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 Modul ini kamu akan mempelajari
sifat-sifat cahaya dan 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
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
Gambar Penampakan Pelangi
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. Untuk lebih memahami
warna 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. Benarkah cahaya merambat lurus? Kamu
dapat membuktikan sifat cahaya ini dengan melakukan kegiatan berikut.
Siapkan Alat dan bahan
1. Lilin 1 buah
2. Karton 3 lembar
Langkah kerja
1. Tandai ketiga karton tersebut dengan huruf A, B, dan C.
2. Lubangi ketiga karton setinggi lilin dengan paku kecil.
3. Letakkan ketiga karton secara berurutan, dengan penyangga, mulai dari karton
A, B, dan C, sehingga setiap lubang terletak pada satu garis lurus. Untuk memu-
dahkan, gunakan benang yang dimasukkan pada setiap lubang karton. Amatilah gambar di atas.
4. Nyalakan lilin dan letakkan di depan karton C.
5. Amati olehmu cahaya lilin dari balik karton A.
Jawablah pertanyaan berikut
1. Apakah cahaya lilin terlihat dari lubang A?
2. Geserlah karton A atau karton B ke kanan dan ke kiri. Apakah cahaya lilin masih terlihat ketika posisi karton dipindahkan?
3. Bagaimanakah letak lubang ketiga karton agar cahaya lilin terlihat?
4. Apakah kesimpulanmu dari kegiatan itu?
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. Mengapa demikian?
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.
a. Gambar Pemantulan Teratur
Istilah Pemantulan difus artinya
pemantulan tidak teratur, pemantulan pada permukaan benda pantulan tidak
rata, sehingga sinar pantul terpantul kesegala arah dan tidak teratur.
b. Gambar Pemantulan 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
a b
Gambar a,b, dan c adalah cermin datar
c
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.
a b
Gambar a,b, dan c adalah cermin cembung
c
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. Perhatikan skema pembiasan cahaya berikut!
Catatan:
n=garis normal
i=sudut datang
r=sudut bias
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!
Gambar peristiwa pembiasan
Coba kamu lakukan kegiatan berikut agar kamu lebih memahami peristiwa pembiasan cahaya!
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. 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
Ayo, kamu sebutkan bagian-bagian yang ada
pada matamu! Gambar di bawah ini memperlihatkan 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.
Keterangan gambar:
a) Mata yang menderita rabun jauh.
b) Penderita rabun jauh bisa ditolong dengan menggunakan lensa cekung.
Untuk menolong penderita miopi (rabun
jauh) harus menggunakan kacamata dengan lensa cekung (negatif). Lensa
cekung ini akan menempatkan bayangan tepat pada retina.
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.
Perhatikanlah Gambar dibawah ini!
Gambar
a) Mata yang menderita rabun dekat.
b) Penderita rabun dekat bisa ditolong dengan menggunakan lensa cembung.
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. Gambar dibawah ini memperlihatkan
lup digunakan untuk memperbesar kata pada gambar di bawah ini.
Gambar Lup
Gambar Penggunaan Lup
3. Mikroskop
Mikroskop digunakan di laboratorium untuk
mengamati bakteri yang sangat kecil. Mikroskop dapat memperbesar
bayangan benda sampai ratusan hingga ribuan kali. Perhatikan contoh
bentuk mikroskop pada Gambar di bawah ini.
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.
Gambar Mikroskop
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.
Gambar Teleskop Gambar Teleskop Hubble
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.
Gambar Periskop
Ayo pahami lagi!
Kerjakanlah soal-soal berikut di buku latihanmu.
1. Sebutkan bagian-bagian mata dan jelaskan fungsinya.
2. Bagaimana cara kerja mata?
3. Sebutkan gangguan yang terjadi pada mata.
4. Sebutkan alat-alat optik yang ada di rumahmu.
C. LATIHAN SOAL
I. Pilihlah jawaban yang benar.
1. Cahaya memiliki sifat dapat ….
a. merambat lurus
b. dipantulkan
c. dibiaskan
d. semua jawaban benar
2. Benda-benda berikut yang dapat
tembus cahaya ialah ….
a. kertas, karton
b. kayu, besi
c. bola, seng
d. kaca, lensa
3. Ketika berenang, kaki terlihat lebih pendek. Ini menunjukkan bahwa cahaya ….
a. dapat dipantulkan
b. dapat dibiaskan
c. menembus benda bening
d. merambat lurus
4. Jika cahaya datang dari zat yang kurang rapat menuju zat yang lebih
rapat cahaya akan ….
a. dibiaskan mendekati garis normal
b. dibiaskan menjauhi garis normal
c. dipantulkan kembali
d. merambat lurus
5. Sudut datang adalah sudut yang dibentuk oleh ….
a. sinar datang dengan bidang batas
b. sinar datang dengan garis normal
c. sinar pantul dengan dinding pan-
tul
d. sinar pantul dengan garis normal
6. Pemantulan baur dapat dimanfaat-
kan dalam kehidupan sehari-hari, se-
perti ….
a. kacamata
b. lampu penerang kendaraan ber-motor
c. lampu senter
d. fatamorgana
7. Bagian mata yang berfungsi untuk
mengatur banyak sedikitnya cahaya
yang masuk adalah ….
a. kornea mata
b. iris
c. lensa mata
d. retina
8. Perhatikan gambar berikut.
Sifat bayangan yang dibentuk oleh
mata adalah ….
a. tegak diperbesar
b. terbalik diperbesar
c. tegak diperkecil
d. terbalik diperkecil
9. Orang yang menderita rabun jauh
dapat ditolong dengan menggunakan
kacamata berlensa ….
a. cekung
b. cembung
c. cekung-cembung
d. silindris
10. Gangguan pada mata yang dapat ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa ganda (lensa cembung-lensa cekung) adalah ….
a. miopi
b. hipermetropi
c. presbiopia
d. astigmatisma
11. Berikut adalah usaha untuk menjaga mata tetap sehat, kecuali ….
a. mengatur jarak baca (minimal
30 cm)
b. membaca di ruang yang redup
c. mengonsumsi makanan yang
me ngan dung vitamain A
d. menonton televisi jangan terlalu
dekat
12. Bagian pada kamera foto yang
berfungsi untuk merekam benda
disebut ….
a. lensa
b. baterai
c. flm
d. ruang kedap cahaya
13. Lensa yang letaknya dekat dengan
mata pada mikroskop disebut ….
a. lensa objektif
b. lensa cekung
c. lensa okuler
d. lensa silinder
14. Benda ruang angkasa yang letaknya
sangat jauh dapat dilihat oleh mata
secara jelas dengan mengunakan ….
a. lup
b. kamera foto
c. mikroskop
d. teleskop
15. Alat yang digunakan oleh kapal selam untuk mengamati keadaan di permukaan laut adalah ….
a. lup
b. periskop
c. teleskop
d. mikroskop
B. Isilah titik-titik pada soal berikut dengan jawaban yang tepat.
1. Sendok yang disimpan di dalam gelas terlihat bengkok. Hal ini menunjukkan salah satu sifat cahaya, yaitu ….
2. Ketika senter mengenai tembok, cahayanya tidak bisa diteruskan karena tembok termasuk ….
3. Jika cahaya menegenai permukaan yang rata dan licin pantulannya akan terpantul ke satu arah saja. Peristiwa ini disebut ….
4. Jika sinar datang dari zat yang lebih rapat menuju zat yang kurang rapat akan
dibiaskan ….
5. Garis yang dibuat tegak lurus dengan bidang pantul disebut ….
6. Kemampuan menebal dan memipih pada lensa disebut ….
7. Bagian mata yang berfungsi untuk menangkap bayangan adalah ….
8. Penderita rabun dekat tidak dapat melihat benda dekat karena bayangannya jatuh di … retina.
9. Lensa pada mikroskop, yang letaknya dekat dengan benda yang sedang diamati disebut ….
10. Alat yang digunakan untuk memotret disebut ….
C. Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan jelas.
1. Apa yang dimaksud dengan pembiasan?
2. Sebutkan sifat-sifat cahaya yang kamu ketahui.
3. Bagaimana cara merawat mata agar tetap sehat?
4. Sebutkan dan jelaskan fungsi bagian-bagian mata.
5. Sebutkan alat-alat optik yang ada di sekitarmu.
Posting Komentar