ILMU PENGETAHUAN ALAM

  Ilmu Pengetahuan  Alam

"Cahaya & Alat Optik"  

 

a. Cahaya

Adakah kolam yang jernih di sekitar rumahmu atau sekolahmu? Pada siang hari, kamu dapat melihat dasar kolam tersebut. Sebuah benda dapat dilihat karena adanya cahaya, yang memancar atau dipantulkan dari benda tersebut, yang sampai ke mata.

Cahaya ada 2 macam, yaitu:

1. cahaya yang berasal dari benda itu sendiri, seperti matahari, senter, lilin, dan lampu;
2. cahaya yang memancar dari benda akibat memantulnya cahaya pada permukaan benda tersebut dari sumber cahaya. Misalnya, jika kamu melihat benda berwarna biru, artinya benda tersebut memantulkan cahaya berwarna biru.

Cahaya yang sering kamu lihat merupakan cahaya tampak. Cahaya tampak sebenarnya tersusun atas semua warna pelangi. Pernahkah kamu melihat pelangi? Tersusun atas warna apa saja pelangi tersebut? Jika sinar matahari menembus butiran air hujan, akan dibelokkan dan diuraikan menjadi tujuh warna. Tujuh warna tersebut antara lain, merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Bagaimana dengan benda yang berwarna hitam dan putih? Benda akan tampak hitam jika benda tersebut menyerap semua warna cahaya. Benda akan terlihat putih jika
benda tersebut memantulkan semua warna cahaya.

1. Cahaya Merambat Lurus

Sifat cahaya yang merambat lurus ini dimanfaatkan manusia pada lampu senter dan lampu kendaraan bermotor.

2. Cahaya Dapat Menembus Benda Bening

Bagaimana bayangan tubuhmu dapat terbentuk? Bayangan terbentuk karena cahaya tidak dapat
menembus suatu benda. Ketika cahaya mengenai tubuhmu, cahaya tidak dapat menembus tubuhmu sehingga terbentuklah bayangan. Begitu pula ketika cahaya mengenai rumahmu dan pohon yang besar.
Sekarang amatilah sebuah gelas bening. Sorotlah dengan lampu senter gelas bening itu. Cahaya senter dapat menembus gelas itu. Gelas termasuk benda bening karena dapat ditembus cahaya.

3. Cahaya Dapat Dipantulkan
Lihatlah teman sebangkumu melalui cermin. Temanmu dapat terlihat di cermin karena cahaya yang berasal dari temanmu dipantulkan ke cermin, kemudian oleh cermin dipantulkan kembali ke mata. Hal ini merupakan salah satu sifat cahaya yaitu cahaya dapat dipantulkan jika mengenai suatu permukaan. Ketika cahaya mengenai permukaan yang licin, seperti cermin datar, cahaya akan dipantulkan. Cermin datar akan memantulkan sinar pada satu arah saja.
Perhatikanlah Gambar (a). Pemantulan cermin ini disebut pemantulan teratur. Akan tetapi, jika cahaya mengenai permukaan yang kasar, pantulan cahayanya akan terhambur ke segala arah. Pemantulan cahaya ini disebut pemantulan baur (difus). Amatilah Gambar (b).

4. Cahaya Dapat Dibiaskan
Amatilah ketika kamu minum dengan gelas, menggunakan sedotan plastik. Sedotan plastic tersebut terlihat seperti patah dan lebih pendek. Mengapa hal ini dapat terjadi? sedotan yang terlihat patah menunjukkan salah satu sifat cahaya. Cahaya bersifat dapat dibiaskan.
Amatilah Gambar berikut.

Keterangan:
•Sinar datang merupakan sinar yang menuju dinding pantul.
•Sinar bias merupakan sinar yang dibiaskan setelah dibiaskan oleh dinding pantul.
•Bidang pantul atau bidang bias merupakan bidang pembatas antara dua medium yang dapat memantulkan atau membiaskan cahaya.
•Garis normal merupakan garis yang dibuat tegak lurus dengan bidang pantul atau bidang bias.
•Sudut datang merupakan sudut yang dibentuk oleh sinar datang dan garis normal.
•Sudut bias merupakan sudut yang dibentuk oleh sinar bias dan garis normal.

Dari Gambar cahaya dibiaskan mendekati garis normal. Hal itu terjadi apabila cahaya datang dari zat yang kurang rapat menuju zat yang lebih rapat. Dalam hal itu, air lebih rapat daripada udara. Sebaliknya, jika cahaya datang dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat, akan dibiaskan menjauhi garis normal.
Contoh lain peristiwa pembiasan:
a. ikan di kolam yang jernih kelihatan lebih besar dari aslinya;
b. dasar kolam kelihatan lebih dangkal;
c. jalan beraspal pada siang hari yang panas kelihatan seperti berair. Kejadian ini disebut fatamorgana.

B.Alat-Alat Optik

1. Mata
Mata merupakan indra penglihatan yang sangat penting bagi manusia. Tuhan Yang Maha Kuasa menciptakan mata bagi manusia sehingga manusia bisa melihat. Manusia memiliki sepasang mata berbentuk seperti bola dan terletak di dalam rongga mata.

a Bagian-Bagian Mata

1) Kornea mata, berfungsi untuk melindungi mata bagian dalam.
2) Iris, berfungsi untuk mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata.
3) Pupil atau celah (lubang yang terdapat pada iris), berfungsi sebagai tempat masuknya cahaya. Jika cahaya yang masuk sedikit, pupil akan melebar. Jika cahaya yang masuk banyak, pupil akan
mengecil.

4) Lensa mata, dapat berakomodasi. Jika melihat benda yang jauh, lensa mata akan memipih. Jika melihat benda yang dekat, lensa mata akan menebal.

5) Retina, merupakan tempat terbentuknya bayangan yang akan dikirim ke saraf.

b Cara Kerja Mata :
Kamu telah mempelajari bahwa benda bisa dilihat jika ada cahaya. Cahaya dipantulkan oleh benda menuju mata. Pemantulan cahaya tersebut diterima oleh kornea. Oleh lensa mata, cahaya itu dibiaskan sehingga terbentuk bayangan terbalik pada retina. Selanjutnya, saraf-saraf pada retina akan menyampaikan informasi bayangan menuju otak. Otak akan mengolahnya sehingga kamu dapat melihat benda yang sebenarnya. Bayangan yang terbentuk pada retina adalah nyata,
diperkecil, dan terbalik.

2. Lup

Lup disebut juga kaca pembesar atau suryakanta. Alat ini sering digunakan oleh tukang jam tangan. Lup menggunakan lensa cembung. Lup digunakan untuk melihat benda-benda berukuran
kecil sehingga tampak besar. Gambar memperlihatkan lup digunakan untuk memperbesar kata ”pengetahuan”.

3. Mikroskop

Mikroskop digunakan di laboratorium untuk mengamati bakteri yang sangat kecil. Mikroskop dapat memperbesar bayangan benda sampai ratusan hingga ribuan kali. Perhatikan contoh bentuk mikroskop pada.

Mikroskop terdiri atas 2 lensa cembung, yaitu:
a) lensa okuler ialah lensa yang dekat dengan mata;
b) lensa objektif ialah lensa yang dekat dengan benda yang diamati.

4. Kamera Foto

Kamera adalah alat yang digunakan untuk memotret. Kamera menggunakan lensa positif. Lensa tersebut disangga oleh tabung yang dapat digeser ke depan atau ke belakang untuk memfokuskan bayangan benda agar bayangan jatuh pada film. Perhatikanlah Gambar
Kamera terdiri atas:
a) lensa;
b) ruang atau kotak yang kedap cahaya; dan
c) film.
Kamera memiliki diafragma yang fungsinya menyerupai iris mata manusia. Diafragma dapat mengatur sedikit atau banyak cahaya yang masuk. Bayangan yang dibentuk kamera adalah
diperkecil dan terbalik.

5. Teleskop

Teleskop atau teropong adalah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh, misalnya benda di ruang angkasa. Dengan teleskop, benda ruang angkasa akan terlihat lebih dekat. Gambar menunjukkan teleskop bintang.

6. Periskop

Menurutmu bagaimana kapal selam melihat permukaan laut? Untuk mengamati keadaan di permukaan laut, kapal selam dilengkapi dengan periskop. Periskop menggunakan 2 buah cermin. Cermin ialah kaca bening yang salah satu mukanya dicat dengan air raksa.