Rangkuman Bab Cahaya & Alat Optik
Bab Cahaya
A. Pengertian Cahaya
Cahaya merupakan
salah satu bentuk energi. Sumber cahaya memancarkan energi cahaya secara
radiasi sehingga energi ini disebut energi radiasi .
Cahaya
merupakan gelombang elektromagnetik yang merambat secara transversal. Cepat
rambat ccahaya di ruang hampa kira-kira 300.000 km/s (300.000.000 m/s). Besaran
fisis yang dimiliki cahaya mirip dengan besaran fisis yang dimiliki gelombang,
seperti panjang gelombang, cepat rambat gelombang, dan frekuensi gelombang.
Cahaya
yang hanya bisa dilihat oleh mata manusia disebut cahaya tampak.
B. Sumber Cahaya
Sumber cahaya
adalah benda yang bisa menghasilkan cahaya. Sumber cahaya dibedakan menjadi dua
yakni sumber cahaya alami adalah benda yang dapat memancarkan cahayanya
sendiri, seperti matahari, api dan bioluminesens. Dan sumber cahaya buatan adalah
benda yang dapat memancarkan cahaya akibat suatu proses tertentu.
1. Perambatan Cahaya dan Pembentukan Bayangan
Cahaya
merambat menurut lintasan yang berbentuk garis lurus. Pembentukan bayangan
suatu benda disebabkan oleh sifat cahaya yang merambat menurut garis lurus.
Anggapan cahaya yang merambat menurut garis lurus disebut optik geometrik.
Akibat
cahaya merambat lurus, benda yang tidak tembus cahaya seperti buku,
pohon,kertas, atau tubuh manusia akan membentuk bayangan apabila terkena
cahaya.
2. Bayangan Umbra dan Penumbra
Jika sebuah benda tidak tembus
cahaya dikenai cahaya, di belakang benda tersebut akan terbentuk dua bayangan,
yaitu bayangan inti dan bayangan kabur. Bayangan inti disebut umbra dan
bayangan kabur disebut penumbra.
C. Pemantulan Cahaya (Refleksi)
Pada
pemantulan, berkas cahaya yang datang mengenai suatu benda disebut sinar
datang, sedangkan berkas cahaya yang meninggalkan benda (dipantulkan)
disebut sinar pantul.
Berkas
cahaya yang dipantulkan bergantung pada jenis permukaan benda. Bila cahaya mengenai
permukaan kasar maka cahaya akan di pantulkan secara tersebar yang disebut
dengan pemantulan baur. Namun, bila cahaya mengenai permukaan yang mulus
maka cahaya akan dipantulkan secara teratur yang disebut dengan pemantulan
teratur.
Pemantulan
teratur banyak dimanfaatkan seperti pada kaca spion dan pembuatan berlian.
Benda yang dapat memantulkan cahaya secara teratur akan kelihatan mengkilap,
sedangkan benda yang memantulkan cahaya secara baur akan kelihatan redup.
Selain
bergantung pada jenis permukaan, pemantulan cahaya selalu mengikuti suatu
aturan yang disebut hukum pemantulan cahaya, yang berbunyi sebagai berikut.
1. Sinar
datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut
sinar datang sama dengan sudut sinar pantul.
Sudut sinar datang dan sudut
sinar pantul diukur terhadap garis normal.
Garis normal adalah garis yang tegak lurus
terhadap bidang pantul.
D. Pembiasan Cahaya (Refraksi)
Refraksi
adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya, yang terjadi ketika cahaya
tersebut berpindah dari medium satu ke medium lainnya. Pembelokan cahaya ini
terjadi karena perubahan kecepatan cahaya ketika memasuki medium yang berbeda.
Setiap medium memiliki kerapatan yangg berbeda.
Pembiasan
arah rambat cahaya bergantung pada suatu aturan atau hukum yang disebut hukum
pembiasan. Hukum pembiasan ditemukan oleh seorang ahli matematika asal
Belanda yang bernama Willebrord van Roijen Snell sehingga hukum ini
lebih dikenal dengan sebutan hukum Snellius. Hukum Snellius berbunyi sebagai
berikut.
1. Sinar
datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan
berpotongan di satu titik.
2. Sinar
yang datang dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat akan
dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya sinar yang datang dari medium lebih
rapat ke medium kurang rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal.
Kerapatan medium yang
mempengaruhi cepat rambat cahaya, selanjutnya disebut dengan indeks bias.
Indeks bias merupakan perbandingan antara cepat rambat cahaya di dalam vakum
dan cepat rambat cahaya di dalam medium.
Nilai sudut bias, bergantung pada
nilai sudut datangnya. Bila sudut datangnya semakin besar maka sudut biasnya
juga semakin besar, tetapi pertambahannya tidak terjadi secara linier.
E. Cahaya Tampak dan Pelangi
Cahaya di
alam ini banyak sekali jenisnya. Ada cahaya yang dapat dilihat dan ada cahaya
yang tidak dapat dilihat. Cahaya yang tidak dapat dilihat misalnya cahaya
sinar-X, sinar inframerah, sinar ultraviolet dan sianr yang dihailkan oleh zat
radioaktif. Mata manusia hanya mampu melihat cahaya tertentu. Cahaya yang dapat
dilihat oleh manusia disebut cahaya tampak.
Cahaya
tampak yang berwarna putih, sebenarnya terdiri atas sejumlah warna yaitu merah,
jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu (Me-Ji-Ku-Hi-Bi-Ni-U). Setiap warna
memiliki panjang gelombang dan energi tertentu. Warna merah memiliki panjang
gelombang terpanjang, tetapi energinya paling kecil. Sementara warna ungu
memiliki panjang gelombang terpendek, tetapi energinya paling besar.
Cahya
bisa terurai menjadi penyusunnya melalui suatu peristiwa penguraian cahaya,
contohnya pelangi. Peristiwa penguraian cahaya ini disebut dispersi cahaya.
Tiga warna yang berfungsi sebagai filter yaitu merah, hijau dan biru disebut warna
pokok.
Bab Alat Optik
A. Mata
Salah
satu alat optik yang vital untuk melihat adalah mata.
1. Bagian-bagian Mata
Lensa yang terdapat pada mata
manusia merupakan salah satu contoh terbaik dari lensa cembung. Lensa ini
memiliki bentuk yang sangat mulus dan lentur. Lensa mata berfungsi untuk
memfokuskan berkas-berkas cahaya. Kelebihan lensa cembung pada mata adalah
kemampuannya untuk menebal dan menipis secara otomatis. Kemampuan lensa mata
untuk menebal dan menipis disebut dengan daya akomodasi mata.
Berkas cahaya yang masuk ke mata
akan difokuskan oleh lensa mata dan dijatuhkan di bagian belakang mata yang
disebut retina. Sifat bayangan
yang jatuh ke retina adalah nyata terbalik.
Bagian terluar dari mata terdiri
atas kornea dan iris. Kornea merupakan membran transparan yang
melindungi mata, sedangkan iris berfungsi
sebagai pengontrol jumlah cahaya yang masuk. Iris memiliki lubang kecil di
bagian tengahnya yang disebut pupil. Pupil terlihat lebih gelap
dibandingkan iris sehingga tidak ada berkas cahaya yang dipantulkan dari bagian
ini.
Ketebalan lensa mata diatur oleh otot
ciliaris.
2. Kelainan pada mata
Bila matamu normal maka jarak
yang tepat agar mata dapat membaca dengan rileks adalah 25 cm. Jarak baca
sejauh 25 cm ini disebut dengan jarak
baca mata normal. Jarak ini merupakan jarak terdekat yang masih dapat
dilihat dengan jeelas oleh mata normal tanpa rasa sakit. Jarak ini disebut
dengan titik dekat mata (punctum proksimum). Jarak terjauh yang masih
dapat dilihat dengan jelas oleh mata normal tanpa rasa sakit disebut sebagai
titik jauh (punctum remotum).
Cacat mata bisa dibantu dengan
menggunakan kacamata. Berikut ini adalah kelainan mata berdasarkan
pergeseran titik dekat dan atau titik jauhnya.
a. Rabun Dekat (Hipermetropi)
Istilah ini, dimaksudkan untuk
mata yang mengalami kelainan tidak bisa melihat jelas benda-benda yang berada
pada jarak dekat. Hal ini disebabkan karena kornea mata terlalu tipis sehingga
bayangan jatuh di belakang retina. Upaya lain untuk membantu penderita
hipermetropi adalah dentan menggunakan lensa cembung.
b. Rabun Jauh (Miopi)
Istilah ini ditujukan untuk mata
yang mengalami klainan tidak bisa melihat benda-benda yang terlalu jauh. Mata
miopi disebabkan oleh kornea mata yang terlalu tebal sehingga bayangan jatuh di
depan retina. Upaya lain yang dapat dilakukan adalah dengan menggunakan lensa
cekung. Bila orang tuanya menderita miopi maka kecenderungan anaknya mengalami
cacat mata serupa lebih besar.
c.
Mata Tua
(Presbiopi)
Kelainan ini, dialami oleh hampir
100% orang-orang yang sudah berusia 50 tahun. Hilangnya kelenturan lensa mata
ini menjadi penyebab utama penderita presbiopi ke atas.
B. Kamera
Ada dua
alasan yang utama dari penggunaan lensa pada kamera.
1. Lensa
berfungsi untuk mengumpulkan berkas cahaya dari suatu cakupan yang luas dan
menjatuhkannya pada film yang cukup kecil.
2. Dengan
menggunakan lensa, maka bayangan yang dihasilkan akan lebih fokus dan jelas.
Pengatur
jarak fokus disebut juga dengan istilah zoom. Pengaturan intensitas
cahaya yang masuk, dilakukan oleh suatu bagian yang disebut diafragma.
Luasan bukaan diafragma sering disebut dengan apertur.
Pada
bagian belakang kamera di mana berkas cahaya jatuh, diletakkan film foto.
Film ini digunakan untuk merekam berkas tersebut. Film ini biasanya terbuat
dari bahan plastik yang dilapisi oleh bahan kimia yang peka terhadap cahaya.
Suatu ukuran kecepatan film atau yang sering disebut dengan ASA.
C. Kaca Pembesar (Lup)
Lup
merupakan alat optik yang paling
sederhana karena hanya terdiri atas satu lensa cembung dan cara penggunaannya
pun sangat sederhana. Alat ini digunakan untuk membantu melihat benda-benda
kecil. Bayangan yang terbentuk oleh alat optik ini selalu diperbesar, tegak
dan maya.
D. Mikroskop
Mikroskop
dipercaya orang pertama kali ditemukan tahun 1595 oleh Zacharias Janssens dan
ayahnya Hans Janssens, dengan susunan yang sangat primitif, hanya
menggunakan dua lensa cembung.
Pada
tahun 1665, Robert Hooke memperbaiki kinerja mikroskop agar dapat
digunakan untuk mengamati benda-benda yang lebih kecil. Antony Van
Leuwenhooke, dengan mikroskop ciptaannya berhasil memperbesar objek yang
dilihatnya hingga 70-250 kali dari ukuran sebenarnya. Beliau juga merupakan
orang pertama yang melihat bentuk bakteri.
Pada
mikroskop dipasang dua buah lensa cembung. Kedua lensa tersebut yaitu lensa
okuler ( merupakan lensa yang mengarah ke mata) dan lensa objektif
(lensa yang mengarah ke objek atau benda).
Pada
mikroskop terdapat bagian penting lainnya yang juga menggunakan prinsip optik
yaitu cermin. Cermin berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang datang ke
tempat benda.
Pengaturan
fokus mikroskop dilakukan oleh dua sekrup putar. Sekrup yang lebih besar
menggerakkan tabung lensa mundur maju dengan cepat, sedangkan sekrup putar yang
lebih kecil menggerakkan tabung lensa mundur maju dengan perlahan. Benda yang
akan dilihat disiapkan dalam sebuah kaca preparat tipis yang dijepit pada meja
mikroskop tempat benda diletakkan.
E. Teropong
Galileo
(abad ke-16) adalah, orang pertama yang mempelajari astronomi dengan
mengembangkan sebuah alat bantu untuk melihat objek-objek di langit yang sangat
jauh letaknya. Alat tersebut dikenal dengan nama teleskop atau teropong.
Semenjak ditemukannya alat ini, berbagai penelitian di bidang astronomi mulai
dikembangkan.
Berdasarkan
alat optik yang digunakan, teropong dapat dibedakan menjadi dua yaitu.
1. Teropong Bias (Refraktor)
Teropong bias menggunakan lensa
untuk mengumpulkan dan memfokuskan cahaya yang masuk.
Keuntungan dari teropong bias
yaitu.
1.
Lensa pada teropong bias
biasanya terikat kuat atau tersusun dengan rapi sehingga selamanya akan
dipertahankan seperti itu.
2.
Lensa terletak di dalam
tabung sehingga terlindung dari udara luar.
3.
Suhu udara di dalam tabung
dapat dijaga tetap atau tidak terpengaruh oleh perubahan suhu udara luar yang
bisa mengganggu pembentukan bayangan.
Kerugian dari teropong bias yaitu.
1.
Karena menggunakan lensa
maka refraktor ini memiliki cacat warna (abreasi kromatik)
2.
Karena prinsip kerjanya
berdasarkan pembiasan maka sebagian dari sinar ultraviolet yang masuk tidak
semuanya dibiaskan menuju okuler.
3.
Lensa yang dibuat tebal
mengakibatkan cahaya yang melalui lensa akan berkuran intensitasnya
4.
Cukup sulit untuk membuat
lensa yang memiliki kedua permukaan benar-benar sama dan mulus.
2. Teropong Pantul (Reflektor)
Teropong pantul menggunakan
cermin untuk mengumpulkan cahaya yang masuk.
Keuntungan dari teropong pantul
yaitu.
1.
Teropong pantul tidak
mengalami cacat warna.
2.
Bagian belakang teropong
bisa ditutup semua dengan cermin pemantul sehingga teropong akan memiliki
cakupan yang lebih luas.
3.
Teropong pantul hanya
menggunakan cermin sehingga hanya diperlukan satu sisi permukaan cermin yang
harus mulus.
4.
Teropong pantul lebih
mudah dibuat sehingga harganya lebih murah.
Kerugian
dari teropong pantul yaitu.
1.
Susunan cerminnya mudah
terganggu sehingga posisinya mudah bergeser dari posisi semula.
2.
Teropong pantul memiliki
tabung terbuka sehingga cerimn-cermin tersebut perlu sering dibersihkan.
3.
Penggunaan cermin tambahan
sering kali meenyebabkan terjadinya efek difraksi .
F. Periskop
Periskop
digunakan untuk melihat daerah yang berada pada posisi yang tidak sejajar
dengan posisi pengamat. Pada prinsipnya, periskop terdiri atas dua cermin datar
atau prisma yang disusun berhadapan dengan sudut tertentu.
Untuk
menyaksikan langsung gerhana matahari, orang-orang membuat periskop multi
cermin (menggunakan banyak cermin). Tujuan menggunakan banyak cermin adalah
agar kuat cahaya yang masuk ke mata tidak sebesar kalau melihat langsung ke
matahari.
lebih bagus lagi materinya di lengkapi ma gambar
BalasHapusHalo bang masih hidup gak? Gw harap Sehat sehat aja yah bang dan jadi orang sukses salam perindu tahun 2013
HapusIya saya juga setuju, ngomong ngomong makasih kak Risa nurisandira atas postingannya.. ijin print buat tugas :D terimakasihh
BalasHapusSaya puas
HapusBro jadi sedih ngeliat komen dari 2014 dan 2013:)
Hapusmenurut !!!
BalasHapusnjir panjang amat T_T tapi lengkap
BalasHapusJazakillah, saya izin mengambil ilmunya untuk tugas yah, semoga ilmunya bisa bermanfaat banyak dan menjadi Amal jariyah
BalasHapusSip
BalasHapusizin copas ya mbak, semoga bermanfaat ilmunya, makasih
BalasHapusIzin copas mbak buat tugas, semoga ilmu yg mbak sampaikan dpt bermanfaat. Amin����
BalasHapusIzin copas ya untuk tugas sekolah.. trims.
BalasHapusberguna banget kak:)). bisa buat belajar dan membantu meringkas, thanks kak:))
BalasHapusizin ngambil materinya ya kak... makasih ..
BalasHapusmakasih kak
BalasHapusOk
Hapusizin copas min utk keperluan tugas. makasih
BalasHapusOk
HapusIzin kupas ya
BalasHapusSemoga Ilmunya bermanfaat
Ok
HapusIzin copas ya
BalasHapusKomentar ini telah dihapus oleh administrator blog.
HapusIzin copas min untuk tugas kak
BalasHapusSemoga ilmunya bermanfaat bagi orang lain
BalasHapusMakasih ya kak atas ilmunya
BalasHapusMakasiii🙏🏻
BalasHapusCasinos Near Me - JSM Hub
BalasHapusIt is not an easy thing to visit a casino in 양주 출장안마 Colorado because of the COVID-19 pandemic, 거제 출장샵 With 동두천 출장샵 one click or two, 통영 출장샵 we can provide 이천 출장샵 a convenient way to relax