CAHAYA & ALAT OPTIK

CAHAYA Pengenalan Cahaya Pengertian Cahaya Cahaya merupakan suatu gelombang elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat berkelakuan seperti suatu partikel. Sebagai sebuah gelombang cahaya dapat dipantulkan dan dibiaskan, serta mengalami polarisasi dan interferensi.

Sumber Cahaya Setiap benda yang memancarkan cahayanya sendiri disebut sumber cahaya. Contoh sumber cahaya adalah matahari, lampu, dan lilin. Benda-benda yang tidak dapat memancarkan cahaya sendiridisebut benda gelap. Contoh benda gelap adalah planet, batu, dan kayu.

Berkas Cahaya Cahaya yang biasa kita lihat merupakan kelompok-kelompok sinar cahaya atau disebut berkas cahaya. Berkas cahaya dapat digolongkan atas : Berkas cahaya menyebar (divergen), yaitu berkas cahaya yang berasal dari satu titik kemudian menyebar ke segala arah. Berkas cahaya sejajar, yaitu berkas cahaya yang arahnya sejajar satu sama lain. c) Berkas cahaya mengumpul, yaitu berkas cahaya yang menuju ke satu titik tertentu.

Cahaya Merambat Lurus Cahaya merambat lurus tanpa medium, dapat melewati ruang hampa dan memiliki kecepatan 300000000 nm. Salah satu bukti cahaya merambat lurus diantaranya adalah lampu yang menempati ruang ke segala arah. Yaitu sumber cahaya memancarkan cahaya ke segala arah.

Bayang-bayang Benda Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap yang terbentuk pada saat sebuah benda menghalangi cahaya yang mengenai suatu permukaan. Apabila bayang-bayang tersebut terhalang seluruhnya, terbentuklah umbra, yaitu bagian pertama bayang-bayang yang sangat gelap. Daerah di luar umbra menerima sebagian cahaya, terbentuklah penumbra, yaitu bagian kedua bayang-bayang yang terletak di luar umbra dan tampak berwarna abu-abu kabur.

Contoh Penumbra dan Umbra

1. Hukum pemantulan cahaya : Pematulan Cahaya 1. Hukum pemantulan cahaya : a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul, terletak dalam satu bidang. Besarnya sudut datang sama dengan sudut pantul (i=r). Garis normal Sinar datang Sinar pantul

Jenis-jenis Pemantulan Berdasarkan keadaan permukaannya, pemantulan cahaya dibagi menjadi : a. Pemantulan difus atau pemantulan baur, yaitu pemantulan cahaya ke segala arah yang terjadi karena bekas sinar datang jatuh pada permukaan kasar atau tidak rata. Pemantulan ini akan memberi kesan menyilaukan mata. b. Pemantulan teratur, yaitu pemantulan yang terjadi karena berkas sinar datang jatuh pada permukaan halus atau rata. Pada pemantulan teratur, cahaya akan dipantulkan ke satu arah. Pemantulan ini akan menyejukkan mata.

Cermin Cermin adalah benda padat yang salah satu sisinya halus dan mengkilap yang dilapisi amalgam perak sehingga memantulkan seluruh cahaya yang datang. Cermin dibedakan menjadi 3, yaitu : cermin datar, cermin cekung , dan cermin cembung.

1. Cermin datar Pemantulan cahaya pada cermin datar : Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sama besar, tegak, berkebalikan, jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin, maya.

Rumus banyaknya bayangan dari beberapa cermin datar (n) yang membentuk sudut tertentu (α) adalah : n = 360/a - 1 Dimana : n=banyaknya bayangan α=sudut yang dibentuk

2. Cermin cekung Cermin cekung adalah cermin yang bentuknya melengkung seperti bagian dalam bola. Cermin cekung bersifat konvergen (mengumpulkan sinar). Cermin cekung disebut juga cermin positif karena jari-jari cermin berada di depan cermin. Sinar istimewa pada pada cermin cekung Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.

Sinar datang melalui titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar sumbu utama. • Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin (C) akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan itu juga.

1/f = 1/So + 1/Si , M=hi/ho=si/so Rumus cermin cekung : Keterangan M=perbesaran bayangan Si=jarak bayangan So=jarak benda R=jari-jari kelengkungan cermin, dimana R=2F f=jarak fokus (pada cermin cekung nilainya +) hi=tinggi bayangan ho=tinggi benda

Cermin Cembung Cermin cembung bersifat divergen (menyebar sinar). Titik fokusnya bernilai negative (-). Sinar-sinar istimewa dari cermin cembung : Sinar datang sejajar sumbu utama cermin akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik F.

Sinar datang seolah-olah menuju titik F akan dipantulkan sejajar sumbu utama. Sinar datang ke titik M dipantulkan kembali ke titik C itu juga.

Sifat bayangan yang terbentuk dari cermin cembung : selalu maya/semu, tegak dan diperkecil Rumus cermin cembung f = -(R/2), 1/f = 1/So+1/Si, M=Si/So atau M=hi/ho Dimana : F= fokus atau titik api (bernilai negatif) R= jari-jari atau pusat kelengkungan M=perbesaran hi=tinggi bayangan ho=tinggi benda si=jarak bayangan so=jarak benda

Lensa Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang kelengkungan. Ada 2 macam lensa, yaitu lensa cembung dan lensa cekung. 1. Lensa cembung Ciri-ciri lensa cembung di antaranya: mengumpulkan cahaya (konvergen) dan fokusnya bernilai positif (+). Ada 3 macam lensa cembung : a. Lensa bikonveks (cembung dua) b. Lensa konkaf-konveks (cembung cekung) c. Lensa plan bikonveks (datar cembung)

Pemanfaatan lensa cembung dalam kehidupan sehari-hari, yaitu sebagai kaca mata, mikroskop, kamera, teropong, dan lup. Gambar sinar istimewa dari lensa cembung Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung tergantung dari letak bendanya terhadap lensa.

2. Lensa cekung Ciri-ciri lensa cekung: sifatnya menyebarkan berkas sinar (divergen) dan fokusnya bernilai negatif atau minus (-). Ada 3 macam lensa cekung, yaitu : a. Lensa cekung-cekung (bikonkaf) b. Lensa cekung-cembung (konveks-konkaf) Lensa datar cekung (plan-konkaf)

Gambar sinar istimewa dari lensa a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah dari titik fokus. b. Sinar datang menuju ke titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama. Sinar datang menuju titik O tidak dibiaskan, tetapi diteruskan. Bayangan yang dibentuk lensa cekung selalu maya/semu, diperkecil dan tegak.

f = 1/f(m), 1/f = 1/So+1/Si, M=Si/So, M=hi/ho Rumus lensa cekung: f = 1/f(m), 1/f = 1/So+1/Si, M=Si/So, M=hi/ho Keterangan : M=perbesaran bayangan Si=jarak bayangan So=jarak benda R=jari-jari kelengkungan cermin, dimana R=2F f=jarak fokus (pada cermin cekung nilainya +) hi=tinggi bayangan ho=tinggi benda

P=1/f(m) atau P=100/f(cm) Kekuatan lensa Daya atau kekuatan lensa adalah kemampuan lensa untuk memancarkan atau mengumpulkan berkas cahaya. Kekuatan lensa dapat dirumuskan dengan : P=1/f(m) atau P=100/f(cm) Dimana : P: daya atau kekuatan lensa (dioptri) f= fokus lensa Catatan: Untuk lensa cembung, P bernilai positif (+) Untuk lensa cekung, P bernilai negatif (-) f(m) untuk fokus lensa dengan satuan meter(m) f(cm) untuk fokus lensa satuan centimeter(cm)

Alat Optik Pengertian Alat Optik Alat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan prinsip cahaya. Alat optik digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. Alat optik alami adalah alat optik yang tidak dapat dibuat oleh manusia, contonhnya mata. Sedangkan, alat optik buatan adalah alat optik yang dibuat manusia untuk mengatasi ketebartasan dalam menjalankan fungsinya, contoh : teropong, lup dan mikroskop.

Macam-macam Alat Optik Mata Mata merupakan salah satu contoh alat optik, karena dalam pemakaiannya mata membutuhkan berbagai benda-benda optik seperti lensa.

A. Bagian-bagian Mata : Kornea adalah bagian mata yang melindungi permukaan mata dari kontak dengan udara luar. Iris adalah selaput tipis yang berfungsi untuk mengatur kebutuhan cahaya dalam pembentukan bayangan. Lensa adalah bagian mata yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan pada retina. Retina berfungsi sebagai layar dalam menangkap bayangan benda, di tempat ini terdapat simpul-simpul syaraf optik. Otot siliar berfungsi untuk mengatur daya akomodasi mata. 

B. Cacat Mata Cacat mata (aberasi) adalah apabila daya akomodasi lensa mata telah berkurang. Mata yang normal (emetropi) memiliki titik dekat pada jarak 25 cm dan titik jauh pada jarak tak terhingga. Ada beberapa cacat mata, diantaranya yaitu : Rabun Jauh (Miopi), Rabun Dekat (Hipermetropi), dan Mata Tua (Presbiopi).

Rabun Jauh (Miopi) Rabun jauh (Miopi) yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga mata berpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Penyebab timbulnya miopi karena terbiasa melihat sangat dekat sehingga lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami oleh tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca buku (kutu buku) dan lain-lain. Mata miopi ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif).

Rabun Dekat (Hipermetropi) Rabun Dekat (Hipermetropi) tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata berpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh). Rabun dekat mempunyai titik dekat yang lebih jauh daripada jarak baca normal. Penyebab terbiasa melihat sangat jauh sehingga lensa mata terbiasa pipih. Rabun dekat sering dialami oleh penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain. Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa cembung (positif).

Mata Tua (Presbiopi) Mata Tua (Presbiopi) adalah keadaan dimana mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya akomodasi telah berkurang akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh keduanya telah bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap (cembung dan cekung). Pada kacamata dengan lensa rangkap, lensa negatif bekerja seperti lensa pada kaca mata miopi, sedangkan lensa positif bekerja seperti halnya pada kacamata hipermetropi.

2. Kamera Kamera merupakan alat optik yang dapat memindahkan/mengambil gambar dan menyimpannya dalam bentuk file, film maupun print-out. Kamera menggunakan lensa positif dalam membentuk bayangan. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil. Bagian-bagian dari kamera secara sederhana terdiri dari: Lensa cembung Film Diafragma Aperture        

Lup Lup  adalah alat optik yang memiliki fungsi untuk memperbesar bayangan benda. Lensa yang digunakan adalah lensa cembung. Bayangan yang dibentuk oleh lup memiliki sifat : maya, tegak, dan diperbesar. Ada dua cara bagaimana menggunakan lup yaitu: Dengan cara mata berakomodasi maksimum Dengan cara mata tidak berakomodasi

4. Teropong Teropong atau teleskop adalah sebuah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh sehingga tampak lebih jelas dan lebih dekat. Secara umum teropong terdiri atas dua buah lensa positif. Satu lensa mengarah ke obyek dan disebut lensa obyektif dan satu lensa mengarah ke mata dan disebut lensa okuler. Prinsip utama pembentukan bayangan pada teropong adalah: lensa obyektif membentuk bayangan nyata dari sebuah obyek jauh dan lensa okuler berfungsi sebagai lup. Panjang teropong adalah jarak antara lensa obyektif dan lensa okulernya.

Jenis-jenis teropong : Teropong bintang digunakan untuk mengamati obyek-obyek yang ada di langit (bintang). Teropong bumi digunakan untuk mengamati obyek-obyek yang jauh dipermukaan bumi. Teropong ini akan menghasilkan bayangan yang nampak lebih jelas, lebih dekat dan tidak terbalik. Teropong panggung adalah teropong yang mengkombinasikan antara lensa positif dan lensa negatif. Lensa negatif digunakan sebagai pembalik dan sekaligus sebagai okuler. Sifat bayangan yang terbentuk adalah maya,tegak, dan diperkecil.

Mikrosop Mikroskop adalah alat yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil. Mikroskop yang paling sederhana menggunakan kombinasi dua buah lensa positif, dengan panjang titik fokus obyektif lebih kecil daripada jarak titik fokus lensa okuler.     

KELOMPOK 2 Penyusun Nurul Amini Munzhirul Nur Ilman Fathurrahman Irma Resqi Fitrah KELOMPOK 2 Adelia Noviyanti Ahmad Munzhirul Nur Ilman Fathurrahman Muhammmad Alwi

SELESAI THANK YOU