2 Contoh soal alat optik mata
1. Seseorang yang mempunyai mata normal mengamati suatu benda pada titik jauh, di mana titik jauh mata normal adalah tak berhingga. Panjang fokus lensa mata sama dengan jarak antara kornea dan retina, yakni 2,5 cm, tentukan (a) jarak bayangan, (b) kekuatan lensa.
Perbincangan
Sistem kornea-lensa mata berfungsi membiaskan dan memfokuskan berkas cahaya yang masuk ke dalam mata. Jika hanya disebutkan kornea saja maka anggap saja hanya kornea yang membiaskan berkas cahaya. Kornea berperan seperti lensa cembung atau kanta menumpu yang memfokuskan berkas cahaya menuju satu titik.
Dikenali :
Panjang fokus (f) mata = jarak antara kornea dan retina = +2,5 cm (positif karena termasuk lensa cembung).
Jarak objek (s) = infiniti
Ditanya : jarak bayangan (s’)
Jawab :
(a) jarak bayangan
1/f = 1/s + 1/s'
Keterangan : f = panjang fokus, s = jarak benda, s’ = jarak bayangan
1/s’ = 1/f – 1/s = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/s’ = 1 / 2,5
s' = 2,5 cm = 0,025 meter
Jika jarak benda (s) adalah tak berhingga maka jarak bayangan (s’) = panjang fokus (f).
(b) kekuatan alias daya lensa (P)
P = 1/f = 1/ 0,025 meter = 40 Dioptri
2. Seseorang yang mempunyai mata normal mengamati suatu benda pada titik dekat, di mana titik dekat mata normal adalah 25 cm. Jarak bayangan sama dengan jarak antara kornea dan retina, yakni 2,5 cm. Tentukan (a) panjang fokus, (b) kekuatan lensa.
Perbincangan
Dikenali :
Jarak objek (s) = 25 cm
Jarak bayangan (s’) = 2,5 cm (bayangan harus berada di retina agar benda terlihat jelas. Bandingkan dengan pembahasan soal nomor 1)
Jawab :
(a) panjang fokus (f)
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 cm = 0,0227 meter
Jarak fokus bertanda positif karena merupakan lensa cembung atau konvergen. Jarak bayangan lebih besar sedangkan jarak fokus lebih kecil. Perbedaan jarak bayangan dan jarak fokus = jarak antara titik fokus dan titik bayangan = 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm.
(b) kekuatan lensa (P)
P = 1/f = 1/ 0,0227 = 44 Dioptri
Kesimpulan:
Berdasarkan pembahasan soal nomor 1 dan 2 dapat disimpulkan bahwa :
– Perbedaan panjang fokus ketika mata mengamati benda pada jarak tak berhingga (titik jauh) dan pada jarak 25 cm (titik dekat) adalah 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm = 0,0023 meter.
– Perbedaan kekuatan lensa alias daya lensa mata ketika mengamati benda pada jarak tak berhingga (titik jauh) dan pada jarak 25 cm (titik dekat) adalah 44 D – 40 D = 4 Dioptri.
Soal Alat Optik Mata
1. Seseorang bermata normal melihat benda pada jarak 50 meter dari mata. Jika jarak antara kornea dan retina adalah 2,5 cm, tentukan (a) panjang fokus sistem lensa mata, (b) kekuatan sistem lensa mata.
Kunci jawapan:
a = 2,499 cm
b = 40,016 dioptri
2. Seorang bermata normal mengalihkan pandangannya dari benda berjarak 100 meter ke benda berjarak 1 meter. Jarak antara kornea dan retina adalah 2,5 cm. Hitunglah (a) perubahan panjang fokus sistem lensa mata, (b) perubahan kekuatan sistem lensa mata.
Kunci jawapan:
a = 0,06 cm
b = 1 dioptri
