Bank Soal Fisika SMA Alat Optik

Soal

Pilgan

Suatu teropong bumi dengan fokus lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler memiliki panjang fokus berturut-turut 90cm, 5 cm, dan 10 cm. Jika perbesaran teropong saat pengamat menggunakan mata berakomodasi maksimum adalah 15 kali, maka panjang teropong dan jarak bayangan lensa okuler teropong berturut-turut adalah ....

A

1,16 m dan 15 cm

B

1,16 m dan 16 cm

C

1,16 m dan 20 cm

D

1,20 m dan 15 cm

E

1,20 m dan 20 cm

Pembahasan:

Diketahui:

Panjang fokus lensa objektif fobf_{\text{ob}} = 90 cm

Panjang fokus lensa pembalik fpf_{\text{p}} = 5 cm

Panjang fokus lensa okuler fokf_{\text{ok}} = 10 cm

Perbesaran teropong MM = 15 kali

Mata berakomodasi maksimum

Ditanya:

Panjang teropong dd =?

Jarak bayangan lensa okuler teropong sok=s'_{\text{ok}}=?

Dijawab:

Menentukan jarak benda pada lensa okuler

Untuk menentukan panjang teropong, terlebih dahulu mencari nilai jarak benda pada lensa okuler melalui persamaan perbesaran teropong bumi. Ketika pengamat mengamati dengan mata berakomodasi maksimum pada teropong bumi, jarak benda dianggap berada pada posisi tak hingga sob=s_{\text{ob}}=\infty, sehingga bayangan dari lensa objektif jatuh tepat pada panjang fokus lensa objektif sob=fobs'_{\text{ob}}=f_{\text{ob}}. Jarak benda pada lensa okuler juga lebih kecil dari panjang fokusnya sok<foks_{\text{ok}}<f_{\text{ok}}, sehingga perbesaran teropong bumi saat mata berakomodasi maksimum dirumuskan dengan persamaan berikut.

M=fobsokM=\frac{f_{\text{ob}}}{s_{\text{ok}}}

Maka,

M=fobsokM=\frac{f_{\text{ob}}}{s_{\text{ok}}}

sok=fobMs_{\text{ok}}=\frac{f_{\text{ob}}}{M}

sok=9015s_{\text{ok}}=\frac{90}{15}

sok=6s_{\text{ok}}=6 cm

Menentukan panjang teropong bumi

Panjang teropong bumi dengan mata berakomodasi maksimum dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut.

d=fob+4fp+sokd=f_{\text{ob}}+4f_{\text{p}}+s_{\text{ok}}

Sehingga:

d=fob+4fp+sokd=f_{\text{ob}}+4f_{\text{p}}+s_{\text{ok}}

d=90+4(5)+6d=90+4\left(5\right)+6

d=90+20+6d=90+20+6

d=116d=116 cm

d=1,16d=1,16 m

Menentukan jarak bayangan lensa okuler teropong bumi

Untuk menentukan jarak bayangan lensa okuler teropong bumi dapat menggunakan persamaan pada lensa tipis sebagai berikut.

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

1sok=1fok1sok\frac{1}{s'_{\text{ok}}}=\frac{1}{f_{\text{ok}}}-\frac{1}{s_{\text{ok}}}

1sok=sokfokfok sok\frac{1}{s'_{\text{ok}}}=\frac{s_{\text{ok}}-f_{\text{ok}}}{f_{\text{ok}}\ s_{\text{ok}}}

sok=fok soksokfoks'_{\text{ok}}=\frac{f_{\text{ok}}\ s_{\text{ok}}}{s_{\text{ok}}-f_{\text{ok}}}

sok=(10)(6)(6)(10)s'_{\text{ok}}=\frac{\left(10\right)\left(6\right)}{\left(6\right)-\left(10\right)}

sok=604s'_{\text{ok}}=\frac{60}{-4}

sok=15s'_{\text{ok}}=-15 cm

Tanda negatif menunjukkan bahwa bayangan yang dihasilkan bersifat maya.

Jadi, panjang teropong dan jarak bayangan lensa okuler teropong berturut-turut adalah 1,16 m dan 15 cm.

Video
13 Agustus 2020
Cara Melakukan Pengukuran
Rangkuman

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

Cek Contoh Kuis Online

Kejar Kuis

Cek Contoh Bank Soal

Kejar Soal