Alat Optik: Definisi, Macam-Macam, dan Kegunaannya

DALAM dunia sehari-hari alat optik merupakan alat yang sudah tidak asing lagi bagi manusia. Alat optik merupakan alat yang digunakan dengan prinsip kerja pembiasan dan pemantulan cahaya. Berdasarkan asalnya, alat optik dibagi menjadi dua macam yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. 

Satu-satunya alat optik alami yang setiap manusia punya yaitu mata. Selain mata, alat optik yang ada merupakan buatan manusia.

Alat optik buatan banyak mengadaptasi prinsip kerja mata, mulai dari penerimaan cahaya, pembiasan, hingga pemantulan. Meski demikian, berbagai jenis alat optik memiliki fungsi berbeda-beda sesuai dengan nilai kegunaan.

Apa itu alat optik?

Alat-alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan/atau cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yaitu dapat dipantulkan dan dapat dibiaskan, cahaya tersebut digunakan untuk melihat. Selain dari mata, alat-alat optik digunakan bersamaan dengan mata kita, bisa juga untuk membantu kita melihat ataupun membutuhkan mata kita untuk menggunakannya.

Apa saja jenis-jenis alat optik?

Alat optik terdiri dari dua macam yaitu alat optik alamiah dan alat optik buatan. 

a. Optik alamiah yakni mata. 

b. Optik buatan:
 
- Kacamata.
- Lup.
- Mikroskop.
- Teropong.
- Kamera.
- Periskop.
- Over head projector.

Apa saja fungsi dari alat-alat optik?

Mata ialah indra penglihatan. Mata merupakan organ indra khusus untuk menerima gambar visual yang akan dibawa ke otak. Indra penglihatan juga disebut fotoreseptor, karena mata sangat peka terhadap rangsangan cahaya. 

Saat menangkap cahaya dan warna, mata akan mengirimkannya ke otak untuk ditafsirkan. Di dalam mata terdapat beberapa bagian sebagai proses penglihatan. Bagian-bagian tersebut memiliki fungsinya masing-masing.

Cara kerja dari mata kita ialah menerima, memfokuskan, dan mentransmisikan cahaya melalui lensa mata yang menghasilkan bayangan objek yang kemudian ditangkap oleh retina mata. Bayangan objek yang ditangkap retina akan dikirimkan ke otak melalui saraf optik untuk kemudian diolah menjadi gambar yang mampu kita lihat secara nyata.

Mata kita memiliki kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat mata yang disebut daya akomodasi mata. Mata sendiri harus mengubah kelengkungan lensa mata untuk melihat benda-benda pada jarak tertentu. Ketika lensa mengubah kelengkungannya, terjadi mekanisme fisika, yaitu perubahan jarak titik fokus lensa. Organ yang bertugas dan berfungsi mengatur daya akomodasi mata ialah otot siliar.

Cara kerja dari lensa mata adalah memastikan bayangan selalu jatuh tepat di retina. Pada benda berjarak dekat, lensa mata harus lebih cembung (otot-otot siliar menegang). Sedangkan, pada saat melihat jauh, lensa harus lebih pipih (otot-otot siliar mengendur). Daya akomodasi mata manusia memiliki keterbatasan, sehingga memerlukan bantuan lensa untuk memperjelas pandangannya pada objek yang dilihat.

Mata kita memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan), antara lain:

1. Titik dekat mata (punctum proximum) yakni jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. 

Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10 cm s/d 20 cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20 cm s/d 30 cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal (Sn = 25 cm). Ketika mata melihat pada titik dekat, mata dalam keadaan akomodasi maksimum.

2. Titik jauh mata (punctum remotum) yakni jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. 

Untuk mata normal titik jauhnya yaitu tak terhingga (Sr = ~). Ketika mata melihat titik jauh tak hingga, mata tak berakomodasi.

Kaca mata merupakan alat optik buatan yang digunakan untuk membantu melihat pada orang yang memiliki cacat mata, seperti rabun jauh, rabun dekat, dan mata silindris. Kacamata terdiri dari lensa (tergantung jenis cacat matanya) dan frame atau kerangka yang menyangga lensa.

Kacamata berfungsi mengatur bayangan agar jatuh tepat di retina dengan cara menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun jauh dan mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun dekat. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa (kaca mata) yang digunakan tergantung pada letak objek, jarak fokus lensa, dan kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa dirumuskan dengan:

P = 1/f

Keterangan:

P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)

f = jarak fokus lensa (meter)

Untuk mencari jarak fokus lensa, kita bisa mendapatkannya dengan menggunakan rumus:

1/f = 1/s + 1/s’

Keterangan:

f = jarak fokus lensa (meter)

s = jarak benda ke lensa (meter)

s' = jarak bayangan ke lensa (meter)

Lup atau kaca pembesar merupakan alat optik buatan yang digunakan untuk mengamati benda-benda berukuran kecil. Lup terdiri terdiri dari satu lensa positif dan berfungsi untuk memperbesar ukuran bayangan yang terbentuk di retina. Lup banyak digunakan oleh tukang arloji untuk melihat komponen-komponen arloji yang berukuran kecil.

Mikroskop adalah alat optik yang ditemukan Zacharias Janssen dari Belanda pada 1590. Mikroskop berfungsi melihat benda-benda kecil dengan perbesaran yang lebih besar dari perbesaran lup (dapat mencapai lebih dari 100 kali lipat dari besar benda). Mikroskop terdiri dari dua lensa, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif terletak di dekat benda yang akan diamati. Lensa okuler sendiri berada di dekat mata pengamat. Lensa okuler bertindak sebagai lup.

Kamera merupakan alat untuk menghasilkan foto. Jenis kamera yang umum dikenal ada dua, yaitu kamera digital dan kamera analog. Cara kerja kamera analog hampir sama dengan cara kerja mata, yakni cahaya masuk difokuskan oleh lensa dan kemudian ditangkap oleh retina yang merupakan film pada kamera. Cara mencari titik fokus pada lensa kamera sama dengan rumus lensa kacamata.

Kamera analog terdiri dari lensa cembung, diafragma, dan film. Lensa pada kamera dapat diubah-ubah letaknya sedemikian agar bayangan yang dibentuk lensa selalu terletak tepat pada film. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.

Teropong ialah peralatan yang digunakan untuk membantu pengindraan jauh guna mengamati keberadaan benda-benda yang ada di angkasa. Dengan demikian, kita bisa melihat posisi benda di angkasa yang tidak bisa dilihat dengan menggunakan mata telanjang.

Teropong berfungsi melihat benda dari jarak yang jauh sehingga akan tampak lebih jelas. Dalam pengertian teropong bintang juga dijelaskan bahwa ini menggunakan dua lensa positif. Masing-masing lensa berfungsi sebagai lensa objektif dan lensa okuler. 

Periskop merupakan alat optik yang digunakan untuk melihat keadaan sekitar di luar kapal selama dalam sudut tertentu. Fungsinya melihat suatu benda/keadaan di atas atau di bawah kapal selam dan memberikan pemandangan di sekeliling kepada awak kapal. Untuk memaksimalkan fungsi ini, periskop dibuat panjang untuk memperluas jarak pandang ke permukaan.

Over head projector atau OHP berfungsi memproyeksikan media transparan ke arah layar dengan hasil gambar yang cukup besar. Kegunaan alat ini mempermudah penyampaian materi dalam presentasi. (OL-14)