OPTIKA

OPTIKA
1.Pendahuluan
Optika adalah salah satu cabang ilmu fisika yang mempelajari cahaya beserta alat-alat yang berkaitan dengan cahaya.Optika dibedakan menjadi dua macam yaitu optika Geometri dan optika Fisis.
Modul ini disajikan untuk kepentingan kelas X sehingga uraian pembelajaran terfokus pada optika geometri dengan penekanan pada alat-alat optik.Modul ini akan mudah difahami apabila dipelajari melalui pemahaman konsep dan melakukan eksperimen.Untuk kepentingan itu dalam modul ini selain disajikan konsep juga akan disajikan pula petunjuk eksperimen.
2.Standar kompetensi
Menerapkan prinsip kerja alat-alat optik.
3.Kompetensi Dasar
Menganalisis alat-alat optik secara kualitatif dan kuantitatif
4.Indikator
A.Refleksi
4.1 Dapat mendiskripsikan cara pembentukan bayangan oleh cermin datar
4.2 mampu melakukan percobaan yang berkaitan engan pembentukan bayangan pada cermin datar.
4.3 Dapat menyebutkan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar
4.4 Dapat menyebutkan sifat-sifat cermin cekung dan cembung
4.5 Mampu melakukan percobaan yang berkaitan dengan pembentukan bayangan oleh cermin cekung dan cembung
4.6 Dapat mediskripsiakan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung/cembung
B.Refraksi
4.1 Dapat diskripsikan apa yang dimaksud dengan pembiasan cahaya
4.2 mampu melakukan percobaan dalam rangka menentukan indeks bias kaca
4.3 Dapat mendiskripsikan sifat-sifat lensa cembung dan cekung
4.4 Mampu melakukan percobaan pembentukan bayangan yang akibat pembiasan lensa

4.5 dapat menyebutkan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung
4.6 dapat menyebutkan sifat –sifat pembiasan pada prisma
4.7 Mampu melukiskan jalan sinar bias pada prisma
4.8 Dapat menghitung sudut deviasi minimum dari sinar bias pada prisma
C.Kaca Pembesar (lup)
4.1 Dapat mendiskripsikan pembentukan bayangan oleh lup
4.2 Dapat menghitung nilai perbesaran bayangan oleh lup
D.Mikroskop
4.1 Dapat menyebutkan cara kerja mikroskop
4.2 Mampu menghitung perbesaran bayangan yang dibentuk oleh Mikroskop
4.2 Dapat menentukan ukuran mikroskop (panjang mikroskop )
E.Teropong
4.1 Mampu mendiskripsikan cara kerja teropong
4.2 Dapat membuat model teropong dan menggunakanya
F.Mata
4.1 Mampu menyebutkan komponen komponen mata.
4.2 Dapat menyebutkan kegunaan setiap komponen mata

5.Uraian materi
5.1Pemantulan (Refleksi)
* Pemantulan pada cermin datar
Cermin datar merupakan benda transparan pada salah satu bidang yang mempunyai permuakaan rata dan datar.
Oleh sebab itu punya kemampuan memantulkan setiap cahaya yang datang (perhatikan gambar )

CERMIN

Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah
1.semu (maya)
2.Sama besar
3.tegak ( sesuai dengan bendanya)
*Pemantulan pada cermin sferis
Sferis artinya lengkung,cermin sferis ada dua macam yaitu Cermin cekung dan cembung
*Pemantulan pada cermin cekung ( lihat gambar)

CEKUNG

CERMIN CEKUNG BERSIFAT MENGUMPULKAN CAHAYA ( KONVERGEN)
*Pemantulan pada cermin cembung( lihat gambar )

CEMBUNG

CARA MENGGAMBAR BAYANGAN

CEKUNG1

CEKUNG2

5.2 Pembiasan (Refraksi)
Salah satu sifat cahaya adalah pada saat menembus medium lain akan mengalami pembelokan arah ,sifat ini dikenal dengan istilah Pembiasan ( refraksi).Perhatikan gambar berikut!

BIAS

Pembiasan pada kaca plan paralel
Seperti halnya berkas sinar yang masukan kedalam air , sinar melewati kaca tebalpun mengalami pembiasan.Perhatikan gambar berikut !

BIAS1

Pembiasan sinar yang melewati kaca terjadi pada dua bidang yaitu I dan bidang II.Pada bidang I sinar dibiaskan mendekat normal,sedangkan pada bidangII sinar dibiaskan menjauhi normal sehingga terjadi deviasi arah jalan sinar (sudut penyipangan sinar ini disebut sudut deviasi
2.Pembiasan pada lensa
2.1 lensa positif ( konvergen )
Lensa ini dibentuk oleh dua bidang sferis yang cembung (perhatikan gambar)

BIAS2

Proses jalan sinar pada lensa

BIAS3

Pembentukan bayangan pada lensa cembung.
Bayangan dibentuk dari perpotongan dua sinar bias

BIAS4

2.2 Lensa Negatif (divergen)

BIAS5

3.Pembentukan bayangan
Pada prisma

PRISMA

Mata

MATA

Bagian depan mata memiliki lengkung yang lebih tajam dan dilapisi selaput yang dinamakan kornea.Dibelakang kornea terdapat cairan yang berfungsi sebagai pembias berkas cahaya yang masuk,dibelakangnya lagi terdapat lensa,mata.Lensa mata ini berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan didepannya.Didepan lensa mata terdapat selaput berbentuk celah lingkar yang disebut iris dan berfungsi sebagai pemberi warna .
Celah lengkungan yang dibentuk oleh iris disebut pupil yang berfungsi untuk mengatur ketanjaman cahaya yang mengenai mata.Sebagai layar dari hasil pembiasan oleh lensa dinamakan retina.
Cacat mata

Jika bayangan yang dibentuk oleh lensa jatuh didepan retina maka tidak dapat direspon oleh syaraf mata hingga orang tersebut tidak mampu melihatnya,begitu juga jika bayangan jatuh pada jarak dibelakang retina maka benda yang dilihat tidak mampu direspon.
Setiap orang mempunyai batas pengelihatan minimum dan maksimum.Titik dekat dikenal sebagai punctum proximum dan titik jauh disebut punctum remotum.Untuk mata normal Ppnya 25 cm dan Pr nya tak terbatas.
Rabun jauh ( miopi)
Penderita miopi tidak dapat benda pada jarak jauh dan titik dekat kurang dari 25 cm,hal ini disebabkan karena lensa mata tidak dapat pipih sehingga bayangan benda jatuh didepan retina.
Rabun dekat (hipermetropi)
Penderita rabun dekat atau terang jauh ini mempunyai titk dekat lebih dari jarak 25 cm.Penderita rabun dekat dapat melihat benda-benda jauh tetpai tidak dapat melihat benda dekat.Hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat dicembungkan hingga bayangan banda jatuh dibelakang retina.Cacat mata ini dapat di atsi dengan memakai kaca nata cembung ( positif)
Mata tua (presbiopi)
Cacat mata ini sebabkan oleh daya akomodasi berkurang karena usia,letak titik dekat maupun jauh bergeser,titik dekat menajuh dan titik jauh mendekat.Oleh sebab itu penderita cacat mata ini perlu ditolong dengan kaca mata bifokal.
Astigmatisma
Cacat mata ini disebabkan oleh bentuk kornea mata yang tidak sferis.Penderita cacat mata ini dapat diatasi dengan penggunaan lensa selinderis.
LUP (KACA PEMBESAR )
Lup dikenal sebagai kaca pembesar artinya dapat digunkan untuk melihat benda yang ukurannya mikro (perhatikan gambar berikut )

LUP

Nilai perbesaran bayangan dapat ditentukan dengan persamaan
ϒ = Sn/f +1 Sn = jarak pandang minimum mata normal, f = jarak fokus lup
Mikroskop
Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda berukuran mikro. Pada dasarnya mikroskop terdiri dari dua lensa positif,lensa yang dekat dengan obyek yang diamati disebut Obyektif sedang lensa yang dekat mata disebut Okuler

MIC

Perbesaran bayangan dari mikroskpo merupakan hasil kasil perbesaran obyektif dengan
Okuler ϒ = sob’/sob X sok’/fok, panjang mikroskop d = sob’ + fok

Teleskop
Pada dasarnya teleskop merupakan alat optik yang dapat digunakan untuk mengamati benda jarak jauh agar nampak dekat

TELE

Perbesaran bayangan oleh teleskop adalah
ϒ = – fob/fok
Panjang teleskop adalah d = fob+fok

TUGAS TUGAS EKSPERIMENT

Tugas eksperimen1.
Judul : Pemantulan pada cermin datar
Tujuan : Mempelajari peristiwa pembentukan bayangan pada cermin datar.
Alat : 1. Cermin datar
2. Jarum pentul
3. Kertas karton (kardus )
4. kertas putih
Cara kerja :
1.Susunlah alat seperti gambar

E1

2.Letakan cermin datar di atas kertas putih yang berlandasakan kardus
3.Tancapkan tidak jarum pentul didepan cermin
4.Tancapkan pula tiga jarum pentul dibelakang cermin dengan cara lurus dengan jarum-jarum yang ada didepan cermin.
5.Buatlah garis batas bidang cermin dengan pensil,kemudian angkatlah cermin pindah tempatnya.
6.Cabutlah keenam jarum pentul tersebut,kemudian buatlah garis yang menghubungkan titik bekas tancapan jarum pentul tersebut berikan tanda anak panah garis tersebut sesuai dengan anggapan sinar datang dan sinar pantul.
Analisa
Berdasarkan perolehan gambar yang dibentuk dari percobaan jawablah pertanyaan berikut:
1.Bagaimanakah besarnya sudut datang dan sudut pantul
2.Bagaimanakah sifat-sifat bayangan yang bentuk oleh cermin datar

Tugas eksperiman 2
Judul : Pemantulan pada cermin cekung
Tujuan :1. Mengamati pembentukan bayangan pada cermin cekung
2. Menentukan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung
Alat/bahan : 1. Statif cermin , 2.cermin cekung , 3.penggaris, 4. Lilin , 5.korek api,6.layar(kertas putih )
Cara kerja :
1. Susunlah alat seperti gambar berikut

E2

2.Nyalakan lilin kemudian letakan didepan dengan jarak 15 cm.
3.Amati bayangan nyala lilin yang berada didepan cermin dengan menangkap memakai kertas putih,pilih bayangan paling tajam ukurlah jaraknya.
4.Aturlah jarak nyala lilin hingga 20 cm , 25 cm ,30 cm ,dengan cara yang sama ukurlah jarak bayangannya
5.Hasil pengukuran masukna dalam tabel berikut

E3

Analisa dan kesimpulan
Berdasarkan data tersebut tentukan
1.Jarak fokus cermin dengan menggunakan rumus 1/f =1/s+1/s’
2.Bagaimanakah sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung.

Tugas eksperimen 3.
Judul : Pembiasan
Tujuan :
1. Mempelajari pembiasan pada kaca plan paralel
2. Menentukan deviasi sinar bias
3. Menentukan indeks bias kaca
Alat dan bahan :
1. Kaca plan paralel
2. Kertas karton ( kardus)
3. Jarum pentul
4. Busur drajat
5. Mistar garis
Cara kerja .
1. Susunlah alat seperti gambar berikut

E4

2. Kaca berdada diatas kertas karton buatlah garis yang membatasi kaca dengan menggunakan pensil.
3. Tancapkan jarum pentul 1 dan 2 didepan kaca (jangan tegal lurus bidang kaca)
4. Kemudian intiplah bayangan dua jarum tersebut dari bidang yang berhadapan
5. Tancapkan jarum 3 dan 4 dibuat lurus dengan bayangan jarum ada dalam kaca
6. Setelah itu angkatlah kaca dan cabutlah empat jarum pentul tersebut hingga terbentuk gambar seperti berikut ini

E5

7. Tarik garis yang menghubungkan bekas tancapan jarum 1 dan 2 hingga memotong garis batas kaca,dengan cara yang sama buatlah garis dari titik 4 dan 3 hingga memotong garis kaca yang bersebelahan
8. Tariklah garis penghubung dari titik perpotongan pada bidang satu dan dua dan buatlah garis normal pada titik perpotonan tersebut hingga terlukis gambar seperti berikut

E6

Ulangi kegiatan tersebut untuk sudut i.1 30o,45odan 60o,kemudian ukurlah sudut-sudut i.1 ,i.2 ,r.1 ,r.2 hasilnya masukan kedalam tabel berikut

E7

Analisa dan Kesimpulan
1. Berdasarkan data bagaimana perandingan sudut i.1 dengan r.2 dan r.1 dengan i.2
2. Hitunglah indeks bias kaca dengan menggunakan hukum snellius

Tugas eksperimen 4
Judul : Pembiasan pada prisma
Tujuan :
1.Mempelajari peristiwa pembiasan pada prisma
2.Melukis jalannya sinar pada prisma
3.Menentukan sudut deviasi minimum
Alat dan bahan :
1.PRISMA
2.Jarum Pentul
3.Kertas karton

4.Busus drajat
5. Mistar garis
Cara kerja
1. Susunlah alat seperti gambar

E8

2. Tancapkan jarum pentul 1 dan 2 dihadapan sisi lurus dari prisma,kemudian intip bayangan dua jarum tersebut dari bidang sisi miring prisma.
3. Tancapkan jarum pentul 3 dan 4 yang lurus dengan bayangan jarum 1 dan 2 pada prisma
4. Buatlah garis pada setiap bidang prisma , kemudian angkatlah pris dan cabutlah semua jarum pentul
5. Titik dari jarum 1 dan 2 hubungkan dengan membuat garis lurus hingga memotong bidang prisma ,begitu juga untuk titik bekas jarum pentul 3 dan 4,hingga terjadi lukisan seperti berikut

E9

6. Ulangi kegiatan sama untuk sudut i.1 60o,45odan 30o,kemudian ukurlah sudut-sudut i.1,r.1, i.2,r.2,β danδ

E10

Analisa dan Kesimpulan
1.Menurut data bagaimanakah arah sinar datang dengan arah sinar bias
2.Jika besarnya i.1 = r.2 bagaimanakah nilai dari δ

 

 

Tentang bopong

saya penggemar budaya jawa saya guru SMA saya senang menulis
Pos ini dipublikasikan di Uncategorized. Tandai permalink.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s