Materi Cahaya dan Optik ( Kelas 8A 29 April 2020 )

Materi Cahaya dan Alat Optik

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang merambat tanpa memerlukan zat perantara. Oleh sebab itu, cahaya matahari dapat sampai ke bumi dan memberi kehidupan di dalamnya tanpa ada kendala dengan kecepatan 300.000.000 m/s.

1. Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya memiliki sifat-sifat khusus yang memang hanya dimiliki oleh cahaya, sifat-sifat cahaya yaitu:

• Cahaya merambat lurus
• Cahaya dapat dipantulkan (refleksi)
• Cahaya dapat dibiaskan (refraksi)
• Cahaya dapat mengalami pelenturan (difraksi)
• Cahaya dapat dijumlahkan (interferensi)
• Cahaya dapat diuraikan (dispersi)
• Cahaya dapat diserap arah getarannya (polarisasi)
• Cahaya bersifat sebagai gelombang dan partikel
• Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik

2. Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

Pembentukan bayangan pada cermin datar, berlaku:

• Jarak benda = jarak bayangan
• Tinggi benda = tinggi bayangan
• Bayangan bersifat tegak dan maya, dibelakang cermin

3. Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung

Untuk melukis bayangan yang dibentuk cermin cekung, digunakan sinar-sinar istimewa. Ada tiga jenis sinar istimewa pada cermin cekung, yaitu sebagai berikut.

• Sinar datang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus (F).
• Sinar datang melalui titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin (P) dipantulkan lewat pusat kelengkungan itu juga.

Sifat bayangan pada cermin cekung, yaitu:

• Apabila benda di ruang I, maka bayangan diruang IV bersifat maya, tegak, diperbesar.
• Apabila benda di ruang II, maka bayangan di ruang III bersifat nyata, terbalik, diperbesar.
• Apabila benda di ruang III, maka bayangan di ruang II bersifat nyata, terbalik, diperkecil.

4. Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung

Sama halnya dengan cermin cekung, pembentukan bayangan pada cermin cembung juga menggunakan sinar-sinar istimewa. Ada tiga jenis sinar intimewa pada cermin cembung, yaitu.

• Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
• Sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Sinar datang yang menuju ke titik pusat kelengkungan dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Bayangan yang dibentuk cermin cembung selalu bersifat maya, tegak, dan diperkecil.

5. Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung

Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung yaitu:

• Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
• Sinar melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Sinar datang melalui titik pusat optik tidak dibiaskan, tetapi akan diteruskan.

Pembentukan bayangan pada lensa cebung membutuhkan sekurang-kurangnya dua sinar istimewa. Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cembung bergantung pada posisi benda.

• Apabila benda berada di ruang I, maka bayangan bersifat maya (di depan lensa), tegak, diperbesar.
• Apabila benda berada di ruang II, maka bayangan bersifat nyata (di belakang lensa), terbalik, diperbesar.
• Apabila benda berada di ruang III, maka bayangan bersifat nyata, terbalik, diperkecil.

6. Pembentukan Bayangan pada Lensa Cekung

Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung yaitu:

• Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus.
• Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.
• Sinar datang melalui pusat optik tidak dibiaskan tetapi diteruskan.

Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung apabila benda terletak di depan lensa maka bayangan yang dihasilkan akan selalu bersifat maya, tegak, diperkecil, dan terletak didepan lensa.

7. Indra Penglihatan Manusia

Indra penglihatan manusia adalah mata. Mata manusia berbentuk seperti bola dengan diameter ±2,5 cm. Organ mata tersusun atas beberapa bagian yang berbeda dengan fungsi yang berbeda pula. Mata manusia terbagi menjadi tiga lapisan, yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam.

• Lapisan luar disebut juga lapisan sklera yang membentuk putih mata dan bersambungan dengan bagian depan yang bening yang disebut kornea.
• Lapisan tengah disebut juga lapisan koroid yang membentuk iris.
• Lapisan dalam yaitu retina.

8. Indra Penglihatan Serangga

Beda halnya dengan manusia yang hanya memiliki dua buah mata untuk melihat, serangga memiliki banyak sekali mata sebagai indra penglihatannya, sehingga mata serangga disebut dengan mata majemuk. Dimana, masing-masing mata serangga disebut omatidium. Masing-masing omatidium berfungsi sebagai reseptor penglihatan yang terpisah. Gabungan dari gambar-gambar yang dihasilkan dari setiap omatidium merupakan bayangan mosaik, yang menyusun seluruh pandangan serangga.

Setiap omatidium terdiri atas beberapa bagian, di antaranya berikut adalah sebagai berikut:

• Lensa, permukaan depan lensa merupakan satu faset mata majemuk.
• Kerucut kristalin, yang tembus cahaya.
• Sel-sel penglihatan, yang peka terhadap adanya cahaya.
• Sel-sel yang mengandung pigmen, yang memisahkan omatidia dari omatidia di sekelilingnya.

9. Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari

Beberapa alat optik dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:

• Lup (kaca pembesar) adalah sebuah lensa positif yang digunakan untuk melihat benda-benda yang kecil agar tampak lebih besar.
• Kamera adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan gambar fotografi.
• Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda sangat kecil seperti sel, komponen darah, virus, dan bakteri.
• Teleskop (teropong) adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang letaknya jauh agar tampak lebih dekat dan jelas.
• Periskop adalah teropong pada kapal selam untuk mengamati benda-benda di permukaan laut.
• Proyektor slide digunakan untuk membentuk bayangan nyata yang diperbesar pada layar di dalam ruangan yang cukup gelap dari gambar-gambar diapositif.