ALAT OPTIK SMA (SOAL DAN PEMBAHASAN)

25+ pembahaan soal ALAT OPTIK: mata, lup/kaca pembesar, mikroskop, teropong bintang, teropong bumi
1. Sebuah benda terletak pada jarak 5 cm di depan sebuah cermin cembung yang berjari-jari 20 cm. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin adalah ….
a. nyata, tegak, diperkecil
b. nyata, terbalik, diperbesar
c. maya, tegak , diperbesar
d. maya, tegak, diperkecil
e. maya, terbalik, diperbesar
jawab: D (maya tegak diperkecil)
pembahasan soal:
sifat umum cermin cembung maya tegak diperkecil

2.    Di mana sebuah benda harus diletakkan di depan sebuah lensa cembung dengan kekuatan + 2 dioptri agar supaya didapatkan bayanganmaya,  tegak dan diperbesar. Benda harus diletakkan pada jarak ….
a. kurang daripada 50 cm
b. lebih daripada 50 cm tetapi kurang daripada 65 cm
c. tepat pada 50 cm
d. lebih daripada 50 cm tetapi kurang daripada 100 cm
e. tepat pada 100 cm

jawab: A

pembahasan soal:
rumus kuat lensa dalam dioptri dan cm:
P = 100/f

f = 50 cm

agar bayangan maya dan tegak benda harus diletakkan di R1 (kurang dari f)

3. Suatu nyala lilin digeser berada di depan suatu cermin sehingga terbentuk bayangan yang dapat ditangkap layar pada gambar.

(1) Cermin tersebut adalah cermin cekung
(2) Jarak benda ke cermin lebih kecil dari jari-jari kelengkungan cermin
(3) Jarak bayangan lebih besar dari jari-jari kelengkungan cermin
(4) Jarak fokus cermin negatif
Yang benar adalah ....
a. (1), (2) dan (3)                d. (4)
b. (1) dan (3)                     e. semua
c. (2) dan (4)
jawab:  (1, 2  dan 3)
pembahasan soal:
sifat bayangan yang terbentuk pada gambar diatas adalah terbalik dan diperbesar (jika terbalik maka sifat berikutnya pasti nyata

dari sifat yang terbentuk dapat kita simpulkan:
- cermin yang digunakan adalah cermin cekung atau dengan kata lain fokus cermin bernilai  positif (pernyataan 1 benar dan pernyataan 4 salah)
- benda berada di ruang II (antara f dan R), pernyataan 2 benar 
- dengan kaidah angka 5 (ruang benda + ruang bayangan = 5) maka bayangan berada di ruang III (libih besar dari R atau 2f). pernyataan 3 benar

4.         Sebuah cermin cembung ditempatkan di tikungan jalan. Ketika terdapat benda yang jaraknya 2 m dari cermin, bayangan yang terbentuk 1/16 kali tinggi benda. Jarak fokus cermin adalah ….
a. 12/7               d. 15/2
b. 2/15               e. 7/2
c. 5/8
jawab: B

5. Untuk mendapatkan sebuah bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang lensa positif yang jarak fokus atau titik apinya 7,5 cm, benda tersebut harus diletakkan berada di depan lensa tersebut pada jarak….

a. 2,5 cm                       d. 22,5 cm

b. 7,5 cm                       e. 30,0 cm

c. 15 cm

jawab: C 
pembahasan:
trik cara cepat fisika fsm blog:
(ketika bayangan berada pada jarak 2f maka benda juga berada pada 2f)

6. Sebuah benda diletakkan di muka lensa cembung yang berjarak titik api 12 cm. Jika  bayangan yang terbentuk bersifat tegak diperbesar 3 kali, maka benda terletak di muka lensa pada jarak (dalam satuan cm) ...

a. 6                        d. 16

b. 8                        e. 18

c. 12

jawab: B
pembahasan:
rumus perbesaran:

          S'
M = -----
          S'
S' = M . S
S' = 3 S

rumus fokus lensa

¹/_f = ¹/_S + ¹/_S'

¹/₁₂ = ¹/_S + ¹/_3S

¹/₁₂ = ^(3-1)/_3S

¹/₁₂ = ²/_3S

3S = 24

S = 8 cm

7.         Titik dekat mata seorang siswa terletak pada jarak 120 cm di depan mata. Untuk melihat dengan jelas suatu benda yang berada 30 cm didepan mata, kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai memiliki kekuatan/berdaya lensa (dalam satuan dioptri)....

a. –5                      d. 2,5

b. –4,16                 e. 4,16

c. –2,5

jawab: C
pembahasan:

¹/_f = ¹/_S + ¹/_S'

¹/_f = ¹/₁₂₀ + ¹/_-30

¹/_f = ¹/₁₂₀ - ⁴/₁₂₀

¹/_f = ^-3/₁₂₀

f = ^-120/₃

f = -40 cm

Rumus daya lensa dan fokus dalam cm:

P = ¹⁰⁰/_f 

P = ¹⁰⁰/-40 

P = -2,5 dioptri

8. Pada saat membaca, jarak terdekat yang dapat dilihat seorang kakek rabun dekat adalah 40 cm. Kekuatan lensa kaca mata yang diperlukan adalah ....

a. 3/2 dioptri                    d. 3/4 dioptri

b. 2/3 dioptri                    e. 1/4 dioptri

c. 4/3 dioptri

jawab: A
pembahasan soal:
rumus kaca mata rabun dekat:


9.         Seorang rabun dekat, titik paling dekat yang dapat dilihat dengan jelas berjarak 2/3 meter. Jika ingin melihat pada jarak baca normal (25 cm), maka harus memakai kacamata dengan jarak fokus ....

a. 40 cm positif    d. 25 cm negatif

b. 40 cm negatif  e. 10 cm positif

c. 25 cm positif

jawab; A
pembahasan soal:

10.     Mata rabun dekat memiliki ciri-ciri:

(1) Bayangan benda pada titik dekat normal berada di depan retina.

(2) Titik dekatnya lebih dari 25 cm

(3) Dapat ditolong dengan lensa bikonkav

(4) L e n s a mata tidak dapat berakomodasi sekuat-kuatnya pada titik dekat 25 cm.

Pernyataan diatas yang benar adalah ....

a. (1), (2) dan (3)                         d. (4)

b. (1) dan (3)                   e. semua

c. (2) dan (4)

jawab: 2 dan 4 benar

11. Pernyataan berikut ini yang benar mengenai cacat mata adalah ….

a. pada mata miopi, bayangan jatuh di belakang retina

b. pada mata hipermetropi, dapat melihat jelas benda jauh

c. mata hipermetropi dapat melihat dengan jelas bila memakai kacamata negatif

d. mata hipermetropi dapat membaca jelas pada jarak baca normal

e. mata miopi dinormalkan dengan memakai kacamata positif

jawab: A

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

a. 2 cm              d. 6 cm

b. 3 cm              e. 8 cm

c. 4 cm

jawab: C
pembahasan:
agar mata tidak berakomodasi maka benda harus diletakkan tepat pada jarak / titik fokus lensa

13.     Seseorang yang mempunyai titik dekat 25 cm ingin melihat sebuah benda dengan lup. Apabila orang tersebut saat berakomodasi maksimum menginginkan terjadinya perbesaran sebesar 6 kali, jarak focus lup yang harus digunakan ialah ... (dalam cm).

            a. 5                  c. 15                e. 25

            b. 10                d. 20

jawab: A

14.     Sebuah lup kaca pembesar memiliki jarak focus 5 cm, dipakai melihat sebuah benda kecil yang terletak 5 cm dari lup. Perbesaran lup itu adalah ....

a. 2 kali              d. 5 kali

b. 4 kali              e. 6 ¼ kali

c. 4  1/6 kali

jawab: D

15.     Lensa objektif sebuah mikroskop membentuk bayangan sebuah benda, yang oleh lensa okuler lalu diperbesar. Sifat bayangan akhir oleh lensa-lensa tadi adalah....

a. Nyata, tegak, diperbesar

b. Maya, terbalik, diperbesar

c. Nyata, terbalik, diperkecil

d. Maya, tegak, diperbesar

e. Maya, tegak, diperkecil

jawab: B

16.     Sebuah benda mikro terletak 1 cm  di depan lensa obyektif mikroskop. Jarak fokus lensa obyektif 0,9 cm. jika perbesaran lensa okuler lensa okuler = 10 kali. Perbesaran total mikroskop adalah ….

a. 11,9 kali         d. 110 kali

b. 90 kali            e. 190 kali

c. 100 kali

jawab: C

koreksi:

1/s' = 1/0,9 - 1/1 = 0,1 / 0,9

s' = 9

sehingga besar perbesaran yang dihasilkan oleh mikroskop adahah

M = 9 x 10 = 90

17.     Jarak fokus lensa objektif dan lensa okuler sebuah mikroskop masing-masing 2 cm dan 5 cm, digunakan untuk mengamati benda kecil yang terletak 2,5 cm dari lensa objektif. Jika pengamat memiliki mata normal (pp = 25cm) dan berakomodasi maksimum, maka perbesaran sudut yang dihasilkan mikroskop adalah ....

a. 20 x                   d. 50 x

b. 24 x                   e. 36 x

c. 25 x

JAWAB: E

18.     Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler 35 cm. Teropong digunakan dengan mata tidak berakomodasi. Jarak fokus okulernya adalah ….

a. 3,5 cm                       d. 10 cm

b. 5 cm                          e. 30 cm

c. 7 cm

jawab: B

d = fob + fok

35 = fob + fok

Fob = 35 – fok

M = fob/fok

6 = 35-fok/fok

6fok = 35 – fok

7fok = 35

Fok = 5 cm

19.     Seseorang memakai kacamata dengan kekuatan 1,5 dioptri, sehingga dapat membaca seperti mata normal. Titik dekat (Punctum Proximum) orang tersebut adalah … .

a. 36 cm                        d. 45 cm

b. 40 cm                        e. 50 cm

c. 42 cm

jawab: B

P = 4 – 100/pp

1,5 = 4 – 100/pp

100/pp = 2,5

Pp = 100/2,5 = 40 cm

20.     Mata miopi/ rabun jauh dengan titik jauh (PR) 8 m hendak melihat benda pada jarak tak berhingga dengan tanpa berakomodasi. dioptri lensa kacamata yang harus dipakai sebesar … .

a. -0,25 dioptri     d. -0,125 dioptri

b. -0, 50 dioptri    e. -0, 150 dioptri

c. -0, 75 dioptri

jawab: D

P = -100/PR

P = -100/800 = - 0,125

21.     Sebuah lup memiliki jarak fokus 5 cm dipakai untuk melihat benda kecil yang berjarak 5 cm dari lup. Perbesaran anguler lup itu adalah …

a. 2 kali                 d. 5 kali

b. 4 kali                 e. 6 1/4 kali

c. 4 1/6 kali

jawab: D

M = sn/f = 25/5 = 5 kali

22.     Sebuah lup yang panjang fokusnya 6 cm digunakan untuk mengamati sebuah benda dengan mata berakomodasi maksimum. Jika jarak titik dekat mata 25 cm, maka jarak benda dari lup dan perbesarannya masing-masing adalah … .

a. 4,84 cm dan 5,1 kali

b. 6,0 cm dan 4,7 kali

c. 6,0 cm dan 5,16 kali

d. 8,82 cm dan 2,83 kali

e. 25 cm dan 5,16 kali

jawab: C

M = sn/f + 1 = 25/6 + 1 = 31/6 = 5,16

23.     Sebuah benda yang akan dilihat dengan menggunakan mikroskop harus diletakkan pada … .

a. ruang I lensa objektif

b. ruang II lensa objektif

c. ruang III lensa objektif

d. titik fokus lensa objektif

e. titik pusat lensa objektif

jawab: B

24.     Sebuah mikroskop memiliki panjang fokus lensa objektif dan okuler masing masing10 cm dan 5 cm. Jika jarak antara lensa objektif dan okuler 35 cm dan mata tidak berakomodasi, maka perbesaran total mikroskop adalah … .

a. 10 kali               d. 18 kali

b. 12 kali               e. 20 kali

c. 15 kali

jawab: A

25.     Sebuah teropong bintang memiliki panjang fokus objektif 20 cm. Jika perbesaran angulernya 5 kali dan mata tidak berakomodasi, maka teropong bintang itu memiliki panjang … .

a. 16 cm               d. 25 cm

b. 20 cm               e. 30 cm

c. 24 cm

jawab: C

M = fob/fok

5 = 20/fok

Fok = 4

D = fob + fok = 20 + 4 = 24 cm

26.     Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus lensa objektif dan okuler masing-masing 100 cm dan 8 cm. Ternyata bayangan bintang yang diamati pengamat tepat jatuh di titik fokus okuler. Kemudian lensa okuler digeser atau digerakkan, sehingga mata pengamat berakomodasi sejauh 32 cm. Maka lensa okuler telah digeser sejauh (dalam cm)… 

a. 1,2 cm ke dalam   d. 1,6 cm ke luar

b. 1,2 cm ke luar       e. 2,0 cm ke dalam

c. 1,6 cm ke dalam

jawab: C

27.     Sebuah teropong medan (teropong bumi) memiliki lensa objektif, pembalik, dan okuler masing-masing dengan kekuatan 2 D, 20 D, dan 20 D. Jika teropong digunakan untuk melihat objek pada jarak jauh / tak berhingga, ternyata mata berakomodasi sejauh 45 cm. Jika mata normal dan tidak berakomodasi, maka lensa okuler harus digeser sejauh … .

a. 0,5 cm ke dalam    d. 1,0 cm ke dalam

b. 0,5 cm ke luar         e. 2,0 cm ke dalam

c. 1,0 cm ke luar

jawab; A

fob = 100/2 = 50 cm

fok = 100/20 = 5 cm