Pembahasan Cahaya dan Alat Optik
Identifikasi Konsep
Periskop merupakan teropong yang dipasang di dalam kapal selam, sehingga sering juga disebut teropong kapal selam. Fungsi dari periskop adalah untuk mengintai kapal musuh atau melihat benda-benda yang berada di permukaan laut saat sedang menyelam. Ada beberapa jenis periskop ditinjau dari komponen optik yang digunakan, pertama periskop yang menggunakan dua cermin datar sebagai pemantul sinar menuju pengamat, kedua periskop prisma yang memanfaatkan pemantulan sempurna pada prisma sebagai pemantul sinar menuju pengamat, dan yang ketiga adalah periskop yang menggunakan gabungan prisma dan lensa cembung (jumlah prisma dan jumlah lensa cembung sangat beragam). Kali ini kita akan membahas tentang periskop yang menggunakan prisma siku-siku serta menyebutkan alat optik lain yang menggunakan lensa sebagai komponen utamanya seperti disebutkan opsi soal.
Pembahasan Identifikasi masalah dan solusi
Kita awali pembahasan kali ini berkenaan Hukum Pembiasan Snellius dan pemantulan sempurna karena komponen utama periskop menggunakan prisma siku-siku yang berkaitan dengan pemantulan sempurna.
Hukum Snellius dan pemantulan sempurna
Hukum pembiasan Cahaya atau Hukum Snellius yaitu:
1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
2. Cahaya datang dari medium renggang (indeks bias kecil) ke medium rapat (indeks bias besar) akan dibiaskan/dibelokkan mendekati garis normal, sehingga sudut datang (i) > sudut bias (r). lihat gambar tengah
3. Cahaya datang dari medium rapat (indeks bias besar) ke medium renggang (indeks bias kecil) akan dibiaskan/dibelokkan menjauhi garis normal, sehingga sudut datang (i) < sudut bias (r). lihat gambar kiri.
4. Sinar datang tegak lurus permukaan batas antara dua medium (berimpit dengan garis normal) maka sinar akan diteruskan. Lihat gambar kanan
Ada peristiwa penting dari berlakunya hukum pembiasan, yaitu peristiwa pemantulan sempurna. Hal ini berkaitan dengan poin ke 3 hukum pembiasan snellius, jika sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium renggang, maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. Jika sudut sinar datang kita perbesar, maka sudut bias akan semakin besar pula. Suatu saat, sudut bias akan sama dengan 90°. Hal ini berarti sinar dibiaskan sejajar dengan bidang batas antarmedium.
Jika sudut datang kita perbesar lagi, maka sinar datang tidak lagi dibiaskan, akan tetapi dipantulkan. Peristiwa inilah yang kita sebut dengan pemantulan total atau pemantulan sempurna (gambar 1)
Alur penjalaran sinar pada teropong kapal selam
Sinar datang menuju teropong ketika mengenai prisma a akan mengalami pemantulan sempurna dan sinar diarahkan ke prisma b. pada prisma b terjadi pemantulan sempurna lagi selanjutnya masuk ke mata pengamat. Dari gambaran sederhana tersebut, bisa diketahui bahwa fungsi dari prisma pada teropong adalah untuk memantulkan sinar/cahaya.
Sekarang kita bahas komponen lensa pada alat optik seperti disebutkan opsi soal:
b. Lensa cekung sebagai okuler
alat optik yang menggunakan lensa cekung/lensa negatif sebagai lensa okuler adalah teropong panggung.
c. sepasang lensa cembung
alat optik yang menggunakan sepasang lensa cembung sebagai komponen utamanya adalah mikroskop dan teropong bintang. Sepasang lensa cembung tersebut digunakan sebagai lensa objektif (posisi lensa dekat dengan objek yang diamati) dan lensa okuler (posisi lensa dekat dengan mata pengamat)
d. sepasang lensa cekung
dari sekian referensi tidak ada yang menyebukan alat optik yang komponen utamanya menggunakan sepasang lensa cekung/lensa negatif
Kesimpulan
Jadi perbedaan periskop dengan alat optik lainnya terletak pada adanya sepasang prisma siku-siku. Jawaban (a)
Pelajari Materi Terkait di Pahamify