Ringkasan materi dan pembahasan soal Un tentang alat-alat Optik

RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG ALAT-ALAT OPTIK

Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional fisika sma tentang alat-alat optik ini meliputi lup, mikroskop dan teropong. Jadi pada bahasan ini kita belajar tentang bagaimana menghitung pembesaran berakomodasi maksimum atau pembesaran tanpa akomodasi pada lup, mikroskop atau teropong.

LUP

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang mempunyai titik fokus yang dekat dengan lensanya. Benda yang diperbesar terletak didalam titik fokus lup atau jarak benda ke lensa lup lebih kecil dibanding jarak titik fokus lup ke lensa lup.
Alat-alat optik
Gambar diatas menunjukkan penggambaran bayangan pada lensa cembung lup. Yang terlihat oleh mata ketika menggunakan lup tersebut adalah bayangannya.

Untuk mata yang berakomodasi maksimum:
Alat-alat optik
Mata dikatakan berakomodasi maksimum jika letak bayangan lup berada dititik dekat mata.
Untuk mata tidak berakomodasi:

Alat-alat optik

Mata tidak berakomodasi jika letak bayangan di tak hingga.
Keterangan:
M = perbesaran bayangan lup
sn = titik dekat mata (mata normal sn = 25 cm)
f = fokus lensa lup (cm)

MIKROSKOP

Mikroskop adalah sebuah alat untuk melihat objek yang terlalu kecil untuk dilihat secara kasat mata.
Alat-alat optik
Gambar diatas adalah penggambaran bayangan yang dibentuk mikroskop. Yang terlihat oleh mata ketika menggunakan mikroskop tersebut adalah bayangan 2.
Untuk mata berakomodasi maksimum:
Alat-alat optik
Untuk mata tak berakomodasi:
Alat-alat optik

Panjang mikroskop:
Alat-alat optik
Keterangan:
M = perbesaran mikroskop
sob = jarak benda ke lensa objektif
sob’ = jarak bayangan 1 ke lensa objektif
sn = titik dekat mata
fok = fokus okuler
d = panjang mikroskop

TELESKOP

Teleskop adalah alat yang digunakan melihat benda-benda langit.
Alat-alat optik
Gambar diatas menunjukkan penggambaran bayangan pada teleskop. Pada teleskop bayangan yang dibentuk lensa objektif diletakkan tepat di titik fokus lensa okuler. Bayangan yang dibentuk lensa okuler diletakkan di tak hingga.
Perbesaran pada teleskop:
Alat-alat optik

Panjang teleskop:
Alat-alat optik

Keterangan:
M = perbesaran teleskop.
fob = fokus lensa objektif teleskop.
fok = fokus lensa okuler teleskop.
d = panjang teleskop.

CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN ALAT-ALAT OPTIK


Nomor 1 (UN 2013)
Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada teropong bintang.
Alat-alat optik
Jika mata pengamat tidak berakomodasi, maka perbesaran bayangan adalah...
A. 1 kali
B. 3 kali
C. 4 kali
D. 8 kali
E. 11 kali

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Fob
Fob = 15 cm - 3 cm = 12 cm
Menghitung perbesaran teropong
M = Fob / Fok = 12 cm / 3 cm = 4 kali
Jawaban: C

Nomor 2 ( UN 2013)
Dibawah ini pembentukan bayangan pada teropong bintang.
Teleskop
Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasi adalah...
A. 6 kali
B. 9 kali
C. 12 kali
D. 15 kali
E. 18 kali

Pembahasan
Perbesaran teropong
M = Fob / Fok = 150 cm / 10 cm = 15 kali
Jawaban: D

Nomor 3 (UN 2014)
Perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut:
Mikroskop
Jarak lensa objektif dengan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah...
A. 20 cm
B. 24 cm
C. 25 cm
D. 27 cm
E. 29 cm

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Sob' dengan menggunakan rumus lensa.
Sob' = 18 cm
Menghitung jarak lensa objektif dengan okuler (d)
d = Sob' + Fok = 18 cm + 6 cm = 24 cm
Jawaban: B

Nomor 4
Jarak fokus lensa objektif dan lensa okuler sebuah mikroskop masing-masing 2 cm dan 5 cm, digunakan untuk melihat benda kecil yang terletak 2,5 cm dari lensa objektif. Jika pengamat bermata normal berakomodasi maksimum, maka perbesaran yang dihasilkan mikroskop adalah...
A. 20 kali
B. 24 kali
C. 25 kali
D. 50 kali
E. 54 kali

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Sob'
Sob' = 10
Perbesaran mikroskop berakomodasi  maksimum adalah:

Jawaban: B

Nomor 5
Sebuah objek diletakkan pada jarak 1,5 cm dari lensa objektif mikroskop. Mikroskop memiliki jarak fokus lensa objektif dan okuler masing-masing 1 cm dan 6 cm. Jika mikroskop digunakan oleh pengamat yang memiliki titik dekat 30 cm secara akomodasi maksimum maka perbesaran bayangan yang dihasilkan adalah....
A. 10 kali
B. 12 kali
C. 18 kali
D. 20 kali
E. 25 kali

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Sob'
Sob' = 3
Perbesaran mikroskop berakomodasi maksimum adalah:

Jawaban: B

Nomor 6
Perhatikan diagram pembentukan bayangan alat optik X.
mikroskop
Benda A diletakkan 6 cm dari lensa objektif. Jika jarak fokus lensa objektif dan okuler masing-masing 5 cm dan 10 cm (sn = 30 cm). Maka perbesaran sudut bayangan yang terjadi adalah...
A.       10 kali
B.       12 kali
C.       15 kali
D.       18 kali
E.        20 kali

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Sob'
Sob' = 30
Perbesaran mikroskop tanpa akomodasi adalah:

Jawaban: D

Nomor 7
Sebuah mikroskop memiliki jarak titik api objektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakkan dibawah objektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamat dilakukan tanpa akomodasi. Jika mata pengamat bermata normal maka perbesaran total mikroskop bernilai...
A. 20 kali
B. 25 kali
C. 50 kali
D. 75 kali
E. 100 kali

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Sob'.

Sob' = 22
Menghitung fok
d = Sob' + fok
fok = d - Sob' = 24,5 cm - 22 cm = 2,5 cm
Perbesaran mikroskop tanpa akomodasi adalah:

Jawaban: E

Nomor 8
Dua lensa yang titik fokusnya masing-masing 1 cm dan 5 cm disusun membentuk mikroskop majemuk. Jika suatu benda diletakkan 1,1 cm didepan lensa pertama dan bayangan akhir diamati pada jarak 25 cm dari lensa kedua, maka jarak kedua lensa adalah...
A. 0,25 cm
B. 15,2 cm
C. 1,10 cm
D. 17,3 cm
E. 6,00 cm

Pembahasan
Hitung terlebih dahulu Sob'.

Sob' = 11 cm
Menghitung Sok.

Sok' = 25/4 = 6,25 m
Menghitung jarak kedua lensa
d = Sob' + Sok = 11 cm + 6,25 cm = 17,25 cm
Jawaban: D

Nomor 9
Sebuah teropong diarahkan kebintang, menghasilkan perbesaran anguler 20 kali. Jika jarak fokus objektif 100 cm, maka jarak antara lensa objektif dengan lensa okuler (mata tak berakomodasi) adalah...
A. 120 cm
B. 105 cm
C. 100 cm
D. 90 cm
E. 80 cm

Pembahasan
Tentukan terlebih dahulu Fok
M = Fob / Fok
20 = 100 cm / Fok
Fok = 100 cm / 20 = 5 cm
Panjang teropong:
d = Fob + Fok = 100 cm + 5 cm = 105 cm
Jawaban: B

Nomor 10
Teropong bintang dengan perbesaran anguler 10 kali. Jika jarak titik api objektif 50 cm, maka panjang teropong...
A. 5 cm
B. 35 cm
C. 45 cm
D. 50 cm
E. 55 cm

Pembahasan
Tentukan terlebih dahulu Fok
M = Fob / Fok
10 = 50 cm / Fok
Fok = 50 cm / 10 = 5 cm
Panjang teropong:
d = Fob + Fok = 50 cm + 5 cm = 55 cm
Jawaban: E

Nomor 11
Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong bintang ditunjukkan seperti bintang.
Alat-alat oprik
Berdasarkan gambar diatas, perbesaran bayangan untuk mata tidak berakomodasi adalah...
A. 40 kali
B. 80 kali
C. 90 kali
D. 140 kali
E. 180 kali

Pembahasan
Perbesaran teleskop
M = Fob / Fok = 160 cm / 2 cm = 80 kali
Jawaban: B

Nomor 12
Sebuah teropong memiliki jarak lensa objektif dengan lensa okuler 120 cm dan fokus lensa objektifnya 110 cm. Perbesaran yang dihasilkan untuk mata tak berakomodasi adalah...
A. 12 kali
B. 11 kali
C. 10 kali
D. 9 kali
E. 8 kali

Pembahasan
Tentukan Fok terlebih dahulu.
d = Fob + Fok
Fok = d - Fob = 120 cm - 110 cm = 10 cm
Perbesaran teropong:
M = Fob / Fok = 110 cm / 10 cm = 11 kali
Jawaban: B

Nomor 13
Perhatikan gambar jalannya sinar pada teropong berikut.
Alat-alat optik

Jika jarak lensa objektif dengan lensa okuler (d) 11 kali jarak fokus lensa okuler maka perbesaran yang dihasilkan teropong untuk mata tak berakomodasi adalah...
A. 10 kali
B. 16 kali
C. 21 kali
D. 30 kali
E. 50 kali

Pembahasan
Tentukan terlebih dahulu Fob
d = Fob + Fok
11 Fok = Fob + Fok
Fob = 11 Fok - Fok = 10 Fok
Perbesaran teropong
M = Fob / Fok = 10 Fok / Fok = 10
Jawaban: A

Nomor 14
Sebuah lensa berjarak fokus 5 cm digunakan sebagai lup. Jika mata normal menggunakan lup tersebut dengan berakomodasi maksimum, maka perbesaran anguler lup adalah..
3 kali
4 kali
5 kali
6 kali
7 kali

Menghitung perbesaran bayangan LUP mata berakomodasi maksimum
Nomor 15
Sebuah lensa berjarak fokus 4 cm digunakan sebagai lup. Agar mata tanpa berakomodasi, maka letak benda tersebut dari lup adalah...
A.2 cm
B.3 cm
C.4 cm
D.6 cm
E.8 cm

Pembahasan:
Agar mata tak berakomodasi saat menggunakan lup maka letak benda harus diletakkan tepat dititik fokus lensa lup.
Jawaban: C

Nomor 16
Seorang siswa (sn = 25 cm) melakukan percobaan dengan data seperti diagram berikut:
Contoh soal mikroskop
Perbesaran mikroskop adalah...
A.30 kali
B.36 kali
C.40 kali
D.46 kali
E.50 kali

Menghitung perbesaran mikroskop mata berakomodasi maksimum
Nomor 17
Perhatikan diagram pembentukan bayangan alat optik X.
Contoh soal mikroskop mata tak berakomodasi
Benda A diletakkan 3 cm dari lensa objektif. Jika jarak fokus lensa objektif dan okuler masing-masing 2 cm dan 6 cm (sn = 30 cm). Maka perbesaran sudut bayangan yang terjadi adalah...
A.4 kali
B.6 kali
C.8 kali
D.10 kali
E.20 kali

Menghitung perbesaran bayangan mikroskop mata tak berakomodasi
Nomor 18
Amati diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop dibawah ini.
Contoh soal panjang mikroskop
Jika berkas yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar, jarak antara lensa objektif dan okuler adalah...
A.8 cm
B.17 cm
C.22 cm
D.30 cm
E.39 cm

Menghitung panjang mikroskop
Nomor 19
Sebuah mikroskop mempunyai lensa objektif dan okuler yang fokusnya masing-masing berjarak 0,9 cm dan 5 cm. Seseorang memasang preparat 10 mm di depan objektif untuk diamati melalui okuler tanpa akomodasi. Bila objek preparat mempunyai panjang 0,5 mm dan jarak baca normal orang tersebut 25 cm, maka panjang objek tersebut menjadi...
A.7,5 mm
B.10 mm
C.12,5 mm
D.15 mm
E.22,5 mm

Menghitung perbesaran bayangan dan panjang benda mikroskop
Nomor 20
Lintasan berkas sinar ketika melalui sistem optik teropong bintang ditunjukkan seperti gambar.
Berdasarkan gambar di atas, perbesaran bayangan untuk mata tak berakomodasi adalah...

Contoh soal perbesaran bayang teropong
A. 60 kali
B. 50 kali
C. 40 kali
D. 30 kali
E. 20 kali

Menghitung perbesaran bayangan teropong
Nomor 21
Berikut ini adalah diagram pembentukan bayangan oleh teropong bintang.
Contoh soal perbesaran bayangan teropong
Perbesaran bayangan untuk mata tak berakomodasi adalah...
125 kali
64 kali
42 kali
24 kali
5 kali

Menghitung panjang dan perbesaran teropong
Nomor 22
Sebuah teropong digunakan untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak lensa objektif terhadap okuler 35 cm. Teropong digunakan dengan mata tak berakomodasi. Jarak fokus okulernya adalah...
A.3,5 cm
B.5 cm
C.7 cm
D.10 cm
E.30 cm

Menghitung fokus okuler teropong 
Nomor 23
Sebuah teropong bintang memliki lensa objektif dengan jarak fokus 175 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 25 cm. Panjang teropong dan perbesaran anguler teropong berturut-turut...
A.200 cm dan 8 kali
B.200 cm dan 10 kali
C.250 cm dan 7 kali
D.250 cm dan 8 kali
E.300 cm dan 10 kali

Pembahasan:
Diketahui:
fob = 175 cm
fok = 25 cm
Ditanya: d dan M = ...
a. Menghitung panjang teleskop d.
d = fob + fok = 175 cm + 25 cm = 200 cm
b. Menghitung perbesaran anguler M.
M= fob / fok = 175 cm / 25 cm = 8
Jawaban: A
Ringkasan materi dan pembahasan soal Un tentang alat-alat Optik Ringkasan materi dan pembahasan soal Un tentang alat-alat Optik Reviewed by Johan Akhmadin on Sunday, August 30, 2015 Rating: 5
Powered by Blogger.