CAHAYA

CAHAYA
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya. Sedangkan, benda yang tidak dapat memancarkan cahaya disebut benda gelap. Karenanya cahaya memiliki sifat-sifat umum dari gelombang, antara lain :

1. Dalam suatu medium homogen (contoh: udara), cahaya merambat lurus. Perambatan cahaya           disebut juga sebagai sinar.
2. Pada bidang batas antara dua medium (contoh: bidang batas antara udara dan air), cahaya dapat mengalami pemantulan atau pembiasan.
3. Jika melewati celah sempit, dapat mengalami lenturan.
4. Dapat mengalami interferensi.
5. Dapat mengalami polarisasi.
     Setiap benda yang dapat memancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya, contohnya: matahari, bintang, lampu, lilin, dan lain-lain. Sedangkan, benda-benda yang tidak dapat memancarkan cahaya disebut benda gelap. Pada bab ini akan dibahas mengenai pemantulan dan pembiasan cahaya.


Sifat-Sifat Cahaya
1. Cahaya merambat lurus
2. Benda gelap (tidak tembus cahaya) seperti kertas tampak oleh mata manusia karena memantulkan cahaya yang kemudian diterima mata. Benda tampak hijau karena memantulkan cahaya hijau ke mata pengamat. Benda tampak hitam karena tidak ada cahaya yang dipantulkan benda tersebut ke mata.

Benda tembus cahaya seperti plastik dapat dilihat mata melalui sinar pantulnya atau sinar yang diteruskannya. Benda tembus cahaya berwarna kuning, memantulkan cahaya kuning dan juga meneruskan cahaya kuning. Sehingga mata yang menerima sinar pantulnya atau sinar terusannya menerima kesan benda itu berwarna kuning.

Cahaya Merambat Lurus

Bila lampu baterai ditutup plastik kuning disorotkan ke tembok warna putih, maka dapat kita lihat telau yang berwarna kuning pada tembok.

Pembuktian Cahaya Merambat Lurus

Pembuktian Cahaya Merambat LurusBayangan lilin tampak terbalik pada tembok, bila karton digeser mendekati lilin bayangan makin besar, sebaliknya jika karton digeser mendekati tembok bayangan lilin pada tembok makin kecil. Hal ini hanya mungkin terjadi jika cahaya merambat lurus.

Jika kita lewatkan berkas cahaya/sinar melalui celah sempit kemudian diarahkan ke balok kaca/ akuarium diisi air, cahaya tampak merambat lurus.

Baik di dalam maupun di luar, balok kaca, cahaya merambat lurus. Silahkan kita coba! Jika di sekolah tidak ada kotak cahaya, gantilah dengan baterai dan celah dapat kita buat menggunakan karton.

Bayang-bayang Cahaya

Bila sinar datang pada benda gelap, maka di belakang benda terbentuk ruang gelap yang dinamakan bayang-bayang. Bila ruang gelap itu ditangkap layar, maka bidang gelap yang terbentuk itu pun juga disebut bayang-bayang. Bayang-bayang umbra dibentuk oleh sinarsinar yang merupakan garis singgung luar benda tersebut. Bayang-bayang kabur terbentuk oleh sinar-sinar yang merupakan garis singgung dalam benda-benda tersebut.

Pemantulan Cahaya
Pemantulan cahaya oleh permukaan suatu benda bergantung pada keadaan permukaan benda tersebut. Benda dengan permukaan yang rata (contoh: cermin), memantulkan cahaya dengan teratur. Sedangkan, benda dengan permukaan yang tidak rata atau kasar, memantulkan cahaya dengan tidak teratur atau baur.

Pemantulan TeraturPemantulan Teratur

Pemantulan BaurPemantulan Baur

Pemantulan cahaya pada permukaan rata diamati pertama kali oleh seorang ilmuwan Belkita yang bernama Willebrord Snellius. Kita dapat melakukan pengamatan serupa dengan menggunakan sumber cahaya dan cermin datar yang diletakkan di atas selembar kertas putih polos. Sinar yang keluar dari sumber cahaya disebut sinar datang, sinar yang dipantulkan oleh cermin datar disebut sinar pantul, dan garis yang tegak lurus dengan cermin disebut garis normal.

Pemantulan CahayaPemantulan Cahaya

Dari pengamatan, kita peroleh hukum pemantulan cahaya, yaitu:

1. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r).

ALAT OPTIK

Pengertian Alat Optik 

Alat optik adalah alat yang menggunakan lensa dan cermin yang memanfaatkan sifat cahaya yang dapat dipantulkan dan dibiaskan yang dimanfaatkan untuk melihat.

Jenis / Macam-Macam Alat Optik

Alat optik ada 2 macam, yaitu alat optik alamiyah yaitu mata, dan alat optik buatan seperti kaca mata, kamera, lup/lensa pembesar, mikroskop, teleskop/teropong, periskop, episkop, diaskop, dan sebagainya. Mari kita bahas satu per satu.

1. MATA

Bagian-bagian Mata :

• Kornea ; bagian terluar bola mata. Kornea merupakan bagian lapisan tipis yang bening dan dapat tembus cahaya.
• Aqueous Humor ; cairan yang terdapat di belakang kornea. Aqueous Humor berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mata
• Lensa Mata ; lensa yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan elastis. Berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan aqueus humor di depan lensa.  Lensa mata berfungsi sebagai lensa cembung yaitu pembentuk bayangan yang bersifat nyata, terbalik dan diperkecil.
• Iris ; selaput di depan lensa mata yang membentuk celah lingkaran. Iris berfungsi mengatur banyak sedikitnya cahaya yang boleh masuk melalui pupil. Iris juga berfungsi memberi warna pada mata.
• Pupil; celah lingkaran yang dibentuk iris. Pupil berfungsi untuk mengatur banyak tidaknya cahaya yang masuk ke bola mata. Apabila cahaya yang masuk ke mata sangat kuat, pupil akan menyempit. Sehingga cahaya yang masuk ke bola mata lebih sedikit. Apabila cahaya yang masuk ke mata redup, maka pupil akan melebar sehingga cahaya yang masuk lebih banyak.
• Retina atau selaput jala ; berfungsi sebagai layar penangkap bayangan.
• Bintik kuning ; bagian pada retina yang sangat peka terhadap cahaya. Agar bayangan jelas, bayangan harus terbentuk di retina tepat di bintik kuning.
• Saraf optik; saraf yang menghubungkan bintik kuning dengan otak sehingga sinyal-sinyal bayangan dari bintik kuning sampai ke otak. Selanjutnya otak akan menerjemahkannya.

     Daya akomodasi mata adalah kemampuan mata untuk mengubah kecembungan lensa mata baik menebal atau menipis supaya menghasilkan bayangan tepat pada retina.

     Mata dapat melihat benda dengan jelas apabila benda berada dalam jangkauan penglihatan, yaitu antara titik dekat mata ( punctum proximum/PP ) dan titik jauh mata ( Punctum Remotum/PR ). Titik dekat mata normal rata-rata adalah 25 cm. sedangkat titik terjauh mata normal adalah tidak terhingga (~)

CACAT MATA

 Cacat mata dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu : Miopi ( rabun jauh), Hipermetropi (rabun dekat ) dan presbiopi ( mata Tua )

2. KAMERA

      

K  Kamera (alat memotret) adalah alat untuk menghasilkan foto. Kamera yang sederhana disebut kamera obskura. Persamaan kamera dengan mata antara lain : menggunakan lensa cembung, celah diafragma berfungsi sama dengan isir, film, tempat film sama dengan bintik kuning pada mata. Bayangan yang dihasilkan kamera bersifat Nyata, terbalik, dan diperkecil

3. LUP

L  Lup adalah alat optik yang berfungsi mengamati benda kecil agar tampak besar dan jelas dengan menggunakan lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan lup bersifat Maya, Tegak dan Diperbesar.

   4. MIKROSKOP

Mikroskop adalah alat optik untuk melihat benda-benda yang sangat kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung : lensa okuler (dekat mata) dan lensa objektif (dekat benda). Fokus obejektif lebih kecil dari fokus okuler.

Lensa Objektif menghasilkan bayangan nyata terbalik, diperbesar. Bayangan ini sekaligus manjadi benda bagi lensa okuler.

Sifat Bayangan Akhir pada mikroskop adalah  Maya, terbalik dan diperbesar. 

5. TELESKOP (TEROPONG)

Teropong adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang letaknya jauh agar tampak lebih dekat dan lebih jelas. Teropong juga sering disebut teleskop. Teleskop pertama kali ditemukan oleh Galileo Galilei. Teropong   ada   dua   macam,   yaitu   teropong   bintang   dan  teropong   bumi. Teropong   bintang   digunakan   untuk   mengamati   benda-benda   angkasa, sedangkan teropong bumi digunakan untuk mengamati benda-benda di bumi yang letaknya jauh dari pengamat.

aTeropong bintang

Teropong bintang sederhana terdiri atas dua buah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa objektif dan lensa okuler. Pengamatan benda-benda angkasa dengan menggunakan teropong bintang dilakukan dengan mata tidak berakomodasi.

Bayangan   yang   terbentuk   pada   teropong   bintang   bersifat   nyata, terbalik,   dan   diperkecil.

  Teropong Bumi

Teropong bumi sering disebut sebagai teropong yojana atau teropong medan. Teropong bumi terdiri atas tiga buah lensa cembung, yaitu lensa objektif, lensa okuler, dan lensa pembalik. Perhatikan proses pembentukan bayangan pada teropong bumi berikut ini

Bayangan yang terbentuk pada teropong bumi bersifat nyata, tegak, dan diperkecil. Bayangan benda pada teropong bumi bersifat tegak karena adanya lensa pembalik yang berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif. 

6. PERISKOP

Periskop adalah alat optik yang berfungsi untuk mengamati benda dalam jarak jauh atau berada dalam sudut tertentu. Bentuknya sederhana, yaitu berupa tabung yang dilengkapi dengan cermin/prisma pada ujung-ujungnya. Prisma ini akan memantulkan cahaya yang datar sejajar padanya, kemudian diatur sedemikian rupa sehingga membentuk sudut 45 derajat terhadap sumbu tabung. 

Periskop digunakan pada tank dan kapal selam. Para navigator kapal di kapal selam memanfaatkan periskop untuk mengamati gerak-gerik yang terjadi di permukaan laut. Ketika kita melihat ujung bawah,cahaya sejajar masuk lewat ujung atas mengenai cermin, oleh cermin akan dipantulkan membentuk sudut 45 derajat ke cermin bawah yang juga membentuk 45 derajat. Sinar-sinar pantul sejajartadi akan dipantulkan kembali ke mata kita yang melihat dari ujung bawah sehingga kamu dapat melihat benda-benda yang berada di ujung atas. 

Hubungan kuat arus,beda potensial dan habatan listrik

Kuat Arus, Beda Potensial,  Hambatan ListrikKuat arus adalah banyaknya muatan listrik yg mengalir pada suatu penghantar dalam waktu satu detik. Satuan kuat arus listrik adalah ampere (A).
Beda potensial adalah selisih suatu tegangan antara ujung-ujung penghantar yang dialiri oleh arus listrik. Besarnya beda potensial yang terdapat pada rangkaian listrik akan mempengaruhi kuat arus listrik yang mengalir.
Hambatan listrik adalah perbandingan antara tegangan listrik dari suatu komponen elektronik dengan arus listrik yang melewatinya. Satuan hambatan listrik yaitu Ohm.

Hukum OhmBesarnya arus yang mengalir pada seutas kawat penghantar tidak hanya bergantung pada tegangan, namun juga pada hambatan yang dimiliki oleh kawat terhadap aliran elektron. Kuat arus listrik berbanding terbalik dengan hambatan: I ~ 1/R. hal tersebut berarti semakin besar hambatan suatu penghantar maka kuat arus yang mengalir semakin kecil, begitu juga sebaliknya semakin kecil hambatan suatu rangkaian maka kuat arus yang mengalir pada rangkaian tersebut semakin besar. Misalkan, jika suatu rangkaian dipasang hambatan 6 ohm (Ω), maka aliran arus akan menjadi dua kali lipat apabila dipasang hambatan yang besarnya 6 ohm (Ω).
Aliran elektron pada suatu kawat penghantar diperlambat karena adanya interaksi dengan atom-atom kawat. Semakin besar hambatan tersebut, maka semakin kecil arus untuk suatu tegangan V. Dengan demikian, arus I yang mengalir berbanding lurus dengan beda potensial antara ujung-ujung penghantar dan berbanding terbalik dengan hambatannya. Pernyataan tersebut dikenal dengan Hukum Ohm, dan dinyatakan dengan persamaan:
Dengan R adalah hambatan pada sebuah kawat atau suatu alat lainnya, V ialah beda potensial antara kedua ujung penghantar, dan I ialah arus yang mengalir. Hubungan ini sering dituliskan seperti:
V = I . R
Dalam satuan internasional (SI), hambatan dinyatakan dalam satuan volt per ampere (V/A) atau ohm (Ω). Grafik hubungan antara arus I dan beda potensial V, serta kuat arus I dan hambatan listrik R, ditunjukkan seperti pada gambar di bawah ini.