LUP

Pengertian Lup

Lup atau kaca pembesar atau pembesar sederhana adalah lensa cembung yang digunakan untuk membantu mata melihat suatu benda yang sulit dilihat secara langsung menggunakan mata, misalnya tulisan yang sangat kecil. Lup disebut pembesar sederhana karena lup mempunyai kemampuan terbatas dalam memperbesar bayangan suatu benda. Pada pelajaran selanjutnya, anda akan mempelajari pembesar tidak sederhana seperti mikroskop, teropong bumi dan teropong bintang.

Cara Kerja Lup

Ketika dilihat dari jarak dekat, suatu benda tampak besar tetapi ketika dilihat dari jarak sangat jauh, benda tersebut tampak kecil. Benda berjarak dekat tampak besar karena ukuran bayangan benda yang terbentuk pada retina, besar. Sebaliknya benda yang sama ketika dilihat dari jarak sangat jauh tampak kecil karena ukuran bayangan benda yang terbentuk pada retina, kecil. Jadi besar atau kecilnya suatu benda yang terlihat oleh mata bergantung pada ukuran bayangan benda yang terbentuk pada retina. Besar atau kecilnya bayangan benda yang terbentuk pada retina bergantung pada sudut yang terbentuk antara mata dan benda tersebut, sebagaimana diperlihatkan pada gambar di bawah.

Benda yang berjarak jauh dari mata terlihat lebih kecil karena mempunyai sudut (θ) lebih kecil (Gambar 1.1). Sebaliknya benda yang berjarak dekat dengan mata terlihat lebih besar karena mempunyai sudut (θ) lebih besar (Gambar 1.2). Dapat disimpulkan bahwa ukuran benda yang terlihat oleh mata dapat diperbesar atau diperkecil dengan cara memperbesar atau memperkecil sudut (θ). Sudut diperbesar dengan cara mendekatkan mata dengan benda, sebaliknya sudut diperkecil dengan cara menjauhkan mata dari benda.

Ulasan di atas dapat diterapkan pada persoalan lain. Jika anda menemukan suatu tulisan yang sangat kecil sehingga anda sulit membaca, apa yang anda lakukan agar dapat membaca tulisan tersebut ? Berpedoman pada ulasan di atas, anda mungkin mendekatkan tulisan ke mata agar sudut yang terbentuk antara tulisan dengan mata lebih besar, sehingga tulisan menjadi lebih besar dan dapat dibaca. Perlu disadari bahwa titik dekat mata normal atau jarak terdekat yang dapat difokuskan mata normal adalah 25 cm karenanya jika jarak antara tulisan dan mata lebih kecil dari 25 cm maka tulisan tampak kabur. Tulisan yang dapat terbaca dari jarak 25 cm saja tampak kabur ketika didekatkan hingga jarak antara tulisan dengan mata lebih kecil dari 25 cm, apalagi tulisan yang tidak dapat terbaca dari jarak 25 cm ? Lalu bagaimana caranya agar tulisan yang mempunyai ukuran huruf sangat kecil tersebut dapat terbaca ? Tentu saja anda membutuhkan bantuan alat optik yang dapat memperbesar tulisan tersebut.

Alat optik seperti cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung tidak dapat digunakan untuk membaca tulisan karena cermin tidak tembus pandang. Sebaliknya lensa tembus pandang sehingga dapat dimanfaatkan untuk membaca tulisan. Pada pelajaran bayangan lensa cekung, dijelaskan bahwa lensa cekung hanya dapat memperkecil bayangan suatu benda. Sebaliknya pada topik bayangan lensa cembung dijelaskan bahwa lensa cembung dapat memperbesar bayangan suatu benda. Karena dapat memperbesar bayangan maka lensa cembung dapat dirancang sebagai lup alias kaca pembesar.

Amati kedua gambar berikut ini. Pada gambar 1.3, benda dilihat langsung menggunakan mata, di mana benda tampak kecil karena sudut antara mata dengan kedua ujung benda, kecil. Pada gambar 1.4, mata melihat benda melalui lup. Lup berfungsi membentuk bayangan dan memperbesar bayangan tersebut, sehingga yang dilihat oleh mata adalah bayangan. Bayangan benda yang diamati mata melalui lup tampak lebih besar karena sudut yang terbentuk antara mata dengan kedua ujung bayangan, lebih besar.

Agar mata pengamat dapat melihat bayangan melalui lup maka bayangan harus bersifat maya (bayangan berada di depan lup atau bayangan berada di sisi yang sama dengan benda, seperti pada gambar 1.4). Pada topik bayangan lensa cembung telah dijelaskan bahwa agar bayangan bersifat maya maka jarak benda (s) harus lebih kecil atau sama dengan jarak fokus (f).

Keterangan gambar :

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan

F = titik fokus lup

θ = sudut antara lensa dengan kedua ujung benda. Pada gambar 1.3, lensa yang dimaksud ialah lensa mata, sedangkan pada gambar 1.4, lensa yang dimaksud adalah lensa cembung yang digunakan sebagai lup.

Pada gambar 1.3 (gambar tampak samping), benda berada di sebelah kiri sedangkan mata pengamat berada di sebelah kanan. Pada gambar 1.4 (gambar tampak samping), benda dan bayangan benda yang dihasilkan oleh lensa cembung berada di sebelah kiri sedangkan mata pengamat berada di sebelah kanan.

Cara Menggunakan Lup

Ketika jarak benda (s) sama dengan jarak fokus (f) maka bayangan bersifat maya dan jarak bayangan (s’) adalah tak berhingga. Tak berhingga adalah jarak bayangan maya maksimum karena titik jauh mata normal adalah tak berhingga. Sebaliknya jarak bayangan maya minimum adalah 25 cm karena titik dekat mata normal adalah 25 cm.

Ketika mata melihat bayangan maya pada jarak tak berhingga (titik jauh), mata berakomodasi minimum atau otot siliari mata dalam kondisi paling rileks. Untuk mencapai hal ini, jarak antara benda dan lup harus sama dengan jarak fokus lup. Seandainya jarak fokus lup adalah 25 cm maka jarak antara benda dan lup adalah 25 cm.

Sebaliknya ketika mata melihat bayangan maya pada jarak 25 cm (titik dekat) maka mata berakomodasi maksimum atau otot siliari mata dalam kondisi paling tegang. Jika jarak fokus lup adalah 25 cm maka mata melihat bayangan maya pada jarak 25 cm ketika jarak benda sama dengan hasil perhitungan di bawah.

Rumus lensa dan cermin lengkung :

1/s = 1/f – 1/s’

Keterangan : s = jarak benda, f = jarak fokus, s’ = jarak bayangan = titik dekat = 25 cm

Lup merupakan lensa cembung sehingga jarak fokus bertanda positif. Bayangan maya sehingga s’ bertanda negatif.

1/s = 1/f – (-1/s’) = 1/f + 1/s’

1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25

s = 25/2 = 12,5 cm

Apabila jarak fokus lup adalah 25 cm maka mata melihat bayangan maya pada jarak 25 cm ketika jarak benda adalah 12,5 cm. Jarak antara benda dengan lup tidak boleh lebih kecil dari 12,5 cm karena bayangan yang dihasilkan oleh lup tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Bagaimana jika panjang fokus lup adalah 50 cm ? Jika jarak fokus lup adalah 50 cm maka mata melihat bayangan maya pada jarak 25 cm ketika jarak benda sama dengan hasil perhitungan di bawah.

1/s = 1/f – (-1/s’) = 1/f + 1/s’

1/s = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50

s = 50/3 = 16,67 cm

Apabila jarak fokus lup adalah 50 cm maka mata melihat bayangan maya pada jarak 25 cm ketika jarak benda adalah 16,7 cm. Jarak antara benda dengan lup tidak boleh lebih kecil dari 16,7 cm karena bayangan yang dihasilkan oleh lup tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata.

Perbesaran Sudut Lup

Apakah ukuran bayangan benda yang dilihat melalui lup lebih besar ketika diamati oleh mata berakomodasi minimum atau mata berakomodasi maksimum ? Manakah yang sebaiknya digunakan sebagai lup, lensa cembung yang mempunyai panjang fokus besar atau lensa cembung yang mempunyai panjang fokus kecil ? Pertanyaan-pertanyaan ini dapat dijawab setelah anda mempelajari rumus lup (kaca pembesar).

Share this post