایی تصویر (M)

جواب:

بزرگنمایی تصویر:

M = s’ : s

M = 1 cm : 1/3 cm

M = 1 cm x 3/1 cm

م = ۲.۵ برابر

جواب صحیح C است.

Lensa Cekung

6. Seberkas cahaya sejajar dijatuhkan pada sebuah lensa cekung. Pada lensa berkas cahaya tersebut mengalami…

A. pembiasan sehingga sinar menyebar

B. pemantulan sehingga sinar menyebar

C. pembiasan sehingga sinar mengumpul

D. pemantulan sehingga sinar mengumpul

E. pembiasan tetapi sinarnya tetap sejajar

پمباهاسان

Cermin dapat memantulkan cahaya sedangkan lensa dapat membiaskan cahaya.

Lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya sehingga disebut juga sebagai lensa divergen.

جواب صحیح الف است.

لوپ

7. Sebuah lensa berjarak fokus 5 cm digunakan sebagai lup. Jika mata normal menggunakan lup tersebut dengan berakomodasi maksimum, maka perbesaran anguler lup adalah …

الف. ۲۵ بار

ب. 4 بار

ج. ۴۰ بار

د. ۵۰ بار

ه. ۵۵ بار

پمباهاسان

معلوم است که:

Panjang fokus lensa (f) = 5 cm

نقطه نزدیک چشم طبیعی (N) = 25 سانتی‌متر

پرسیده شد: Perbesaran anguler lup

جواب:

Jika mata berakomodasi maksimum maka jarak bayangan yang dihasilkan oleh lup sama dengan titik dekat mata normal. Rumus perbesaran sudut lup ketika mata berakomodasi maksimum :

جواب صحیح D است.

Cacat Mata

8. Seseorang bermata hipermetropi supaya dapat melihat dengan normal harus menggunakan kacamata yang kuat lensanya +2 dioptri. Maka jarak terdekat yang dapat dilihat orang tersebut tanpa kacamata adalah …

الف. ۴ سانتی‌متر

ب. ۵ سانتی‌متر

ج. ۸ سانتی‌متر

d.60cm

E. 100 سانتی‌متر

پمباهاسان

معلوم است که:

Kuat lensa (P) = +2 dioptri

پرسیده شد: Jarak terdekat yang dapat dilihat orang tersebut tanpa kaca mata

جواب:

Lensa cekung atau cembung ?

توان عدسی مثبت است، بنابراین عدسی مورد استفاده یک عدسی مثبت، یا به عبارت دیگر یک عدسی محدب، یا به عبارت دیگر یک عدسی همگرا است.

Berapa panjang fokus lensa tersebut ?

P = 1/f

۲ = ۱/f

f = 1/ 2 = 0,5 meter = 50 cm

فاصله کانونی یک عدسی محدب ۲۵ سانتی‌متر است.

Rabun jauh atau rabun dekat ?

Jika lensa yang digunakan adalah lensa cembung maka rabun dekat.

Berapa jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata tanpa kacamata ?

Titik dekat mata normal adalah 25 cm. Agar mata dapat melihat benda pada jarak 25 cm sebagaimana mata normal, lensa harus membentuk bayangan pada jarak x cm di depan lensa. Bayangan berada di depan lensa cembung sehingga bayangan tegak dan maya. Bayangan bersifat maya karenanya jarak bayangan (s’) bertanda negatif.

۱/ثانیه- = ۱/عمق – ۱/ثانیه

-1/s’ = 1/50 – 1/25 = 1/50-2/50 = -1/50

-s’ = -50/1 = -50 cm = -0,50 meter

s' = 50 سانتی‌متر = 0,5 متر

Jarak terdekat yang dapat dilihat oleh mata penderita rabun dekat adalah 50 cm. Jarak terdekat untuk mata normal adalah 25 cm.

جواب صحیح C است.

عینک

9. Seorang penderita presbiopi memiliki titik dekat 50 cm, hendak membaca pada jarak baca normal, maka ia memerlukan kacamata berkekuatan …

A. -2 dioptri

B. -1/2 dioptri

C. + 1/2 dioptri

D. +2 dioptri

E. +4 dioptri

پمباهاسان

Titik dekat mata normal adalah 25 cm dan penderita memiliki titik dekat 50 cm. Jadi orang itu sulit melihat titik dekat alias rabun dekat. Rabun dekat dapat diatas menggunakan lensa cembung, sebagaimana ditunjukkan pada gambar di bawah.

Agar benda yang diamati berjarak 25 cm di depan mata, lensa harus membentuk bayangan pada jarak 50 cm di depan mata dan lensa. Bayangan harus berada di depan mata agar bisa dilihat sehingga bayangan tegak dan bersifat maya.

شناخته شده است :

فاصله جسم (ثانیه) = 25 سانتی‌متر

فاصله تصویر (s') = -50 سانتی‌متر (منفی است زیرا مجازی است)

پرسیده شد : Panjang fokus (f) kacamata dan kekuatan lensa (P)

جواب :

۱/f = ۱/s + ۱/s'

۱/f = ۱/۲۵ + ۱/-۵۰

۱/f = ۲/۵۰ – ۱/۵۰

۱/f = ۱/۵۰

f = 50/1 = 50 سانتی‌متر = 0,5 متر

فاصله کانونی مثبت به این معنی است که عدسی مورد استفاده، عدسی محدب است.

P = 1/f = 1/0,5 = +2 دیوپتر

Kekuatan atau daya lensa adalah +2 D. Tanda positif artinya lensa yang digunakan adalah lensa cembung.

جواب صحیح D است.

میکروسکوپ

10. Sebuah mikroskop mempunyai lensa obyektif dan okuler yang jarak fokusnya masing-masing 0,9 cm dan 5 cm. Seseorang memasang preparat 10 mm di depan lensa obyektif untuk diamati melalui lensa okuler tanpa akomodasi. Bila obyek preparat mempunyai panjang 0,5 mm dan jarak baca normal orang tersebut 25 cm, maka panjang obyek tersebut akan terlihat menjadi …

الف. 7,5 میلی‌متر

ب. 10 میلی‌متر

ج. ۱.۲ میلی‌متر

د. ۸۴ میلی‌متر

ه. ۲.۲ میلی‌متر

پمباهاسان

معلوم است که:

Jarak fokus lensa obyektif (f_ob) = 0,9 سانتی‌متر = 9 میلی‌متر

Jarak fokus lensa okuler (f_ok) = 5 سانتی‌متر = 50 میلی‌متر

فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob) = 10 میلی متر

Panjang benda (h) = 0,5 mm

Titik dekat mata normal (N) = 25 cm = 250 mm

پرسیده شد: Panjang bayangan (h’)

جواب:

Pengamatan tanpa akomodasi sama dengan pengamatan dengan akomodasi minimum, di mana mata rileks ketika mengamati bayangan yang berjarak tak berhingga.

Terlebih dahulu hitung jarak bayangan dari lensa obyektif. Lensa obyektif merupakan lensa cembung sehingga digunakan rumus lensa cembung :

1 / ثانیه_ob' = 1/f_ob – ۱/ثانیه_ob = ۱/۹ – ۱/۱۰ = ۱۰/۹۰ – ۹/۹۰ = ۱/۹۰

s_ob' = 90/1 = 90 میلی‌متر

Perbesaran total mikroskop ketika mata berakomodasi minimum atau ketika bayangan berada pada jarak tak berhingga dihitung menggunakan rumus :

Panjang bayangan = panjang benda x perbesaran total = (0,5 mm)(45) = 22,5 milimeter.

11. Sebuah mikroskop memiliki jarak titik api obyektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakkan di bawah obyektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamat dilakukan tanpa akomodasi. Jika pengamat bermata normal maka perbesaran total mikroskop bernilai…

الف. ۲۵ بار

ب. 25 بار

ج. ۴۰ بار

د. ۵۰ بار

ه. ۵۵ بار

پمباهاسان

معلوم است که:

فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob) = ۶ سانتی‌متر

Jarak benda di depan lensa obyektif (s_ob) = ۶ سانتی‌متر

Panjang mikroskop (l) = 24,5 cm

نقطه نزدیک چشم طبیعی (N) = 25 سانتی‌متر

Pengamatan tanpa akomodasi

پرسیده شد: Perbesaran total mikroskop (M)

جواب:

Mata berakomodasi minimum ketika bayangan berjarak tak berhingga, sebagaimana tampak seperti gambar di samping.

Rumus perbesaran total mikroskop ketika mata berakomodasi minimum :

اطلاعات:

M = perbesaran total

l = panjang mikroskop = jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler = panjang fokus lensa okuler + jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob') = ف_ok + s_ob'

فاصله تصویر از عدسی شیئی (s)_ob'):

1 / F_ob = 1/s_ob + ۱/ثانیه_ob'

1 / ثانیه_ob' = 1/f_ob – ۱/ثانیه_ob = ۱/۹ – ۱/۱۰ = ۱۰/۹۰ – ۹/۹۰ = ۱/۹۰

s_ob' = 22

Jarak bayangan dari lensa obyektif adalah 22 cm.

فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok):

ل = f_ok + s_ob'

f_ok = ل – ثانیه_ob' = 24,5 – 22 = 2,5 سانتی‌متر

Perbesaran total mikroskop (M) :

پاسخ صحیح E است.

12. Seorang siswa (Sn = 25 cm) melakukan percobaan menggunakan mikroskop, dengan data seperti diagram berikut. Perbesaran mikroskop adalah…

الف. ۲۵ بار

ب. 36 بار

ج. ۴۰ بار

د. ۵۰ بار

ه. ۵۵ بار

پمباهاسان

معلوم است که:

نقطه نزدیک چشم طبیعی (N) = 25 سانتی‌متر

فاصله جسم (ها)_ob) = ۶ سانتی‌متر

Panjang fokus obyektif (f_ob) = ۶ سانتی‌متر

فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) = ۶ سانتی‌متر

Jarak antara lensa obyektif dan okuler = 10 cm

پرسیده شد: Perbesaran mikroskop

جواب:

Jika bayangan akhir berjarak tak berhingga maka mata berakomodasi minimum, sebaliknya bila bayangan berjarak berhingga maka mata berakomodasi maksimum. Bayangan akhir pada gambar di atas menunjukkan bayangan berjarak berhingga sehingga mata berakomodasi maksimum.

Rumus perbesaran mikroskop ketika mata berakomodasi maksimum :

Pembahasan soal mikroskop

Teropong

Pembahasan soal teropong

13. Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut :
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah….

الف. ۴ سانتی‌متر
ب. ۵ سانتی‌متر
ج. ۸ سانتی‌متر
d.27cm
E. 29 سانتی‌متر

پمباهاسان

معلوم است که:
فاصله جسم از عدسی شیئی (s)_ob) = ۶ سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob) = ۶ سانتی‌متر
فاصله تصویر واقعی از عدسی چشمی (s)_ok) = ۶ سانتی‌متر
فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) = ۶ سانتی‌متر
Ditanya : Jarak lensa obyektif dan lensa okuler (panjang tabung mikroskop)
جواب:

به تصویر بالا توجه کنید. وقتی چشم در حداقل تطابق قرار دارد، تصویر نهایی تشکیل شده توسط عدسی چشمی در بی‌نهایت است. برای اینکه تصویر نهایی تولید شده توسط عدسی چشمی در بی‌نهایت باشد، تصویر واقعی تولید شده توسط عدسی شیئی باید در نقطه کانونی عدسی چشمی باشد. بنابراین، فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (l) = فاصله تصویر واقعی از عدسی شیئی (s)_ob') + فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok).

فاصله تصویر حقیقی از عدسی شیئی (s)_ob'):
1 / ثانیه_ob + ۱/ثانیه_ob' = 1/f_ob
1 / ثانیه_ob' = 1/f_ob – ۱/ثانیه_ob
1 / ثانیه_ob' = 1/1,8 – 1/2
1 / ثانیه_ob' = 10/18 – 9/18 = 1/18
s_ob' = ۱۳۳ سانتی‌متر

فاصله بین عدسی شیئی و عدسی چشمی (طول لوله میکروسکوپ):
ل = ها_ob' + ف_ok
ل = ۱۸ سانتی‌متر + ۶ سانتی‌متر
ل = 24 سانتی‌متر
جواب صحیح B است.

منبع سوال:

سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای

نمونه سوالات در مورد ابزارهای چشمی
Seseorang bermata normal pada mulanya melihat obyek berjarak 500 meter. Beberapa saat kemudian orang tersebut melihat obyek berjarak 1 meter. Jarak antara kornea dan retina ماتا dianggap sama dengan jarak bayangan yakni sekira 2,5 cm. Hitunglah :
(a) Panjang fokus dan kekuatan lensa mata ketika memfokus obyek berjarak 500 meter
(b) Panjang fokus dan kekuatan lensa mata ketika memfokus obyek berjarak 1 meter
(c) Perubahan panjang fokus lensa mata ketika pemfokusan beralih dari 500 meter ke 1 meter
پمباهاسان
معلوم است که:
Jarak obyek 1 (s₁) = 500 meter = 50.000 cm
Jarak obyek 2 (s₂) = 1 meter = 100 cm
فاصله سایه (s') = ۱۲ سانتی‌متر
جواب:
(a) Panjang fokus dan kekuatan lensa mata ketika mata memfokus obyek berjarak 500 meter
Panjang fokus (f) lensa mata dihitung menggunakan rumus lensa cembung :
1 / F₁ = 1/s₁ + 1/s’ = 1/50.000 + 1/2,5 = 1/50.000 + 20.000/50.000 = 20.001/50.000
f₁ = 50.000/20.001 = 2,499875 سانتی‌متر
f₁ = 0,02499875 متر
Kekuatan lensa mata :
P₁ = ۱/f₁ = 1/0,02499875 = 40,0 Dioptri

(b) Panjang fokus dan kekuatan lensa mata ketika mata memfokus obyek berjarak 1 meter
Panjang fokus (f) lensa mata :
1 / F₂ = 1/s₂ + 1/s’ = 1/100 + 1/2,5 = 1/100 + 40/100 = 41/100
f₂ = 100/41 = 2,439024 سانتی‌متر
f₂ = 0,02439024 متر
Kekuatan lensa mata :
P₂ = ۱/f₂ = 1/0,02439024 = 41,0 Dioptri

(c) Perubahan panjang fokus dan kekuatan lensa mata ketika pemfokusan beralih dari 500 meter ke 1 meter
Perubahan panjang fokus lensa mata = f₁ - f₂ = 0,02499875 – 0,02439024 = 0,00060851 meter
Perubahan kekuatan lensa mata = 41,0 – 40,0 = 1,0 Dioptri

Berdasarkan pembahasan soal di atas disimpulkan :
– Panjang fokus lensa mata lebih besar ketika mata mengamati obyek berjarak jauh dan panjang fokus lensa mata lebih kecil ketika mata mengamati obyek berjarak dekat
– Kekuatan lensa mata lebih besar ketika mata mengamati obyek berjarak dekat dan kekuatan lensa mata lebih kecil ketika mata mengamati obyek berjarak jauh. Jadi jika jarak obyek semakin dekat maka kekuatan lensa mata semakin besar.

Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal alat optik mata

Contoh soal kacamata
Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal alat optik kacamata

Contoh soal lensa kontak
Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal alat optik lensa kontak

نمونه سوال ذره بین یا ذره بین
Suatu tulisan berukuran sangat kecil sehingga tidak bisa terbaca. Seseorang membaca tulisan menggunakan lup ketika mata berakomodasi minimum, perbesaran sudut lup adalah 5 x. Berapa panjang fokus lup tersebut ?
پمباهاسان
معلوم است که:
نقطه نزدیک چشم طبیعی (N) = 25 سانتی‌متر
Perbesaran sudut lup (M) = 5 x
پرسیده شد: Panjang fokus lup (f)
جواب:
فرمول بزرگنمایی زاویه ذره‌بین وقتی چشم در حداکثر تطابق است:
م = (N/f) + 1
5 = (25 cm / f) + 1
5 – 1 = 25 cm / f
۵ = ۲۵ سانتی‌متر بر فوت
f = 25 سانتی‌متر / 4
f = 6,25 سانتی‌متر
Panjang fokus lup adalah 6,25 cm. Panjang fokus lup bertanda positif karena lup menggunakan عدسی محدب alias lensa positif.

Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal lup atau kaca pembesar

Contoh soal mikroskop
Seseorang bermata normal mengamati obyek menggunakan mikroskop. Panjang fokus lensa obyektif adalah 20 mm dan panjang fokus lensa okuler adalah 30 mm. Jika bayangan nyata yang dihasilkan lensa obyektif berjarak 10 cm, hitunglah perbesaran sudut mikroskop ketika diamati mata berakomodasi minimum.
پمباهاسان
معلوم است که:
فاصله کانونی عدسی شیئی (f)_ob) = 20 میلی متر
فاصله کانونی عدسی چشمی (f)_ok) = 30 میلی متر
Jarak bayangan lensa obyektif (s_ob’) = 10 cm = 100 mm
Jarak titik dekat mata normal (N) = 25 cm = 250 mm
پرسیده شد: Perbesaran sudut mikroskop ketika diamati mata berakomodasi minimum
جواب:
Rumus perbesaran sudut total mikroskop ketika mata berakomodasi minimum :

Perbesaran sudut total (M) mikroskop ketika mata berakomodasi minimum adalah sekira 42,0 x.

Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal mikroskop cahaya

Contoh soal teleskop bintang
Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal teleskop bintang

نمونه سوالات در مورد ابزارهای نوری دوربین
Pembahasan soal lebih lengkap bisa dipelajari pada tulisan mengenai contoh soal alat optik kamera