LUP (Kaca Pembesar)

Soal 1
Sebuah lup memiliki lensa dengan kekuatan 20 D. Seorang pengamat dengan jarak titik dekat 30 cm menggunakan lup tersebut. Tentukan letak benda dan pembesaran lup untuk (a) mata berakomodasi maksimum, (b) mata berakomodasi pada jarak 20 cm, (c) mata tidak berakomodasi dan (d) mata tidak berakomodasi, tetapi titik jauh pengamat adalah 2,00 m! 

Solusi:
Kuat lensa P = 20 D. Dengan demikian, jarak fokus lensa f adalah

 Jarak titik dekat mata Sn = 30 cm
a) mata berakomodasi maksimum; berarti bayangan dari lensa harus terletak di depan lensa sejauh titik dekat mata pengamat. Jadi, s' = - Sn = - 30 cm (tanda negatif karena bayangan di depan lensa adalah bayangan maya). Letak benda, s dapat dihitung dengan

Jadi, benda terletak sejauh 4,30 cm di depan lensa, maka pembesaran lup untuk mata berakomodasi maksimum dapat dihitung dengan

b) mata berakomodasi pada jarak 20 cm. Ini berarti x = 20 cm dan jarak bayangannya s' adalah s' = -x = -20 cm. Letak benda s dapat dihitung dengan

jadi, benda terletak sejauh 4,0 cm di depan lensa.
Pembesaran lup untuk mata berakomodasi pada jarak x = 20 cm dapat dihitung dengan

(c) Untuk mata tidak bek rakomodasi dan titik jauh pengamat ada di tak berhingga, benda haruslah terletak pada titik fokus di depan lensa. Dengan demikian, jarak benda s adalah s = f --> s = 5,00 cm.
pembesaran lup untuk mata tidak berakomodasi dan titik jauh pengamat ada di tak berhingga dapat dihitung dengan

(d) Untuk mata tidak berkomodasi tetapi titik jauh pengamat adalah 2,00 m (bukan tak berhingga), bayangan lensa haruslah terletak di depan lensa pada jarak titik jauh pengamat. Jadi, s' = - titik jauh = - 200 cm. Letak benda s dapat dihitung dengan rumus lensa tipis

Jadi, benda terletak sejauh 4,88 cm di depan lensa.
Untuk mata tidak berakomodasi tetapi titik jauh pengamat pada jarak tertentu, maka pembesarannya adalah

 

Soal 2

Seseorang yang mempunyai titik dekat 30 cm ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan perbesaran sebesar 5 kali, maka tentukan jarak fokus lup yang harus digunakan!

Solusi
Diketahui; Sn = 30 cm; M = 5 kali; Mata berakomodasi maksimum

Jadi fokus Lup itu adalah 7,5 cm.

Soal 3
Seorang siswa berpenglihatan normal (jarak baca minimumnya 25 cm) mengamati benda kecil melalui lup dengan mata berakomodasi maksimum. Jika benda itu 10 cm di depan lup, tentukan: a) jarak fokus lup, b) kekuatan lup, c) perbesaran bayangan, d) perbesaran bayangan jika anak mengamati benda dengan tanpa berakomodasi

Solusi
a) jarak fokus lup
Diketahui; Sn= 25 cm; S = 10 cm
Mata berakomodasi maksimum→ bayangan lup diletakkan di titik dekat/jarak baca mata, tambahkan tanda minus (bayangan maya) → S' = - Sn = − 25 cm

b) kekuatan lup

c) perbesaran bayangan

d) perbesaran bayangan jika anak mengamati benda dengan tanpa berakomodasi
 

Soal 4
Seorang petugas pemilu mengamati keaslian kartu suara dengan menggunakan lup berkekuatan 5 dioptri. Apabila petugas memiliki titik dekat 25 cm dan memperoleh perbesaran anguler maksimum saat menggunakan lup, tentukan jarak diletakkannya kartu suara di depan lup!

Solusi
Tentukan fokus lup terlebih dahulu, lanjut dengan rumus mencari bayangan sebuah lensa, perbesaran maksimum diperoleh saat mata berakomodasi maksimum, sehingga letak bayangan dari lup diletakkan di titik dekat mata, jangan lupa tambahkan tanda negatif.

Soal 5
Sebuah lensa berjarak fokus 4 cm digunakan sebagai lup. Agar mata melihat tanpa berakomodasi, maka letak benda tersebut dari lup adalah...

Solusi
Saat mata tidak berakomodasi artinya bayangan diletakkan pada titik jauh mata. Untuk mata normal, titik jauh mata adalah tak berhingga (∞) sehingga jarak bayangan atau s' pada soal di atas adalah ∞ (tak berhingga), sehingga
1/f = 1/s + 1/s'

1/4 = 1/s + 1/∞

1/4 = 1/s --> a = 4 cm

Kesimpulannya adalah "Saat lup digunakan untuk mata tidak berakomodasi, benda di letakkan pada fokus lensa lup".