CAHAYA DAN ALAT OPTIK

1.  Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik dan tranversal

Cahaya merupakan salah satu bentuk gelombang elektromagnetik, sehingga cahaya dapat merambat pada ruang hampa. Hal ini dijumpai bahwa cahaya matahari dapat sampai ke bumi meskipun melewati ruang angkasa yang hampa udara. Selain itu cahaya merupakan gelombang transversal sehingga dapat merambat lurus, terpolarisasi. Cahaya juga dapat dipantulkan dan dibiaskan. Cahaya yang merambat lurus dijumpai pada ketika kita menyalakan senter pada malam hari dan menyinari dinding maka cahayanya lurus pada senternya.

2.  Pemantulan Cahaya

Cahaya dapat dipantulkan oleh permukaan rata/licin (pemantulan teratur) dan permukaan kasar (pemantulan baur / difus).

      Hukum pemantulan :

      a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak dalam satu bidang datar

      b. Sudut datang sama dengan sudut pantul

3.  Cermin Datar

Sifat bayangan cermin datar : Maya, tegak, sama besar, posisi berbalikan, jarak benda sama dengan jarak bayangan.

Jika 2 cermin datar membentuk sudut α, maka jumlah bayangan dapat dihitung dengan:

4.  Cermin Cekung (+)

Keterangan :

(1) sinar datang sejajar SU akan dipantulkan melalui F

(2) sinar datang melalui F akan dipantulkan sejajar SU

(3) sinar datang melalui P akan dipantulkan kembali melalui titik P

5.  Cermin Cembung (-)

Keterangan :

(1) sinar datang sejajar SU akan dipantulkan

           seolah-olah dari F

(2) sinar datang seolah-olah menuju F akan             dipantulkan sejajar SU

(3) sinar datang seolah-olah menuju P akan dipantulkan kembali seolah-olah dari titik P

6.  Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahaya merupakan peristiwa pembelokan cahaya karena melewati 2 medium yang berbeda

Hukum Pembiasan:

a. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak dalam satu bidang datar

b. Sinar datang dari medium renggang ke medium rapat akan dibiaskan mendekati garis normal, sebaliknya akan dibiaskan menjauhi garis normal

7.   Lensa Cembung (+)

Lensa cembung disebut juga dengan lensa positif, karena fokus lensa cembung bernilai dengan positif. Lensa cembung bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya)

Keterangan :

(1) sinar datang sejajar SU akan dibiaskan melalui F

(2) sinar datang melalui O tidak dibiaskan (diteruskan)

(3) sinar datang melalui F akan dibiaskan sejajar SU

8.   Lensa Cekung (-)

Lensa cekung disebut juga dengan lensa negatif, karena fokus lensa cekung bernilai dengan negatif. Lensa cekung bersifat divergen (menyebarkan cahaya).

Keterangan :

(1) sinar datang seolah-olah menuju F akan dibiaskan sejajar SU

(2) sinar datang melalui O tidak dibiaskan (diteruskan)

(3) sinar datang sejajar SU akan dibiaskan seolah-olah dari F

9.   Hubungan jarak benda, jarak bayangan dan titik api (Fokus)

Baik cermin cermin dan lensa rumus yang digunakan adalah sama yang membedakan nilai fokus dan                

                                                                                  Keterangan :

   

                f = titik api (focus)

                R = jari-jari kelengkungan

                So = jarak benda

                Si = jarak bayangan

10.   Perbesaran Bayangan

         Keterangan :

         M = perbesaran bayangan

         ho = tinggi benda

         hi = tinggi bayangan

11.   Alat Optik

a.   Mata

Mata merupakan alat optik alami yang dimiliki oleh manusia. Orang normal dapat melihat dengan jelas pada jarak terntentu. Jarak terpendek yang mampu dilihat oleh mata disebut dengan titik dekat mata (punctum proximum) sebesar 25 cm, sedangkan jarak terjauh yang mampu dilihat oleh mata disebut dengan titik jauh mata (punctum remotum) sebesar jauh tak hingga (∞).

1)      Mata normal (Emitropi)

Titik jauh ( ∞ ), Titik dekat 25cm

Bayangan selalu jatuh tepat di retina

2)      Rabun Jauh (Miopi)

   - sinar jatuh di depan retina

   - dapat ditolong dengan lensa cekung

   - kuat lensa yang dipakai dapat ditentukan dengan rumus :

       Keterangan :

       P = kuat lensa (dioptri)

       PR = punctum remotum/titik jauh mat       f = jarak fokus lensa (cm)

3)      Rabun Dekat (Hipermetropi)

- sinar jatuh di belakang retina

- dapat ditolong dengan lensa cembung

- kuat lensa yang dipakai dapat ditentukan dengan rumus : 

                    Keterangan :

                    P = kuat lensa (dioptri)

                    PP = punctum procsimum/titik dekat mata (cm)

                    f = jarak fokus lensa (cm)

          4)    Mata Tua (Presbiopi)

                - cacat mata dikarenakan faktor usia

                - dapat ditolong dengan lensa rangkap (cembung-cekung)

      b.   Kamera

• Terdiri dari lensa cembung
• Benda di ruang III sehingga bayangan di ruang II
• Sifat bayangan adalah Nyata, tegak, diperkecil

     c.   LUP

                Kaca pembesar yang terbuat dari lensa cembung, untuk meneliti benda-benda kecil

     d.   Mikroskop

           Alat untuk meneliti benda-benda renik (bakteri dan baksil). Terdiri dari 2 lensa cembung

           1.  Lensa obyektif (dekat benda)

                 *   Benda di ruang II, bayangan di ruang III

                 *   Nyata, terbalik, diperbesar

           2.  Lensa okuler (dekat mata)

                *  Benda di ruang I, bayangan di ruang IV

                *  Bayangan oleh lensa objektif digunakan sebagai benda untuk lensa okuler

               *   Maya, tegak, diperbesar

           Bayangan dari mikroskop: Maya, terbalik, diperbesar

     e.   Teropong Bintang

           Alat untuk meneliti benda-benda langit

f. Teropong Bumi

                Alat untuk melihat benda-benda di permukaan bumi