A. Cahaya
dan Sifat-sifatnya
Cahaya adalah energi
berbentuk gelombang elekromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang
sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika, cahaya
adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun
yang tidak. Cahaya ada apabila ada sumber cahaya. Sumber cahaya adalah benda
yang dapat memancarkan cahaya sendiri. Benda yang tidak dapat memancarkan
cahaya sendiri disebut disebut sebagai benda gelap. Cahaya ada 2 macam, yaitu:
1. cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, seperti matahari, senter, lilin, dan lampu;
2. cahaya yang memancar dari benda akibat memantulnya cahaya pada permukaan benda tersebut dari sumber cahaya. Misalnya, jika kamu melihat benda berwarna biru, artinya benda tersebut memantulkan cahaya berwarna biru.
1. cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, seperti matahari, senter, lilin, dan lampu;
2. cahaya yang memancar dari benda akibat memantulnya cahaya pada permukaan benda tersebut dari sumber cahaya. Misalnya, jika kamu melihat benda berwarna biru, artinya benda tersebut memantulkan cahaya berwarna biru.
Kita
dapat melihat benda karena benda memantulkan cahaya. Pada siang hari kita dapat
melihan benda-benda disekeliling kita karena adanya sinar matahari. Cahaya
matahari mengeni benda, lalu cahay tersebut memantul dan mengenai mata kita,
sehingga kita dapat melihat semua benda tersebut.
Sifat-sifat
dari cahaya adalah:
1. Cahaya
merambat lurus
-
apabila cahaya mengenai permukaan
benda yang tidak tembus cahaya akan membentuk
bayang-bayang. Terbentuknya bayangan menunjukkan bahwa cahaya merambat lurus.
Contoh lain dari sifat cahaya merambat lurus adalah gerhana matahari kamera sederhana terbuat dari kotak.
bayang-bayang. Terbentuknya bayangan menunjukkan bahwa cahaya merambat lurus.
Contoh lain dari sifat cahaya merambat lurus adalah gerhana matahari kamera sederhana terbuat dari kotak.
-
Bayangan-bayang timbul
karena cahaya merambat lurus. Jika suatu benda disinari cahaya, maka cahaya
lurus tidak dapat menembus benda. Akibatnya layar yang sejajar bagian benda ini
akan terlihat gelap, bagian gelap ini disebut bayangan, bayangan ini adalah
bayangan nyata
-
Bayangan terjadi jika:
a) Cahaya
merambat lurus
b) Cahaya
mengenai benda tidak tembus cahaya
-
Cahaya dari segala
sumber merambat cepat sekali, di udara, dalam satu detik cahaya mampu menempuh
jarak sekitar 300.000 kilometer
-
Didalam cahaya merambat
¾ kali lebih lambat dibanding diudara
2. Cahaya
menembus benda bening
-
Benda bening adalah
benda yang dapat di tembus cahaya. Contoh benda bening adalah kaca dan air
jernih
-
Benda gelap adalah
benda yang tidak dapat ditembus cahaya. Contohnya adalah batu, tanah, kayu, dan
besi.
3. Cahaya
dapat dipantulakan
-
Semua benda, kecuali
benda hitam legam, dapat memantulkan cahaya
-
Ada benda yang
memantulkan cahaya
-
Ada benda yang
memantulkan cahaya banyak
-
Benda yang dapat
memantulkan cahaya secara sempurna (hampir 100%) disebut cermin
Ketika
cahaya memantulkan benda, cahaya akan di pantulkan, ada 2 jenis pemantulan:
-
Pemantulan teratur:
apabila cahaya mengenai pemantulan yang rata. Pada pemantulan ini seluruh
cahaya pantul begerak dengan arah yang sama
-
Pemantulan baur atau
difus: apabila cahaya mengenai permukaan yang tidak rata. Permukaan kasar ini
akan memantulkan cahaya kesegala arah (tidak kesatu arah)
Hukum
pemantulan
Hukum pemantulan (refleksi)
cahaya dikemukakan oleh W. Snellius, menurutnya apabila seberkas cahaya
mengenai permukaan bidang datar yang rata, maka akan berlaku aturan-aturan
sebagai berikut;
-
Sudut datang sama
dengan sudut pantul
-
Sinar datang, sinar pantul, dan garis garis normal terletak
pada suatu bilangan datar
-
Sinar datang (sinar
jatuh), garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
-
Sudut sinar datang
(sinar jatuh) selalu sama dengan sudut sinar pantul.
4. Cahaya
dibiaskan bila melalui dua medium yang berbeda.
Hukum
Pembiasan (refraksi) :
-
Sinar
datang, garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
-
Perbandingan
proyeksi sinar datang dengan proyeksi sinar bias adalah konstan.
amatilah
ketika kamu minum dengan gelas, menggunakan sedotan plastik. Sedotan plastik
tersebut terlihat seperti patah dan lebih pendek. Mengapa hal ini dapat
terjadi? Kaki yang terlihat lebih pendek dan sedotan yang terlihat patah
menunjukkan salah satu sifat cahaya. Cahaya bersifat dapat dibiaskan. Amatilah
Gambar 6.4 berikut.
Keterangan:
-
Sinar datang merupakan sinar yang
menuju dinding pantul.
-
Sinar bias merupakan sinar yang
dibiaskan setelah dibiaskan oleh dinding pantul.
-
Bidang pantul atau bidang bias
merupakan bidang pembatas antara dua medium yang dapat memantulkan atau
membiaskan cahaya.
-
Garis normal merupakan garis yang
dibuat tegak lurus dengan bidang pantul atau bidang bias.
-
Sudut datang merupakan sudut yang
dibentuk oleh sinar datang dan garis normal.
-
Sudut bias merupakan sudut yang
dibentuk oleh sinar bias dan garis normal.
Dari Gambar
6.4(b) cahaya dibiaskan mendekati garis normal. Hal itu terjadi apabila cahaya
datang dari zat yang kurang rapat menuju zat yang lebih rapat. Dalam hal itu,
air lebih rapat daripada udara. Sebaliknya, jika cahaya datang dari zat yang
lebih rapat ke zat yang kurang rapat, akan dibiaskan menjauhi garis
normal.Contoh lain peristiwa pembiasan:
-
ikan di kolam yang jernih kelihatan
lebih besar dari aslinya;
-
dasar kolam kelihatan lebih dangkal;
-
jalan beraspal pada siang hari yang
panas kelihatan seperti berair. Kejadian ini disebut fatamorgana
5. Cahaya
dapat diurai menjadi berbagai warna
Cahaya yang dapat
ditangkap indera manusia mempunyai panjang gelombang 380 sampai 780 nanometer.
Cahaya antara dua jarak nanometer tersebut dapat diurai melalui prisma kaca
menjadi warna-warna pelangi yang disebut spectrum atau warna cahaya, mulai
berkas cahaya warna ungu, violet, biru, hijau, kuning, jingga, hingga merah.
B. Pemantulan
Cahaya Pada Cermin
Cermin
terbuat dari kaca yang salah satu sisinya mengkilap karena diberi lapisan
perak. Ada 3 jenis cemin, yaitu cermin datar, cermin cekung, dan cermin
cembung.
Gambar
gerak cahaya pada cermin
a) Cermin
datar
Cermin datar yaitu
cermin yang permukaannya datar. Bayangan benda yang nampak pada cermin disebut
citra. Bayaangan cermin tidak dapat ditangkap layar, maka bayangannya disebut
bayangan maya atau bayangan semu.
Sifat bayangan cermin
datar adalah:
-
Sama besar
-
Berbalikan antara
sisi-sisinya
-
Semu, Bayangan semu
adalah bayangan yang dapat kita lihat dalam cermin, tetapi di tempat bayangan
tersebut tidak terdapat cahaya pantul.
-
Jarak bayangan sama
dengan jarak benda
b) Cermin
cekung
Cermin cekung adalah
cermin yang bagian cekungannya mengkilap. Cermin cekung berguna sebagai
pemantul pada: senter, alat dokter gigi, lampu sepeda, lampu mobil, dan
lain-lain.
Sifat bayangan pada
cermin cekung tergantung pada letak benda (bisa maya atau nyata).
Sifat bayangan maya:
-
Lebih besar
-
Tegak
Sifat
bayangan nyata:
-
Lebih besar, bisa lebih
kecil (tergantung letak benda)
-
Terbalik
C. Pemantulan cahaya pada lensa
Lensa
adalah benda bening ynag dibatasi oleh dua buah bidang lengkung. Ada 2 jenis lensa lensa cembung (konveks) dan lensa
cekung (konkaf).
a. Lensa
cembunga (konveks)
Lensa cembung adalah
lensa yang dapat mrngumpulkan cahaya pada suatu titik yang datang sejajar
dengan lensa.
Bentuk lensa cembung
ada 3:
a) Kedua
permukaan cembung (bikonveks)
b) Hanya
satu permukaan cembung (konveks)
c) Satu
permukaan cembung dan satu permukaan cekung (konfeks-konkaf)
Bayangan lensa cembung:
a) Maya
tegak benda dekat sekali dengan lensa
b) Nyata
terbalik jika benda diletakan agak jauh dari lensa
GAMBAR BAYANGAN DARI
LENSA CEMBUNG
b. Lensa
Cekung
Lensa cekung bersifat
menyebarkn cahaya yang melewatinya.
GAMBAR ARAH GERAK
CAHAYA PADA LENSA CEKUNG
Bentuk lensa cekung ada
3macam,yaiitu:
a) Kedua
permukaan cekung (bikonkaf)
b) Hanya
satu permukaan cekung (konkaf)
c) Satu
permukaan cekung dan satu permukaan cembung (konkaf konfeks)
Dari
uraian lensa cembung dan lensa cekung diatas, maka lensa cekung disebut juga
lensa negatif, sedangkan lensa lensa cembumg disebut juga lensa positif,
D. Cahaya
putih dapat diurai menjadi berbagai warna
Sebenernya
cahaya matahari yang terlihat putih terdiri atas banyak sinar yang berwarna
warni. Ketika melewati prisma, tiap sinar dibiaskan pada arah yang berbeda.
Akibatnya terlihat sinar warna-warni seperti pelangi.
Karena
cahaya matahari terdiri atas macam-macam warna. Ketika mengenai meja yang
berwarna merah, meja memantulkan cahaya berwarna merah. Cahaya pantul warna
merah mengenai mata, sehingga menjadi berwarna merah.
Uraian
cahaya yang berwarna warni-warni dapat dilihat pada pelangi. Ketika selesai
hujan, banyak terdapat tetesan-tetesan air. Cahaya matahari yang menegnai
tetesan-tetesan air ini akan dibiasakan. Air bertindak sebagai prisma yang
membiaskan cahaya matahari menjadi berwarna-warini.
Pelangi
juga bisa terjadi pada malam hari, akan tetapi sulit untuk terlihat. Sehabis
hujan saan bulan purnama, sinar bulan akan dibiaskan oleh tetesan-tetesan air
di udara hingga menghasilkan pelangi malam.
E. Alat-alat
optik
Alat
optik adalah alat yang berupa benda bening yang digunakan untuk menghasilkan
bayangan melalui pemantulan atau pembiasan cahaya. Ada banyak macam alat optik,
di antaranya seperti mata, karmera, lup, mikroskop, dan teleskop.
Contoh-contoh
alat optik:
1) Mata
Mata adalah alat optik
yang digunakan untuk melihat yang dimiliki oleh manusia dan hewan. Mata adalah
Satu-satunya alat optik yang canggih dan bukan buatan manusia. Sifat bayangan
pada mata adalah nyata, terbalik, dan dapat diperkecil. Mata memiliki
bagian-bagian yang sifat dan fungsinya berbeda-beda. Berikut ini adalah
bagian-bagian mata.
-
Kornea
a. Bersifat tembus pandang (bening).
b. Selalu dibasahi air mata yang dihasilkan oleh kelenjar air mata.
c. Berfungsi untuk melindungi lensa mata.
a. Bersifat tembus pandang (bening).
b. Selalu dibasahi air mata yang dihasilkan oleh kelenjar air mata.
c. Berfungsi untuk melindungi lensa mata.
-
Iris (selaput pelangi)
a. Iris
disebut juga dengan selaput pelangi karena setiap manusia dari ras yang berbeda
memiliki warna iris yang berbeda-beda pula. Ada orang yang memiliki iris
berwarna hitam, coklat, biru dan hijau.
b. Berfungsi
untuk memberi warna mata
-
Pupil
a. Pupil adalah celah lingkaran yang terdapat di tengah-tengah iris.
b. Pupil berfungsi sebagai shutter, shutter itu yakni tempat
a. Pupil adalah celah lingkaran yang terdapat di tengah-tengah iris.
b. Pupil berfungsi sebagai shutter, shutter itu yakni tempat
Jalam masuk cahaya ke
dalam rongga mata
c. Pupil
dapat melebar dan dapat juga menyempit. Melebar dan menyempitnya
pupil tergantung pada intensitas cahaya yang masuk ke mata.
pupil tergantung pada intensitas cahaya yang masuk ke mata.
d. Pupil
menyempit ketika cahaya terang dan membesar ketika cahaya redup.
-
Lensa mata
a. Lensa
mata merupakan lensa cembung. Bedanya kalo lensa mata bersifat lentur sehingga
dapat berubah menebal atau menipis. Kemampuan menebal atau menipisnya lensa
mata disebut dengan daya akomodasi.
b. Lensa
mata dapat menebal atau menipis karena ada otot akomodasi mata
c. Lensa
mata berfungsi untuk memfokuskan bayangan supaya jatuh di retina (titik kuing)
-
Retina
a. Retina mata fungsinya sebagai tempat jatuhnya bayangan hasil proyeksi lensa
a. Retina mata fungsinya sebagai tempat jatuhnya bayangan hasil proyeksi lensa
Mata.
b. Retina terdiri atas bintik kuning yang peka terhadap cahaya karena mengandung
b. Retina terdiri atas bintik kuning yang peka terhadap cahaya karena mengandung
jutaan sel saraf dan bintik buta yang tidak peka terhadap cahaya.
-
Sel saraf
a. Sel saraf berfungsi menangkap sinyal visual dan mengirimkannya ke saraf
a. Sel saraf berfungsi menangkap sinyal visual dan mengirimkannya ke saraf
Pusat pengelihatan di otak
b. Ada dua macam sel saraf pada mata, yaitu sel batang dan selkerucut.
b. Ada dua macam sel saraf pada mata, yaitu sel batang dan selkerucut.
-
Alis Mata
a. Terdapat di atas mata.
b. Fungsi
: mencegah masuknya keringat ke dalam mata.
-
Kelopak Mata
a. Fungsi : menutup bola mata.
b. Kelopak
mata akan menutup jika :
·
Cahaya terlalu terang
·
Ada benda/kotoran masuk
ke mata
·
Gerakan kelopak mata
termasuk gerak reflek
-
Kelenjar Air Mata
a. Terdapat pada bagian atas kelopak mata.
b. Selalu
menghasilkan air mata.
c. Fungsi
air mata :
·
Membasahi kornea
·
Melindungi mata dari
kuman
·
Menjaga mata dan bagian
dalam kelopak mata agar tetap sehat dan lembut
-
Bulu Mata
a. Seperti
tirai dari mata.
b. Fungsi
bulu mata :
·
Mengurangi cahaya yang
masuk ke mata
·
Mencegah debu dan
kotoran agar tidak masuk ke mata
2) Kacamata
Lensa banyak digunakan
sebagai kacamata. Kacamata berguna untuk menolong pengelihatan orang-orang yang
mengalami cacat mata. Cacat mata ada 3 macam, yaitu
-
Cacat mata miopi (tidak
dapat melihat dekat), dapat ditolong dengan lensa cekung
-
Cacat mata hipermetrop
(tidak dapat melihat dekat), dapat ditolong dengan lensa cembung
-
Cacat mata presbiopi
(tidak dapat melihat terlalu dekat dan tidak dapat melihat terlalu jauh), dapat
ditolong dengan kacamata bifokal (cembung cekung)
-
Presbiopi (mata
tua), Presbiopi adalah cacat mata yang timbul akibat daya akomodasi mata
berkurang, karena faktor pertambahan
usia sehingga letak titik dekat dan titik jauh mata bergeser. Penderita
presbiopi dapat dibantu dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap (lensa
positif dan negatif sekaligus).
-
Astigmatisma
adalah cacat mata yang disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferis
(irisan bola), melainkan melengkung pada satu bidang dari bidang yang lain
(berbentuk silinder). Penderita astigmatisma dapat dibantu dengan menggunakan
kacamata berlensa silindris.
3) Teroponga
Teropong adalah alat
untuk melihat benda jauh. Macam teropong antara lain:
-
Teropong bumi atau teropong
medan
Teropong ini disusun
oleh 3 lensa cembung, yaitu:
a. Lensa
obyektif (lensa yang menghadap benda)
b. Lensa
pembalik
c. Lensa
okuler (lensa yang dekat mata
-
Teropong bintang
Teropong bintang
terdiri atas 2 lensa cembung, yaitu:
a. Lensa
obyektif
b. Lensa
okuler
4) Mikroskop
Mikroskop diteemukan
oleh AV. Leeuwenhoek, mikroskop mempunyai 2 lensa cembung, yaitu: lensa
obyektif dan lensa okuler. Mula-mula lensa obyektif membentuk bayangan benda,
bayangan ini lebih besar dari ukuran benda. Kemudian lensa okuler memperbesar
bayangan ini sehingga terbentuk bayangan benda hingga 1000 kali.
5) Proyektor
Proyektor adalah alat
memperbesar gambar yang kemudian ditangkap layar. Cahaya menyinari slide (filem
positif). Slide di letakan terbalik. Kemudian lensa membuat bayangan tegak
dilayar.
6) OHP
OHP adalah alat untuk
memproyeksikan gambar atau tulisan pada layar. Gambar yang akan diproyeksikan
harus difotokopi ke plastik trasparan terlebih dahulu.
7)
Kamera adalah alat optik yang
memiliki mekanisme mirip dengan mekanisme kerja mata. Kamera memiliki
bagian-bagian sebagai berikut.
1. Film
2. Lensa kamera (lensa cembung)
3. Diafragma
4. Pengatur fokus
5. Pengatur kecepatan pembukaan dan penutupan layar.
1. Film
2. Lensa kamera (lensa cembung)
3. Diafragma
4. Pengatur fokus
5. Pengatur kecepatan pembukaan dan penutupan layar.
Sifat
bayangan kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.
8)
Lup adalah alat optik yang terdiri
dari sebuah lensa cembung (lensa positif). Lup berfungsi untuk dapat
memperbesar benda-benda kecil yang masih dapat dilihat dengan mata telanjang.
Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya, tegak, dan diperbesar.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar