Bank Soal Fisika SMA Alat Optik

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Seorang ilmuan menggunakan mikroskop yang memiliki lensa okuler dengan jarak fokus 5 cm dan lensa objektif dengan jarak fokus 2 cm. Jika jarak lensa objektif dan lensa okuler 25 cm, maka perbesaran mikroskop ketika ilmuan mengamati dengan mata berakomodasi maksimum adalah ....

A

16,5 kali

B

25,0 kali

C

50,0 kali

D

56,5 kali

E

62,5 kali

Pembahasan:

Diketahui:

Jarak fokus lensa okuler $f_{\text{ok}}$ = 5 cm

Jarak fokus lensa objektif $f_{\text{ob}}$ = 2 cm

Panjang mikroskop $d$ = 25 cm

Titik dekat mata normal $s_{\text{n}}$ = 25 cm

Mata berakomodasi maksimum

Ditanya:

Perbesaran mikroskop $M=$ ?

Dijawab:

Untuk menghitung perbesaran mikroskop terlebih dahulu menentukan jarak benda lensa okuler, jarak benda lensa objektif dan jarak bayangan lensa objektif. Untuk mata berakomodasi maksimum, bayangan lensa okuler harus terletak di depan lensa okuler ( $s_{\text{ok}}<f_{\text{ok}}$ ) di dekat mata. Bayangan ini bersifat maya sehingga jarak bayangan dari lensa okuler adalah $s'_{\text{ok}}=-s_{\text{n}}$ , dengan $s_n$ adalah jarak dekat mata yang nilainya 25 cm. Diagram pembentukan bayangan ketika menggunakan mata berakomodasi maksimum pada mikroskop dapat dilihat seperti gambar berikut:

Menentukan jarak benda lensa okuler

Dengan menggunakan persamaan lensa tipis pada lensa okuler, dapat dihitung jarak benda lensa okuler yaitu:

$\frac{1}{s_{\text{ok}}}+\frac{1}{s'_{\text{ok}}}=\frac{1}{f_{\text{ok}}}$

Karena $s'_{\text{ok}}=-25$ cm, sehingga

$\frac{1}{s_{\text{ok}}}+\frac{1}{-25}=\frac{1}{5}$

$\frac{1}{s_{\text{ok}}}=\frac{1}{5}-\frac{1}{-25}$

$\frac{1}{s_{\text{ok}}}=\frac{1}{5}+\frac{1}{25}$

$\frac{1}{s_{\text{ok}}}=\frac{5+1}{25}$

$\frac{1}{s_{\text{ok}}}=\frac{6}{25}$

$s_{\text{ok}}=\frac{25}{6}$ cm

Menentukan jarak bayangan lensa objektif

Panjang mikroskop, yaitu jarak antara lensa objektif dan lensa okuler mikroskop. Panjang mikroskop untuk mata berakomodasi maksimum dirumuskan melalui persamaan berikut.

$d=s'_{\text{ob}}+s_{\text{ok}}$

Sehingga, jarak bayangan lensa objektifnya adalah:

$25=s'_{\text{ob}}+\frac{25}{6}$

$s'_{\text{ob}}=25-\frac{25}{6}$

$s'_{\text{ob}}=\frac{150-25}{6}$

$s'_{\text{ob}}=\frac{125}{6}$ cm

Menentukan jarak benda lensa objektif

Selanjutnya menentukan jarak benda dari lensa objektif dengan menggunakan persamaan lensa tipis sebagai berikut.

$\frac{1}{s_{\text{ob}}}+\frac{1}{s'_{\text{ob}}}=\frac{1}{f_{\text{ob}}}$

$\frac{1}{s_{\text{ob}}}=\frac{1}{2}-\frac{1}{\frac{125}{6}}$

$\frac{1}{s_{\text{ob}}}=\frac{1}{2}-\frac{6}{125}$

$\frac{1}{s_{\text{ob}}}=\frac{125-12}{250}$

$\frac{1}{s_{\text{ob}}}=\frac{113}{250}$

$s_{\text{ob}}=\frac{250}{113}$ cm

Menentukan perbesaran mikroskop

Perbesaran total mikroskop $M$ adalah hasil kali antara perbesaran lensa objektif dan lensa okuler. Perbesaran total mikroskop dirumuskan melalui persamaan berikut.

$M=M_{\text{ob}}M_{\text{ok}}$

Untuk lensa objektif, perbesaran yang dialami benda adalah perbesaran linier, sehingga persamaan perbesaran objektif sama dengan persamaan perbesaran linier lensa tipis, yaitu:

$M_{\text{ob}}=\frac{h'_{\text{ob}}}{h_{\text{ob}}}=\frac{s'_{\text{ob}}}{s_{\text{ob}}}$

dengan

$h'_{\text{ob}}$ = tinggi bayangan

$h_{\text{ob}}$ = tinggi benda

$s'_{\text{ob}}$ = jarak bayangan objektif

$s_{\text{ob}}$ = jarak benda objektif

Sedangkan persamaan perbesaran lensa okuler ketika mata berakomodasi maksimum adalah

$M_{\text{ok}}=\frac{s_{\text{n}}}{f_{\text{ok}}}+1$ ,

sehingga perbesaran mikroskop ketika mengamati dengan mata berakomodasi maksimum adalah

$M=\left(\frac{s'_{\text{ob}}}{s_{\text{ob}}}\right)\left(\frac{s_{\text{n}}}{f_{\text{ok}}}+1\right)$

Maka

$M=\left(\frac{\left(\frac{125}{6}\right)}{\left(\frac{250}{113}\right)}\right)\left(\frac{25}{5}+1\right)$

$M=\left(\left(\frac{125}{6}\right)\left(\frac{113}{250}\right)\right)\left(5+1\right)$

$M=\left(\left(\frac{1}{6}\right)\left(\frac{113}{2}\right)\right)\left(6\right)$

$M=\left(\frac{113}{12}\right)\left(6\right)$

$M=\left(\frac{113}{2}\right)$

$M=56,5$ kali

Jadi, perbesaran mikroskop ketika ilmuan mengamati dengan mata berakomodasi maksimum adalah 56,5 kali.

Video

13 Agustus 2020

Cara Melakukan Pengukuran

✔ Ingin tanya tutor?

✔ Cek sampel tanya jawab

Rangkuman

Selengkapnya

Lihat Semua Rangkuman dan Materi

Siswa

Ingin latihan soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Guru

Ingin akses bank soal, nonton, atau unduh materi belajar lebih banyak?

Buat Akun Gratis

Soal Populer Hari Ini

✔ Ingin soal latihan HOTS?

✔ Cek sampel soal HOTS?

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal