Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari

 IPA KELAS 8 SEMESTER 2 -- Alat Optik dalam Kehidupan Sehari-hari. 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. 

AYO KITA COBA

Membuat Kamera Obscura

Apa yang harus kamu persiapkan?

1. Kaleng bekas susu bubuk 1 buah
2. Kertas minyak putih atau kertas kalkir atau kertas polos yang tipis
3. Kertas karton hitam
4. Karet gelang
5. Paku kecil
6. Palu
7. Gunting
8. Lilin lampu

Apa 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 berikut!

1. Kamera

Apakah kamu pernah mengambil gambar teman atau orang-orang terdekatmu dengan menggunakan kamera? Pernahkah kamu berpikir tentang bagaimana proses pembentukan bayangan (gambar) pada kamera?

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 tersebut memfokuskan bayangan benda pada film foto. Bayangannya nyata, terbalik, dan lebih kecil dari benda aslinya. Perhatikan persamaan prinsip kerja kamera sederhana ini dengan diagram cahaya lensa cembung. Ukuran bayangan tersebut bergantung pada panjang fokus lensa, dan jarak lensa itu pada film tersebut. Jika diperhatikan, bagian-bagian dari kamea memiliki kemiripan dengan mata. Coba identifikasikan bagian-bagian kamera tersebut yang memiliki fungsi yang serupa dengan bagian-bagian mata!

2. Kaca Pembesar (Lup)

Pernahkah kamu melihat film yang mengisahkan tentang detektif? Ketika detektif tersebut mengungkap suatu kasus maka mereka ada yang membawa suatu benda di tangannya. Apakah benda itu? Apa fungsi benda tersebut?

Perhatikan Gambar 10.36 agar kamu dapat menjawab pertanyaan di atas. Sebuah kaca pembesar memungkinkan kita untuk menempatkan objek tersebut lebih dekat ke mata kita sehingga objek tersebut 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 tersebut pada retina. Ukuran bayangan tersebut bergantung pada sudut pada mata yang berhadapan dengan objeknya. Agar mata tidak mudah lelah (berakomodasi minimum) saat menggunakan lup, letakkan benda tepat di titik fokus lup.

3. Mikroskop

Jika kamu mau melihat penampang batang tumbuhan, alat apa yang kamu gunakan? Apa ciri-ciri alat tersebut? Ingat kembali tentang benda tersebut di buku Kelas VII.

Perhatikan Gambar 10.37. Mikroskop menggunakan dua lensa okuler dan dua lensa objektif. Lensa okuler adalah lensa yang posisinya dengan mata pengamat. Lensa objektif adalah lensa yang posisinya dekat dengan objek/benda yang sedang diamati.

Benda yang diamati ditempatkan pada sebuah slide transparan (preparat) 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 tersebut. Selanjutnya, bayangan nyata tersebut 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.

4. Teleskop

Kamu 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 Biasa

Teleskop adalah alat optik yang dapat membuat benda-benda yang berada pada tempat yang jauh menjadi terlihat dekat. 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. 

b. Teleskop Pantul

Lensa 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.

Refleksi

Setelah memelajari tentang indera penglihatan dan alat optik, kamu dapat memahami proses melihat suatu benda. Proses yang dilalui bukanlah proses yang sederhana, bahkan proses yang sangat rumit. Pernahkah kamu bersyukur kepada Tuhan atas anugerah alat indera dan kemampuan melihat dengan baik? Kemampuan melihat yang kamu miliki saat ini, mungkin tidak dimiliki oleh beberapa anak lainnya atau mereka yang hanya mampu melihat beberapa macam warna saja. Namun, baik kamu yang dapat melihat berbagai warna maupun yang mengalami gangguan penglihatan, tetap patut bersyukur kepada Tuhan atas anugerah-Nya; karena sesungguhnya Tuhan akan memberi kemampuan lebih pada hal-hal lain.

Saat cahaya yang terlalu terang mengenai wajahmu, tanpa disadari matamu pasti langsung tertutup. Ini merupakan salah satu gerak reflek yang bertujuan menjaga mata dari masuknya cahaya terlalu besar yang dapat menyebabkan kerusakan pada mata. Hal tersebut akan sangat berbahaya jika terjadi saat seseorang mengemudikan kendaraan. Bagaimanakah cara menghindarinya? Apa yang dapat terjadi pada matamu jika melihat monitor dan layar televisi terlalu dekat dan dalam waktu yang lama?

Info Ilmuwan

Tahukah kamu, Ibnu Haitham atau Alhazen (965–1039 M), adalah seorang ilmuwan yang ahli dalam bidang sains, falak, matematika, geometri, pengobatan, dan filsafat. Haitham adalah orang pertama yang menggambarkan seluruh detil bagian indera pengelihatan manusia, dan penjelasan tentang bagaimana proses manusia dapat melihat. Dunia memberinya gelar sebagai Bapak Optik. Penyelidikannya mengenai cahaya telah memberikan ilham kepada ahli sains barat seperti Roger Bacon, dan Keppler dalam menciptakan mikroskop dan teleskop. 

Beliau merupakan pelopor di bidang optik dengan kamus optiknya (buku Al Manazhir) jauh sebelum Roger Bacon, Leonardo da Vinci, Keppler, dan Newton; penemu hukum pemantulan dan pembiasan cahaya (jauh sebelum Snellius); dan penemu alat ukur ketinggian bintang kutub. Haitham menemukan hukum pembiasan, yaitu hukum fisika yang menyatakan bahwa sudut bias sama dengan sudut datang. Menurut pengamatannya, cahaya merah di waktu pagi (fajar) bermula ketika matahari berada di 19 derajat di bawah kaki langit, sementara cahaya warna merah di waktu senja (syuruk) akan hilang apabila matahari berada 19 derajat di bawah kaki langit selepas jatuhnya matahari. Beliau juga mengkaji aberasi sferis, yaitu gejala kesalahan terbentuknya bayangan yang diakibatkan pengaruh kelengkungan lensa atau cermin. Selanjutnya, beliau juga menemukan cermin cekung, cembung, dan kamera obscura. Ilmuwan berikutnya adalah Zacharias Janssen (1958-1638 M), seorang ilmuwan yang berasal dari Belanda. Beliau mengembangkan mikroskop untuk melihat benda-benda yang sangat kecil ukurannya dan sulit dijangkau bila menggunakan mata telanjang.Penyetelan fokus mikroskop tersebut disempurnakan oleh Campini, seorang ilmuwan dari Italia, pada tahun 1668. Temuan mikroskop saat itu mendorong ilmuwan lain, seperti Galileo Galilei (Italia) untuk membuat alat yang sama. Bahkan Galileo mengatakan bahwa dirinya sebagai pencipta pertama mikroskop pada tahun 1610. Setelah itu, seorang berkebangsaan Belanda bernama Antony Van Leuwenhoek (1632-1723 M) terus mengembangkan pembesaran mikroskop. 

Rangkuman

1. Cahaya memiliki sifat-sifat khusus. Cahaya dapat merambat lurus, dipantulkan, dibiaskan, dan merupakan gelombang elektromagnetik.
2. Cahaya dapat dipantulkan pada cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.
3. Cahaya dapat dibiaskan pada lensa cekung dan lensa cembung.
4. Pembentukan bayangan pada cermin dan lensa menggunakan sinar-sinar istimewa.
5. Pembentukan bayangan pada mata manusia merupakan bentuk pemanfaatan alat optik dalam kehidupan sehari-hari
6. Jenis alat optik dalam kehidupan sehari-hari adalah kamera, lup, mikroskop, teropong, dan teleskop.
7. Bagian mata yang banyak berperan pada proses pembentukan bayangan benda adalah kornea, iris, lensa, dan retina.
8. Gangguan pada lensa mata dapat menyebabkan seseorang menderita miopi, hipermetropi, buta warna, presbiopi, dan astigmatisma.
9. Mata serangga disebut juga mata majemuk atau mata faset yang terdiri dari beberapa omatidia. Omatidia berfungsi sebagai reseptor penglihatan yang terpisah. Gabungan seluruh respon dari omatidia merupakan bayangan mosaik.

Share this post