SIFAT - SIFAT CAHAYA DAN PEMANFAATANNYA
Di dalam sebuah ruangan yang gelap dan gulita kita tidak mampu melihat sebuah benda. Tetapi setelah kita menyalakan lampu atau senter! Kita dapat melihat benda – benda tersebut dengan jelas. Apakah yang menyebabkan benda – benda tersebut terlihat dengan jelas? Cahaya yang dipancarkan lampu atau senter menerangi ruangan, cahaya tersebut mengenai benda- benda di ruangan dan memantulkan cahaya, kemudian ditangkap oleh mata kita. Tanpa cahaya kita tak dapat melihat benda – benda disekitar kita.
Dari manakah cahaya itu berasal? Semua cahaya berasal dari sumber cahaya. Semua benda yang dapat memancarkan cahaya disebut sumber cahaya. Contoh sumber cahaya antara lain : matahari, bintang, api, lampu, dan kilat. Cahaya sangat bermanfaat bagi kehidupan. Cahaya membuat dunia ini terang. Sehingga membuat kita dapat melihat benda – benda di sekitar kita dengan jelas. Berikut ini sifat-sifat dari cahaya :
A. SIFAT – SIFAT CAHAYA
Cahaya mempunyai sifat – sifat tertentu. Sifat – sifat cahaya banyak manfaatnya bagi kehidupan kita sehari-hari. Berikut ini sifat – sifat dari cahaya :
1. Cahaya Merambat Lurus
Saat berjalan di kegelapan, kita memerlukan sebuah senter. Ketika senter kita nyalakan, bagaimana arah rambatan cahaya yang keluar dari senter tersebut? Cahaya dari lampu senter arah rambatannya menurut garis lurus. Selain cahaya senter tersebut, cahaya matahari yang sampai ke bumi juga merambat dengan lurus.
Gambar. Berkas cahaya merambat lurus
2. Cahaya Dapat Dipantulkan
Pemantulan cahaya ada dua jenis yaitu pemantulan tidak teratur atau baur (pemantulan difus) dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi apabila cahaya mengenai permukaan yang kasar atau tidak rata, seperti tanah berkerikil. Pada pemantulan ini, sinar pantul arahnya tidak beraturan. Keuntungan dari pemantulan baur atau difus dapat menerangi selurung ruangan. Sementara itu, pemantulan teratur terjadi jika cahaya mengenai permukaan yang rata, licin, dan mengilap, seperti : kaca atau cermin. Pada pemantulan ini sinar pantul memiliki arah yang teratur.
Gambar. Pemantulan difus dan teratur |
Cermin merupakan salah satu benda yang memantulkan cahaya. Berdasarkan bentuk permukaannya ada cermin datar dan ada cermin lengkung. Cermin lengkung ada dua macam, yaitu cermin cembung dan cermin cekung.
a. Cermin Datar
a. Cermin Datar
Cermin datar yaitu cermin yang permukaan bidang pantulnya datar dan tidak melengkung. Cermin datar biasa kamu gunakan untuk bercermin. Pada saat bercermin, kamu akan melihat bayangamu di dalam cermin. Bagaimana bayangan dirimu pada cermin itu? Berikut ini sifat-sifat cermin datar!
1. Ukuran bayang sama besar ukuran benda.
2. Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.
3. Kenampakan bayangan berlawanan dengan benda. Misalnya tangan kirimu akan menjadi tangan kanan bayanganmu.
4. Bayangan tegak seperti bendanya, Bayangan bersifat semu atau maya. Artinya, bayangan dapat dilihat dalam cermin, tetapi tidak dapat ditangkap oleh layar.
Gambar. Bayangan pada cermin datar |
b. Cermin Cembung
Cermin Cembung yaitu cermin yang permukaan bidang pantulnya melengkung ke arah luar. Cermin cembung biasa digunakan untuk spion pada kendaraan bermotor. Bayangan pada cermin cembung bersifat maya, tegak dan lebih kecil (diperkecil) dari pada benda yang sesungguhnya.
c. Cermin Cekung
Cermin cekung yaitu cermin yang bidang pantulnya melengkung ke arah dalam. Cermin cekung biasanya digunakan sebagai reflector pada lampu mobil dan lampu senter. Sifat bayangan benda yang dibentuk oleh cermin cekung sangat bergantung pada letak benda terhadap cermin.
Gambar. Penggunaan cermin cekung |
1) Jika benda dekat dengan cermin cekung, bayangan benda bersifat tegak, lebih besar, dan semu (maya).
2) Jika benda jatuh dari cermin cekung, bayangan benda bersifat nyata (sejati) dan terbalik.
3. Cahaya Dapat Dibiaskan
Apabila cahaya merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda, cahaya tersebut akan dibelokkan. Peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya setelah melewati medium rambatan yang berbeda disebut pembiasan cahaya.
Apabila cahaya merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Misalnya cahaya merambat dari udara ke air. Sebaliknya, apabila cahaya merambat dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat, cahya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Misalnya cahaya merambat dari air ke udara.
Gambar. Pembiasan Cahaya dari medium rapat ke medium renggang |
Gambar. Pembiasan Cahaya dari medium renggang ke medium rapat. |
Pembiasan cahaya sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari – hari. Misalnya dasar kolam terlihat lebih dangkal daripada kedalaman yang sebenarnya. Gejala pembiasan juga dapat dilihat pada pensil yang dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air. Pensil tersebut akan tampak patah.
Gambar. Pembiasan Cahaya |
Berikut ini contoh-contoh pembiasan cahaya : Terjadinya fatamorgana di atas aspal atau pasir yang sangat panas, ikan terlihat lebih besar di dalam kolam, pada kolam yang airnya jernih terlihat lebih dangkal, bintang terlihat berkedip-kedip.
4. Cahaya Dapat Diuraikan
Terjadinya pelangi karena peristiwa penguraian cahaya (dispersi). Dispersi cahaya merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya berwarna. Cahaya matahari yang kita lihat berwarna putih. Namun sebenarnya, cahaya matahari diuraikan oleh titik – titik air di awan sehingga terbentuk warna – warna pelangi.
Gambar. Contoh Penguraian Cahaya
B. PEMANFAATAN SIFAT – SIFAT CAHAYA DALAM KARYA SEDERHANA
Tentunya kamu telah mengenal sifat – sifat cahaya, bukan? Sifat – sifat cahaya tersebut dapat dimanfaatkan dalam pembuatan berbagai macam alat, diantaranya periskop, kaleidoskop, dan lup.
1. Periskop
Awak kapal selam yang berada di kedalaman laut dapat mengamati permukaan laut menggunakan periskop. Periskop menerapkan sifat cahaya yang berupa pemantulan. Cahaya dari atas permukaan laut ditangkap oleh suatu cernin, kemudian dipantulkan menuju mata pengamat di dalam kapal selam.
Gambar. Periskop |
2. Kaleidoskop
Kaleidoskop adalah mainan yang dibuat menggunakan cermin. Dengan alat ini, kamu dapat membuat aneka macam pola yang mengagumkan. Pola-pola ini diperoleh karena bayangan benda – benda dalam kaleidoskop mengalami pemantulan berkali-kali. Dengan demikian, jumlah benda terlihat lebih banyak daripada benda aslinya.
Gambar. Kaleidoskop |
3 Lup
Lup merupakan alat optic yang sangat sederhana. Alat ini berupa lensa cembung. Lup berfungsi membantu mata untuk melihat benda-benda kecil agar tanmpak besar dan jelas.
Gambar. Kaca Pembesar atau Lup |
4. Kamera
Kamera merupakan alat optik yang dapat memindahkan/mengambil gambar dan menyimpannya dalam bentuk file, film maupun print-out. Kamera menggunakan lensa positif dalam membentuk bayangan. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.
Gambar. Kamera |
Bagian-bagian dari kamera secara sederhana terdiri dari: lensa cembung, film, diafragma dan aperture. Berikut ini persamaan dari kamera dengan mata kita!
Gambar. Persamaan kamera dengan mata kita |
5. Teropong
Teropong atau teleskop adalah sebuah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh sehingga tampak lebih jelas dan lebih dekat. Secara umum teropong terdiri atas dua buah lensa positif. Satu lensa mengarah ke obyek dan disebut lensa obyektif dan satu lensa mengarah ke mata dan disebut lensa okuler.
Prinsip utama pembentukan bayangan pada teropong adalah: lensa obyektif membentuk bayangan nyata dari sebuah obyek jauh dan lensa okuler berfungsi sebagai lup. Panjang teropong adalah jarak antara lensa obyektif dan lensa okulernya. Berikut ini macam-macam teropong.
Ø Teropong Bintang
Teropong bintang digunakan untuk mengamati obyek-obyek yang ada di langit (bintang). Teropong bintang terdiri dari sebuah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa obyektif dengan diameter dan jarak fokus besar, sedangkan okulernya adalah sebuah lensa cembung dengan jarak fokus pendek.
Ø Teropong Bumi
Teropong bumi digunakan untuk mengamati obyek-obyek yang jauh dipermukaan bumi. Teropong ini akan menghasilkan bayangan yang nampak lebih jelas, lebih dekat dan tidak terbalik. Teropong bumi terdiri dari tiga lensa positif dan salah satunya berfungsi sebagai pembalik bayangan.
Ø Teropong Panggung
Teropong panggung adalah teropong yang mengkombinasikan antara lensa positif dan lensa negatif. Lensa negatif digunakan sebagai pembalik dan sekaligus sebagai okuler. Sifat bayangan yang terbentuk adalah maya, tegak, dan diperkecil.
6. Mikroskop
Mikroskop adalah alat yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil. Mikroskop yang paling sederhana menggunakan kombinasi dua buah lensa positif, dengan panjang titik fokus obyektif lebih kecil daripada jarak titik fokus lensa okuler.
Gambar. Mikroskop |
C. LATIHAN SOAL
I. Isilah titik-titik di bawah ini dengan benar!
1. Cahaya yang masuk melalui jendela rumah menunjukkan bahwa cahaya memiliki sifat ....
2. Cermin yang biasa di pakai untuk berhias adalah jenis cermin ....
3. Pembiasan cahaya terjadi karena adanya perbedaan ... antara dua jenis zat.
4. Apabila cahaya merambat dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat maka cahaya akan dibiaskan ....
5. Merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu merupakan ....
6. Warna-warna yang membentuk cahaya putih disebut ....
7. Dasar kolam yang airnya jernih terlihat lebih dangkal dari yang sebenarnya merupakan salah satu peristiwa ... .
8. Cermin yang digunakan pada kaca spion mobil atau motor adalah ....
9. Gelas bening dapat ditembus oleh cahaya. Hal ini menunjukkan bahwa
cahaya memiliki sifat ....
10. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah ....
II. Jawablah pertanyaan – pertanyaan di bawah ini dengan benar
1. Sebutkan sifat-sifat cahaya yang kamu ketahui dan berilah contohnya!
2. Jelaskan sifat-sifat bayangan yang dibentuk apabila sebuah benda diletakkan di depan cermin cembung!
3. Mengapa kaca spion kendaraan bermotor menggunakan cermin cembung?
4. Mengapa pensil yang dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air terlihat bengkok?
5. Jelaskan bagaimana proses terjadinya pelangi!
SEMOGA BERMANFAAT