Sifat-Sifat Cahaya dan Alat-Alat Optik. Setiap malam, Andi selalu membaca buku di kamarnya. Semua
pelajaran yang telah dipelajari pada siang hari, dia baca kembali. Selain itu,
Andi selalu mempersiapkan buku pelajaran yang akan dipelajarinya esok hari di
kelas. Suasana di kamar terlihat terang. Lampu menerangi setiap benda yang ada
di dalamnya. Menurutmu, apakah Andi bisa membaca jika lampu penerangnya
dimatikan? Andi bisa membaca karena ada cahaya. Mengapa cahaya bisa menerangi
semua isi yang ada di kamar? Apakah sifat-sifat yang dimiliki oleh cahaya
tersebut?
Pada
pembelajaran ini kamu akan mempelajari sifat-sifat cahaya dan berbagai jenis alat-alat optik yang memanfaatkan
sifat-sifat cahaya tersebut. Coba kamu sebutkan contoh-contoh alat tersebut.
Pembahasan ini sangat menarik untuk kamu pelajari karena alat-alat tersebut
sering kamu temukan di rumahmu. Untuk
itu, pelajarilah pembahasan peta konsep berikut
dengan saksama.
A. SIFAT-SIFAT CAHAYA
Bagaimana Sifat-Sifat Cahaya ? Sebuah benda dapat
dilihat karena adanya cahaya, yang memancar atau dipantulkan dari benda
tersebut, yang sampai ke mata. Cahaya menurut sumber berasalnya ada 2 macam,
yaitu:
1.
cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, seperti matahari, senter, lilin,
dan lampu; Coba sebutkan sumber cahaya pada gambar dibawah ini!
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
Cahaya
yang sering kamu lihat merupakan cahaya tampak. Cahaya tampak sebenarnya
tersusun atas semua warna pelangi. Jika sinar matahari menembus butiran air
hujan, akan dibelokkan dan diuraikan menjadi tujuh warna. Tujuh warna tersebut
antara lain, merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Bagaimana
dengan benda yang berwarna hitam dan putih? Benda akan tampak hitam jika benda
tersebut menyerap semua warna cahaya. Benda akan terlihat putih jika benda
tersebut memantulkan semua warna cahaya.
Berikut ini sifat-sifat Cahaya.
1. Cahaya Merambat
Lurus
Saat
berjalan di kegelapan, kamu memerlukan senter. Ketika senter kamu
nyalakan,bagaimana arah rambatan cahaya yang keluar dari senter tersebut?
Cahaya dari lampu senter arah rambatannya menurut garis lurus. Sifat
cahaya yang merambat lurus ini dimanfaatkan manusia pada lampu senter dan lampu
kendaraan bermotor. Manfaat lainnya masih banyak lagi.
2. Cahaya Dapat
Menembus Benda Bening
Cahaya
menembus benda bening dapat terlihat jika kamu menerawangkan plastik bening,
gelas kaca, atau cari benda bening lainnya ke arah sinar lampu. Sinar tersebut
dapat kita lihat karena cahaya dapat menembus benda bening. Jika cahaya
mengenai benda yang gelap (tidak bening) misalnya pohon, tangan, mobil, maka
akan membentuk bayangan.
3. Cahaya Dapat
Dipantulkan
Pernahkah
kalian mengamati benda disekitar kalian. Kenapa benda-benda tersebut dapat
dilihat oleh mata kita?. Benda tersebut dapat terlihat oleh mata kita karena
adanya pantulan cahaya dari benda menuju mata. Gejala tersebut berkaitan dengan
adanya pemantulan sinar atau cahaya. Coba kamu sorotkan senter ke dinding
kamarmu yang gelap itu. Kamu akan melihat cahaya senter dipantulkan baur atau
tidak teratur oleh dinding.
Sekarang
lakukan kegiatan berikut di depan cermin. Lihatlah dirimu melalui cermin. Kamu
dapat terlihat di cermin karena cahaya yang berasal dari dirimu dipantulkan ke
cermin, kemudian oleh cermin dipantulkan kembali ke mata. Hal ini merupakan
salah satu sifat cahaya yaitu cahaya dapat dipantulkan jika mengenai suatu
permukaan. Pemantulan teratur, pemantulan pada permukaan obyek/benda pantulan
yang rata seperti pada cermin, sehingga sinar pantul sejajar dan teratur.
Istilah
Pemantulan difus artinya pemantulan tidak teratur, pemantulan pada permukaan
benda pantulan tidak rata, sehingga sinar pantul terpantul kesegala arah dan
tidak teratur. Cermin
merupakan salah satu benda yang memantulkan cahaya. Berdasarkan bentuk
permukaannya ada cermin datar dan cermin lengkung. Cermin lengkung ada dua
macam, yaitu cermin cembung dan cermin cekung.
a.
Cermin Datar
Cermin datar yaitu
cermin yang permukaan bidang pantulnya datar dan tidak melengkung. Cermin datar
biasa kamu gunakan untuk bercermin. Pada saat bercermin, kamu akan melihat
bayanganmu di dalam cermin. Bagaimana bayangan dirimu pada cermin itu? Samakah
Pada Saat kamu
bercermin, kamu dapat mengetahui bahwa bayangan pada cermin datar mempunyai
sifat-sifat berikut:
1)
Ukuran (besar dan tinggi) bayangan sama dengan ukuran benda.
2)
Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.
3)
Kenampakan bayangan berlawanan dengan benda. Misalnya tangan kirimu akan
menjadi tangan kanan bayanganmu.
4)
Bayangan tegak seperti bendanya.
5)
Bayangan bersifat semu atau maya. Artinya, bayangan dapat dilihat dalam cermin,
tetapi tidak dapat ditangkap oleh layar.
b.
Cermin Cembung
Cermin cembung yaitu
cermin yang permukaan bidang pantulnya melengkung ke arah luar. Cermin cembung
biasa digunakan untuk spion pada kendaraan bermotor. Bayangan pada cermin
cembung bersifat maya, tegak, dan lebih kecil (diperkecil) daripada benda yang
sesungguhnya.
c.
Cermin Cekung
Cermin cekung yaitu
cermin yang bidang pantulnya melengkungke arah dalam. Cermin cekung biasanya
digunakan sebagai reflektor pada lampu mobil danlampu senter.
Sifat bayangan benda
yang dibentuk oleh cermin cekung sangat bergantung pada letak benda terhadap
cermin.
1)
Jika
benda dekat dengan cermin cekung, bayangan benda bersifat tegak, lebih besar,
dan semu (maya).
2)
Jika
benda jauh dari cermin cekung, bayangan benda bersifat nyata (sejati) dan terbalik.
Kamu
telah mempelajari sifat bayangan pada cermin cembung dan cermin cekung. Kamu
dapat membuktikan sifat-sifat bayangan tersebut dengan melakukan kegiatan
berikut.
4. Cahaya Dapat
Dibiaskan
Apabila
cahaya merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda, cahaya tersebut akan
dibelokkan. Peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya setelah melewati medium
rambatan yang berbeda disebut pembiasan.
Apabila
cahaya merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang lebih rapat, cahaya akan
dibiaskan mendekati garis nor- mal. Misalnya cahaya merambat dari udara ke air.
Sebaliknya, apabila cahaya merambat dari zat yang lebih rapat ke zat yang
kurang rapat, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal.
Misalnya
cahaya merambat dari air ke udara. Pembiasan cahaya sering kamu jumpai dalam
kehidupan sehari-hari. Misalnya dasar kolam terlihat lebih dangkal daripada
kedalaman sebenarnya. Gejala pembiasan juga dapat dilihat pada pensil yang
dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air. Pensil tersebut akan tampak
patah.Lihat pada gambar!
5. Cahaya Dapat
Diuraikan
Pelangi
terjadi karena peristiwa penguraian cahaya (dispersi). Dispersi merupakan
penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya berwarna. Cahaya matahari yang
kita lihat berwarna putih. Namun, sebenarnya cahaya matahari tersusun atas
banyak cahaya berwarna. Cahaya matahari diuraikan oleh titik-titik air di awan
sehingga terbentuk warna-warna pelangi. Bagaimana membuktikan bahwa warna-warna
tersebut dapat menyusun warna putih? Lakukan kegiatan berikut!
Kamu
juga dapat mengamati peristiwa dispersi cahaya pada balon air. Kamu dapat
menggunakan air sabun untuk membuat balon air. Jika air sabun ditiup di bawah
sinar matahari, kamu akan melihat berbagai macam warna berkilauan pada
permukaan balon air tersebut.
B.
Berbagai Jenis Alat-Alat Optik
Tahukah kamu Jenis Alat-Alat Optik ? Sebelumnya
kamu telah mempelajari bahwa sebuah benda dapat dilihat karena benda tersebut
memantulkan cahaya. Benda terlihat biru karena benda tersebut memantulkan warna
biru dan menyerap cahaya warna lainnya. Begitu pula warna daun terlihat hijau
karena daun memantulkan cahaya warna hijau dan menyerap cahaya warna lain.
Bagaimana
mata kita menangkap cahaya? Apa saja jenis-jenis alat optik? Untuk
mengetahuinya, pelajarilah pembahasan berikut ini.
1.
Mata
Mata merupakan indra
penglihatan yang sangat penting bagi manusia. Tuhan Yang Maha Kuasa menciptakan
mata bagi manusia sehingga manusia bisa melihat. Manusia memiliki sepasang mata
berbentuk seperti bola dan terletak di dalam rongga mata.
a.
Bagian-Bagian Mata
Gambar penampang mata
1)
Kornea mata, berfungsi untuk melindungi mata bagian dalam.
2)
Iris, berfungsi untuk mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata.
3)
Pupil atau celah (lubang yang terdapat pada iris), berfungsi sebagai tempat
masuknya cahaya. Jika cahaya yang masuk sedikit, pupil akan melebar. Jika
cahaya yang masuk banyak, pupil akan mengecil.
4)
Lensa mata, dapat berakomodasi. Jika melihat benda yang jauh, lensa mata akan
memipih. Jika melihat benda yang dekat, lensa mata akan menebal.
5)
Retina, merupakan tempat terbentuknya bayangan yang akan dikirim ke saraf.
b.
Cara Kerja Mata
Kamu telah
mempelajari bahwa benda bisa dilihat jika ada cahaya. Cahaya dipantulkan oleh
benda menuju mata. Pemantulan cahaya tersebut diterima oleh kornea. Oleh lensa
mata, cahaya itu dibiaskan sehingga terbentuk bayangan terbalik pada retina.
Selanjutnya, saraf-saraf pada retina akan menyampaikan informasi bayangan menuju
otak. Otak akan mengolahnya sehingga kamu dapat melihat benda yang sebenarnya.
Bayangan yang terbentuk pada retina adalah nyata, diperkecil, dan terbalik.
c.
Kelainan atau Gangguan pada Mata
Manusia memiliki mata
di sebelah kiri dan kanan. Kehilangan atau kerusakan salah satu bola mata dapat
mengganggu penglihatan. Beberapa kelainan atau gangguan pada mata serta faktor
penyebabnya adalah sebagai berikut.
1)
Rabun Jauh (Miopi)
Miopi disebabkan
jarak titik api lensa mata terlalu pendek atau lensa mata terlalu cembung.
Titik api adalah pusat pertemuan sinar yang sudah dipecah oleh lensa. Jadi,
sinar yang masuk jatuh di depan retina sehingga mata tidak dapat melihat benda
jauh.
2)
Rabun Dekat (Hipermetropi)
Rabun dekat
disebabkan lensa mata terlalu pipih. Titik api lensa berada di belakang retina
sehingga mata tidak dapat melihat benda-benda yang dekat. Jadi, penderita
hipermetropi harus menggunakan kacamata berlensa cembung. Dengan lensa cembung,
sinar yang jatuh di belakang retina akan dikembalikan tepat pada retina.
3)
Presbiopia (Mata Tua)
Presbiopi adalah
kelainan pada mata yang disebabkan oleh faktor usia sehingga daya akomodasi
matanya berkurang. Penderita ini tidak dapat melihat benda dekat
dan tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas. Penderita ini harus
menggunakan kacamata berlensa cekung dan cembung sekaligus.
4)
Astigmatisma
Astigmatisma adalah
kelainan mata yang disebabkan kelengkungan kornea matanya yang tidak berbentuk
bola sehingga sinar-sinar yang masuk tidak terpusat sempurna.
Akibatnya, benda yang dilihat ada bayang annya. Penderita ini dapat dibantu
dengan kacamata berlensa silindris.
Hal-hal yang dapat
kamu lakukan agar matamu tetap sehat, di antaranya sebagai berikut.
a. Mengatur jarak baca (minimal 30 cm);
b. Menonton televisi jangan terlalu dekat;
c. Membaca di ruangan yang terang karena jika kamu
membaca di tempat yang kurang terang, pupil mata mu akan melebar dengan kuat
sehingga lama kelamaan akan menimbulkan kelelahan pada mata;
d. Mengonsumsi makanan yang banyak mengandung vitamin A,
seperti wortel.
2.
Lup
Lup disebut juga kaca
pembesar atau suryakanta. Alat ini sering digunakan oleh tukang jam tangan. Lup
menggunakan lensa cembung. Lup digunakan untuk melihat benda-benda berukuran
kecil sehingga tampak besar.
3.
Mikroskop
Mikroskop digunakan
di laboratorium untuk mengamati bakteri yang sangat kecil. Mikroskop dapat
memperbesar bayangan benda sampai ratusan hingga ribuan kali.
Mikroskop terdiri
atas 2 lensa cembung, yaitu: a) lensa okuler ialah lensa yang dekat dengan
mata; b) lensa objektif ialah lensa yang dekat dengan benda yang diamati.
4.
Kamera Foto
Kamera adalah alat
yang digunakan untuk memotret. Kamera menggunakan lensa positif. Lensa tersebut
disangga oleh tabung yang dapat digeser ke depan atau ke belakang untuk
memfokuskan bayangan benda agar bayangan jatuh pada flm. Perhatikanlah Gambar!
Kamera terdiri atas:
a) lensa;
b) ruang atau kotak
yang kedap cahaya; dan
c) film.
Kamera memiliki
diafragma yang fungsinya menyerupai iris mata manusia. Diafragma dapat mengatur
sedikit atau banyak cahaya yang masuk.
5.
Teleskop
Teleskop atau
teropong adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh,
misalnya benda di ruang angkasa. Dengan teleskop, benda ruang angkasa akan
terlihat lebih dekat. Gambar di bawah ini menunjukkan teleskop bintang. Bahkan
ada juga teleskop yang letaknya di luar angkasa dan dikendalikan oleh stasiun
luar angkasa di bumi, teleskop ini bernama teleskop luar angkasa Hubble. Cara
kerjanya dengan mengirimkan gambar hasil tangkapan lensa teleskop ini. Teleskop
hubble digunakan untuk memotret gambar kejadian di luar angkasa.
6.
Periskop
Awak kapal selam yang
berada di kedalaman laut dapat mengamati permukaan laut menggunakan periskop.
Periskop menerapkan sifat cahaya yang berupa pemantulan. Cahaya dari atas
permukaan laut ditangkap oleh suatu cermin, kemudian dipantulkan menuju mata
pengamat di dalam kapal selam. laut, kapal selam dilengkapi dengan periskop.
Periskop menggunakan 2 buah cermin. Cermin ialah kaca bening yang salah satu
mukanya dicat dengan air raksa.
Demikian pembelajaran tentang sifat-sifat cahaya dan berbagai jenis alat-alat
optic. Semoga ada manfaatnya, terima kasih.
EmoticonEmoticon