< Previous212Kelas VIII SMP/MTsSemester 2C. Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hariAyo, Kita PelajariIstilah Penting Kamera Lup Mikroskop Teleskop Diafragma Lensa objektif Lensa okuler Teleskop bias Teleskop pantulMempelajari materi ini akan membantu kamu memahami prinsip kerja beberapa alat optik agar nantinya kamu dapat mengembangkan alat optik yang lebih canggih, untuk kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi bangsa Indonesia.Mengapa Penting?Pada bagian awal bab ini, kamu telah menyebutkan berbagai macam alat optik yang pernah kamu jumpai. Bahkan mungkin juga, beberapa alat optik yang kamu sebutkan itu pernah kamu gunakan. Pada bagian ini kamu akan mempelajari berbagai macam alat optik. Selain itu, kamu juga akan mempelajari prinsip penggunaan alat-alat optik tersebut. Sebelum mempelajari alat optik lebih dalam, lakukan kegiatan berikut!Aktivitas 11.8 Membuat Kamera ObscuraAyo, Kita LakukanApa yang kamu perlukan?1. 1 buah kaleng bekas susu bubuk2. Kertas minyak putih atau kertas kalkir atau kertas polos yang tipis3. Kertas karton hitam4. Karet gelang5. Paku kecil6. Palu7. Gunting8. Lilin/lampu213Ilmu Pengetahuan AlamApa yang harus kamu lakukan?1. Buat lubang kecil dengan paku di tengah-tengah dasar kaleng!2. Tutup bagian kaleng yang terbuka dengan kertas minyak atau kertas kalkir! Kemudian, ikat dengan karet gelang hingga kuat!3. Tutup bagian ini dengan karton hitam sehingga kertas minyak berada di dalam gulungan kertas hitam dan terlindung dari cahaya!4. Nyalakan lilin, kemudian letakkan di muka lubang pada kaleng!5. Lihat kertas minyak melalui lubang kertas hitam. Apa yang kamu lihat?6. Geser-geser kameramu sehingga bayangan lilin pada kertas minyak terlihat jelas!7. Bagaimana sifat bayangan yang terbentuk?8. Bandingkan dengan Gambar 11.35!Dasar kalengKertas kalkirKertas karton hitamSumber: Dok. KemdikbudGambar 11.35 Skema Kamera Obscura1. KameraApakah kamu pernah mengambil gambar teman atau orang-orang terdekatmu dengan menggunakan kamera? Pernahkah kamu berpikir tentang bagaimana proses pembentukan bayangan pada kamera? Perhatikan Gambar 11.36!Pada saat kamu mengambil gambar suatu benda dengan sebuah kamera, cahaya dipantulkan dari benda tersebut dan masuk ke lensa kamera. Kamera memiliki diafragma dan pengatur cahaya (shutter) untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam lensa. Dengan jumlah cahaya yang tepat akan diperoleh foto atau gambar yang jelas. Sementara itu, untuk memperoleh foto yang tajam dan tidak kabur perlu mengatur fokus lensa. Cahaya yang melalui lensa kamera terVeEut memIRkuVkan Ea\anJan Eenda pada film IRtR. %a\anJann\a 214Kelas VIII SMP/MTsSemester 2nyata, terbalik, dan lebih kecil dari benda aslinya. Perhatikan prinsip kerja kamera sederhana ini dengan diagram cahaya lensa cembung. Ukuran bayangan tersebut bergantung pada panjang fokus lensa, dan jarak lenVa itu pada film terVeEut. -ika diperhatikan EaJianEaJian dari kamera memiliki kemiripan denJan mata. &REalah menJidentifikaVi bagian-bagian kamera yang memiliki fungsi yang serupa dengan bagian-bagian mata!LensaShutterFilmBayanganAperturePengatur fokusPengatur fokus(a)(b)Sumber: (a) Haliday & Reisnick, (b) Dok. KemdikbudGambar 11.36 Pembentukan Bayangan pada Kamera Analog2. Kaca Pembesar (Lup)3ernahkah kamu melihat film \anJ menJiVahkan tentanJ detektiI" Ketika detektif tersebut mengungkap suatu kasus maka mereka ada yang membawa suatu benda di tangannya. Apakah benda itu? Apa fungsi benda tersebut? Perhatikan Gambar 11.37 agar kamu dapat menjawab pertanyaan di atas. Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untuk menempatkan objek lebih dekat ke mata kita sehingga objek tampak terlihat sudut lebih besar.Seberapa besar suatu objek terlihat dengan mata, dan seberapa jelas kita dapat melihat bagian-bagian kecil pada objek tersebut? Hal ini bergantung pada ukuran bayangan objek pada retina. Ukuran bayangan bergantung pada sudut pada mata Sumber: Dok. KemdikbudGambar 11.37 Kaca Pembesar (Lup)215Ilmu Pengetahuan Alamyang berhadapan dengan objeknya. Agar mata tidak mudah lelah saat menggunakan lup, letakkan benda tepat di titik fokus lup, sehingga mata tidak berakomodasi. Perhatikan Gambar 11.38!LupBayangan jauh tak hinggaBendaSinar datangSinar biasF1M1F2M2Sumbu utamaOBayanganBendaSinar datangSinar biasF1M1F2M2Sumbu utamaOLup(a)(b)Sumber: Dok. KemdikbudGambar 11.38 (a) Pengamatan Menggunakan Lup dengan Mata Berakomodasi Maksimum, (b) Pengamatan Menggunakan Lup dengan Mata Tidak Berakomodasi3. Mikroskop Jika kamu akan melihat sel, jaringan pada penampang melintang batang tumbuhan, organisme mikroskopis seperti bakteri, alat apa yang akan kamu gunakan? Kamu pasti akan menggunakan mikroskop bukan? Tahukah kamu bagaimana prinsip kerja mikroskop? Mikroskop memiliki dua lensa utama, yaitu lensa okuler dan lensa objektif. Lensa okuler adalah lensa yang posisinya dekat dengan mata pengamat. Lensa objektif adalah lensa yang posisinya dekat dengan objek/benda yang sedang diamati. Perhatikan Gambar 11.39! 216Kelas VIII SMP/MTsSemester 2 Lensa objektifLensa okulerPengatur fokusMeja preparatSumber cahayaPengatur posisi preparatLengan mikroskopSumber: Dok. KemdikbudGambar 11.39 Mikroskop Cahaya Baik lensa okuler maupun lensa objektif merupakan lensa cembung yang memiliki fokus yang berbeda. Benda yang diamati ditempatkan pada sebuah kaca objek dan disinari dari bawah. Cahaya melalui lensa objektif dan membentuk bayangan nyata dan diperbesar. Bayangan itu diperbesar, sebab benda itu terletak di antara satu dan dua jarak fokus lensa objektif. Selanjutnya, bayangan nyata diperbesar lagi oleh lensa okuler untuk menghasilkan bayangan maya dan diperbesar. Susunan lensa seperti ini memungkinkan menghasilkan bayangan ratusan kali lebih besar dari objek aslinya. Perhatikan Gambar 11. 40.FobLensa objektifss'Lensa okulerBendaBayangan IILBayangan IFokSumber: Dok. KemdikbudGambar 11.40 Pembentukan Bayangan pada Mikroskop217Ilmu Pengetahuan Alam4. TeleskopKamu tentunya pernah melihat bulan pada malam hari. Apakah kamu dapat melihat secara jelas permukaan bulan dengan menggunakan mata telanjang? Dengan menggunakan sebuah teleskop, kamu akan dapat melihat kawah dan ciri-ciri lain di permukaan bulan secara jelas. Teleskop dirancang untuk mengumpulkan cahaya dari benda-benda yang jauh. Teleskop dapat berupa teleskop bias dan teleskop pantul.a. Teleskop BiasTeleskop adalah alat optik yang dapat membuat benda-benda yang berada pada tempat yang jauh menjadi terlihat dekat. Perhatikan Gambar 11.41! Teleskop bias sederhana merupakan kombinasi antara dua lensa cembung yang terletak pada bagian pipa. Lensa yang lebih besar adalah lensa objektif, sedangkan yang lebih kecil adalah lensa okuler (lensa mata). Lensa objektif membentuk sebuah bayangan dan kemudian bayangan tersebut akan diperbesar oleh lensa okuler. Lensa objektif pada teleskop bias memiliki diameter yang lebih besar daripada diameter mata kamu saat membuka. Hal ini berarti akan lebih banyak cahaya yang dipantulkan oleh objek yang dapat masuk ke dalam lensa yang kemudian akan masuk ke dalam mata. Dengan demikian, bayangan yang terbentuk oleh lensa objektif akan lebih jelas daripada bayangan yang terbentuk oleh mata, karena bayangan yang terbentuk sangat jelas, maka objek yang terlihat juga menjadi lebih detail.Lensa objektif (lensa cembung)Lensa okuler (lensa cembung)Sinar datangLensa objektifLensa okulerSumber: Dok. KemdikbudGambar 11.41 Teleskop Bias218Kelas VIII SMP/MTsSemester 2b. Teleskop PantulLensa objektif yang terdapat pada teleskop pantul digantikan oleh cermin cekung. Bayangan dari sebuah objek yang letaknya jauh terbentuk di dalam tabung teleskop ketika cahaya dipantulkan dari cermin cekung. Cahaya yang dipantulkan objek yang jauh memasuki salah satu ujung tabung dan ditangkap oleh cermin lain pada ujung yang lain. Cahaya ini dipantulkan dari cermin cekung ke cermin datar yang ada di dalam tabung. Cermin datar kemudian memantulkan cahaya ke lensa okuler, yang berfungsi memperbesar gambar. Perhatikan Gambar 11.42!Cermin utama (cermin cekung)Cermin sekunder (cermin datar)Lensa okulerLensa okulerSinar datangSumber: Dok. KemdikbudGambar 11.42 Teleskop Pantul Ayo, Kita RenungkanSetelah mempelajari tentang indra penglihatan dan alat optik, kamu dapat memahami proses melihat suatu benda. Proses yang dilalui bukanlah proses yang sederhana, bahkan proses yang sangat rumit. Saat cahaya yang terlalu terang mengenai wajahmu, tanpa disadari mata pasti langsung tertutup. Ini merupakan salah Vatu Jerak reÀekV \anJ Eertujuan menjaJa mata dari maVukn\a cahaya terlalu besar yang dapat menyebabkan kerusakan pada mata. Mata merupakan salah satu organ penting yang harus digunakan dan dijaga dengan baik. Pernahkah kamu berpikir bahwa organ mata telah menginspirasi para ilmuwan membuat berbagai alat untuk kesejahteraan umat manusia? Para ilmuwan dianugerahi Tuhan kemampuan untuk dapat menerapkan prinsip kerja organ penglihatan seperti lensa, iris 219Ilmu Pengetahuan Alammata, dan retina untuk membuat kacamata, teleskop, mikroskop, dan kamera. Alat-alat tersebut sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Kacamata dapat membantu manusia yang mengalami gangguan penglihatan. Mikroskop digunakan untuk mengetahui mikroorganisme, struktur jaringan, struktur sel, struktur organel dari makhluk hidup, dan lain sebagainya. Kamera dapat digunakan untuk mengambil gambar dan mengabadikan kejadian-kejadian dalam hidup kita. Bagaimana sikapmu setelah mempelajari materi tentang cahaya dan alat optik? Coba kamu jawab pertanyaan pada Tabel 11.7 dengan memberi tanda centang (9) pada kolom “ya” atau “tidak”!Tabel 11.7 3ertan\aan untuk 5eÀekVi 7erkait &aha\a dan Alat 2ptikNo Pertanyaan Ya Tidak1Sudahkah kamu bersyukur atas karunia Tuhan berupa mata dan keberadaan alat optik yang dibuat dengan menerapkan prinsip kerja mata?2Apakah kamu selalu menjaga kesehatan mata dengan membaca pada jarak minimal 30 cm?3Apakah kamu selalu berusaha menjaga kesehatan mata dengan mengonsumsi makanan dan minuman yang mengandung vitamin A seperti wortel, sawi, telur, susu, dan lain sebagainya?4Apakah kamu terinspirasi untuk membuat teknologi tepat guna yang menerapkan konsep cahaya dan alat optik?5Apakah kamu mampu menJidentifikaVi EaJian kamera yang memiliki cara kerja seperti mata?Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan: Jawaban “ya” mendapat skor 2 (dua) Jawaban “tidak” mendapat skor 0 (nol)Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut. Skor 0 - 3:berarti kamu memiliki sikap yang kurang baik dalam mempraktikkan konsep cahaya dan alat optik. Skor 4 - 6:berarti kamu memiliki sikap yang baik dalam mempraktikkan konsep cahaya dan alat optik. Skor 7 - 10:berarti kamu memiliki sikap yang sangat baik dalam mempraktikkan konsep cahaya dan alat optik.Untuk kamu yang memiliki sikap yang kurang baik, sebaiknya terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam belajar tentang materi cahaya dan alat optik.220Kelas VIII SMP/MTsSemester 2Info Tokoh965-1039 MAntoni Van LeeuwenhoekFilsuf inggris penemu kaca pembesar (lup)Ibnu Sahl6eRranJ filVuI dari Andalusia yang menemukan hukum pembiasan cahaya1564-1642 M810-887 MAbbas Ibnu FirnasMenemukan kaca dan menemukan cara pembuatan kaca silika dan kaca murni tak berwarnaGalileo GalileiMenemukan teleskop940-1000 M1214-1294 MIlmuwan dari Basra yang merupakan penemu kamera obscuraIbnu al-Haitham 1632-1723MRoger BaconMenemukan mikroskop221Ilmu Pengetahuan AlamRangkuman1. Cahaya memiliki sifat-sifat khusus. Cahaya dapat merambat lurus, dipantulkan, dibiaskan, dan merupakan gelombang elektromagnetik.2. Pemantulan cahaya dapat berupa pemantulan baur dan pemantulan teratur. 3. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak rata, seperti aspal, tembok, batang kayu, dan lainnya. 4. Pemantulan teratur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, seperti cermin datar atau permukaan air danau yang tenang. Pada pemantulan baur dan pemantulan teratur, sudut pantulan cahaya besarnya selalu sama dengan sudut datang cahaya.5. Cahaya yang mengenai benda sebagian akan dipantulkan ke mata dan sebagian lagi akan diserap benda sebagai energi.6. Cahaya dapat dipantulkan pada cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.7. Cahaya akan dibiaskan ketika melalui dua medium dengan kerapatan optik yang berbeda.8. Cahaya dapat dibiaskan pada lensa cekung dan lensa cembung.9. Warna cahaya yang dapat dilihat tergantung pada panjang gelombang dari gelombang cahaya yang masuk ke mata.10. Benda hanya akan memantulkan spektrum cahaya yang warnanya sama dengan warna permukaan benda tersebut, sehingga kita dapat mengindrai dengan tepat warna-warna benda tersebut.11. Gelombang cahaya terbentuk karena adanya perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik, sehingga merupakan gelombang elektromagnet.12. Gelombang cahaya matahari memancar ke segala arah sampai ke bumi meskipun melalui ruang hampa udara. Hal ini berarti gelombang cahaya dapat merambat pada ruang kosong (hampa udara) tanpa adanya materi.13. Pembentukan bayangan pada cermin dan lensa menggunakan sinar-sinar istimewa.Next >