Eżempju ta' mistoqsija dwar teleskopju tal-kwiekeb (binokli)

9 Contoh Soal Teleskop (Teropong) Bintang

1. A teleskopju terdiri dari dua lenti konvessa. Lensa cembung yang berjarak lebih jauh dari mata pengamat dinamakan lensa obyektif dan lensa cembung yang berjarak lebih dekat dengan mata pengamat dinamakan lensa okuler. Panjang fokus lensa obyektif adalah 400 cm dan panjang fokus lensa okuler adalah 20 cm. Jika mata pengamat normal dan berakomodasi minimum, tentukan :
a) perbesaran total teropong bintang (M),
b) jarak antara lensa obyektif dengan bayangan yang dihasilkan lensa oleh obyektif (s_ob’) ,
c) jarak antara bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif dengan lensa okuler (s_ok)
d) jarak antara kedua lensa cembung
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 400 ċm
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 20 ċm
Mata berakomodasi minimum karenanya bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa obyektif berada tepat di titik fokus kedua lensa obyektif dan titik fokus pertama lensa okuler.
Tweġiba:
a) Perbesaran total teropong bintang (M)
Rumus perbesaran teropong bintang ketika mata berakomodasi minimum :
M = f_ob /f_ok
Perbesaran teropong bintang adalah :
M = 400 cm / 20 cm = 20 kali
Bayangan akhir bersifat maya dan terbalik. Bandingkan dengan penjelasan pada topik alat optik teropong bintang.

b) Jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob")
Jika mata pengamat berakomodasi minimum maka jarak bayangan dari lensa obyektif (s_ob') = it-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 400 cm = 4 meter.
Bandingkan dengan penjelasan pada topik rumus alat optik teropong bintang.

c) Jarak “benda” dari lensa okuler (s_ok)
Apabila mata berakomodasi minimum maka jarak antara bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif dengan lensa okuler (s_ok) = panjang fokus lensa okuler (f_ok) = 20 cm = 0,2 meter.

d) Jarak antara kedua lensa cembung
Jarak antara kedua lensa cembung = panjang teropong bintang (l) = panjang fokus lensa obyektif (f_ob) + it-tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 400 ċm + 20 ċm = 420 ċm.

2. Seorang bermata normal menggunakan teropong bintang untuk mengamati sebuah obyek. Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler adalah 20 cm. Perbesaran total teropong bintang ketika mata berakomodasi minimum adalah 40 kali. Hitunglah panjang fokus lensa okuler (f_ok) dan panjang fokus lensa obyektif (f_ob)
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Panjang teropong bintang (l) = 20 cm
Perbesaran total teropong bintang (M) = 40 kali
Tweġiba:
Bila mata berakomodasi minimum maka panjang fokus lensa okuler (f_ok) + panjang fokus lensa obyektif (f_ob) = panjang teropong bintang (l)
f_ok +f_ob = l
f_ob = l – f_ok
f_ob = 20 – f_ok —–> Persamaan 1

Rumus perbesaran total teropong bintang (M) :
M = f_ob /f_ok
f_ob = Mf_ok
f_ob = 40f_ok —–> Persamaan 2

Panjang fokus lensa okuler :
Ibdel f_ob fl-ekwazzjoni 1 b'f_ob pada persamaan 2 :
f_ob = 20 – f_ok
40 f_ok = 20 – f_ok
40 f_ok +f_ok = 20
41 f_ok = 20
f_ok = 20 ċm / 41
f_ok = 0,5 ċm
Panjang fokus lensa okuler adalah 0,5 cm.

Panjang fokus lensa obyektif :
f_ob = 20 – f_ok
f_ob = 20 - 0,5
f_ob = 19,5 ċm

3. Ħares lejn l-istampa!
Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi berdasarkan gambar di atas adalah…

A. 14,5 darbiet
B. 12,5 darbiet
Ċ. 11,5 darbiet
D. 10,5 darbiet
E. 9,5 darbiet

Diskussjoni

Jika benda yang letaknya jauh dilihat langsung menggunakan mata maka benda tersebut tampak sangat kecil. Agar benda yang letaknya jauh dapat dilihat secara jelas maka digunakan alat bantu berupa teropong atau teleskop. Jadi fungsi teropong adalah memperbesar ukuran benda yang letaknya jauh sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Berdasarkan gambar di atas, binokli tal-istrumenti ottiċi tersusun dari dua lenti konvessa alias lenti konverġenti. Teropong yang terdiri dari dua lensa konvergen merupakan teropong astronomi jew teleskopju. Lensa yang berada lebih dekat dengan benda disebut lenti oġġettiva dan lensa yang berada lebih dekat dengan mata disebut lenti tal-okulari. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata di mana bayangan nyata tersebut dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler mempebesar bayangan tersebut. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa okuler bersifat maya, terbalik dan diperbesar.  

Jika mata berakomodasi minimum atau mata dalam kondisi rileks  maka bayangan benda yang dihasilkan oleh lensa okuler berada pada jarak tak berhingga. Hal ini terjadi jika bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa obyektif dan dianggap sebagai benda oleh lensa okuler, berada pada titik fokus lensa obyektif dan titik fokus lensa okuler, sebagaimana ditunjukan pada gambar di atas. Panjang teropong = panjang fokus lensa obyektif (f_ob) + it-tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok).
Huwa magħruf :
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 100 ċm
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 8 ċm
Mistoqsi : Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasi (akomodasi minimum)
Jawab :
Perbesaran total teropong :
M = -f_ob /f_ok
M = -100 ċm / 8 ċm
M = -12,5 kali
Tanda negatif artinya bayangan akhir atau bayangan yang dibentuk lensa okuler bersifat terbalik.
It-tweġiba korretta hija B.

4. Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong bintang ditunjukkan seperti gambar.
Berdasarkan gambar di atas, perbesaran bayangan untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 60 darbiet
B. 50 darbiet
Ċ. 45 darbiet
D. 40 darbiet
E. 30 darbiet

Diskussjoni
Huwa magħruf :
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 200 ċm
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 5 ċm
Mistoqsi : Perbesaran bayangan akhir untuk mata tidak berakomodasi
Jawab :
Perbesaran total teropong :
M = -f_ob /f_ok
M = -200 ċm / 5 ċm
M = -40 kali
Tanda negatif artinya bayangan terbalik.
Jawaban jawaban yang benar adalah D.

5. Perhatikan gambar jalannya sinar pada teropong berikut!
Jika jarak lensa obyektif dengan lensa okuler (d) besarnya 11 kali jarak fokus lensa okuler maka perbesaran yang dihasilkan teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah…
A. 10 darbiet
B. 16 darbiet
Ċ. 21 darbiet
D. 30 darbiet
E. 50 darbiet
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler = panjang teropong = 11 f_ok
Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = f_ok
It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = panjang teropong – panjang fokus lensa okuler = 11 f_ok - f_ok = 10f_ok  
Mistoqsi : Perbesaran teropong
Jawab :
M = -f_ob /f_ok
M = -10 f_ok /f_ok
M = -10 kali
Tanda negatif artinya bayangan terbalik.
Jawaban jawaban yang benar adalah A.

9. Ħares lejn l-istampa!

Perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi berdasarkan gambar di atas adalah…

A. 14,5 darbiet

B. 12,5 darbiet

Ċ. 11,5 darbiet

D. 10,5 darbiet

E. 9,5 darbiet

Diskussjoni

Jika benda yang letaknya jauh dilihat langsung menggunakan mata maka benda tersebut tampak sangat kecil. Agar benda yang letaknya jauh dapat dilihat secara jelas maka digunakan alat bantu berupa teropong atau teleskop. Jadi fungsi teropong adalah memperbesar ukuran bayangan benda yang letaknya jauh sehingga dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Berdasarkan gambar di atas, teropong tersusun dari dua lenti konvessa alias lenti konverġenti. Teropong yang terdiri dari dua lensa konvergen merupakan teropong astronomi jew teleskopju. Lensa yang berada lebih dekat dengan benda disebut lenti oġġettiva dan lensa yang berada lebih dekat dengan mata disebut lenti tal-okulari. Lensa obyektif berfungsi untuk menghasilkan bayangan nyata di mana bayangan nyata tersebut dianggap sebagai benda oleh lensa okuler. Selanjutnya lensa okuler mempebesar bayangan tersebut. Bayangan yang dihasilkan oleh lensa okuler bersifat maya, terbalik dan diperbesar.

Jika mata berakomodasi minimum atau mata dalam kondisi rileks maka bayangan benda yang dihasilkan oleh lensa okuler berada pada jarak tak berhingga. Hal ini terjadi jika bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa obyektif dan dianggap sebagai benda oleh lensa okuler, berada pada titik fokus lensa obyektif dan titik fokus lensa okuler, sebagaimana ditunjukan pada gambar di atas. Panjang teropong = panjang fokus lensa obyektif (f_ob) + it-tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok).

Huwa magħruf :

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 100 ċm

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 8 ċm

Mistoqsi : Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasi (akomodasi minimum)

Jawab :

Perbesaran total teropong :

M = -f_ob /f_ok

M = -100 ċm / 8 ċm

M = -12,5 kali

Tanda negatif artinya bayangan akhir atau bayangan yang dibentuk lensa okuler bersifat terbalik.

It-tweġiba korretta hija B.

7. Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong bintang ditunjukkan seperti gambar.

Berdasarkan gambar di atas, perbesaran bayangan untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 60 darbiet

B. 50 darbiet

Ċ. 45 darbiet

D. 40 darbiet

E. 30 darbiet

Diskussjoni

Huwa magħruf :

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 200 ċm

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 5 ċm

Mistoqsi : Perbesaran bayangan akhir untuk mata tidak berakomodasi

Jawab :

Perbesaran total teropong :

M = -f_ob /f_ok

M = -200 ċm / 5 ċm

M = -40 kali

Tanda negatif artinya bayangan terbalik.

Jawaban jawaban yang benar adalah D.

8. Perhatikan gambar jalannya sinar pada teropong berikut!

Jika jarak lensa obyektif dengan lensa okuler (d) besarnya 11 kali jarak fokus lensa okuler maka perbesaran yang dihasilkan teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah…

A. 10 darbiet

B. 16 darbiet

Ċ. 21 darbiet

D. 30 darbiet

E. 50 darbiet

Diskussjoni

Huwa magħruf :

Jarak lensa obyektif dan lensa okuler = panjang teropong = 11 f_ok

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = f_ok

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = panjang teropong – panjang fokus lensa okuler = 11 f_ok - f_ok = 10f_ok

Mistoqsi : Perbesaran teropong

Jawab :

M = -f_ob /f_ok

M = -10 f_ok /f_ok

M = -10 kali

Tanda negatif artinya bayangan terbalik.

Jawaban jawaban yang benar adalah A.

9. Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong astronomi ditunjukan seperti gambar.

Gambar ini menginformasikan bahwa….

Diskussjoni

Huwa magħruf li:

Jarak antara lensa obyektif dan okuler (l) = 126 cm

Tul fokali tal-lenti tal-okulari (f_ok) = 6 ċm

It-tul fokali tal-lenti oġġettiva (f_ob) = 120 ċm

Mistoqsi: Perbesaran total bayangan

Tweġiba:

Bayangan akhir berdasarkan gambar di atas berjarak tak berhingga. Apabila bayangan akhir berjarak tak berhingga maka mata berakomodasi minimum (mata rileks.

Rumus perbesaran sudut total ketika mata berakomodasi minimum adalah :

M = m_ob M_ok

Keterangan : M = perbesaran sudut total, m_ob = perbesaran linear oleh lensa obyektif, M_ok = perbesaran sudut oleh lensa okuler.

Benda berjarak sangat jauh dari lensa obyektif sehingga perbesaran linear sangat kecil sehingga diabaikan. Yang digunakan dalam perhitungan hanya perbesaran sudut oleh okuler. Rumus perbesaran sudut oleh lensa okuler adalah :

It-tweġiba korretta hija B.

Sors tal-mistoqsija:

Mistoqsijiet tal-Fiżika tal-Eżami Nazzjonali għall-Iskola Sekondarja Anzjana/Skola Sekondarja Vokazzjonali