Ringkasan Buku Sekolah
Kelas 8 (SMP/MTS)
IPA
Bab 11 Cahaya dan Alat Optik
Latihan Soal dan Jawaban
Gambar 1.Set Percobaan Perambatan Cahaya
A. Sifat Cahaya dan Proses Pembentukan Bayangan
1. Sifat-Sifat Cahaya
a. Cahaya Merambat Lurus
b. Cahaya dapat Dipantulkan
c. Cahaya dapat Dibiaskan
d. Cahaya merupakan Gelombang Elektromagnetik
Gambar 2.Spektrum Elektromagnetik
2. Pembentukan Bayangan pada Cermin
a. Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar
Pada saat menentukan bayangan pada cermin datar melalui diagram sinar, titik bayangan adalah titik potong berkas sinar-sinar pantul. Bayangan bersifat nyata apabila titik potongnya diperoleh dari perpotongan sinar-sinar pantul yang konvergen (mengumpul).
Sebaliknya, bayangan bersifat maya apabila titik potongnya merupakan hasil perpanjangan sinar-sinar pantul yang divergen (menyebar).
Gambar 3.Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar
dengan:
s = Jarak benda terhadap cermin
s' = Jarak bayangan terhadap cermin
b. Pembentukan Bayangan pada Cermin Lengkung
Cermin cekung dan cembung irisan permukaannya berbentuk bola. Cermin yang irisan permukaan bola bagian mengilapnya terdapat di dalam disebut cermin cekung, sedangkan cermin yang irisan permukaan bola bagian mengkilapnya terdapat di luar disebut cermin cembung.
Gambar 4.Penampang Melintang Cermin Lengkung
a) Pusat kelengkungan cermin
Pusat kelengkungan cermin merupakan titik di pusat bola yang diiris menjadi cermin. Pusat kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan M.
b) Vertex
Vertex merupakan titik di permukaan cermin dimana sumbu utama bertemu dengan cermin dan disimbolkan dengan O.
c) Titik api (fokus)
Titik api adalah titik bertemunya sinar-sinar pantul yang datangnya sejajar dengan sumbu utama (terletak antara vertex dan pusat) dan disimbolkan dengan F.
d) Jari-jari kelengkungan cermin
Jari-jari kelengkungan cermin adalah jarak dari vertex (O) ke pusat kelengkungan cermin (M). Jari-jari kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan R.
e) Jarak fokus
Jarak fokus cermin adalah jarak dari vertex ke titik api dan disimbolkan dengan f.
1) Cermin Cekung
Gambar 5.Pemantulan pada Cermin Cekung
Sinar datang dari K mengenai cermin cekung di D, maka garis normalnya adalah garis MD dan sudut datangnya adalah sudut KDM = β. Sesuai hukum pemantulan, maka sudut pantulnya, adalah sudut MDC = β, sedangkan sinar pantulnya adalah sinar DC. Hal yang sama berlaku juga pada cermin cembung.
a ) Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cekung
a. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus
b. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik pusat kelengkungan cermin pula.
b) Melukis Pembentukan Bayangan oleh Cermin Cekung
ƒ Benda berada pada jarak lebih dari R
Gambar 6.Pembentukan Bayangan jika Benda Berada pada Jarak Lebih dari R pada Cermin Cekung
ƒ Benda di titik fokus F
Gambar 7.Pembentukan Bayangan jika Benda Berada pada Titik Fokus pada Cermin Cekung
ƒ Benda di antara cermin dan F
Gambar 8.Pembentukan Bayangan jika Benda Berada di Antara Titik Fokus dan Cermin Cekung
Menurut dalil Esbach jumlah ruang benda dengan ruang bayangan adalah sama dengan 5 (Rbenda + Rbayangan = 5)
Gambar 9.Pembagian Ruang pada Cermin Cekung menurut Dalil Esbach
c) Persamaan Cermin Cekung
Persamaan cermin cekung menyatakan hubungan kuantitatif antara jarak benda ke cermin (s), jarak bayangan ke cermin (s'), dan panjang fokus (f).
Selain persamaan tersebut kamu juga harus mengetahui perbesaran bayangan yang dihasilkan oleh cermin cekung. Rumus perbesaran pada cermin cekung adalah
2) Cermin Cembung
a) Sinar-Sinar Istimewa pada Cermin Cembung
a) Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari titik fokus (F).
b) Sinar yang datang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.
c) Sinar yang datang menuju titik pusat kelengkungan cermin seolah-olah dipantulkan berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.
Untuk melukis bayangan pada cermin cembung dibutuhkan minimal dua buah sinar istimewa dengan langkah-langkah sebagai berikut.
(1) Pilih sebuah titik pada bagian ujung atas benda dan lukis dua sinar datang melalui titik tersebut menuju cermin.
(2)Setelah sinar-sinar datang tersebut mengenai cermin, pantulkan kedua sinar tersebut sesuai kaidah sinar istimewa pada cermin cembung.
(3)Tandai titik potong sinar-sinar pantul atau perpanjangan sinarsinar pantul sebagai tempat bayangan benda.
(4)Lukis bayangan benda pada perpotongan perpanjangan sinarsinar pantul tersebut.
Gambar 10.Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung, Bayangan yang Terbentuk Bersifat Maya dan Tegak
b) Persamaan Cermin Cembung
Rumus-rumus yang berlaku untuk cermin cekung juga berlaku untuk cermin cembung. Namun, ada hal yang perlu diperhatikan yaitu titik fokus F dan titik pusat kelengkungan cermin M untuk cermin cembung terletak di belakang cermin. Oleh karena itu, dalam menggunakan persamaan cermin cembung jarak fokus (f) dan jari-jari cermin (R) selalu dimasukkan bertanda negatif. Dengan catatan bahwa dalam cermin cembung harga f dan R bernilai negatif (−).
3. Lensa
a. Pembentukan Bayangan pada Lensa
Lensa secara umum ada yang berbentuk cembung dan cekung.
Jika dipegang, lensa cembung bagian tengahnya lebih tebal dari bagian pinggir. Lensa cekung bagian tengahnya lebih tipis dari bagian pinggirnya.
Gambar 11.Lensa Cembung dan Lensa Cekung
b. Sinar-Sinar istimewa pada Pembiasan Cahaya oleh Lensa Cembung
a) Suatu sinar datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan menuju titik fokus aktif (F1) di belakang lensa
b) Suatu sinar datang melalui titik fokus pasif (F2) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
c) Suatu sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.
b. Melukis Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung Menggunakan Diagram Sinar
Pembentukan bayangan pada lensa cembung membutuhkan sekurang-kurangnya dua sinar istimewa. Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cembung bergantung pada posisi benda.
Gambar 12.Pembentukan Bayangan oleh Lensa Cembung
c. Pembiasan pada Lensa Cekung
Sinar datang sejajar sumbu utama lensa seolah-olah dibiaskan berasal dari titik fokus aktif (F) di depan lensa.
Sinar datang seolah- olah menuju titik fokus pasif (F) di depan lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
Sinar datang melalui pusat optik lensa (O) akan diteruskan tanpa dibiaskan.
Gambar 13.Pembentukan Bayangan oleh Lensa Cekung
Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung bergantung pada posisi benda. Sifat bayangan pada lensa cekung dapat ditentukan melalui bantuan diagram sinar dan sinar-sinar istimewa.
d. Persamaan pada Lensa
Persamaan pada lensa cembung sama dengan persamaan pada lensa cekung. Hubungan antara jarak fokus (f), jarak bayangan (s'), dan jarak benda (s) adalah sebagai berikut.
Kemampuan lensa dalam mengumpulkan atau menyebarkan sinar disebut kuat lensa (D) dan memiliki satuan dioptri. Kuat lensa merupakan kebalikan dari panjang fokus.
Dengan syarat f harus dinyatakan dalam meter (m). Jika f dalam sentimeter (cm) maka rumusnya menjadi:
B. Indra Penglihatan Manusia dan Hewan
1. Indra Penglihat Manusia
Bagian-Bagian Mata Manusia
Mata kita dibalut oleh tiga lapis jaringan yang berlainan. Lapisan luar adalah lapisan sklera, lapisan ini membentuk kornea. Lapisan tengah adalah lapisan koroid, lapisan ini membentuk iris. Lapisan ketiga adalah lapisan dalam, yaitu retina.
Gambar 14.Bagian-bagian Mata
1) Kornea
2) Iris atau Selaput Pelangi
3) Lensa Mata
Gambar 15.Perubahan Kecembungan Lensa Mata Ketika Melihat Benda Jauh dan Dekat
4) Retina
Retina merupakan sel yang sensitif terhadap cahaya matahari atau saraf penerima rangsang sinar (fotoreseptor) yang terletak pada bagian belakang mata.
Gangguan pada Indra Penglihat
1) Rabun Dekat (Hipermetropi)
2) Rabun Jauh (Miopi)
3) Buta Warna
4) Presbiopi
Presbiopi disebut juga rabun jauh dan dekat atau rabun tua
5) Astigmatisma
Astigmatisma atau dikenal dengan istilah silinder adalah sebuah gangguan pada mata karena penyimpangan dalam pembentukan bayangan pada lensa.
2. Indra Penglihatan Serangga
Apabila manusia hanya memiliki dua buah mata untuk melihat, serangga memiliki banyak sekali mata untuk melihat, sehingga mata serangga disebut dengan “mata majemuk”
Gambar 16.Mata Majemuk pada Mata Lalat
C. Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Kamera
2. Kaca Pembesar (Lup)
3. Mikroskop
4. Teleskop
a. Teleskop Bias
b. Teleskop Pantul
Kalau kamu suka membaca dan ingin mendapatkan buku sekolah di smartphone, kamu bisa download aplikasi android Buku Sekolah Gratis di playstore dari CTF Studio. Dengan menggunakan aplikasi ini kamu bisa membaca bukunya secara offline juga bila telah mendownloadnya atau secara online bila tidak mau menyimpan banyak data di smartphone. Bila berganti buku dan kamu ingin melanjutkan membacanya, kamu tidak perlu mencari halaman yang sebelumnya, jadi tinggal melanjutkan bacaannya saja.
MATERI-MATERI LAINNYA :
Untuk melihat barang-barang bagus dan murah silahkan cek:
Komentar
Posting Komentar