Cahaya dan Alat Optik

 A. Sifat Cahaya dan Proses Pembentukan Bayangan 

1. Sifat-sifat Cahaya

Mengenal Macam-macam Sifat Cahaya | Fisika Kelas 8

Sama seperti manusia, cahaya juga memiliki sifat-sifat tertentu, lho. Wah, apa aja tuh? Yuk bahas macam-macam sifat cahaya berikut ini.

 Cahaya merupakan energi yang berbentuk gelombang elektromagnetik. Energi tersebut merupakan energi kasat mata yang memiliki panjang gelombang 380–750 nm. Nah, gelombang elektromagnetik tidak memerlukan medium dalam perambatannya. Jadi, cahaya juga tidak memerlukan medium untuk merambat. 

Benda dikatakan sebagai sumber cahaya ketika benda-benda tersebut mampu memancarkan gelombang cahaya. Contohnya ialah matahari, api, lampu, dan lain-lain.

Selain benda yang memancarkan cahaya, ada juga benda gelap. Benda gelap merupakan benda tidak berpijar atau tidak memancarkan gelombang cahaya. Benda gelap dibagi menjadi 3 macam, yaitu benda tak tembus cahaya yang tidak dapat meneruskan cahaya, seperti dinding dan batu; benda bening yang dapat meneruskan cahaya, seperti kaca; dan benda tembus cahaya yang dapat meneruskan sebagian cahaya, seperti kertas buram dan air keruh.

Berkas cahaya digolongkan menjadi 3 macam:

1. Berkas cahaya yang menyebar (divergen) merupakan berkas cahaya yang berasal dari satu titik kemudian menyebar ke segala arah.
2. Berkas cahaya sejajar merupakan berkas cahaya yang sejajar satu sama lain.
3. Berkas cahaya mengumpul merupakan berkas cahaya yang menuju satu titik tertentu (konvergen).

Sifat-Sifat Cahaya

Cahaya memiliki beberapa sifat yang harus diketahui, yaitu:

1. Cahaya dapat merambat lurus
2. Cahaya dapat dipantulkan
3. Cahaya dapat menembus benda bening
4. Cahaya dapat dibiaskan
5. Cahaya dapat diuraikan

Sifat cahaya yang pertama ialah dapat merambat lurus. Hal ini memberikan keuntungan pada manusia sehingga manusia memanfaatkan sifat cahaya dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya ialah lampu senter dan lampu sorot kendaraan bermotor.

Sifat cahaya yang kedua ialah cahaya dapat dipantulkan. Ketika benda terkena cahaya, cahaya yang mengenai benda akan dipantulkan. Jenis pemantulan terbagi menjadi dua, yaitu pemantulan baur (pemantulan difus) dan pemantulan teratur.

Pemantulan teratur dan pemantulan baur. (Sumber: fismath.com)

Ketika cahaya mengenai permukaan rata, licin, dan mengilap, hasil pemantulannya akan teratur. Sedangkan, ketika cahaya mengenai permukaan yang tidak rata, kasar, dan bergelombang, hasil pemantulannya akan baur/difus. Pemantulan cahaya dapat memberi manfaat pada manusia. Contohnya ialah manusia dapat melihat pantulan bayangannya di cermin.

Kaca yang bening dapat ditembus oleh cahaya. Ketika kaca yang bening tersebut dihalangi oleh benda lain yang tidak bening, cahaya tidak dapat menembusnya.

 Cahaya menembus benda bening. (Sumber: idschool.net)

Cahaya akan dibelokkan jika merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda. Contohnya seperti udara dengan air. Peristiwa pembelokkan cahaya setelah melalui suatu medium rambat disebut dengan pembiasan cahaya.

Ilustrasi pembiasan. (Sumber: dosenpendidikan.com)

Penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya berwarna disebut penguraian cahaya atau dispersi. Cahaya matahari sebenarnya tersusun atas berbagai cahaya berwarna, lho. Namun, mata kita melihat cahaya matahari berwarna putih. Contoh lain dari dispersi ialah pelangi.

RG Squad, selain sifat-sifat di atas, cahaya juga memiliki hukum tertentu, lho. Mau tahu lebih jauh tentang cahaya? Yuk belajar dengan konsep materi terlengkap dan video beranimasi di ruangbelajar.

Sumber: https://www.ruangguru.com/blog/mengenal-macam-macam-sifat-cahaya

2. Pembentukan Bayangan pada Cermin

Mengenal Jenis-Jenis Cermin di Sekitar Kamu | Fisika Kelas 8

Artikel Fisika kelas VIII ini membahas jenis-jenis cermin yang ada di kehidupan sehari-hari. Seperti cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung. Kita akan bahas pengertian dan sifat-sifatnya

 Sepertinya nggak mungkin deh kalau di rumah kamu itu nggak ada cermin. Coba lihat di kamar kamu atau kamar orang tua kamu. Pasti ada kan yang namanya cermin? Eh, nggak cuma kamar aja lho yang dikasih cermin, jalanan pun nggak mau kalah. Yaps, kamu pasti pernah melihat cermin seperti ini kan?

 

Itu tadi contoh cermin yang ada di jalanan ya, guys. Apa di dekat rumahmu ada cermin seperti itu? Kalau dilihat sekilas, kenapa bentuk permukaannya nggak sama dengan cermin yang ada di rumah ya? Nah, di artikel kali ini kamu bakal tahu tuh ternyata ada beberapa jenis-jenis cermin yang ada di sekitar kita. Sudah nggak sabar? Yuk, simak artikel berikut ini!

 

Cermin Datar

Pertama, kita akan bahas cermin datar ya. Nah, cermin datar ini merupakan cermin yang sudah umum ada di dalam rumah. Bentuk permukaannya datar. Biasanya sih dipakai untuk ngaca kan? Sebelum berangkat ke sekolah pasti kamu harus ngaca dulu dong. Entah sisiran atau bahkan dandan dulu.

Cermin datar ini menghasilkan dua macam bayangan yakni bayangan nyata dan bayangan maya (semu). Bayangan nyata terjadi karena sinar-sinar pantulnya saling berpotongan. Nah, kalau bayangan maya (semu) itu terjadi karena terjadi perpotongan perpanjangan sinar pantul.

 

Cermin Cekung

Jenis cermin yang kedua itu cermin cekung. Dalam kehidupan sehari-hari cermin cekung itu dapat kamu lihat di sendok yang ada di rumah. Ingat, bukan sendok plastik, sendok yang bahannya stainless steel ya. Selain itu juga, reflektor yang ada pada lampu senter, juga menggunakan cermin cekung lho.

Ada empat sifat bayangan yang dibentuk sama cermin cekung nih. Pertama, jumlah ruang letak benda dan letak bayangan selalu 5. Kedua, jika ruang bayangan lebih besar dari ruang benda, maka sifat bayangannya diperbesar. Ketiga, jika ruang bayangan lebih kecil dari ruang benda, maka sifat bayangannya diperkecil. Terakhir, hanya bayangan di ruang 4 yang bersifat maya dan tegak. Selain dari itu bersifat nyata dan terbalik.

Baca Juga: Pengertian Pemantulan Cahaya dan Macam-macamnya

Supaya nggak bingung, perhatikan tabel berikut ini ya.

Nah sekarang kita lanjut ke jenis cermin yang terakhir ya, apa itu?

 

Cermin Cembung

Jenis yang ketiga ini sama dengan gambar di awal artikel tadi, ya. Yaps, cermin tikungan tadi itu permukaannya berbentuk cermin cembung. Cermin dengan sifat cembung seperti ini kebanyakan digunakan dalam dunia transportasi. Selain sebagai cermin tikungan, kamu tahu nggak digunakan sebagai apa lagi?

Ya, spion. Spion motor, mobil, truk, bahkan bus pun menggunakan cermin cembung. Kenapa sih menggunakan cermin cembung? Mudahnya gini, kalau di spion itu, bayangan dari kendaraan orang lain yang bisa kamu lihat di spion, jaraknya nggak sedekat yang kamu kira. Ya, dengan kata lain bayangan kendaraan tersebut aslinya masih agak jauh dari posisi aslinya alias diperkecil. Ini sesuai dengan sifat yang dihasilkan oleh cermin cembung yakni maya, tegak, dan diperkecil.

 

Jadi, kesimpulannnya itu sifat bayangan dari cermin datar ialah maya, tegak, dan sama besar. Nah, kalau cermin cekung itu hanya bayangan di ruang IV saja yang bersifat maya dan tegak, selebihnya bersifat nyata dan terbalik. Kemudian untuk cermin cembung memiliki sifat bayangan maya, tegak, dan diperkecil.

Sumber: https://www.ruangguru.com/blog/ipa-kelas-8-mengenal-jenis-jenis-cermin

3. Lensa

Apa Itu Alat Optik?

Pengertian Alat Optik adalah komponen alat yang memiliki fungsi untuk melihat dan mengamati objek menggunakan lensa atau cermin.

Alat optik alami adalah mata. Mata adalah bagian dari tubuh manusia sebagai indera penglihatan. Sedangkan perangkat optik buatan adalah periskop, teleskop, mikroskop dan sebagainya.

Alat ini dibuat dengan tujuan khusus yaitu untuk mengamati benda atau benda yang tidak bisa dilihat secara kasat mata. Objeknya sangat kecil, jauh dan tidak bisa dilihat dengan mata telanjang.

Perangkat optik bekerja dengan memanfaatkan sifat cahaya. Di mana cahaya bisa dipantulkan dan dibiaskan untuk melihat benda tertentu.

Di dalam setiap alat ada komponen yang berfungsi untuk menampilkan gambar atau objek yang dilihatnya.

Sejarah Optik

Sejarah perkembangan optik sebenarnya telah terjadi sejak lama. Upaya memahami dimulai dengan cahaya. Pemahaman masyarakat tentang cahaya tidak hanya dimulai dari awal abad ke-19.

Orang Yunani kuno percaya bahwa mata manusia memancarkan sinar cahaya sambil melihat. Cahaya “menyentuh” ​​objek dan kemudian memantulkannya ke mata.

Sekitar 100 M, Ibn al-Hitam menyatakan bahwa mata menerima cahaya dari luar daripada memancarkan cahaya. Dia juga pernah mengumpulkan kacamata untuk membantu orang yang lemah penglihatan.

Pada pergantian abad ke 16 ke 17, beberapa ahli mulai merakit mikroskop dan teleskop. Galileo menggunakan teleskop untuk penelitiannya.

Pada 1611 Keppler menyatakan bahwa jika cahaya mengkompensasi lapisan tembus pandang (transparan / jernih), sudut insidensi akan berbanding lurus dengan sudut refraksi.

Saran ini tidak sepenuhnya benar, karena hanya berlaku untuk sudut kecil. Pada 1676 Romer menggunakan metode astronomi yang brilian untuk memperkirakan kecepatan cahaya.

Namun hingga saat itu belum banyak dipikirkan tentang sifat cahaya itu sendiri, selain dari penerapannya di berbagai perangkat optik.

Huygens dalam bukunya Traite de la Lumiere (Studi Cahaya), yang diterbitkan pada 1690, membayangkan cahaya seperti gelombang. Ini adalah pernyataan tentang cahaya pertama.

Hipotesis gelombang ini hanya bertujuan untuk mencari penjelasan geometris tentang sifat cahaya (misalnya memantul dan membiaskan diri), daripada menjelaskan sifatnya.

Gelombang yang dibayangkan Huykens tidak periodik. Huygens sengaja membuat cara ini untuk menghindari gangguan antara dua salib yang bersinar.

Ide-ide Huygens dikompilasi tanpa data eksperimental sama sekali dan mungkin canggung bagi pembaca saat ini.

Namun demikian Huygens telah mengorganisasi kubu yang cukup berpengaruh dalam perdebatan sengit tentang cahaya.

Descartes menghidupkan kembali gagasan Huygens di Prancis. Dia membayangkan cahaya sebagai getaran eter.

Pada kuartal yang sama, Descartes tidak banyak menguji asumsi-asumsinya, dan ia tidak tahu perbedaan antara fakta dan dugaan berbeda dengan Newton, yang bisa membedakan keduanya dengan jelas.

Pada abad ke 17 gejala interferensi dan difraksi ditemukan oleh Grimaldi (1660) dan Hooke (1672).

Tapi kedua orang itu tidak bisa menjelaskannya. Boleh dibilang pada saat itu pengertian dan istilah “campur tangan” belum ada.

Cahaya pertama kali dibahas secara rinci oleh Newton. Pendirian Newton, yang ditafsirkan oleh para pengikutnya sebagai teori partikel, kemudian menjadi dogma selama satu abad.

Gagasan partikel kemudian diserang oleh Young dan Fresnel pada abad ke-19.

Fungsi Alat Optik

Setiap instrumen optik memiliki fungsi yang berbeda. Diantaranya yaitu:

1. Mata

Mata berfungsi untuk melihat benda atau benda yang memiliki bentuk nyata. Mata juga memiliki peran sebagai alat penglihatan untuk dapat mengamati, melihat dan menikmati keindahan alam di dunia.

2. Kamera

Fungsi utama kamera adalah untuk mengambil gambar. Kamera juga dapat digunakan untuk merekam objek dengan durasi tertentu. Sehingga bisa menangkap peristiwa penting yang dialami makhluk hidup.

Kamera dapat menyimpan objek yang telah diambil atau direkam dalam bentuk file lunak dan dapat dikirim melalui media tertentu.

3. Mikroskop

Mikroskop memiliki fungsi untuk melihat benda-benda yang sangat kecil. Mikroskop juga berfungsi untuk mengamati objek untuk mendapatkan informasi pengetahuan.

Mikroskop mampu memberikan informasi yang sangat rinci tentang objek yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

4. Periskop

Di Periksop ada komponen yang telah dirancang khusus sehingga mereka dapat bertahan hidup di air atau laut.

5. Teleskop

Teleskop berfungsi untuk mengamati objek yang begitu jauh sehingga dapat dilihat dari jarak dekat. Teleskop dapat menjangkau benda-benda luar angkasa tanpa harus pergi ke tempat-tempat ini.

Alat optik ini sangat penting untuk dapat diteliti, terutama di bidang astronomi.

6. Proyektor Slide

Saat ini presentasi dilakukan dengan menggunakan alat canggih yang merupakan slide proyektor. Alat ini dapat memproyeksikan gambar ke layar.

Sehingga bisa dilihat oleh banyak orang untuk menyampaikan informasi atau materi pembelajaran.

Berbagai Macam Perangkat Optik

Berdasarkan jenisnya, perangkat optik dapat dibagi menjadi dua yaitu alami dan buatan. Untuk perangkat optik alami, yaitu:

1. Mata

Mata adalah organ yang bertindak sebagai indera penglihatan. Mata mampu menangkap cahaya dan perubahan serta perbedaannya. Di mata manusia, tanpa cahaya, mata tidak bisa melihat benda dengan jelas.

Berbeda dengan mata binatang yang memiliki struktur berbeda sehingga mereka dapat melihat sesuatu di tempat yang gelap.

Mata dapat melihat berbagai warna karena perbedaan dalam spektrum cahaya. Cahaya akan ditangkap oleh lensa mata dalam bentuk objek bayangan. Selanjutnya ditangkap oleh retina.

Dari retina bayangan akan menjadi gambar dari objek yang dapat dilihat dengan jelas. Untuk perangkat optik buatan adalah:

1. Kacamata

Kacamata digunakan untuk membantu manusia melihat benda atau benda dengan jelas. Kacamata memiliki beberapa jenis sesuai dengan kondisi cacat mata seseorang.

Cacat mata itu sendiri bisa meliputi rabun jauh, rabun jauh, astigmatisme, katarak dan sebagainya. Jadi lensa yang digunakan dalam kacamata harus berbeda.

Kacamata memiliki lensa cekung dan cembung. Dan memiliki bentuk, bingkai atau bingkai yang bervariasi disesuaikan dengan kebutuhan pemakainya.

Dengan memakai kacamata, letak bayangan akan ada tepat di retina. Sehingga benda atau benda bisa terlihat jelas.

Dalam memilih kacamata, harus melakukan pengecekan mata terlebih dahulu. Pengecekan dilakukan via membaca surat-surat dengan jarak tertentu.

Jadi jumlah daya lensa yang dibutuhkan dapat ditentukan oleh jarak fokus lensa untuk membaca huruf. Kacamata sangat bermanfaat bagi manusia dalam menjalankan aktivitasnya.

2. Mikroskop

Alat optik yang sering digunakan dalam penelitian adalah mikroskop. Mikroskop mampu melihat benda yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang. Objeknya sangat kecil sehingga perlu alat untuk melihatnya.

Lensa cembung pada mikroskop memiliki fungsi berbeda. Dimana mikroskop dapat memperbesar gambar hingga dua kali perbesaran lensa objektif dan lensa okuler.

Biasanya mikroskop digunakan untuk meneliti organisme untuk bidang sains.

3. Kamera

Saat ini kamera telah dirancang dengan teknologi terbaru dan canggih. Sehingga bisa menangkap gambar dengan sangat baik. Kamera memiliki sistem kerja yang sama dengan mata.

Kamera memiliki lensa yang berfungsi menangkap cahaya serta retina. Selain untuk mengambil gambar, kamera ini juga digunakan untuk produksi film, video, film dan sebagainya.

Bahkan dengan bantuan kamera dapat menunjang profesi seseorang, terutama di dunia fotografi.

4. Kaca pembesar

Kaca pembesar digunakan untuk melihat benda atau benda dengan jelas dan detail. Instrumen optik ini memiliki lensa cembung. Dengan lensa ini, benda atau benda kecil akan tampak lebih besar dan sangat jernih.

Biasanya kaca pembesar digunakan untuk penelitian atau penyelidikan dalam menemukan informasi.

5. Teleskop

Teleskop juga dikenal sebagai teropong. Alat ini dipakai untuk mengamati dan melihat benda-benda yang letaknya jauh.

Dengan memakai teleskop, Anda dapat melihat objek atau benda yang jauh dengan jelas dan dekat. Biasanya alat ini digunakan untuk melihat benda-benda luar angkasa, terutama bintang.

Teleskop memiliki dua jenis, yaitu teleskop bumi dan teleskop bintang. Kedua teleskop memiliki komponen yang berbeda sesuai dengan tujuannya.

Teleskop bintang menggunakan cermin pantul untuk melihat objek di luar angkasa.

6. Periskop

Periscope memiliki mekanisme kerja yang terorganisir dengan baik. Dengan dua komponen lensa cembung dan dua prisma siku sama kaki, periskop dapat memantulkan cahaya untuk mengamati objek atau objek di permukaan laut.

7. Proyektor Slide

Proyektor slide memiliki bagian penting yang digunakan untuk memancarkan cahaya dengan cahaya yang kuat dan jelas yang kecil.

Di dalamnya ada cermin cembung yang bertindak untuk membentuk bayangan di layar dan ada cermin cekung yang digunakan sebagai penyegar cahaya.

Penutup

Demikianlah Pelajaran tentang Pengertian Alat Optik: Sejarah, Fungsi dan Macam-macamnya, yang dapat kami sampaikan semoga dapat bermanfaat bagi anda semua.

Sumber: https://ruangguru.co/pengertian-alat-optik/