LUP

LUP (Kaca Pembesar)

Bagaimana kita dapat mengamati benda-benda kecil seperti komponen jam tangan? Alat apa yang kita gunakan untuk melihat benda-benda kecil ? untuk melihat benda-benda kecil, kita dapat menggunakan alay yang dinamakan lup.

Pada dasarnya, lup adalah sebuah lensa cembung. Lensa ini dapat berfungsi sebagai kaca pembesar jika diletakkan pada posisi yang tepat antara objek benda yang akan diamati dan mata.

Berdasarkan pembentukkan bayangan pada lensa cembung, untuk menghasilkan bayangan yang diperbesar, benda diletakkan di antara titik F₁ dan O. Bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Jadi, pabila kita ingin menggunakan lensa cembung sebagai lup, maka benda harus kita letakkan diantara titik F₁ dan O.

Kita juga telah mempelajari bagaimana mata melihat sebuah objek. Jika kita ingin melihat benda dengan mata rileks supaya tidak lekas lelah, benda yang kita amati kharus berada di titik jauh dari mata. Dalam keadaan seperti ini, dikatakan mata tidak berakomodasi. Jika kita menginginkan pembesaran yang lebih besar lagi, kita dapat mendekatkan benda (objek) asalkan tidak lebih dekat dari titik dekat kita. Jika kita meletakkan benda di titik paling dekat yang masih dapat kita lihat, kita akan memperoleh perbesaran maksimum, dan mata kita cepat lelah karena mata dalam keadaan berakomodasi maksimum.

Sejarah Penemu Lup

Lup atau kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang mempunyai titik fokus yang dekat dengan lensanya. Benda yang akan diperbesar terletak di dalam titik fokus lup itu atau jarak benda ke lensa lup tersebut lebih kecil dibandingkan jarak titik fokus lup ke lensa lup tersebut. Bayangan yang dihasilkan bersifat tegak, nyata, dan diperbesar. Lup ditemukan oleh seorang dari Arab bernama Abu Ali al-Hasan Ibn Al-Haitham. Abu Ali Muhammad al-Hassan ibnu al-Haitham atau Ibnu Haitham lahir (Basra,965 Kairo 1039), dikenal dalam kalangan cerdik pandai di Barat, dengan nama Alhazen,  adalah seorang ilmuwan Islam yang ahli dalam bidang sains, falak, matematika, geometri, pengobatan, dan filsafat. Ia banyak pula melakukan penyelidikan mengenai cahaya, dan telah memberikan ilham kepada ahli sains barat seperti Boger, Bacon, dan Kepler dalam menciptakan mikroskop serta teleskop.Dalam kalangan cerdik pandai di Barat, beliau dikenali dengan nama Alhazen. Ibnu Haitham dilahirkan di Basrah pada tahun 354H bersamaan dengan 965 Masehi. Ia memulai pendidikan awalnya di Basrah sebelum dilantik menjadi pegawai pemerintah di bandar kelahirannya. Setelah beberapa lama berkhidmat dengan pihak pemerintah di sana, beliau mengambil keputusan merantau ke Ahwaz dan Baghdad. Di perantauan beliau telah melanjutkan pengajian dan menumpukan perhatian pada penulisan. Kecintaannya kepada ilmu telah membawanya berhijrah ke Mesir. Selama di sana beliau telah mengambil kesempatan melakukan beberapa kerja penyelidikan mengenai aliran dan saliran Sungai Nil serta menyalin buku-buku mengenai matematika dan falak. Tujuannya adalah untuk mendapatkan uang cadangan dalam menempuh perjalanan menuju Universitas Al-Azhar.

Cara Kerja Lup

Alat optik yang paling sederhana adalah lup atau kaca pembesar (magnifying glass). Kaca pembesar terdiri atas lensa cembung ganda, yang kedua sisi luarnya melengkung ke luar.

Sinar-sinar cahaya yang melewati lensa itu membelok ke dalam untuk mengumpul di sebuah titik focus pada kedua sisi lensa. Jarak dari pusat lensa ke titik fokus, kira-kira 12 cm pada kaca pembesar yang umum, disebut jarak fokus.

Sebuah kaca pembesar dipegang di atas sebuah benda pada jarak yang lebih pendek daripada jarak fokus (ruang I), benda itu tampak tegak dan diperbesar.Bayangan macam ini disebut bayangan maya.

Pada jarak yang sama (ruang II) atau lebih panjang daripada jarak fokus (ruang III), lensa akan menghasilkan suatu bayangan terbalik, dan disebut bayangan nyata.

Dalam penggunaan lup seseorang harus menempatkan benda yang akan dilihat pada ruang satu (antara lensa dan fokus lensa) sehingga akan dihasilkan bayangan yang diperbesar dan maya. Perbesaran yang dihasilkan oleh lup adalah perbesaran anguler atau perbesaran sudut.

v  Perbesaran anguler atau perbesaran sudut

v  Perbesaran sudut

M = perbesaran sudut

PP = titik dekat mata dalam meter

f = Jarak focus lup dalam meter

1.    Mata berakomodasi maksimum

Mata berakomodasi maksimum yaitu cara memandang obyek pada titik dekatnya (otot siliar bekerja maksimum untuk menekan lensa agar berbentuk secembung-cembungnya). Ketika menggunakan lup dengan mata berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk harus jatuh di titik dekat mata (25cm). Untuk mengahasilkan bayangan yang seperti ini, benda harus terletak dia antara titik fokus lup (F) dan lensa (antara titik F dan O). Olah karena mata berakomodasi maksimum, lensa mata dalam keadaan menebal sekuat-kuatnya dan otot-otot mata meregang sehingga mata cepat lelah. Akan tetapi, dalam kondisi ini akan dihasilkan perbesaran yang maksimum. Pembesaran yang dihasilkan dalam keadaan mata berakomodasi maksimum adalah.

Keterangan :  M = pembesaran lup

                        f = jarak fokus lup (cm)

                        n = titik dekat mata (25 cm)

             Pada penggunaan lup dengan mata berakomodasi maksimum, maka yang perlu diperhatikan adalah:

1. bayangan yang dibentuk lup harus berada di titik dekat mata / Punctum Proksimum (PP)

2. benda yang diamati harus diletakkan di antara titik fokus dan lensa

3. kelemahan : mata cepat lelah

4. keuntungan : perbesaran bertambah (maksimum)

5. Sifat bayangan : maya, tegak, dan diperbesar

Perhitungan

                • Si = -PP = -Sn

Agar mata dapat melihat dengan berakomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa harus berada di titik dekat mata (PP). Benda yang dilihat harus terletak antara titik fokus dan titik pusat sumbu lensa.

Kelemahannya untuk pengamatan lama mata cepat lelah, sedangkan keuntungannya dari segi perbesaran bertambah.

Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar.

Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :

M = PP/f + 1

Keterangan :

M = perbesaran lup

PP= titik dekat mata

f = jarak titik fokus lensa

Agar mata relaks dan tidak cepat lelah, lup digunakan dalam keadaan mata tidak berakomodasi.

2.    Mata Tak Berakomodasi

                Mata tak berakomodasi yaitu cara memandang obyek pada titik jauhnya (yaitu otot siliar tidak bekerja/rileks dan lensa mata berbentuk sepipih-pipihnya).

Ketika menggunakan lup dengan mata tidak berakomodasi, bayangan yang terbentuk jatuh di titik tak terhingga. Untuk menghasilkan bayangan yang seperti ini, benda harus terltak di titik fokus lup (atau kurang sedikit). Oleh karena mata tidak berakomodasi, lensa meregang sehingga mata tidak cepat lelah. Pembesaran yang dihasilkan dalam keadaan mata tidak berakomodasi adalah :

Keterangan :  M = pembesaran lup

                        f = jarak fokus lup (cm)

                        n = titik dekat mata (25 cm)

Pada penggunaan lup dengan mata tak berakomodasi, maka yang perlu diperhatikan adalah:

1. maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak hingga

2. benda yang dilihat harus diletakkan di titik fokus (So = f)

3. keuntungan : mata tak cepat lelah

5. Kerugian : perbesaran berkurang (minimum)

Dalam hal ini objek harus berada di titik fokus lensa (s= f ).

Perhitungan

• Si = -PR

• So = f

            Untuk melihat tanpa berakomodasi maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak berhingga. Benda yang dilihat harus diletakkan tepat pada titik fokus lup.
            Keuntunganya adalah untuk pengamatan lama mata tidak cepat lelah, sedangkan kelemahannya dari segi perbesaran berkurang. Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar.

Perbesaran anguler yang didapatkan adalah : 
Keterangan:

M=^PP/_f
M=perbesaran lup
PP= titik dekat mata
f = jarak titik fokus lensa

Fungsi Lup

                Lup berfungsi untuk mengamati benda-benda yang berukuran kecil sehingga tampak menjadi lebih besar dan lebih jelas yang tidak dapat dilihat dengan mata secara langsung dengan menggunakan sebuah lensa cembung atau lensa positif . Lup biasanya digunakan oleh para tukang arloji dan arkeolog ketika mereka bekerja.

Bagian- Bagian Lup

Lup merupakan alat optic yang sangat sederhana, namun sangat membantu dalam proses pengamatan yang mudah dan praktis. 

1.      Tangkai Lup 

Tangkai  atau  pegangan  lup  digunakan  pengamat  untuk  memegang  Lup  Pada proses penggunaanya. Tangkai  ini  dapat  dipisahkan  dengan  lingkaran Pegangan Lensa.  

2.      Skrup Pengendali 

Skrup  penghubung  ini  berfungsi  menghubungkan  antara  tangkai  Lup 

dengan  kepala  Lup,  berupa  logam  tipis  yang  juga  berfungsi  menguatkan 

pegangan kepala Lup terhadap Lensa cembungnya

3.      Kepala/bingkai Lup

Lingkaran  penuh  yang  digunakan  sebagai  bingkai  dari  Lensa  cembung pada Lup. Bibgkai ini mirip dengan bingkai kacamata yang memegang Lensa, akan tetapi bingkai kepala Lup berupa Lingkaran penuh. 

4.      Lensa Cembung Lup

Lup menggunakan lensa cembung,  yang berfungsi memperbesar benda

berukuran kecil sehingga tampak besar.

Pembentukan dan Sifat Bayangan pada LUP

            Ada 2 cara dalam menggunakan lup, yaitu dengan mata berakomodasi dan dengan mata tak berakomodasi.

            Untuk mata normal dan berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk berada pada jarak baca normal (sn) yaitu 25 cm. Oleh karena itu, perbesaran bayangan pada lup dapat dituliskan M = s’/ s , karena s’ = 25 cm, maka perbesarannya menjadi M = 25 / s.
Lup terbuat dari sebuah lensa cembung, sehingga persamaan lup sama dengan persamaan lensa cembung.

Perbesaran Bayangan (M) :

Untuk mata berakomodasi maksimum s’ = -25 cm (tanda negative (-) menunjukan bayangan di depan lensa sehingga diperoleh :

Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya, tegak, dan diperbesar Untuk mata tak berakomodasi, bayangan terbentuk di tak terhingga (s’ = ∞ ) sehingga perbesaran bayangan yang dibentuk lup untuk mata tak berakomodasi.