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 เลนส์เว้า atau เลนส์นูน ?
(ข) เลนส์นี้มีความยาวโฟกัสเท่าไร?
(c) Mata temanmu สายตาสั้น atau วิสัยทัศน์กว้างไกล ? Jika rabun jauh, berapa jarak terjauh yang dilihat oleh mata ? Bila rabun dekat, berapa jarak terdekat yang dilihat oleh mata ?
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
กำลังเลนส์ (P) = -2 ไดออปเตอร์
จาวาบ :
(ก) เลนส์เว้าหรือเลนส์นูน?
กำลังขยายของเลนส์เป็นค่าลบ ดังนั้นเลนส์ที่ใช้จึงเป็นเลนส์ลบ หรือที่เรียกว่าเลนส์เว้า หรือเลนส์กระจายแสง
(ข) เลนส์นี้มีความยาวโฟกัสเท่าไร?
P = 1/ฉ
-2 = 1/f
f = 1/-2 = -0,5 เมตร = -50 เซนติเมตร
ระยะโฟกัสของเลนส์เว้าคือ 50 เซนติเมตร
(c) Temanmu rabun jauh atau rabun dekat ?
Jika lensa yang digunakan adalah lensa cekung maka mata temanmu สายตาสั้น. 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 ภาพเลนส์เว้า). Karena bayangan bersifat maya maka jarak bayangan (s’) bertanda negatif. Demikian juga panjang fokus lensa bertanda negatif karena kacamata mempunyai เลนส์เว้า.
-1/s' = 1/f – 1/s
-1/s' = -1/50 – 1/~ = -1/50 – 0
-1/s' = -1/50
s' = 50 ซม.
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.
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 ?
(ข) เลนส์นี้มีความยาวโฟกัสเท่าไร?
(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 ?
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
กำลังเลนส์ (P) = 4 ไดออปเตอร์
จาวาบ :
(ก) เลนส์เว้าหรือเลนส์นูน?
กำลังของเลนส์เป็นค่าบวก ดังนั้นเลนส์ที่ใช้จึงเป็นเลนส์บวก หรือที่เรียกว่าเลนส์นูน หรือเลนส์รวมแสง
(ข) เลนส์นี้มีความยาวโฟกัสเท่าไร?
P = 1/ฉ
4 = 1/f
f = 1/4 = 0,25 เมตร = 25 เซนติเมตร
ระยะโฟกัสของเลนส์นูนคือ 25 เซนติเมตร
(c) Temanmu rabun jauh atau rabun dekat ?
Jika lensa yang digunakan adalah lensa cembung maka mata pacarmu วิสัยทัศน์กว้างไกล. 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 ภาพเลนส์นูน)ภาพที่ได้เป็นภาพเสมือน ดังนั้นระยะภาพ (s') จึงมีเครื่องหมายลบ
-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 ซม. = 2,875 เมตร
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.
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
การอภิปราย
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.
เป็นที่ทราบกันว่า:
ระยะห่างของวัตถุ (วินาที) = 30 ซม.
ระยะห่างของภาพ (s') = -50 ซม. (เป็นค่าลบเนื่องจากเป็นภาพเสมือน)
ถาม: Kekuatan lensa (P)
คำตอบ :
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 ซม. = 0,75 เมตร = 75/100 เมตร
Panjang fokus bertanda positif artinya lensa yang digunakan adalah lensa cembung.
Kekuatan lensa :
P = 1/ฉ
P = 1 : 75/100 = 1 x 100/75
P = 100/75 (bagi dengan 25)
P = 4/3 dioptri
คำตอบที่ถูกต้องคือ D.
Soal Alat Optik Kaca Mata
1. Seseorang menggunakan คาคามาตะ 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 ?
เฉลยคำตอบ :
a = เลนส์กระจายแสง = เลนส์ลบ = เลนส์….
ข = 40 ซม.
c = Rabub jauh. Jarak terjauh = 42 cm
2. Andaikan mantan pacarmu menggunakan คาคามาตะ 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 ?
เฉลยคำตอบ :
a = เลนส์รวมแสง = เลนส์บวก = เลนส์….
ข = 22,2 ซม.
c = Rabun dekat. Jarak terdekat = 13,3 cm
