Mikroskop

Mikroskop(Microscope) merupakan salah satu alat optik yang mampu menghasilkan perbesaran lebih tinggi daripada lup sehingga dapat digunakan untuk mengamati benda-benda renik yakni benda-benda yang sangat kecil seperti virus dan bakteri. Mikroskop terdiri atas sepasang lensa cembung yang disebut objektif dan okuler. Lensa objektif adalah lensa cembung yang terletak dekat dengan benda/objek dan mempunyai jarak fokus pendek (fob < 1 cm), sedangkan lensa okuler adalah lensa cembung yang terletak dekat mata atau berhadapan langsung dengan mata pada saat kita menggunakan mikroskop. Lensa okuler mempunyai jarak fokus yang panjang (beberapa cm). 

Diagram Sinar Pembentukan Bayangan dari Mikroskop Sederhana

Mikroskop sebagai alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda berukuran mikro yang dapat menghasilkan perbesaran hingga ratusan kali. Benda yang akan diamati, diletakkan di atas pelat kaca di depan lensa objektif antara fob dan 2fob (di ruang II, dengan fob < Sob < 2fob). Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif adalah S’ob yang bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. S’ob dipandang sebagai benda oleh lensa okuler. S’ob harus terletak di depan lensa okuler diantara titik pusat optik O dan titik fokus okuler fok (di ruang I lensa okuler) agar S’ob dapat diperbesar semaksimal mungkin. Oleh karena itu, lensa okuler berfungsi sebagai lup dan dapat digeser mendekati atau menjauhi lensa objektif. Pada bayangan akhir sok yang terbentuk oleh lensa okuler terletak di depan lensa okuler bersifat maya, terbalik, dan diperbesar terhadap benda semula.

Pengamatan Akomodasi dan Tanpa Akomodasi

Pengamatan suatu benda renik melalui mikroskop dapat dilakukan dengan cara tanpa berakomodasi ataupun  dengan cara berakomodasi maksimum. Perbesaran total (Mtot) dari kombinasi dua buah lensa sama dengan hasil kali perbesaran masing-masing lensa. Jarak antara lensa objektif dan okuler yang disebut pula panjang mikroskop d adalah sebagai berikut:

d = S’ob + Sok

Apabila benda ditempatkan diantara posisi F dan 2F dari lensa objektif sehingga membentuk bayangan nyata dan diperbesar. Pada alat optik mikroskop terjadi dua kali perbesaran yakni perbesaran pada lensa objektif dan perbesaran pada lensa okuler. Perbesaran lensa okuler sebuah mikroskop adalah perbesaran anguler. Hal ini dikarenakan lensa okuler pada mikroskop berfungsi seperti kaca pembesar yang bendanya adalah bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif. Olehnya itu, perbesaran lensa okuler pada alat optik mikroskop bergantung pada keadaan akomodasi mata.

a.    Perbesaran pada Lensa Objektif Mikroskop

Perbesaran yang terjadi pada lensa objetif sebagai berikut:

Mob = h’ob/hob = S’ob/Sob

b.   Perbesaran pada Lensa Okuler Mikroskop

1.      Mata Berakomodasi Maksimum

Saat mata berakomodasi maksimum, bayangan akhir yang terbentuk oleh lensa okuler jatuh di titik dekat mata sehingga S’ok = -Sn. Perbesarannya dinyatakan;

Mok = Sn/fok + 1

2.      Mata Tidak Berakomodasi

Pada keadaan mata tidak berakomodasi, bayangan oleh lensa objektif harus jatuh tepat pada fokus lensa okuler (Sok = fok) sehingga perbesarannya sebagai berikut:

Mok = Sn/fok

c.    Perbesaran Total Mikroskop

Pada mikroskop, terdapat dua lensa, sehingga perbesarannya adalah perbesaran gabungan. Perbesarannya dapat dinyatakan sebagai berikut:

1.      Mata  Tidak Berakomodasi 

M = Mob x Mok = S’ob/Sob X Sn/fok

2.      Mata Berakomodasi Maksimum

M = Mob x Mok = S’ob/Sob (Sn/fok + 1)

KETERANGAN:

Sn    = titik dekat mata (25 cm)

d      = panjang mikroskop

Sob  = jarak benda dari lensa objektif

S’ob = jarak bayangan dari lensa objektif

Sok  = jarak benda dari lensa okuler

S’ok = jarak bayangan dari lensa okuler

fob   = jarak fokus lensa objektif

fok   = jarak fokus lensa okuler

CONTOH SOAL

Soal 1

Mikroskop A mempunyai panjang tabung 10 cm, jika mata kita berakomodasi maksimum. Terbentuk bayangan nyata 5 cm di belakang lensa objektif yang memiliki fokus 10 mm. Tentukan panjang fokus okuler apabila titik dekat mata pengamat 30 cm!

jawab:

Dik : S’ob = 5 cm (dibelakang lensa)

        S’ok = -30 cm (didepan lensa)

            d  = 10 cm

Dit : fok   = ....?

Peny:

d = S’ob + Sok

10 = 5 + Sok

Sok = 5 cm

Panjang fokus okuler adalah :

fok = (Sok . S’ok) / (Sok + S’ok)

      = (5 cm . (-30 cm) / (5 cm + (-30 cm)

      = (5 cm . (-30 cm) / (5 cm - 30 cm)

      = -150 cm / -25 cm

      = 6 cm

Soal 2

Jika sebuah mikroskop digunakan untuk mengamati sebuah benda pada jarak 1,5 cm. Jika panjang fokus lensa objektif dan okuler masing – masing adalah 1 cm dan 2 cm, serta mata tidak berakomodasi, tentukan :

a.    Panjang mikroskop

b.    Perbesaran total

Jawab:

a.    Panjang Mikroskop

1/fob   = 1/Sob + 1/S’ob

 1/1     =  1/1,5 + 1/S’ob

1/S’ob = 3/3 – 2/3

   S’ob = 3 cm

sehingga,

d = S’ob + Sok

   = S’ob + fok

   = 3 cm + 2 cm

   = 5 cm

Jadi, panjang mikroskop adalah 5 cm

b.    Perbesaran total

Mata tidak berakomodasi sehingga,

M = (S’ob/Sob) x (Sn/fok)

    = (3/1,5) x (25/2)

    = 2 x 12,5

    = 25

Jadi, perbesaran totalnya adalah 25 kali

Soal 3

Jika sebuah mikroskop gabungan dilengkapi lensa objektif yang memiliki panjang fokus 20 mm dan sebuah lensa okuler dengan panjang fokus 5 mm. Panjang efektif tabung mikroskop 0,2 m. Jika jarak baca terbaik diambil 25 cm, tentukan perbesaran mikroskop itu adalah...

Jawab:

Mikroskop:

Panjang tabung d = S’ob + Sok = 0,2 m = 200 mm

                      Sn = 25 cm = 250 mm

Mata berakomodasi maksimum

S’ok = -Sn = 25 cm = -250 mm

Perbesaran M = Sn/fok + 1

                     = 250/5 + 1

                     = 51 kali

Benda Okuler:

Sok = (S’ok . fok) / (S’ok – fok)

       = (-250 . 5) / (-250 – 5)

       = 250/51 mm

Bayangan Objektif:

S’ob – Sok = 200

S’ob = 200 – 250/51

S’ob = 10200 – 250/51

        = 9.950/51 mm

Benda Objektif:

Sob = (S’ob . fob) / (S’ob – fob)

      = (9.950/51.(20)) / (9.950/51-(20))

      = 3.902/175,1

      = 22,28 mm

Perbesaran Objektif:

Mob = -S’ob/S’ob

        = (9.950/51) x (8930/9.950 . (30))

        = 195,1 x 0,028

        = 5,56 kali

Perbesaran total

M = Mob x Mok

    = 5,56 x 51

    = 283,56 kali

    = 284 kali

Jadi, Perbesaran total mikroskop adalah 284 kali