Pembesaran adalah salah satu rasio paling sederhana dalam optik, namun muncul dalam dua rumus yang tampak berbeda tergantung pada apa yang sebenarnya Anda ukur - ukuran gambar, atau jarak yang diperlukan untuk membentuknya - ditambah rumus ketiga yang sepenuhnya terpisah tentang bagaimana mikroskop dan teleskop mengalikan perbesaran pada dua lensa. Artikel ini membahas ketiganya, kapan harus menggunakan masing-masingnya, dan apa yang ditunjukkan oleh tanda hasilnya.
Dua cara untuk mengukur rasio yang sama
Jika Anda dapat mengukur secara langsung atau diberi ukuran suatu gambar dan ukuran benda yang diwakilinya, perbesaran hanyalah perbandingannya: m = ukuran gambar / ukuran benda. Bayangan 5 cm dari benda berukuran 1 cm diperbesar 5x, titik — tidak memerlukan properti lensa. Namun seringkali Anda tidak memiliki pengukuran ukuran langsung; sebaliknya Anda mengetahui seberapa jauh jarak benda dan bayangan dari lensa atau cermin. Dalam hal ini, perbesaran adalah perbandingan negatif jarak-jarak tersebut: m = -di/do, dimana di adalah jarak bayangan dan do adalah jarak benda. Kedua rumus menggambarkan kuantitas fisik yang sama persis — keduanya hanya dimulai dari masukan berbeda yang diketahui, itulah sebabnya kalkulator ini menawarkan peralihan mode alih-alih memaksakan satu rumus pada setiap pengguna.
Mengapa tanda itu penting
Dalam rumus rasio jarak, tanda minus tidak bersifat dekoratif — tanda minus mengkodekan orientasi. M negatif berarti bayangannya terbalik (terbalik terhadap benda), yang terjadi untuk setiap bayangan nyata yang dibentuk oleh satu lensa konvergen atau cermin cekung ketika benda berada di luar titik fokus. M positif berarti bayangannya tegak, seperti kaca pembesar yang didekatkan ke halaman atau bayangan maya di cermin datar. Besaran m, tidak bergantung pada tanda, menunjukkan besarnya: |m| lebih besar dari 1 diperbesar, |m| kurang dari 1 dikurangi, dan |m| sama dengan 1 berarti ukuran gambar sama persis dengan objeknya.
Mengalikan pembesaran pada dua lensa
Lensa tunggal memiliki satu perbesaran, namun instrumen seperti mikroskop majemuk dan teleskop menggunakan dua lensa yang dipasang secara seri — lensa objektif di dekat spesimen dan lensa okuler di dekat mata Anda — dan kekuatannya berlipat ganda, bukan bertambah. Objektif 40x tidak hanya menambah 40 unit perbesaran; itu mengalikan apa pun yang disumbangkan lensa mata. Itu sebabnya lensa objektif 40x dengan lensa okuler 10x menghasilkan total 400x, bukan 50x. Ini adalah penghitungan yang berbeda secara mendasar dari rumus rasio ukuran atau jarak di atas: rumus ini tidak mengukur satu gambar terhadap satu objek, melainkan merangkai dua tahap pembesaran menjadi satu, itulah sebabnya kalkulator ini memberikan tab khusus tersendiri.
Mikroskop vs. teleskop
Tujuan dan lensa okuler mikroskop biasanya diberi label dengan tingkat daya (seperti 40x atau 10x) yang tercetak tepat pada larasnya, jadi mengalikannya secara langsung adalah pendekatan standar dan yang digunakan tab Mikroskop/Teleskop kalkulator ini. Sebaliknya, teleskop biasanya ditentukan berdasarkan panjang fokus dalam milimeter, bukan berdasarkan nilai daya, dan perbesaran totalnya dihitung sebagai panjang fokus objektif dibagi dengan panjang fokus lensa mata (fo/fe) — objektif teleskop 1.000 mm yang dipasangkan dengan lensa mata 10 mm menghasilkan 100x, mengikuti prinsip dasar yang sama yaitu dua lensa mengalikan efeknya, hanya dinyatakan melalui panjang fokus, bukan angka daya yang dicetak.