Alat Optik: Pengertian, Macam-Macam, Fungsi & Contoh | Fisika Kelas 8

Artikel Fisika kelas 8 ini akan membahas mengenai alat optik secara lengkap, mulai dari pengertian, macam-macam alat optik alami maupun buatan, masing-masing fungsi, hingga contohnya. Simak selengkapnya, yuk!

—

Siapa nih yang pernah mengunjungi Observatorium Bosscha? Atau, kalau kamu pernah nonton film Petualangan Sherina, kamu pasti nggak asing lagi nih dengan bangunan Cagar Budaya Nasional satu ini. Hehehe…

Kamu tahu nggak, Observatorium Bosscha merupakan observatorium astronomi tertua di Indonesia, loh! Lokasinya ada di Lembang, Bandung, Jawa Barat.

Di dalam observatorium, kamu bisa mengamati benda-benda langit, seperti bintang, bulan, hingga planet melalui teleskop. Observatorium Bosscha mengoperasikan 12 teleskop, termasuk Teleskop Refraktor Ganda Zeiss yang menjadi teleskop terbesar.

Wah, keren banget nggak sih? Dengan teleskop, kita bisa mengamati objek yang jaraknya jauh sekali dari bumi. Apakah kamu pernah bertanya-tanya, bagaimana cara kerja teleskop?

Well, di artikel ini, kita nggak akan bicara banyak tentang Observatorium Bosscha, maupun teleskop nih, melainkan alat optik. Yaaaa, masih ada kaitannya juga sih dengan teleskop. Karena teleskop merupakan salah satu contoh dari alat optik.

Cara kerja teleskop pun ada kaitannya dengan fungsi alat optik ini sendiri. So, buat kamu yang penasaran dengan apa itu alat optik, dan contoh alat optik yang lain selain teleskop, yuk simak artikel ini bersama-sama!

Pengertian Alat Optik

Alat optik adalah sebuah alat yang memanfaatkan sifat cahaya, hukum pemantulan, dan hukum pembiasan cahaya untuk membentuk bayangan suatu benda. Alat optik terbagi menjadi dua, yaitu alat optik alami dan buatan.

Mata kita, termasuk contoh alat optik alami, gais. Selain mata, ada juga jenis alat optik buatan yang membantu kita melihat objek yang terlalu kecil, terlalu jauh, atau terlalu kompleks, apabila dilihat dengan mata telanjang.

Fungsi Alat Optik

Alat optik memiliki berbagai fungsi, tergantung jenis dan desain yang dimiliki. Namun, fungsi utama alat optik adalah memanipulasi cahaya atau radiasi elektromagnetik untuk tujuan pengamatan, analisis, pemrosesan gambar, dan aplikasi lainnya. Berikut beberapa fungsi umum dari alat optik:

1. Memfokuskan Cahaya

Alat optik seperti lensa dan kaca pembesar berfungsi untuk memfokuskan cahaya pada titik tertentu, sehingga memungkinkan kita untuk memperbesar dan mengamati objek dengan lebih jelas.

2. Memecah Cahaya

Prisma dan alat optik lainnya dapat memecah cahaya menjadi spektrum warna atau komponen-komponen lainnya, untuk membantu dalam analisis dan penelitian mengenai sifat cahaya.

3. Memantulkan dan Membiaskan Cahaya

Alat optik seperti cermin dan lensa dapat memantulkan dan membiaskan cahaya dengan sudut dan arah yang diinginkan.

4. Merekam dan Membuat Gambar

Alat optik seperti kamera, teropong, dan teleskop dapat merekam dan membentuk gambar objek atau fenomena optik, baik di daratan atau di luar angkasa.

5. Memeriksa dan Mendiagnosa

Alat optik yang biasa digunakan pada bidang medis, seperti mikroskop dapat digunakan dalam mendiagnosis dan memeriksa penyakit atau kondisi medis pada jaringan dan organ dalam tubuh manusia.

6. Membantu Penglihatan Manusia

Alat optik seperti kacamata dan lensa kontak bermanfaat untuk membantu penglihatan manusia menjadi lebih jelas, utamanya bagi orang yang memiliki cacat mata seperti rabun jauh, rabun dekat, atau astigmatisme.

7. Membantu Pengamatan Astronomi

Alat optik seperti teleskop digunakan untuk mengamati dan mempelajari objek-objek astronomi di luar angkasa, termasuk planet, bintang, dan galaksi.

8. Sebagai Pemindai Optik

Alat optik juga dapat digunakan di bidang teknologi sebagai pemindai optik yang bisa mengubah gambar fisik atau teks menjadi data digital yang dapat diproses dan disimpan dalam perangkat elektronik.

Macam-Macam Alat Optik

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, alat optik terbagi menjadi dua jenis, yaitu alat optik alami dan buatan. Alat optik alami hanya terdiri dari satu jenis saja, yaitu mata. Sementara itu, yang termasuk sebagai alat optik buatan, di antaranya kacamata, mikroskop, lup (kaca pembesar), kamera, teropong, dan lain sebagainya.

Supaya kamu dapat memahami dengan lebih jelas, yuk kita bahas macam-macam alat optik beserta manfaatnya secara lebih mendetail!

1. Mata

Mata adalah satu-satunya contoh alat optik alami yang ada di dunia ini. Mata juga merupakan alat optik utama yang menjadi dasar dari diciptakannya berbagai alat-alat optik buatan.

Mata berfungsi dengan cara menerima, memfokuskan, dan mentransmisikan cahaya melalui lensa mata. Lensa mata ini akan menghasilkan bayangan objek yang kemudian ditangkap oleh retina mata. Selanjutnya, bayangan objek yang tertangkap oleh retina, dikirimkan ke otak melalui saraf optik untuk diolah menjadi gambar yang kita lihat.

Mata memiliki bentuk hampir bulat dengan diameter sekitar 2,5 cm dan dilindungi oleh cangkang keras berwarna putih yang disebut sklera. Mata terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian luar dan bagian dalam.

Baca Juga: Apa Saja Bagian-Bagian Mata dan Fungsinya?

Bagian luar mata terdiri dari kelopak mata, bulu mata, alis, dan kelenjar air mata yang berfungsi untuk melindungi mata dari benda asing dan melembabkan mata agar tidak kering.

Sementara itu, bagian dalam mata terdiri dari kornea, iris, aqueous humor, vitreous humor, lensa mata, pupil, sklera, koroid, retina, saraf optik, bintik kuning, dan bintik buta. Berikut masing-masing fungsinya:

• Kornea, berfungsi sebagai tempat pertama masuknya cahaya.
• Iris, berfungsi untuk memberi warna pada mata.
• Aquaeous humor, berfungsi membantu memberikan bentuk bola mata.
• Vitreous humor, berfungsi untuk mempertahankan bentuk ruang di belakang lensa mata dan menyokong lensa mata.
• Lensa mata, berfungsi untuk memfokuskan cahaya agar cahaya atau bayangan benda yang masuk ke mata jatuh tepat di retina. 
• Pupil, berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke bola mata. 
• Sklera, berfungsi untuk melindungi bola mata dari gangguan luar, seperti benturan, serta menjaga bentuk bola mata. 
• Koroid, berfungsi untuk memelihara retina dan mencegah terjadinya pemantulan cahaya di dalam ruang internal mata dengan cara menyerap cahaya yang tidak diperlukan. 
• Retina, berfungsi sebagai tempat penerimaan cahaya dan tempat jatuhnya bayangan benda. 
• Saraf optik, berfungsi untuk meneruskan informasi bayangan benda yang diterima retina menuju otak. 
• Bintik kuning, berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan yang jelas.
• Bintik buta, berfungsi untuk meneruskan dan membelokkan berkas saraf menuju otak.

2. Kacamata

Kacamata merupakan jenis alat optik buatan yang banyak ditemukan di sekitar kita. Kacamata berfungsi sebagai alat bantu bagi orang-orang yang memiliki cacat mata, seperti rabun jauh (miopi), rabun dekat (hipermetropi), astigmatisme, dan mata tua (presbiopi).

Cara kerja kacamata adalah mengatur bayangan agar jatuh tepat di retina. Jadi, kacamata ini kan punya kaca/lensa ya, gais. Nah, lengkungan lensa kacamata bisa dibuat berbagai ukuran dan bentuk seperti kornea mata.

Bagi penderita rabun dekat (miopi), lensanya akan berbentuk cembung atau melengkung ke arah dalam. Dengan bentuk yang seperti itu, cahaya yang jatuh di belakang retina dapat diarahkan tepat di retina.

Sebaliknya, bagi penderita rabun jauh (hipermetropi), lensa yang digunakan adalah lensa cekung dengan lengkungan mengarah ke luar. Sehingga, cahaya yang jatuh di depan retina dapat diarahkan ke titik retina.

Kemudian, bagi penderita astigmatisma, lensanya dinamakan silinder atau korektif. Bentuknya merupakan kombinasi antara rabun jauh dan rabun dekat. Melalui lensa ini, cahaya yang jatuh tidak beraturan, sehingga bisa mengarah pada satu titik saja, yaitu retina.

3. Lup (Kaca Pembesar)

Contoh alat optik buatan selanjutnya adalah lup atau kaca pembesar. Lup hanya terdiri dari satu lensa positif (lensa cembung), yang digunakan untuk memperbesar bayangan objek, sehingga dapat dilihat lebih jelas oleh mata. Dengan kata lain, kita bisa melihat objek yang kecil menggunakan bantuan lup.

Lup atau kaca pembesar ini, sering digunakan oleh pengrajin jam tangan atau arloji untuk melihat berbagai komponen jam tangan yang berukuran kecil.

Secara teori, terdapat dua cara untuk menggunakan lup, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan dengan mata tidak berakomodasi. Untuk mata berakomodasi maksimum, benda diletakkan di antara f dan o, atau jarak benda (So) selalu lebih kecil dari pada jarak titik api (f).

Sementara itu, untuk mata tidak berakomodasi, benda diletakkan tepat di titik api (f), atau jarak benda (So) sama dengan jarak titik api lup (f).

Akomodasi maksimum terjadi saat otot siliaris mata dalam kondisi paling tegang. Akibatnya, mata akan cepat lelah. Tapi, pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum menghasilkan perbesaran objek yang maksimum juga.

Nah, untuk mengamati benda dalam waktu yang cukup lama, sebaiknya mata tidak berakomodasi, sehingga tidak cepat lelah, jadi benda diletakkan tepat di titik api (f).

Baca Juga: Mengenal Lup (Kaca Pembesar) beserta Fungsi, Bagian, Rumus, dan Contoh Soal

4. Kamera

Kamera merupakan jenis alat optik buatan yang berfungsi untuk menghasilkan gambar atau foto. Kamera terdiri dari beberapa bagian, di antaranya:

• Lensa, berfungsi untu membentuk bayangan.
• Diafragma, berfungsi untuk mengatur banyaknya cahaya yang mengenai film.
• Pengatur fokus, berfungsi untuk mengatur jarak lensa pada kamera.
• Sensor, berfungsi untuk menangkap cahaya yang masuk melalui lensa dan mengubahnya menjadi sinyal elektronik.
• Flash, berfungsi untuk menambah cahaya ketika pengambilan gambar atau video dilakukan di tempat gelap/minim cahaya.
• Baterai, berfungsi sebagai sumber daya listrik untuk menghidupkan kamera.
• Memory card slot, tempat menyimpan kartu memori.
• LCD Screen, berfungsi sebagai layar tempat melihat hasil foto atau video.

Terdapat beberapa jenis kamera yang umum kita gunakan, yaitu kamera analog dan kamera digital. Setiap jenis kamera, sebenarnya punya cara kerja yang sedikit berbeda. Namun, pada dasarnya, kamera bekerja dengan cara menangkap cahaya yang masuk melalui objek.

Cahaya tersebut kemudian diproses oleh lensa, sehingga terbentuklah bayangan yang tepat fokus dari objek. Selanjutnya, bayangan itu difokuskan ke sensor digital yang ada di dalam kamera.

Sensor ini akan mengubah cahaya menjadi sinyal elektronik, yang akan diolah menjadi gambar atau video. Nah, gambar dan video yang dihasilkan dapat kamu lihat di layar kamera.

Baca Juga: Mengenal Kamera, Alat Optik yang Bisa Menangkap Bayangan

5. Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang bermanfaat untuk membantu kita melihat benda-benda berukuran kecil atau mikro. Kurang lebih fungsinya mirip seperti lup (kaca pembesar), ya. Tapi, perbesaran yang dimiliki mikroskop jauh lebih besar daripada perbesaran lup, nih, yakni dapat mencapai lebih dari 100 kali lipat dari besar benda yang diamati.

Dengan kata lain, kamu bisa mengamati benda-benda yang jauh lebih kecil, seperti jaringan tumbuhan, sel, bakteri, atau benda-benda renik lainnya. Bayangan yang dihasilkan oleh mikroskop bersifat nyata, diperbesar, dan terbalik.

Mikroskop terdiri dari dua lensa, yaitu lensa objektif yang letaknya dekat dengan benda yang akan diamati, dan lensa okuler yang letaknya dekat dengan mata pengamat. Nah, secara keseluruhan, ada 14 bagian mikroskop yang dikelompokkan menjadi bagian optik dan bagian mekanik. 

Baca Juga: Kenali Bagian-Bagian Mikroskop dan Cara Menggunakannya, Yuk!

Seperti halnya lup, terdapat dua cara dalam menggunakan mikroskop, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan dengan mata tidak berakomodasi. Sederhananya, cara kerja mikroskop berawal dari cahaya yang mengenai objek, lalu diteruskan ke lensa objektif.

Lensa objektif ini dapat mengetahui perbesaran yang dilakukan mikroskop. Sinar yang sebelumnya diteruskan oleh lensa objektif, akan ditangkap lensa okuler dan diteruskan lagi ke mata. 

6. Teleskop (Teropong Bintang)

Lain halnya dengan mikroskop dan kaca pembesar yang berfungsi untuk melihat benda berukuran kecil (mikro), teleskop atau teropong bintang, bisa kita gunakan untuk melihat benda-benda dengan jarak yang sangat jauh.

Ada tiga jenis teleskop dengan masing-masing fungsinya, di antaranya:

1. Teleskop Refraktor, menggunakan lensa sebagai alat untuk menangkap cahaya.
2. Teleskop Reflektor, menggunakan cermin sebagai substitusi lensa yang menangkap cahaya dan memantulkannya.
3. Teleskop Katadioptrik, merupakan kombinasi antara teleskop refraktor dan teleskop reflektor.

Sebenarnya, bagian-bagian teleskop juga bergantung dari jenisnya. Tapi, ada beberapa bagian utama yang selalu ada pada teleskop, antara lain dua buah lensa cembung, yaitu lensa objektif yang berada di depan, berfungsi menerima cahaya langsung dari objek, dan lensa okuler yang berada dekat dengan pengamat, lensa pembidik untuk membidik bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif, serta tripod sebagai penopang tabung teleskop, supaya teleskop bisa berdiri dan diam di tempat.

Nah, kamu ingat nggak dengan pertanyaan di awal artikel ini? Bagaimana ya cara kerja teleskop? Dilansir dari NASA, cara kerja teleskop adalah dengan memfokuskan cahaya menggunakan potongan-potongan kaca bening yang melengkung, kita bisa menyebutnya dengan lensa. Untuk lebih lengkapnya, kamu bisa baca artikel di bawah ini, nih!

Baca Juga: Cara Kerja Teleskop (Teropong Bintang) dan Rumus Perhitungannya

—

Oke, gais, itulah pembahasan mengenai macam-macam alat optik, beserta fungsi, dan contohnya. Jika kamu butuh bantuan dalam mempelajari materi pelajaran di sekolah, utamanya materi fisika, langsung aja yuk, daftar di Ruangguru Privat Fisika! Kamu bisa mencari guru privat fisika favoritmu dan meraih prestasi terbaik di sekolah!

Referensi:

https://www.cnnindonesia.com/edukasi/20230109171431-569-898052/mengenal-alat-alat-optik-dan-fungsinya (Diakses pada 16 Oktober 2023)

https://mediaindonesia.com/humaniora/539546/alat-optik-definisi-macam-macam-dan-kegunaannya (Diakses pada 16 Oktober 2023)

https://rumorkamera.com/catatan-kami/cara-kerja-kamera-digital-dan-perbedaan-tiap-jenis-kamera/ (Diakses pada 16 Oktober 2023)

Sumber Gambar:

https://www.freepik.com/free-vector/natural-landscape-background-theme_9899870.htm#query=pemandangan%20bukit&position=48&from_view=search&track=ais (Diakses pada 12 Oktober 2023)

https://id.wikipedia.org/wiki/Observatorium_Bosscha#/media/Berkas:Bosscha_Sternwarte1.jpg (Diakses pada 16 Oktober 2023)