Cahaya dan Optik

Setiap malam, Leo selalu membaca buku di kamarnya. Semua pelajaran yang telah dipelajari pada siang hari, dia baca kembali. Selain itu, Leo selalu mempersiapkan buku pelajaran yang akan dipelajarinya esok hari di kelas. Suasana di kamar terlihat terang. Lampu menerangi setiap benda yang ada di dalamnya.Menurutmu, apakah Leo bisa membaca jika lampu penerangnya dimatikan? Leo bisa membaca karena ada cahaya. Mengapa cahaya bisa menerangi semua isi yang ada di kamar? Apakah sifat-sifat yang dimiliki oleh cahaya tersebut? Pada bab ini kamu akan mempelajari sifat-sifat cahaya dan alat-alat optik yang memanfaatkan sifat-sifat cahaya tersebut. Coba kamu sebutkan contoh-contoh alat tersebut. Pembahasan ini sangat menarik untuk kamu pelajari karena alat-alat tersebut sering kamu temukan di rumahmu. Untuk itu, pelajarilah pembahasan berikut dengan saksama.

Dapatkah kamu melihat, membaca, dan menulis dalam keadaan gelap? Tentu saja tidak. Cahaya sangat penting dalam kehidupan kita. Bayangkan olehmu jika di bumi tidak ada cahaya. Bumi akan gelap gulita, bahkan tidak akan ada kehidupan. Dengan adanya cahaya, kamu dapat melihat benda di sekitarmu dan menikmati keindahan alam semesta ciptaan Tuhan Yang Maha Esa. Selain itu, dalam pelajaran sebelumnya kamu telah mempelajari pula bahwa cahaya sangat penting dalam proses fotosintesis. Melalui fotosintesis ini, tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang sehingga menghasilkan sesuatu yang dapat dimakan manusia dan hewan. Kamu hanya dapat melihat suatu benda, jika ada cahaya. Selain itu, ada juga benda-benda yang memang dapat memancarkan cahaya. Benda-benda itu disebut sumber cahaya, seperti matahari, lilin menyala, senter, dan lampu. Dalam bab ini, kamu akan mempelajari sifat-sifat cahaya dan alat optik.

A Sifat-Sifat 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. Untuk lebih memahami warna cahaya, kerjakanlah kegiatan berikut.

Ayo, Kerjakan 6.1 Lihatlah semua benda dengan berbagai warna yang ada di sekitarmu, kemudian jawablah pertanyaan berikut di buku latihanmu. 1. Menurutmu, mengapa benda-benda itu berwarna demikian?

1. Cahaya Merambat Lurus

Pada pagi hari, apakah matahari sudah menyinari rumahmu? Amati cahaya matahari tersebut. Bagaimanakah arah rambatan cahaya yang masuk melalui celah-celah jendela rumahmu? Agar kamu mengetahui arah rambat cahaya tersebut, lakukan kegiatan berikut.

Ayo, Cari Tahu 6.1                                                Cahaya Merambat Lurus Tujuan Kamu dapat mengetahui bahwa cahaya merambat lurus Alat dan bahan 1. Lilin 1 buah 2. Karton 3 lembar Langkah kerja 1. Tandai ketiga karton tersebut dengan huruf A, B, dan C. 2. Lubangi ketiga karton setinggi lilin dengan paku kecil. 3. Letakkan ketiga karton secara berurutan, dengan penyangga, mulai dari karton     A, B, dan C, sehingga setiap lubang terletak pada satu garis lurus. Untuk memudahkan,     gunakan benang yang dimasukkan pada setiap lubang karton. Amatilah gambar di atas. 4. Nyalakan lilin dan letakkan di depan karton C. 5. Amati olehmu cahaya lilin dari balik karton A. Jawablah pertanyaan berikut 1. Apakah cahaya lilin terlihat dari lubang A? 2. Geserlah karton A atau karton B ke kanan dan ke kiri. Apakah cahaya lilin masih      terlihat ketika posisi karton dipindahkan? 3. Bagaimanakah letak lubang ketiga karton agar cahaya lilin terlihat? 4. Apakah kesimpulanmu dari kegiatan itu?

Sifat cahaya yang merambat lurus ini dimanfaatkan manusia pada lampu senter dan lampu kendaraan bermotor. Coba kamu sebutkan manfaat lainnya.

2. Cahaya Dapat Menembus Benda Bening

Amatilah ketika kamu berjalan di bawah cahaya matahari. Ke mana pun kamu berjalan, selalu diikuti oleh bayanganmu sendiri. Bayang-bayang tubuhmu akan hilang ketika kamu masuk ke dalam rumah atau berlindung di balik pohon yang besar. 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. Gambar 6.1 memperlihatkan foto seorang anak dan bayangan yang dibentuknya. Bayangan adalah daerah gelap yang terbentuk akibat cahaya tidak dapat menembus suatu benda.

Sekarang amatilah sebuah gelas bening. Sorotlah dengan lampu senter gelas bening itu. Apakah ada bayangan gelap di sekitar gelas tersebut? Cahaya senter dapat menembus gelas itu. Gelas termasuk benda bening karena dapat ditembus cahaya. Agar kamu lebih memahami benda bening, lakukanlah kegiatan berikut.

Ayo, Cari Tahu 6.2                                           Benda Bening Dapat Meneruskan Cahaya Tujuan Kamu dapat mengetahui bahwa benda bening dapat meneruskan cahaya Alat dan bahan 1. Kaca 2. Tinta dalam botol 3. Lampu senter 4. Plastik bening 5. Globe 6. Buku 7. Triplek yang dilapisi kertas putih 8. Air ledeng dalam gelas kaca Langkah kerja 1. Sinarilah setiap benda dengan lampu senter seperti pada gambar. 2. Amatilah bayangan yang terbentuk pada triplek yang dilapisi kertas putih. Apakah      terbentuk bayangan benda? Bila ya, maka benda tersebut termasuk benda tak      tembus cahaya. 3. Cobalah ulangi kegiatan tersebut dengan menggunakan bahan-bahan yang berbeda.      Bisakah kalian mengelompokkan benda yang tembus cahaya (meneruskan       cahaya) dengan yang yang tidak? Salinlah tabel berikut dalam buku latihanmu, kemudian kelompokkan benda-benda tersebut.                   Tabel Hasil Pengamatan Setiap Benda Setelah Disinari Senter Jawablah pertanyaan berikut 1. Manakah benda yang terlihat bayangannya pada triplek yang ditutupi kertas putih? 2. Manakah benda yang tidak ada bayangannya?

3. Cahaya Dapat Dipantulkan

Mungkin kamu pernah mengalami mati lampu di rumahmu pada malam hari. Ketika itu, di sekeliling rumah gelap gulita. Orang tuamu akan menyalakan lilin atau menggunakan lampu senter untuk melihat sekeliling rumahmu. Coba kamu sorotkan senter ke dinding kamarmu yang gelap itu. Kamu akan melihat cahaya senter dipantulkan baur atau tidak teratur oleh dinding. Mengapa demikian?
Sekarang lakukan kegiatan berikut di sekolah. 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 6.2(a). Pemantulan cermin ini disebut pemantulan teratur. Akan tetapi, jika cahaya
mengenai permukaan yang kasar, pantulan cahayanya akan terhambur ke segala arah. Pemantulan cahaya seperti ini disebut pemantulan baur (difus). Amatilah Gambar 6.2(b).

4. Cahaya Dapat Dibiaskan

Pernahkah kamu berenang? Ketika kamu berenang di kolam yang jernih, kakimu terlihat lebih pendek. Mengapa demikian?

Contoh lain, amatilah ketika kamu minum dengan gelas, menggunakan sedotan plastik. Sedotan plastik tersebut terlihat seperti patah dan lebih pendek. Mengapa hal ini dapat terjadi? Kaki yang terlihat lebih pendek dan sedotan yang terlihat patah menunjukkan salah satu sifat cahaya. Cahaya bersifat dapat dibiaskan. Amatilah Gambar 6.4 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 6.4(b) 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.

By Riza Baktianto with No comments