Teropong Bumi: Fungsi, Pembentukan Bayangan, Rumus Perbesaran & Panjang, Pola Soal + Pembahasan
Teropong atau teleskop digunakan untuk memperbesar benda yang sangat jauh letaknya. Pada kebanyakan kasus di dalam penggunaan teropong, benda sanggup dianggap berada pada jarak tak terhingga. Galileo, walaupun bukan penemu teleskop, ia membuatkan teleskop menjadi instrumen yang penting dan sanggup digunakan. Galileo merupakan orang pertama yang meneliti ruang angkasa dengan teleskop atau teropong.
Dengan penelitiannya tersebut, Galileo karenanya ia menciptakan penemuan-penemuan yang mengguncangkan dunia, di antaranya satelit-satelit Jupiter, fase Venus, bercak Matahari, struktur permukaan bulan, dan pernyataannya bahwa galaksi Bimasakti terdiri dari sejumlah besar bintang-bintang individu.
Secara garis besar, teleskop atau teropong ada dua macam, yaitu teropong bias dan teropong pantul. Lalu, teropong bias ini sendiri di ada 4 jenis yang umum digunakan oleh orang, yaitu teropong bintang (astronomi), teropong bumi (medan), dan teropong panggung (Galileo). Nah, pada kesempatan kali ini kita akan mempelajari pengertian, fungsi, proses pembentukan bayangan, rumus perbesaran dan panjang teropong bumi. Silahkan disimak baik-baik klarifikasi berikut.
Pengertian dan Fungsi Teropong Bumi
Apabila kita melihat benda-benda di Bumi memakai teropong bintang maka akan diperoleh bayangan yang terbalik. Hal itu tidak dikehendaki. Untuk mengembalikan atau membalik bayangan, maka kita harus menempatkan sebuah lensa positif di antara lensa objektif dan lensa okuler. Lensa ini disebut lensa pembalik. Susunan lensa tadi akan menghasilkan teropong bumi.
Teropong Bumi atau teropong medan yaitu teropong yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang jauh di permukaan bumi. Adapula yang menyebut teropong Bumi sebagai teropong yohana. Teropong jenis ini biasa digunakan oleh orang-orang di laut, menyerupai nahkoda kapal, angkatan laut, bahkan para bajak maritim zaman dahulu dan mungkin zaman kini juga.
Selain digunakan di lautan, teropong Bumi juga sanggup digunakan di wilayah daratan. Misalkan para tentara memakai teropong ini untuk memantau keadaan di perbukitan. Bentuk teropong Bumi sanggup kalian lihat pada gambar di bawah ini.
Pembentukan Bayangan dan Rumus Teropong Bumi
Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, teropong Bumi memakai tiga buah lensa positif sekaligus. Ketiga lensa tersebut berfungsi sebagai lensa objektif, lensa okuler dan lensa pembalik. Lensa pembalik berfungsi untuk membalik bayangan simpulan yang dibuat lensa okuler, sehingga dihasilkan bayangan yang sama tegak dengan benda aslinya.
Lensa pembalik diletakkan di antara lensa objektif dan lensa okuler. Skema atau diagram pembentukan bayangan pada teropong atau teleskop Bumi sanggup kalian lihat pada gambar di bawah ini. Coba kalian simak baik-baik dan pelajari gambar tersebut.
Ciri khas dari teropong Bumi yaitu jarak fokus lensa objektif lebih besar daripada jarak fokus lensa okuler (fob > fok). Di antara lensa objektif dan lensa okuler diletakkan lensa pembalik. Karena teropong Bumi digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh, sehingga bayangan terbentuk di titik fokus lensa objektif. Agar bayangan menjadi tegak, maka teropong Bumi dilengkapi dengan lensa pembalik.
Seperti halnya mikroskop dan teropong bintang, perbesaran pada teropong bumi juga dibedakan untuk mata berakomodasi maksimum dan mata tidak berakomodasi. Berikut ini penjelasannya.
1. Rumus Teropong Bumi untuk Mata Berakomodasi Maksimum
Untuk perbesaran anguler pada teropong Bumi, dicari dengan persamaan berikut.
M | = | fob |
sok |
Dan panjang teropong Bumi untuk pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum sanggup dicari dengan persamaan berikut.
d | = | fob + 4fp + sok |
Keterangan:
M = perbesaran anguler
fob = jarak fokus lensa objektif
sok = jarak benda pada lensa okuler
fp = jarak fokus lensa pembalik
d = panjang teropong
2. Rumus Teropong Bumi untuk Mata Tidak Berakomodasi
Untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, bayangan yang dibuat oleh lensa objektif berada sempurna di titik fokus lensa okuler. Ini berarti jarak benda lensa okuler sama dengan jarak fokusnya. Jadi, perbesaran untuk mata tidak berakomodasi yaitu sebagai berut.
M | = | fob |
fok |
Sementara panjang teropong untuk mata tidak berakomodasi dihitung dengan memakai persamaan berikut.
d | = | fob + 4fp + fok |
Keterangan:
M = perbesaran anguler
fob = jarak fokus lensa objektif
fok = jarak fokus lensa okuler
fp = jarak fokus lensa pembalik
d = panjang teropong
Contoh Soal dan Pembahasan
Agar kalian lebih paham mengenai penerapan rumus-rumus perbesaran dan panjang teropong bumi di atas, silahkan kalian simak baik-baik beberapa pola soal dan pembahasannya berikut ini.
1. Teropong bumi dengan jarak fokus lensa objektif 40 cm, jarak fokus lensa pembalik 5 cm, dan jarak fokus lensa okulernya 10 cm. Supaya mata melihat bayangan tanpa akomodasi, berapakah jarak antara lensa objektif dan lensa okuler teropong tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui:
fob = 40 cm
fp = 5 cm
fok = 10 cm
Ditanyakan: d untuk mata tanpa akomodasi
Jawab:
Jarak antara lensa objektif dan lensa okuler merupakan panjang teropong. Panjang teropong bumi untuk pengamatan dengan mata tanpa fasilitas sanggup dihitung dengan memakai rumus berikut.
d = fob + 4fp + fok
⇒ d = 40 cm + 4(5) cm + 10 cm
⇒ d = 40 cm + 20 cm + 10 cm = 70 cm
Jadi, jarak lensa objektif dan lensa okuler teropong tersebut yaitu 70 cm.
2. Sebuah teropong Bumi dengan jarak fokus lensa objektif, pembalik dan okuler berturut-turut 80 cm, 5 cm dan 20 cm. Teropong ini digunakan untuk melihat benda jauh oleh orang bermata normal dengan berakomodasi maksimum. Tentukanlah perbesaran sudut dan panjang tubusnya.
Penyelesaian:
Diketahui:
fob = 80 cm
fp = 5 cm
fok = 20 cm
s’ok = titik bersahabat mata normal = -25 cm
Ditanyakan: M dan d
Jawab:
Karena mata berakomodasi maksimum, maka perbesaran sudut teropong Bumi sanggup kita cari memakai persamaan berikut.
M | = | fob |
sok |
Oleh alasannya yaitu jarak benda pada lensa okuler (sok) belum diketahui, maka kita tentukan dahulu memakai persamaan yang berlaku pada lensa yaitu sebagai berikut.
1 | + | 1 | = | 1 |
sok | s'ok | fok |
1 | + | 1 | = | 1 |
sok | -25 | 20 |
1 | = | 1 | + | 1 |
sok | 20 | 25 |
1 | = | 5 + 4 |
sok | 100 |
1 | = | 9 |
sok | 100 |
sok | = | 100 | = 11,1 cm |
9 |
Dengan demikian, perbesaran sudutnya adalah:
M | = | fob |
sok |
M | = | 80 | = 7,2 kali |
11,1 |
Dan panjang tubus teropong sanggup kita tentukan dengan memakai persamaan berikut.
d = fob + 4fp + sok
⇒ d = 80 cm + 4(5) cm + 11,1 cm
⇒ d = 80 cm + 20 cm + 11,1 cm = 111,1 cm
Jadi, perbesaran sudut dan panjang teropong Bumi tersebut yaitu 7,2 kali dan 111,1 cm.