ALAT OPTIK
Alat-alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan/atau cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yaitu dapat dipantulkan dan dapat dibiaskan, cahaya tersebut digunakan untuk melihat.
Selain dari mata kita, alat-alat optik digunakan bersamaan dengan mata kita, bisa juga untuk membantu kita melihat ataupun membutuhkan mata kita untuk menggunakannya.
Macam-macam Alat Optik
Alat optik terdiri dari dua macam: alat optik alamiah dan alat optik buatan.
Alat optik alamiah tentu saja adalah mata kita, sedangkan alat optik buatan adalah alat-alat optik yang dibuat oleh manusia seperti kaca mata, kaca pembesar/lup, mikroskop, teropong, kamera, periskop, episkop, diaskop, dan masih banyak lagi.
1. Mata
Mata merupakan indra penglihatan dan merupakan organ tubuh kita yang dapat menangkap perubahan dan perbedaan cahaya. Perbedaan spektrum cahaya yang mampu ditangkap mata kita itulah yang menyebabkan kita dapat melihat warna. Tanpa cahaya, mata kita susah untuk melihat, kecuali pada mata binatang-binatang nokturnal yang memiliki struktur yang berbeda.
Mata berfungsi dengan cara menerima, memfokuskan, dan mentransmisikan cahaya melalui lensa mata yang menghasilkan bayangan objek yang kemudian ditangkap oleh retina mata. Bayangan objek yang ditangkap retina tersebut kemudian dikirmkan ke otak melalui saraf optik untuk kemudian diolah menjadi gambar yang mampu kita lihat secara nyata.
Perhatikan struktur anatomi mata di bawah ini untuk lebih jelasnya.
2. Kacamata
Kacamata merupakan alat optik yang digunakan untuk membantu melihat pada orang yang memiliki cacat mata, baik itu rabun jauh, rabun dekat, ataupun mata silindris. Kacamata terdiri dari lensa cembung atau cekung (tergantung jenis cacat matanya), frame atau kerangka yang menyangga lensa.
Kacamata berfungsi dengan cara mengatur bayangan agar jatuh tepat di retina, dengan cara menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun jauh dan mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun dekat.
Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa (kacamata) yang digunakan tergantung pada letak objek, jarak fokus lensa, dan kekuatan atau daya lensa.
Kekuatan atau daya lensa dirumuskan dengan:
di mana:
P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (m)
Untuk mencari jarak fokus lensa, kita bisa mendapatkannya dengan menggunakan rumus:
dimana,
s = jarak benda ke lensa (m)
s’ = jarak bayangan ke lensa (m)
Oleh karena itulah saat kita memeriksa matanya ke dokter mata, maka kita disuruh membaca rangkaian huruf-huruf di depan kita dengan jarak yang sudah ditentukan sehingga dokter dapat menentukan jarak fokus lensa untuk mengetahui besarnya daya lensa yang dibutuhkan.
3. Kamera
Kamera merupakan alat untuk menghasilkan foto. Cara kerja kamera hampir sama dengan cara kerja mata, yakni cahaya masuk difokuskan oleh lensa dan kemudian ditangkap oleh retina yang merupakan sensor pada kamera.
Rumus untuk mencari titik fokus pada lensa kamera sama seperti yang kita gunakan pada lensa (kacamata) diatas.
Pada gambar di bawah ini merupakan cara kerja kamera modern yang kita pakai. Terdapat sistem lensa yang terdiri lebih dari satu lensa dan sensor yang dipakai adalah sensor digital.
4. Mikroskop
Mikroskop merupakan alat optik yang digunakan untuk melihat objek-objek yang sangat kecil yang tidak dapat dilihat dengan mata. Cara kerja mikroskop adalah dengan memperbesar bayangan sehingga tampak lebih besar dan jelas.
Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung, yakni lensa okuler dan lensa objektif. Perbesaran pada mikroskop sama dengan perkalian antara pembesaran pada lensa okuler dengan pembesaran pada lensa objektif.
Perbesaran total mikroskop dapat dirumuskan dengan:
di mana:
Mob = perbesaran lensa objektif
Mok = perbesaran lensa okuler
Untuk perbesaran lensa objektif, dapat dihitung dengan rumus:
Untuk perbesaran lensa okuler dengan pengamatan tanpa akomodasi, kita bisa menghitungnya dengan rumus:
Sedangkan, untuk perbesaran lensa okuler dengan mata berakomodasi maksimum:
Dengan menjumlahkan jarak bayangan dari lensa objektif ke lensa objektif dan lensa objektif ke lensa okuler, kita dapat mengetahui panjang mikroskop yang dituliskan dengan:
5. Teropong/Teleskop
Teropong merupakan alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang jaraknya jauh dari pengamat sehingga tampak lebih dekat dan lebih jelas. Galileo L. Galilei merupakan penemu teleskop, atau yang saat ini kita kenal sebagai teropong.
Teropong terdiri dari dua macam: teropong bintang untuk melihat benda-benda angkasa, dan teropong bumi untuk mengamati benda-benda di bumi yang jaraknya jauh dari pengamat. Komponen alat optik pada teropong secara umum dapat dilihat pada gambar di bawah ini.
Teropong bintang saat ini sudah jauh berbeda dengan yang terdahulu. Teropong bintang saat ini menggunakan cermin pantulan untuk memperjelas objek.
Untuk perbesaran teropong pada saat mata tidak berakomodasi dapat dihitung dengan rumus:
Sedangkan, untuk perbesaran teropong dengan mata berakomodasi maksimum:
6. Kaca Pembesar
Kaca pembesar merupakan alat optik yang sangat sederhana, terdiri dari satu lensa cembung yang berfungsi untuk mengamati benda kecil agar terlihat lebih besar dan jelas.
Rumus untuk mencari pembesaran pada kaca pembesar baik untuk mata tanpa akomodasi maupun untuk mata berakomodasi maksimum sama dengan rumus pada lensa okuler mikroskop.
Contoh Soal Alat Optik dan Pembahasan
Contoh Soal 1
Berapa pembesaran mikroskop jika lensa okulernya memiliki pembesaran 10x, dan lensa objektifnya memiliki pembesaran 4x?
a) 14x
b) 24x
c) 40x
d) 44x
Pembahasan:
Jawaban yang benar adalah C.
Pembesaran pada mikroskop merupakan perkalian kedua lensanya, maka:
M = 40
Contoh Soal 2
Setelah pengukuran di dokter mata, kamu menderita rabuyn dekat dan hanya dapat melihat dengan jelas dari jarak 40 cm dimana normalnya adalah 25 cm. Berapa kekuatan lensa yang harus kamu pakai agar fungsi mata kembali normal?
a) 1
b) 1,5
c) 2
d) 2,5
Pembahasan:
s = 25 cm
s’ = -40 cm
(tanda negatif menunjukkan bayangan bersifat maya di depan lensa)
Untuk menghitung titik fokusnya, kita dapat mencarinya dengan:
1,5 f = 100
f = 66,67 cm = 0.667m
Maka, kita dapat mengetahui kekuatan lensa yang dibutuhkan sebesar:
P = 1,5
Jadi, kamu perlu memakai kacamata dengan kekuatan 1,5 (plus 1,5).
Jawaban yang benar adalah B.
sumber : https://www.studiobelajar.com/alat-optik/
Alat Optik
Cahaya dalam Kehidupan sehari-hari
sumber : https://res.cloudinary.com/dk0z4ums3/image/upload/v1639533550/attached_image/pemanfaatan-gelombang-cahaya-untuk-pengobatan.jpg
Cahaya merupakan salah satu hal yang membantu kehidupan makhluk hidup di Bumi.
Coba teman-teman bayangkan jika tidak ada cahaya dari sinar Matahari. Pasti Bumi akan sangat gelap.
Cahaya memiliki beberapa sifat, yaitu merambat lurus, menembus benda bening, bisa dipantulkan, bisa dibiaskan, dan bisa diuraikan karena terdiri dari berbagai warna.
Contoh Penerapan Sifat-Sifat Cahaya: Cahaya Merambat Lurus
- Lampu kendaraan seperti pada motor dan mobil. Saat lampu dinyalakan, berkas cahayanya akan merambat lurus.
- Bayangan yang bentuknya sama dengan benda aslinya.
- Lampu atau senter yang menerangi ruangan yang gelap.
Contoh Penerapan Sifat-Sifat Cahaya: Cahaya Menembus Benda Bening
- Sinar Matahari yang menembus kaca jendela, sehingga membuat ruangan menjadi terang.
- Dasar kolam bisa terlihat karena adanya sinar matahari yang menembus air yang merupakan benda bening.
Contoh Penerapan Sifat-Sifat Cahaya: Cahaya Bisa Dipantulkan
- Munculnya pantulan yang serupa pada cermin datar. Ini terjadi saat kita bercermin.
- Cermin cembung di spion kendaraan yang memantulkan benda-benda yang ada di sekitar.
Contoh Penerapan Sifat-Sifat Cahaya: Cahaya Bisa Dibiaskan
- Pensil yang terlihat patah saat dimasukkan ke dalam gelas bening berisi air.
- Dasar kolam renang yang terlihat dangkal.
Contoh Penerapan Sifat-Sifat Cahaya: Cahaya Terdiri dari Berbagai Warna
- Munculnya pelangi.
- Gelembung sabun yang memiliki berbagai warna, mirip seperti warna pelangi.
sumber : https://bobo.grid.id/read/082658093/contoh-penerapan-sifat-sifat-cahaya-dalam-kehidupan-sehari-hari?page=all
Aplikasi/ Pemanfaatan Cahaya dalam Kehidupan sehari-hari
Cahaya
Pengertian Cahaya
Dalam kehidupan sehari-hari, kita membutuhkan cahaya untuk melihat. Tumbuhan dan hewan pun membutuhkan cahaya untuk keberlangsungan hidup mereka. Misalnya, tumbuhan membutuhkan cahaya matahari untuk proses tumbuh. Oleh sebab itu, cahaya merupakan hal yang penting bagi semua makhluk.
Menurut KBBI (Kamus Besar Bahasa Indonesia), cahaya adalah sinar atau terang (dari sesuatu yang bersinar seperti matahari, bulan, lampu) yang memungkinkan mata menangkap bayangan benda-benda di sekitarnya. Jika dijelaskan menurut ilmu fisika, cahaya adalah bentuk gelombang elektromagnetik dalam kurun frekuensi getar tertentu yang dapat ditangkap oleh mata manusia.
Sumber Cahaya
Cahaya dapat dihasilkan dari benda yang dapat menghasilkan cahaya, yaitu sumber cahaya. Sumber cahaya terdiri dari sumber cahaya alami dan sumber cahaya buatan.
1. Sumber cahaya alami
Sumber cahaya alami adalah sumber cahaya yang tidak dibuat oleh manusia. Contoh dari sumber cahaya alami adalah matahari, kunang-kunang, dan ubur-ubur.
2. Sumber cahaya buatan
Sumber cahaya buatan adalah sumber cahaya yang dibuat oleh manusia. Contoh dari sumber cahaya buatan adalah senter, lampu, dan lilin.
Sifat-Sifat Cahaya
Sebagai gelombang elektromagnetik, cahaya memiliki beberapa sifat, yaitu sebagai berikut.
1. Cahaya merambat lurus
Sifat cahaya yang pertama adalah cahaya merambat lurus. Hal ini dapat dibuktikan dengan cara menyalakan senter. Cahaya senter akan cenderung terpancar lurus. Selain itu, fenomena gerhana matahari juga menunjukkan bahwa cahaya dapat merambat lurus.
2. Cahaya dapat dipantulkan
Selanjutnya, cahaya bersifat dapat dipantulkan. Cahaya dapat dipantulkan dengan terpancarnya kembali cahaya tersebut dari permukaan benda yang terkena cahaya. Proses melihat menerapkan sifat cahaya ini, yaitu cahaya yang datang pada suatu benda akan dipantulkan ke mata sehingga kita dapat melihat benda-benda di sekitar saat ada cahaya.
3. Cahaya dapat menembus benda bening
Menurutmu, apa isi dari botol minum tersebut? Bagaimana kita bisa tahu isi dari botol minum tersebut? Betul, kita bisa melihat isi botol minum tersebut karena botol minum tersebut bening. Benda yang bening atau transparan dapat ditembus oleh cahaya. Hal ini disebabkan oleh benda yang bening dapat meneruskan cahaya. Contoh lainnya adalah kaca pada jendela yang biasanya bening agar cahaya dapat masuk ke dalam rumah.
4. Cahaya dapat dibiaskan atau dibelokkan
Saat cahaya bergerak miring melalui medium yang berbeda kepadatannya, cahaya dapat dibiaskan atau dibelokkan. Sifat cahaya ini sering kita temui di kehidupan sehari-hari, misalnya kolam yang terlihat dangkal karena airnya jernih. Eksperimen sederhana juga dapat membuktikan sifat cahaya ini. Caranya adalah meletakkan pensil ke dalam segelas air yang berisi air. Pensil tersebut akan terlihat bengkok karena cahaya matahari melewati udara dan air dalam gelas tersebut dan mengalami pembengkokan arah rambat.
5. Cahaya dapat diuraikan
Proses penguraian cahaya atau yang dinamakan dispersi cahaya terjadi secara alami. Contohnya saat terjadi pelangi. Warna-warna dalam pelangi tersebut asalnya dari satu warna saja, yaitu putih dari matahari. Namun, warna putih tadi dibiaskan oleh titik air hujan sehingga cahaya putih tersebut diuraikan menjadi berbagai macam warna.
6. Cahaya memiliki energi
Kalau kamu berjemur di bawah matahari dalam waktu yang lama, pasti kulit akan merasa panas kan? Panas atau kalor yang diterima oleh kulit tersebut menunjukkan bahwa cahaya memiliki energi kalor, loh.
7. Cahaya bisa merambat tanpa medium
Cahaya bisa merambat bahkan di ruang hampa sekalipun. Contohnya saja cahaya matahari yang bisa sampai ke bumi tanpa adanya media perantara apapun.
sumber : https://www.altaschool.id/blog/cahaya
Cahaya
Gelombang dalam kehidupan sehari-hari
1. Komunikasi
Gelombang sudah lama dimanfaatkan untuk kepentingan komunikasi umat manusia.
Gelombang elektromagnetik, seperti gelombang radio dan cahaya tampak, digunakan dalam teknologi komunikasi seperti radio, televisi, ponsel, dan internet.
2. Pemeriksaan Medis
Selain untuk kepentingan komunikasi, gelombang juga digunakan dalam bidang medis.
Gelombang suara (ultrasonik) digunakan dalam bidang medis untuk menghasilkan gambar organ dalam tubuh manusia, seperti dalam ultrasonografi atau USG.
3. Teknologi Radar dan Sonar
Bahkan, gelombang telah digunakan manusia untuk pengembangan teknologi radar.
Gelombang elektromagnetik dan gelombang suara digunakan dalam teknologi radar (untuk mendeteksi objek di udara) dan sonar (untuk mendeteksi objek di bawah air).
4. Pemrosesan Data
Gelombang juga digunakan dalam bidang pemrosesan data, seperti gelombang mikro dalam teknologi mikroprosesor.
Selain itu, gelombang juga digunakan dalam transmisi data nirkabel.
5. Energi Terbarukan
Gelombang air (gelombang laut) dan energi angin (gelombang udara) juga masuk ke dalam salah satu jenis gelombang.
Dua hal tersebut dapat dikonversi menjadi energi listrik melalui alat-alat seperti pembangkit listrik tenaga gelombang laut.
sumber : https://kids.grid.id/read/473861003/aplikasi-gelombang-dalam-kehidupan-sehari-hari-ipa-kelas-8-smp?page=all
Aplikasi/ Pemanfaatan Gelombang dalam kehidupan sehari-hari
Gelombang
Pengertian Gelombang
Definisi gelombang adalah getaran yang merambat dari suatu titik ke titik lainnya melalui suatu media atau ruang hampa. Menurut Prof. Yohanes Surya, Ph.D. dalam buku berjudul Getaran dan Gelombang (2009), getaran yang merambat ini menghantarkan energi dan bergerak dalam kecepatan tertentu, namun tidak menyeret materi atau media yang dilewati.
sebenarnya kita sering ‘menciptakan’ gelombang dalam kegiatan sehari-hari? Gelombang dapat muncul dan dihantarkan pada berbagai media atau benda, mulai dari permukaan air, bunyi, cahaya, hingga gempa. Contohnya, ketika kalian mengeluarkan suara sekecil apa pun, maka kalian sudah menciptakan gelombang bunyi yang merambat melalui udara di sekitar.
Kali ini, kita akan membahas cara mengetahui cepat rambat getaran yang bergerak atau gelombang tersebut; sederhananya, kita akan mengukur jarak yang ditempuh getaran yang merambat pada waktu tertentu.
Gelombang dapat diklasifikasikan menjadi dua jenis berdasarkan arah rambat getarannya, yakni Gelombang Transversal dan Gelombang Longitudinal.
Gelombang Transversal
Gelombang Transversal adalah gelombang yang arah getar partikel mediumnya tegak lurus terhadap arah gelombang. Sederhananya, bila energi yang merambat bergerak dari kiri ke kanan, maka gelombang turut bergerak naik turun searah energi yakni dari arah kiri ke kanan. Contohnya adalah gelombang atau getaran yang muncul pada tali yang bergoyang.
Maka, bentuk Gelombang Transversal menyerupai perbukitan atau lembah, seperti gambar di bawah ini:
Gelombang transversal
Puncak Gelombang / Gunung: titik tertinggi gelombang
Dasar Gelombang / Lembah: titik terendah gelombang
Bukit Gelombang: bagian gelombang yang menyerupai gunung, ditandai dengan Puncak Gelombang yang menghubungkan dua dasar/lembah
Panjang Gelombang: jarak antara dua puncak atau dua lembah gelombang
Amplitudo (A): simpangan terjauh dari garis keseimbangan
Periode (T): waktu yang diperlukan untuk menghasilkan suatu gelombang. Artinya, periode merupakan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak antara dua puncak atau dua lembah gelombang yang berurutan.
Gelombang Longitudinal
Jenis gelombang selanjutnya adalah Gelombang Longitudinal, yakni gelombang yang arah getar partikel mediumnya sejajar atau berhimpitan dengan arah rambatan. Salah satu contoh Gelombang Longitudinal adalah gelombang bunyi.
Berbeda dengan Gelombang Transversal, Gelombang Longitudinal berbentuk mirip pegas seperti gambar di bawah ini:
Gelombang Longitudinal
Terdapat beberapa bagian pada gelombang longitudinal yang digunakan untuk mengidentifikasi gelombang tersebut.
Rapatan: daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan atau tekanan molekul yang lebih tinggi
Renggangan: daerah di sepanjang gelombang yang memiliki rapatan atau tekanan molekul yang lebih rendah
Panjang 1 Gelombang: Jarak antara dua rapatan atau antara dua renggangan yang saling berdekatan
Rumus Cepat Rambat Gelombang
Kalo tadi kita sudah membahas jenis-jenis gelombang, kali ini gue bakal menjelaskan cara menghitung cepat rambat suatu gelombang, atau jarak yang ditempuh gelombang dalam satu detik.
Rumus yang bakal kita pakai adalah rumus cepat rambat gelombang yang didasarkan pada rumus kecepatan. Bentuknya seperti ini:
V = s / t atau V = λ / T atau V = λ x f
Keterangan
V = cepat rambat gelombang (m/s2)
λ = panjang gelombang (m)
T = periode (s)
f = frekuensi (Hz)
s = jarak (m)
t = waktu (s)
Coba lo perhatikan rumus di atas! Kenapa ada 3 opsi rumus, ya?
Nah, rumus cepat rambat gelombang merupakan turunan dari rumus kecepatan atau Rumus V = s / t. Rumus kecepatan digunakan untuk mencari kecepatan benda yang bergerak secara lurus beraturan atau juga dikenal dengan sebutan GLB (Gerak Lurus Beraturan), dengan cara membagi jarak dan waktu.
Bila diterapkan pada rumus cepat rambat gelombang, nilai pada 1 panjang gelombang atau λ sama dengan nilai jarak yang ditempuh oleh suatu benda. Sementara, nilai dari 1 frekuensi setara dengan satuan waktu atau periode, yakni 1 sekon.
Maka, menggunakan variabel periode gelombang, frekuensi, dan periode, rumus kecepatan GLB dapat diturunkan menjadi bentuk rumus cepat rambat gelombang, yakni
V = λ / T atau V = λ x f
Eits, sebelum kita menerapkan rumus cepat rambat gelombang pada soal, terdapat rumus lain yang bakal membantu lo mencari cepet rambat gelombang, yakni rumus menentukan frekuensi dan periode bila tidak diketahui.
Rumus mencari frekuensi adalah f = n/t atau f = 1/T, dengan keterangan:
f = Frekuensi (Hz)
n = jumlah gelombang
t = waktu (s)
Sementara, rumus untuk mencari periode adalah T = t/n atau T = 1/f, dengan keterangan:
T = periode (s)
n = jumlah gelombang
t = waktu (s)
Contoh Soal Cepat Rambat Gelombang
Nah, supaya lebih paham, coba kita praktikkan rumus-rumus di atas pada soal cepat rambat gelombang, yuk!
Terdapat gelombang yang merambat selama 20 detik. Sepanjang waktu tersebut, muncul 100 gelombang dengan jarak antara kedua puncak sebanyak 2 m. Berapa cepat rambat gelombang?
Diketahui:
t = 20 s
n = 100
λ = 2 m
Ditanya:
V = …?
Jawab:
Ingat, sebelum menentukan cepat rambat gelombang, kalian harus menentukan frekuensinya terlebih dahulu. Caranya adalah:
f = n/t
f = 100/20 = 5 Hz
Setelah menemukan frekuensi, maka cara menemukan cepat rambat gelombang adalah:
V = λ . f
V = 2 . 5 = 10 m/ s
Maka, cepat rambat gelombang tersebut adalah 10 m/s.
Nah segini dulu sobat, untuk penjelasan lebih jelasnya kalian bisa download aplikasi Aku Pintar dan masuk ke menu Belajar Pintar.
sumber : https://akupintar.id/info-pintar/-/blogs/pengertian-gelombang-jenis-gelombang-cepat-rambat-gelombang-soal-dan-pembahasan-
