Rumus & Pembentukan Bayangan Teropong Bintang, Bumi, Panggung dan Pantul

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Kalian tentu pernah melihat bintang. Pada malam hari, terutama ketika sinar bulan tidak terlalu terang, bintang-bintang di langit akan terlihat sangat banyak. Akan tetapi bintang-bintang tersebut terlihat sangat kecil, meskipun aslinya sangat besar, bahkan mungkin lebih besar dari bulan yang kalian lihat. Lalu, apa yang digunakan untuk mengamati benda-benda tersebut agar tampak jelas dan dekat?

Teropong atau teleskop merupakan alat optik yang digunakan untuk melihat objek-objek yang sangat jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Benda-benda langit, seperti bulan, planet, dan bintang dapat diamati dengan bantuan teropong. Dengan adanya teropong, banyak hal-hal yang berkaitan dengan luar angkasa telah ditemukan. Bagaimana proses terlihatnya bintang menggunakan teropong? Dan tahukah kalian jenis-jenis teropong yang digunakan untuk melihat benda jauh?

Secara umum ada dua jenis teropong, yaitu teropong bias dan teropong pantul. Perbedaan antara keduanya terletak pada objektifnya. Pada teropong bias, objektifnya menggunakan lensa, yakni lensa objektif, sedangkan pada teropong pantul objektifnya menggunakan cermin. Teropong bias umumnya yang dikenal ada tiga macam, yaitu teropong bintang, teropong bumi, dan teropong panggung.

Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas rumus perbesaran dan rumus panjang teropong bintang, teropong bumi, teropong panggung dan teropong pantul serta gambar proses pembentukan bayangannya. Untuk itu, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat membaca dan belajar semoga bisa paham.

1. Teropong Bintang

Teropong bintang menggunakan dua lensa cembung, masing-masing sebagai lensa objektif dan lensa okuler dengan jarak fokus objektif lebih besar daripada jarak fokus okuler ( fob > fok). Diagram sinar pembentukan bayangan pada teropong bintang untuk mata tak terakomodasi sebagai berikut:

Perbesaran sudut dan panjang teropong bintang memenuhi persamaan-persamaan sebagai berikut:

■ Untuk mata tak terakomodasi

M	=	fob	dan	d = fob + fok
		fok

■ Untuk mata berakomodasi maksimum (s’ok = −sn)

M	=	fob	dan	d = fob + sok
		sok

Keterangan:

M = perbesaran anguler

fob = jarak fokus lensa objektif

fok = jarak fokus lensa okuler

sok = jarak benda terhadap lensa okuler

d = panjang teropong

Contoh Soal 1:

Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan jarak fokus 150 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 30 cm. Teropong bintang tersebut dipakai untuk melihat benda-benda langit dengan mata tak berakomodasi. Tentukanlah:

(a) perbesaran teropong dan

(b) panjang teropong

Jawab

Diketahui: jarak fokus objektif fob = 150 cm dan jarak fokus okuler fok = 30 cm.

(a) Perbesaran teropong untuk mata tak berakomodasi

M	=	fob	=	150	= 5 kali
		fok		30

(b) Panjang teropong untuk mata tak berakomodasi

d = fob + fok = 150 + 30 = 180 cm

2. Teropong Bumi

Teropong bumi menggunakan tiga jenis lensa cembung. Lensa yang berada di antara lensa objektif dan lensa okuler berfungsi sebagai lensa pembalik, yakni untuk pembalik bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Diagram sinar pembentukan bayangan pada teropong bumi untuk mata tak berakomodasi sebagai berikut:

Perbesaran dan panjang teropong bumi untuk mata tak berakomodasi berturut-turut memenuhi persamaan:

M	=	fob	dan	d = fob + fok + 4fp
		fok

Keterangan:

M = perbesaran anguler

fob = jarak fokus lensa objektif

fok = jarak fokus lensa okuler

fp = jarak fokus lensa pembalik

d = panjang teropong

Contoh Soal 2:

Teropong bumi dengan jarak fokus lensa objektif 40 cm, jarak fokus lensa pembalik 5 cm, dan jarak fokus lensa okulernya 10 cm. Supaya mata melihat bayangan tanpa akomodasi, berapakah jarak antara lensa objektif dan lensa okuler teropong tersebut?

Jawab

Diketahui: fob = 40 cm, fp = 5 cm dan fok = 10 cm

Maka panjang teropong bumi untuk mata tidak berakomodasi adalah sebagai berikut.

d = fob + fok + 4fp = 40 cm + 10 cm + 4(5 cm) = 70 cm

3. Teropong Panggung

Teropong panggung atau teropong Galileo menggunakan sebuah lensa cembung sebagai objektif dan sebuah lensa cekung sebagai okuler. Diagram sinar pembentukan bayangan pada teropong panggung sebagai berikut:

Perbesaran dan panjang teropong panggung untuk mata tak berakomodasi berturut-turut memenuhi persamaan:

M	=	fob	dan	d = fob + fok
		fok

Keterangan:

M = perbesaran anguler

fob = jarak fokus lensa objektif

fok = jarak fokus lensa okuler

d = panjang teropong

Oleh karena lensa okulernya adalah lensa cekung maka fok bertanda negatif.

Contoh Soal 3:

Sebuah teropong panggung dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran 6 kali. Jarak lensa objektif dan okulernya 30 cm. Teropong tersebut digunakan dengan mata tak berakomodasi. Tentukanlah jarak fokus lensa okulernya.

Jawab:

Diketahui:

M = 6 kali

d = 30 cm

Misalkan fok = −a (lensa cekung), maka perbesaran teropong adalah sebagai berikut.

M	=	fob
		fok

6	=	fob
		fok

fob = 6|fok|

fob = 6|−a |

fob = 6a

Perbesaran anguler teropong untuk penggunaan mata tak berakomodasi dinyatakan dengan rumus berikut.

d = fob + fok

Lalu subtitusikan permisalan fob dan fok ke dalam rumus tersebut, sehingga diperoleh:

d = 6a + (−a)

30 = 5a

a = 30/5

a = 6 cm → fok = −6 cm

Dengan demikian, jarak fokus lensa okulernya adalah 6 cm.

4. Teropong Pantul

Teropong pantul merupakan teropong yang dilengkapi dengan cermin. Cermin ini berfungsi memantulkan cahaya yang masuk. Walaupun dipasang cermin, tetapi seperti halnya teropong bias, di teropong pantul juga terdapat lensa. Teropong pantul bekerja dengan memantulkan sinar yang masuk.

Teropong pantul menggunakan cermin cekung besar untuk menangkap cahaya sebanyak-banyaknya. Selain itu, teropong pantul juga dilengkapi cermin datar yang terletak di depan titik fokus cermin cekung, dan juga terdapat sebuah lensa yang digunakan untuk mengamati objek. Lensa ini adalah lensa cembung yang berfungsi sebagai okuler. Proses pembentukan bayangan pada teropong pantul adalah sebagai berikut.

Penggunaan cermin cekung bertujuan untuk mengganti penggunaan lensa. Keuntungan penggunaan cermin dibanding dengan lensa pada teropong adalah sebagai berikut.

●	Cermin tidak mengalami abrasi kromatik (penguraian warna seperti pada prisma) seperti yang biasa terjadi pada lensa.
●	Cermin lebih murah dan lebih muda dibuat, selain itu juga lebih ringan.

Berdasarkan beberapa pertimbangan tersebut, penggunaan cermin cekung lebih efisien daripada penggunaan lensa. Teleskop pemantul banyak digunakan pada badan-badan astronomi dan observatorium terkenal di dunia. Bahkan sekarang sudah banyak universitas-universitas yang memiliki teropong ini.