Contoh soal dan pembahasan teropong termasuk teropong bintang, astronomi, perbesaran sudut teropong dan panjang teropong / jarak antara lensa objektif dan okuler dibahas di materi fisika untuk kelas 10 SMA.
Soal No. 1
Teropong bintang dengan perbesaran anguler 10 kali. Bila jarak titik api obyektifnya 50 cm, maka panjang teropong…
A. 5 cm
B. 35 cm
C. 45 cm
D. 50 cm
E. 55 cm
(Ebtanas 1989)
Pembahasan
Data dari soal di atas adalah:
fob = 50 cm
M = 10 kali
Panjang teropong = d = …….
Dengan asumsi mata si pengamat tidak berakomodasi saat memakai teropong, berikut rumus-rumus yang digunakan untuk menyelesaikan soal di atas.
Masukkan data
Soal No. 2
Sifat dan kedudukan bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif sebuah teropong bintang…
A. nyata, terbalik dan tepat di titik fokus lensa obyektif
B. nyata, tegak dan tepat di titik fokus lensa okuler
C. nyata, tegak dan tepat di titik fokus lensa obyektif
D. maya, terbalik dan tepat di titik fokus lensa okuler
E. maya, terbalik dan tepat di titik fokus lensa obyektif
Pembahasan
Objek terletak di sangat jauh, sehingga bayangan akan jatuh tepat di titik fokus lensa objektif dengan sifat nyata dan terbalik.
Soal No. 3
Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 160 cm dan jarak fokus okuler 4 cm. Tentukan perbesaran sudut teropong dengan mata tidak berakomodasi!
Pembahasan
Data:
fob = 160 cm
fok = 4 cm
M =……..
M= fob/fok
M = 160 / 4
M = 40 kali
Soal No. 4
Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 70 cm dan jarak fokus okuler 4 cm. Tentukan perbesaran sudut teropong dengan mata tidak berakomodasi!
Pembahasan
Data:
fob = 70 cm
fok = 4 cm
M =……..
M= fob/fok
M = 70 / 4
M = 17,5 kali
Soal No. 5
Sebuah teropong diarahkan ke bintang, menghasilkan perbesaran anguler 20 kali. Jika jarak fokus obyektifnya 100 cm, maka jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler teropong tersebut adalah….
A. 120 cm
B. 105 cm
C. 100 cm
D. 90 cm
E. 80 cm
(Ebtanas 1994)
Pembahasan
Data soal adalah:
M = 20 kali
fob = 100 cm
d = ….
Seperti soal pertama:
Soal No. 6
Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesaran anguler 6 kali. Jarak fokus lensa obyektif 30 cm, jarak fokus okulernya (mata tak berakomodasi) adalah…
A. 3,5 cm
B. 5 cm
C. 7 cm
D. 10 cm
E. 30 cm
(Ebtanas 2005)
Pembahasan
Data yang bisa diambil
M = 6 kali
fob = 30 cm
fok =….
M = fob/fok
fok = fob / M
fok = 30 / 6 = 5 cm
Soal No. 7
Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus obyektif 75 cm dan jarak fokus okuler 5 cm. Tentukan perbesaran sudut teleskop dengan mata berakomodasi pada jarak 25 cm!
Pembahasan
fob = 75 cm
fok = 5 cm
S’ok = −25 cm
M =……..
Dengan rumus teropong untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu:
Menentukan jarak bayangan dari lensa okuler dulu:
Jadi perbesarannya:
Soal No. 8
Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus lensa obyektif 120 cm dan jarak fokus lensa okuler 5 cm. Hitung panjang teropong saat digunakan dengan mata berakomodasi maksimum, gunakan titik dekat mata 25 cm!
Pembahasan
Data:
fob = 120 cm
fok = 5 cm
Mata berakomodasi maksimum -> artinya s’ok = −25 cm
Panjang teropong d =……
Rumus panjang teropong bintang untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu, temasuk juga untuk berakomodasi maksimum:
Menentukan sok
Panjang teropong jadinya adalah
Soal No. 9
Sebuah teropong bintang memiliki lensa obyektif dengan jarak fokus 100 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 5 cm. Teropong itu digunakan untuk mengamati benda langit dengan mata tak berakomodasi. Berapa cm lensa okuler harus digeser agar bayangan dapat ditangkap dengan jelas pada sebuah layar yang dipasang pada jarak 10 cm di belakang okuler dan kemana arah pergeserannya ?
(Ebtanas 1998)
Pembahasan
Data:
Teropong bintang dengan fokus lensa obyektif dan fokus lensa okuler berturut-turut:
fob = 100 cm
fok = 5 cm
Saat mata tidak berakomodasi, panjang teropongnya (d) dapat ditentukan seperti berikut (dengan rumus spt soal No.1):
d = 100 cm + 5 cm = 105 cm
Permintaan soalnya, agar bayangan dapat ditangkap dengan jelas pada sebuah layar yang dipasang pada jarak 10 cm di belakang okuler artinya:
s’ok = 10 cm (positif, karena dapat ditangkap layar, jadi bayangannya bersifat nyata.)
Dengan jarak fok = 5 cm dapat ditentukan jarak benda okuler (sok):
Panjang teropongnya sekarang menjadi (pake rumus soal nomor 8)
d = 100 cm + 10 cm = 110 cm
Panjangnya dari 105 cm menjadi 110 cm, jadi teropongnya harus digeser memanjang sejauh 110 − 105 = 5 cm.
Kesimpulannya kl mau lebih singkat, cari sok kemudian kurangi dengan fok atau Pergeseran = sok − fok
Soal No. 10
Sebuah teropong bintang memiliki panjang fokus lensa okuler 15 mm. Saat meneropong objek langit, citranya nampak jelas ketika jarak antara lensa obyektif dan okuler sebesar 945 mm. Jika diinginkan perbesaran menjadi 310 kali, maka lensa okuler tersebut harus diganti dengan okuler lain dengan panjang fokus:
A. 3 mm
B. 5 mm
C. 10 mm
D. 20 mm
E. 25 mm
(Soal Olimpiade Astronomi OSK 2013)
Pembahasan
Teropong bintang
fok = 15 mm
d = 945 mm
Dicari dulu panjang fokus lensa obyektif:
fob = d − fok
fob = 945 mm − 15 mm = 930 mm
Diinginkan perbesaran sudut (M) nya 310 kali, dengan fokus lensa okuler yang diganti,
M = fob / fok
fok = fob / M
fok = 930 / 310 = 3 mm