Pembentukan Bayangan pada Mikroskop

Mikroskop digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat kecil, yang tidak dapat dilihat mata biasa. Mikroskop menggunakan dua buah lensa positif (lensa cembung). Lensa yang terletak di dekat mata (lensa bagian atas) disebut lensa okuler. Sedangkan lensa yang terletak dekat dengan objek benda yang diamati (lensa bagian bawah) disebut lensa objektif. Hal yang perlu diingat adalah fokus pada lensa obyektif lebih pendek dari fokus pada lensa okuler (f_ob < f_ok). Cara kerja mikroskop secara sederhana adalah lensa obyektif akan membentuk bayangan benda yang bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. Bayangan benda oleh lensa obyektif akan ditangkap sebagai benda oleh lensa okuler. Bayangan inilah yang tampak oleh mata. Jika digambarkan, perjalanan cahaya pada mikroskop tampak pada Gambar 6.40.

Pembentukan Bayangan pada Mikroskop

Fungsi mikroskop mirip dengan lup, yakni untuk melihat objek-objek kecil. Akan tetapi, mikroskop dapat digunakan untuk melihat objek yang jauh lebih kecil lagi karena perbesaran yang dihasilkannya lebih berlipat ganda dibandingkan dengan lup. Pada mikroskop, objek yang akan diamati harus diletakkan di depan lensa objektif pada jarak antara f_ob dan 2f_ob sehingga bayangannya akan terbentuk pada jarak lebih besar dari 2f_ob di belakang lensa objektif dengan sifat nyata dan terbalik. Bayangan pada lensa objektif dipandang sebagai objek oleh lensa okuler dan terbentuklah bayangan pada lensa okuler. Agar bayangan pada lensa okuler dapat dilihat atau diamati oleh mata, bayangan ini harus berada di depan lensa okuler dan bersifat maya. Hal ini dapat terjadi jika bayangan pada lensa objektif jatuh pada jarak kurang dari fok dari lensa okuler. Proses terbentuknya bayangan pada mikroskop, seperti yang diperlihatkan pada Gambar diatas. Pada Gambar terlihat bahwa bayangan akhir yang dibentuk oleh mikroskop bersifat maya, terbalik, dan diperbesar. Jarak antara lensa objektif dan lensa okuler menentukan panjang pendeknya sebuah mikroskop.

Panjang mikroskop atau jarak antara lensa objektif dan lensa okuler sama dengan jarak bayangan objektif ke lensa objektif ditambah jarak bayangan objektif tadi ke lensa okuler atau secara matematis dituliskan

d = S’_ob + S_ok

dengan: d = panjang mikroskop,

S‘_ob = jarak bayangan lensa objektif ke lensa objektif, dan

S_ok = jarak bayangan objektif ke lensa okuler.

Perbesaran total yang dihasilkan mikroskop merupakan perkalian antara perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif dan perbesaran sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler. Secara matematis, perbesaran total yang dihasilkan mikroskop ditulis sebagai berikut.

M = M_ob × M_ok

dengan: M = perbesaran total yang dihasilkan mikroskop,

M_ob = perbesaran yang dihasilkan lensa objektif, dan

M_ok = perbesaran sudut yang dihasilkan lensa okuler.

Perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif memenuhi

M_ok = S_n / f_ok

sedangkan perbesaran sudut yang dihasilkan lensa okuler mirip dengan perbesaran sudut lup, yakni, untuk pengamatan tanpa akomodasi

M_ob = S’_ob / S_ob

dan untuk pengamatan dengan berakomodasi maksimum

M_ok = [S_n / f_ok] + 1

dengan f_ok = panjang fokus lensa okuler.

Untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, bayangan dari lensa obyektif harus jatuh dititik fokus focus okuler. Jadi panjang mikroskop untuk mata tidak berakomodasi adalah:

d = s’_ob + f_ok

Keterangan:

f_ok = titik fokus lensa okuler

Contoh soal

Sebuah mikroskop memiliki jarak fokus lensa objektif dan lensa okuler masing-masing 10 mm dan 5 cm. Sebuah benda ditempatkan 11 mm di depan lensa objektif. Tentukan perbesaran mikroskop pada pengamatan: (a) tanpa akomodasi, (b) berakomodasi maksimum, dan (c) berakomodasi pada jarak 50 cm.

Jawab

Diketahui: f_ob = 10 mm, f_ok = 5 cm, S_ob = 11 mm, dan S_n = 25 cm

Jarak bayangan oleh lensa objektif

1/s’_ob = 1/f_ob – 1/s_ob = 1/10mm – 1/11mm = 1/110mm

sehingga diperoleh S‘_ob = 110 mm. Dengan demikian, perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif adalah

M_ob = s’_ob/s_ob = 110/11 = 10 kali

Selanjutnya, perbesaran sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler

• pada pengamatan tanpa akomodasi

M_ok = S_n/f_ok = 25 cm/5cm = 5 kali

• pada pengamatan dengan berakomodasi maksimum

M_ok = S_n/f_ok + 1 = (25/5) + 1 = 6 kali

• pada pengamatan dengan berakomodasi pada jarak 50 cm, yakni S’_ok = 50 cm,

1/s_ok = 1/f_ok – 1/S’_ok = 1/5cm – 1/50cm = 11/50cm

Sehingga

M_ok = S_n/S_ok = 25 cm x (11/50cm) = 5,5 kali

(a) pada pengamatan tanpa akomodasi,

M = M_ob × M_ok = 10 × 5 = 50 kali

(b) pada pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum,

M = M_ob × M_ok = 10 × 6 = 60 kali

(c) pada pengamatan dengan berakomodasi pada jarak 50 cm,

M = M_ob × M_ok = 10 × 5,5 = 55 kali