Halaman
CAHAYA
Bab
XXIII
Kata Kunci
q
Pemantulan Cahaya
q
Perambatan Cahaya
q
Lensa Cekung
q
Cermin Datar
q
Pembiasan Cahaya
q
Lensa Cembung
q
Cermin Cekung
q
Cermin Cembung
Peta Konsep
Pembiasan
cahaya
Pemantulan
cahaya
Perambatan
cahaya
Tegak
lurus
Pemantulan
baur
aplikasi
arah
akibat
terdiri
atas
terjadi
pada
terjadi
pada
mengalami
Cahaya
peristiwa
Pemantulan
teratur
Cermin
cembung
Cermin
- periskop
- reflektor
lampu
- parabola
- kaca spion
- kamera
- mikroskop
Lensa
cembung
Lensa
cekung
- fatamorgana
- benda terlihat
patah
- sungai terlihat
dangkal
Ada bayangan
Untuk mengukur
Cermin
cekung
Tujuan Pembelajaran
Kamu dapat menyelidiki sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan berbagai bentuk
cermin dan lensa.
310
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Kita tidak dapat dipisahkan dengan
cahaya. Bayangkan bila suatu tempat
tidak ada cahaya! Tentu tempat tersebut
akan gelap gulita sehingga benda apa
pun yang terletak di tempat itu tidak
akan terlihat, bahkan tangan yang ada
di depan mata kita pun tidak akan terli-
hat.
Apakah cahaya itu? Pada hakikat-
nya, cahaya tidak dapat kita tangkap
dan kita amati wujudnya seperti benda-
benda yang lain. Cahaya adalah gelom-
bang elektromagnetik, yaitu gelombang
yang merambat tanpa medium (zat
perantara). Oleh karena itu, cahaya da-
pat merambat di dalam ruang hampa
udara (vakum).
A. Perambatan Cahaya
Benda yang dapat memancarkan cahaya disebut sumber cahaya seperti
matahari, nyala lilin, dan lampu pijar. Benda yang tidak dapat memancarkan cahaya
sendiri disebut benda gelap, seperti planet, bulan, dan batu. Pernahkah kamu
menggunakan suatu sumber cahaya? Bagaimanakah bentuk lintasan cahaya dari
sumber cahaya tersebut? Untuk mengetahuinya kamu dapat mengamati seberkas
cahaya matahari yang melewati celah di rumahmu atau yang melewati genting kaca.
Kamu juga dapat mengamati berkas sinar matahari yang melalui pepohonan di
pagi atau sore hari yang cerah.
Apa yang terjadi jika cahaya terhalang oleh suatu benda? Jika benda yang
menghalangi cahaya adalah benda seperti kaca atau plastik yang bening, maka
sebagian besar cahaya akan diteruskan. Namun, jika benda yang menghalangi
cahaya adalah benda-benda yang tidak tembus cahaya, seperti kayu, bola, manusia,
maka cahaya akan tertahan, sehingga di belakang benda tersebut akan terbentuk
bayang-bayang benda. Bayang-bayang seperti ini dapat kamu amati pada pertun-
jukan teater wayang atau wayang kulit.
B. Pemantulan Cahaya
Coba amati meja, kursi, papan tulis, atau gambar yang tertempel di dinding
kelasmu! Kebanyakan benda-benda tersebut tidak terkena sinar matahari secara
langsung, tetapi kamu tetap bisa melihatnya. Hal ini dikarenakan cahaya mempunyai
sifat dapat dipantulkan. Pantulan cahaya tersebut mengenai benda-benda di dalam
ruang kelasmu sehingga dapat masuk ke matamu. Willebrod Snellius, ilmuwan dari
Gambar 23.1
Lukisan di atas benar-benar
terjadi. Cahaya bisa berbelok tanpa harus
melewati dua zat berbeda. Udara dingin dan
udara panas dapat berperilaku seperti dua zat
yang berbeda. Coba sebutkan sesuatu yang luar
biasa dari gambar tersebut!
Sumber:
Jendela Iptek.
n
Cahaya
311
Kegiatan
Belanda, menyatakan hukum pemantulan cahaya sebagai berikut
sinar datang,
sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar; Sudut datang besarnya
sama dengan sudut pantul
.
Ditinjau dari arah sinar pantulnya, pemantulan cahaya dapat dibedakan menjadi
dua macam, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur.
a. Pemantulan teratur adalah pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan
yang rata dimana berkas sinar (cahaya) pantulnya mempunyai arah yang teratur
(sama). Contohnya, pemantulan cahaya pada cermin.
b. Pemantulan baur (difusi) adalah pemantulan cahaya yang terjadi pada per-
mukaan yang tidak rata, dimana berkas sinar (cahaya) pantulnya mempunyai
arah yang tidak teratur (baur). Contohnya, pemantulan cahaya pada tembok,
kayu, dan tanah.
1. Cermin Datar
Cermin datar terbuat dari kaca yang salah satu per-
mukaannya dilapisi emulgram perak, sehingga tidak
tembus cahaya dan dapat memantulkan hampir semua
cahaya yang mengenainya. Cermin datar adalah cermin
yang permukaannya berupa bidang datar.
Bagaimana proses pembentukan bayangan pada
cermin datar? Untuk memahaminya, lakukanlah ke-
giatan berikut ini!
Bayangan pada Cermin Datar
A. Tujuan
Kamu dapat mengetahui pembentukan bayangan pada cermin datar.
B. Alat dan Bahan
Cermin datar, kertas, pensil, mistar, dan lima buah jarum pentul.
C. Langkah Kerja
1. Buatlah sebuah garis lurus pada kertas dengan menggunakan mistar!
2. Letakkan cemin di atas garis tersebut!
3. Tancapkan jarum pentul di titik P dan Q sembarang di depan cermin
(seperti Gambar 7.9)!
(a) Pemantulan teratur
(b) Pemantulan baur
Gambar 23.2
Macam-macam pemantulan.
Gambar 23.3
Salah
satu manfaat cermin
datar.
Sumber:
Foto Haryana.
312
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Contoh
Keterangan:
n
: jumlah bayangan yang terjadi
α
: sudut antara dua cermin datar
4. Tutuplah salah satu mata-
mu, lalu perhatikan bayang-
an jarum P, yaitu P' melalui
Q, kemudian tancapkan
jarum pentul di dekat cer-
min di titik R, hingga P', Q,
dan R terletak pada satu ga-
ris lurus!
5. Tancapkan jarum pentul di titik S di depan cermin, lalu dengan
menutup satu mata, perhatikan bayangan jarum P, yaitu P' melalui
S, kemudian tancapkan jarum pentul di dekat cermin dititik T hingga
P', S, dan T terletak pada satu garis lurus!
6. Ambillah cermin datar, kemudian buatlah garis yang
menghubungkan titik S dan T, demikian juga Q dan R!
7. Perpanjanglah garis ST dan juga QR hingga berpotongan di titik P'!
8. Hubungkan titik P dan P' hingga memotong garis lurus tempat cermin
datar, kemudian ukurlah jarak P ke garis tempat cermin datar dan
jarak P' ke garis tempat cermin! Samakah jaraknya?
9. Apa kesimpulanmu?
Hubungan antara jumlah bayangan yang terjadi (
n
) dan sudut yang diben-
tuk antara dua cermin datar (
α
) dapat dituliskan sebagai berikut.
360°
n=
1
-
á
Sebuah benda diletakkan di antara dua cermin datar yang dipasang
berhadapan dan membentuk sudut 45°. Hitunglah jumlah bayangan yang
terbentuk!
Diketahui :
α
= 45°
Ditanyakan :
n
= ...?
Jawab :
360
-1
°
n=
á
=
360°
-1
45°
= 8 1
= 7 bayangan
Garis lurus
Cermin datar
Q
P
S
R
T
P
Pembentukan bayangan pada cermin datar
n
Cahaya
313
Tokoh
Leonardo Da Vinci
Leonardo Da Vinci adalah seniman dan perekayasa
besar dari Italia. Selain melukis
Monalisa
dan
Makan
Malam Terakhir
. Pada usia 15 tahun ia belajar melukis
hampir setiap cabang ilmu pengetahuan, termasuk kajian
cahaya.
Gambar sketsa di bawah ini berada di dalam salah
satu dari banyak buku catatannya (7.000 halaman).
Sketsa ini memperlihatkan cahaya yang sedang memancar melebar dari
sepasang lilin dan menjatuhkan bayang-bayang pada kedua sisi suatu benda.
Di bawah gambar sketsa tersebut terdapat beberapa catatan Leonardo yang
ditulis terbalik dari kiri ke kanan seperti bayangan cermin, yang memang
sering dilakukannya. Ia menerapkan te-
muan-temuannya sebagai ilmuwan pa-
da karya-karyanya sebagai seniman.
Pada usia 54 tahun, ia bekerja pada raja
Prancis, Louis XII. Di sinilah ia melukis
Monalisa
, salah satu karya terbaik se-
panjang masa.
2. Cermin Cekung
Cermin cekung
adalah cermin lengkung yang bagian dalamnya dapat
memantulkan cahaya. Misalnya, bagian dalam sendok dan reflektor lampu sen-
ter. Cermin cekung disebut juga
cermin positif
atau
cermin
konvergen
, karena
sifat cermin cekung yang mengumpulkan atau memusatkan sinar yang jatuh
padanya. Jika sinar-sinar sejajar mengenai sebuah cermin cekung, maka pan-
tulan sinar tersebut akan berpotongan pada sebuah titik yang disebut titik fokus
atau titik api utama.
Untuk melukis bayangan yang dibentuk cermin cekung, digunakan sinar-
sinar istimewa. Ada tiga sinar istimewa pada cermin cekung, yaitu sebagai berikut.
a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus
(
F
).
b. Sinar datang melalui titik fokus (
F
) dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin (
P
) dipantulkan lewat
pusat kelengkungan itu juga.
Sumber:
Jendela Iptek.
Sumber:
Jendela Iptek.
314
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Contoh
Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, jari-jari cermin, fokus
cermin, dan perbesaran benda pada cermin cekung adalah sebagai berikut:
1
f= R
2
dan
111
=+
fss'
dan
h' s'
M= =
hs
Keterangan:
s
: jarak benda
h
: tinggi benda
s
' : jarak bayangan
h
' : tinggi bayangan
f
: jarak fokus cermin
M
:perbesaran bayangan
R
:
jari-jari cermin
Benda setinggi 6 cm berada di depan cermin cekung yang berjari-jari 30
cm. Bila jarak benda ke cermin 20 cm, maka tentukanlah jarak bayangan,
perbesaran bayangan, dan tinggi bayangan!
Diketahui :
h
= 6 cm
s
= 20 cm
R
= 30 cm
f
=
1
2
R =
15 cm
Ditanyakan : a.
s
' = ... ? c.
h
' = ...?
b.
M
= ...?
Jawab :
a.
1
f
=
11
+
ss'
1
15
=
11
+
20 s'
⇒
1
s'
=
11
-
15 20
=
43
-
60 60
=
1
60
s
'= 60 cm
Jadi, bayangan benda berada di depan cermin dengan jarak 60 cm.
b.
M
=
s'
s
=
60
20
= 3 ×
Jadi, perbesaran bayangan benda adalah 3x dari benda aslinya.
Gambar 23.4
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung.
Sinar pantul
Sinar datang
SU
PF
(c)
O
Sinar datang
Sinar pantul
SU
PF
(a)
O
Sinar
datang
Sinar pantul
SU
PF
(b)
O
n
Cahaya
315
c.
M
=
h'
h
3=
h'
6
⇒
h'
= 3 × 6 = 18 cm
Jadi, tinggi bayangan benda adalah 18 cm.
3. Cermin Cembung
Cermin cembung adalah cermin lengkung
yang bagian luarnya dapat memantulkan cahaya.
Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya
(
divergen
). Cermin cembung disebut cermin nega-
tif (-) karena titik fokus cermin berada di belakang
cermin yang merupakan titik potong perpanjang-
an sinar-sinar pantul dari berkas sinar datang yang
sejajar. Oleh sebab itu, jarak fokus cermin cembung
diberi nilai negatif (-). Gejala cermin cembung bisa
kita temui pada spion kendaraan, teko yang
mengkilap, dan pelukis anamorfik (pelukis yang melihat ke cermin cembung,
bukan ke kertas pada saat melukis).
Untuk melukiskan bayangan pada cermin cembung digunakan sinar-sinar
istimewa. Ada tiga sinar istimewa pada cermin cembung, yaitu sebagai berikut.
a. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
b. Sinar datang yang menuju titik fokus (
F
) dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang yang menuju ke titik pusat kelengkungan (
P
) dipantulkan
kembali seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.
Bayangan yang dibentuk cermin cembung selalu bersifat maya, tegak, dan
diperkecil. Hubungan antara jarak benda (
s
), jarak bayangan (
s'
), dan jarak
fokus (
f
) dapat dinyatakan dengan rumus:
111
=+
fss'
atau
211
=+
Rss'
dan
s'
M=
s
=
h'
h
P
F
Gambar 23.5
Penyebaran
cahaya pada cermin cembung.
(b)
Gambar 23.6
Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung.
P
F
O
(a)
P
F
O
(c)
P
F
O
316
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Soal Kompetensi
Contoh
Benda setinggi 10 cm, berada di depan cermin cembung yang memiliki jari-
jari 80 cm. Bila jarak benda 60 cm, maka tentukan letak bayangan,
perbesaran bayangan, dan tinggi bayangan!
Diketahui :
h
= 10 cm
R
= 80 cm
s
= 60 cm
f
=
-R -80
=
22
= -40 cm
Ditanyakan : a.
s'
= ...?
b.
M
= ...?
c.
h
' = ...?
Jawab :
a.
1
f
=
11
+
ss'
1
-
40
=
11
+
60 s'
⇒
1
s'
=
11
--
40 60
=
32
--
120 60
=
5
-
120
s
'=
120
-
5
= -24 cm
Jadi, bayangan benda berada di belakang cermin pada jarak 24 cm.
b.
M
=
s'
s
=
-24
60
= 0,4 ×
Jadi, benda mengalami perbesaran 0,4 × (bayangan benda lebih kecil).
c.
M
=
h'
h
⇒
h
' =
M
×
h
= 0,4 × 10 = 4 cm
Jadi, tinggi bayangan adalah 4 cm.
1. Mengapa di bawah pohon yang rindang pada siang hari tidak terlihat gelap?
2. Mengapa permata dibuat dengan membentuk sudut siku-siku?
3. Buatlah sebuah tulisan lalu bacalah dengan melihat bayangannya di
cermin!
4. Apa perbedaan cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung?
n
Cahaya
317
C. Pembiasan Cahaya
Apabila kita melihat kolam yang airnya jernih, dasar kolam terlihat lebih dangkal
dari sebenarnya. Perhatikan orang yang berdiri di dalam kolam! Pasti orang tersebut
kelihatan lebih pendek dari sebenarnya. Begitu juga apabila kita melihat ikan di
dalam kolam, ikan tersebut terlihat lebih dekat ke permukaan. Mengapa bisa terjadi
demikian?
Cahaya merupakan salah satu bentuk gelombang. Oleh karena itu, peristiwa
yang dialami gelombang juga dialami oleh cahaya. Ketika gelombang melalui dua
medium yang berbeda, akan mengalami peristiwa pembiasan (
refraksi
). Pembiasan
ini juga dialami oleh cahaya. Peristiwa tersebut di atas, merupakan gejala pembiasan
cahaya. Perbandingan proyeksi sinar datang dan sinar bias yang mempunyai nilai
tetap disebut dengan indeks (
n
). Hal ini sesuai dengan Hukum Pembiasan Cahaya
yang ditemukan oleh Willebord Snellius, yaitu sebagai berikut.
air
'
'
OA
n
OB
=
Keterangan:
n
air
= indeks bias air
OA
'= panjang proyeksi sinar datang
OB
'= panjang proyeksi sinar bias
i
= sudut datang
r
= sudut bias
Sinar datang dari udara yang masuk ke dalam
air akan dibelokkan mendekati garis normal dan
sebaliknya apabila sinar datang dari air ke udara,
akan dibelokkan menjauhi garis normal.
Sudut
datang
(
i
) adalah sudut yang dibentuk oleh sinar
datang dengan garis normal.
Sudut bias
(
r
) adalah
sudut yang dibentuk oleh sinar bias dengan garis
normal. Pembiasan cahaya adalah peristiwa pem-
belokan arah rambat cahaya pada bidang batas
antara dua medium yang berbeda kerapatannya.
(a) Ikan terlihat lebih dekat ke permukaan
(b) Batang pensil terlihat
patah di dalam air
Gambar 23.7
Contoh peristiwa-peristiwa pada pembiasan.
Batas
permukaan
air
N
O
A
B
B
Air
A
i
r
Gambar 23.8
Pembiasan pada dua
bidang batas.
318
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Contoh
Pembiasan cahaya terjadi karena cahaya melewati dua medium yang berbeda
sehingga cepat rambat cahaya juga berbeda. Sebagai contoh, cepat rambat cahaya
di udara berbeda dengan cepat rambat cahaya di air. Dengan demikian, indeks
bias suatu zat dapat dinyatakan sebagai perbandingan cepat rambat cahaya di
udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu zat. Perbandingan tersebut dapat
dituliskan sebagai berikut.
zat
n
c
n
c
=
Ingat bahwa
V
=
n
f
λ
×
⇔
c
=
f
λ
×
, maka
c
n
=
n
f
λ
×
sehingga
zat
n
n
f
n
f
λλ
λλ
×
==
×
Keterangan:
n
zat
= indeks bias suatu zat
c
= cepat rambat cahaya di udara 3 × 10
8
m/s
c
n
= cepat rambat cahaya pada suatu zat (m/s)
λ
= panjang gelombang cahaya di udara
n
λ
= panjang gelombang cahaya pada suatu zat
f
= frekuensi cahaya
Cahaya merambat dari udara ke air. Bila cepat rambat cahaya di udara
adalah 3 ×10
8
m/s dan indeks bias air 4/3, maka tentukanlah cepat rambat
cahaya di air!
Diketahui :
c
= 3 × 10
8
m/s
n
air
= 4/3
Ditanyakan :
c
air
=...?
Jawab :
n
air
=
air
c
c
⇒
c
air
=
air
c
n
=
8
310m/s
4/3
×
= 2,25 × 10
8
m/s
Jadi , cepat rambat cahaya di dalam air adalah 2,25 × 10
8
m/s
n
Cahaya
319
Contoh
Ada beberapa benda yang dapat menyebabkan terjadinya pembiasan. Benda-
benda tersebut, antara lain, lensa cembung dan lensa cekung.
1. Lensa Cembung
Lensa
adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau
satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
Lensa cembung
adalah lensa yang
bagian tengahnya tebal sedangkan bagian tepinya tipis. Lensa cembung disebut
juga
lensa positif
dan dibedakan menjadi tiga, yaitu
bikonveks,
plankonveks
,
dan
konkaf konveks
.
Untuk melukiskan bayangan pada lensa cembung digunakan sinar-sinar
istimewa sebagai berikut.
a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus.
b. Sinar datang melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang melalui titik pusat optik lensa tidak dibiaskan, tetapi akan
diteruskan.
Contoh penggunaan lensa cembung adalah pada lensa kaca mata, lensa
lup, lensa kamera, dan lensa mikroskop. Hubungan antara jarak benda (
s
),
jarak bayangan (
s
'), jarak fokus lensa (
f
), dan perbesaran bayangan sama dengan
yang ada pada cermin cembung. Kekuatan untuk memfokuskan sinar (disimbol-
kan
P
), baik untuk lensa cembung maupun lensa cekung dapat dicari dengan
persamaan berikut.
1
P=
f
Keterangan:
p
: Kekuatan lensa
f
: Jarak fokus lensa
Sebuah benda terletak 10 cm di depan lensa cembung. Bila fokus lensa 15
cm, berapa jarak bayangan ke lensa?
Diketahui :
s
= 10 cm
f
= 15 cm
Ditanyakan :
s
' = ... ?
Gambar 23.9
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung.
Sinar datang
Sinar bias
F
1
O
F
2
SU
Sinar datang
Sinar bias
F
1
O
F
2
SU
Sinar datang
Sinar bias
F
1
O
F
2
SU
320
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Jawab :
1
f
=
11
+
ss'
⇔
1
s'
=
11
-
fs
=
11
-
15 10
=
23
-
30 30
=
1
-
30
s
' = -30 cm
Tanda negatif (-) menunjukkan bayangan maya.
2. Lensa Cekung
Lensa cekung
adalah lensa yang bagian tengahnya tipis dan bagian tepinya
tebal.
Lensa cekung
disebut
lensa negatif
dan dibedakan menjadi tiga bentuk,
yaitu
lensa bikonkaf
,
plankonkaf
, dan
konveks konkaf
. Lensa cekung bersifat
menyebarkan cahaya yang datang menuju lensa (
divergen
).
Fokus lensa cekung diperoleh dari perpotongan perpanjangan sinar-sinar
bias sehingga fokus lensa cekung disebut fokus maya. Dengan demikian, arah
fokus lensa cekung diberi nilai negatif (-). Oleh karena itu, lensa cekung disebut
lensa negatif.
Untuk melukiskan bayangan juga diperlukan sinar-sinar istimewa. Ada tiga
sinar istimewa pada lensa cekung, yaitu:
a. sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus,
b. sinar datang melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama, dan
c. sinar datang melalui titik pusat optik lensa, tidak dibiaskan tetapi diteruskan.
Lensa cekung banyak digunakan untuk kaca mata serta teropong. Lensa
cekung biasanya juga dipasang di sebuah lubang kecil pada pintu sehingga
bidang penglihatan menjadi lebih besar. Dengan demikian, orang yang berada
di dalam rumah dapat mengenali siapa tamu yang datang.
P
1
F
1
O
F
2
P
2
P
1
F
1
O
F
2
P
2
P
1
F
1
O
F
2
P
2
(b)
(c)
Gambar 23.10
Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung.
(a)
n
Cahaya
321
Contoh
Soal Kompetensi
Sebuah benda setinggi 10 cm berada di depan lensa cekung sejauh 15 cm.
Bila jari-jari lensa 60 cm, maka tentukan jarak bayangan, perbesaran
bayangan, tinggi bayangan, dan kekuatan lensa!
Diketahui :
h
= 10 cm
s
= 15 cm
R
= 60 cm
⇔
f
= -30 cm = -0,3 m
Ditanyakan : a.
s
' = ... ?c.
h
' = ...?
b.
M
= ... ?d.
P
= ...?
Jawab :
a.
1
f
=
11
+
ss'
⇔
1
s'
=
11
-
fs
=
11
--
30 15
=
12
--
30 30
1
s'
=
3
-
30
⇔
s
' =
30
-
3
= -10 cm
b.
M
=
s'
s
=
-10
15
=
2
3
×
c.
M
=
h'
h
⇔
h
'=
M
×
h
=
2
×10
3
=
20
3
=
2
6
3
cm
d.
P
=
1
f
=
1
-0,3
= -5 dioptri.
1. Sebutkan benda-benda yang dibuat dengan prinsip pembiasan cahaya!
2. Apa akibatnya jika cahaya dibiaskan dari medium yang rapat ke medium
yang kurang rapat atau sebaliknya?
322
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
In Tips
Cahaya Laser
Pada umumnya cahaya yang kita lihat adalah campuran dari berbagai
panjang gelombang atau warna yang berbeda-beda. Namun, cahaya laser
berbeda. Laser kependekan dari kata
light amplification by stimulated
emmision of radiation
hanya mengandung satu panjang gelombang yang
koheren. Cahaya ini dapat merusak benda-benda pada jarak dekat.
Percayakah kamu, cahaya laser dapat digunakan sebagai alat potong?
Cahaya laser dapat diarahkan ke suatu permukaan untuk menghasilkan
panas yang intensif di daerah yang sangat kecil. Panas ini dapat melubangi
berbagai jenis bahan, seperti kain untuk pakaian sampai pelat baja yang
dipakai untuk merakit mobil. Panas laser juga dapat digunakan untuk
menyambung dua potong logam menjadi satu dengan cara mencairkannya.
Satu keuntungan alat potong ini adalah cahaya tidak akan tumpul seperti
alat pemotong biasa, yang harus selalu diasah atau diganti.
Berdasarkan prinsip cahaya yang dipancar-
kan lurus, para insinyur menggunakannya dalam
proyek-proyek teknik, seperti pembuatan terowong-
an bawah laut yang menghubungkan Inggris-
Perancis. Cahaya laser digunakan untuk memasti-
kan bahwa pekerjaan tersebut mengikuti jalur yang
benar. Cahaya laser juga dapat digunakan untuk
mengukur jarak-jarak yang sangat kecil. Ternyata
fisika begitu banyak manfaatnya bagi kehidupan
manusia. Mulailah bersenang-senang dengan fisi-
ka. Selamat mencoba!
Arah terowongan yang lurus di-
peroleh dengan mengikuti arah
cahaya laser yang ditembakkan.
Sumber:
Jendela Iptek.
Ilmuwan Kecil
Bagilah kelasmu menjadi beberapa kelompok. Tiapa kelompok dapat terdiri
atas 3 sampai 6 anak. Kerjakan kegiatan berikut secara bersama kelompok-
mu di rumah!
A. Tujuan
Kamu dapat menceritakan dalam bentuk tulisan peristiwa pembiasan
dengan terlebih dahulu melakukan eksperimen.
n
Cahaya
323
Rangkuman
1. Cahaya merambat ke segala arah dengan lintasan lurus.
2. Pemantulan cahaya ada dua macam, yaitu pamantulan baur dan teratur.
3. Cermin adalah benda yang dapat memantulkan hampir seluruh cahaya
yang mengenainya.
4. Cermin datar membentuk bayangan yang bersifat maya, tegak, dan sama
besar dengan bendanya.
6. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen).
7. Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya (divergen).
8. Bayangan yang dibentuk cermin cembung bersifat maya, tegak, dan di-
perkecil.
9. Pembiasan cahaya (refraksi) adalah peristiwa pembelokan arah rambat
cahaya karena melewati dua bidang batas yang berbeda kerapatannya.
10. Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung
atau sebuah bidang lengkung dan sebuah bidang datar.
B. Alat dan Bahan
Lilin, kotak dengan salah satu sisinya terbuka, kaca beserta penumpu-
nya, dan korek api.
C. Langkah Kerja
1. Susunlah alat-alat tersebut seperti
gambar di samping!
2. Nyalakan lilin, kemudian amati dari
atas kotak!
3. Apa yang kamu lihat?
4. Buatlah laporan dari hasil percoba-
an tersebut dan sertakan analisismu!
324
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
A.Pilihlah jawaban yang benar dengan menuliskan huruf a, b, c, atau d
di buku tugasmu!
1. Lukisan bayangan pada cermin datar yang benar adalah ....
a.
b.
c.
d.
2. Sebuah benda terletak di antara dua cermin datar yang membentuk sudut
30°. Jumlah bayangan bend atersebut adalah ....
a. 12 buah
b. 11 buah
c. 10 buah
d. 9 buah
3. Sebuah benda berada di depan cermin cekung sejauh 10 cm. Bila jari-jari
cermin 30 cm, maka sifat bayangannya adalah ....
a. nyata, diperkecil, dan terbalik
b. nyata, diperbesar, dan terbalik
c. maya, diperkecil, dan tegak
d. nyata, diperbesar, dan tegak
4. Sebuah benda berada 15 cm di depan cermin cembung. Bila titik fokus
cermin 10 cm, maka jarak bayangannya ....
a. 6 cm di depan cermin
b. 6 cm di belakang cermin
c. 30 cm di depan cermin
d. 30 cm di belakang cermin
Pelatihan
n
Cahaya
325
5. Bayangan setinggi 2 cm dibentuk oleh cermin cembung dari sebuah benda
setinggi 10 cm. Bila jarak fokus cermin 10 cm, maka jarak benda adalah
....
a. 60 cm
b. 16 cm
c. 8 cm
d. 0,8 cm
6. Diketahui cepat rambat cahaya di udara 3 × 10
8
m/s dan cepat rambat
cahaya pada kaca 2,25 × 10
8
m/s. Indeks bias kaca tersebut adalah ....
a.
4
3
b.
5
3
c. 2
d.
7
3
7. Bayangan yang dibentuk cermin cembung bersifat ....
a. maya, tegak, dan diperbesar
b. maya, tegak, dan diperkecil
c. nyata, tegak, dan diperbesar
d. nyata, tegak, dan diperkecil
8. Lensa cembung berjari-jari 30 cm dan perbesaran bayangannya 2 kali,
maka jarak benda adalah ....
a. 40 cm
b. 35 cm
c. 22,5 cm
d. 10 cm
9. Sebuah benda terletak 30 cm di depan lensa cekung yang berjari-jari 30
cm. Jarak bayangannya adalah ....
a. -10 cm
b. 10 cm
c. -15 cm
d. 15 cm
10. Fatamorgana merupakan peristiwa yang terjadi akibat ....
a. sinar matahari tertutup awan
b. sinar matahari dibiaskan melalui titik-titik awan
c. lapisan udara panas di dekat daratan membiaskan sinar matahari
d. sinar putih diuraikan oleh titik-titik air hujan
326
Ilmu Pengetahuan Alam (Terpadu) SMP dan MTs Kelas VIII
n
Refleksi
Pelajarilah kembali materi dalam bab ini. Sekarang, buatlah sebuah ar-
tikel yang menjelaskan penerapan prinsip cahaya di dalam kehidupan sehari-
hari. Kirimkan artikelmu ke majalah atau surat kabar yang ada di kotamu.
Jika di muat, maka laporkan kepada guru dan teman-temanmu!
B.Jawablah soal-soal berikut dengan benar!
1. Bayangan yang dibentuk cermin cekung mempunyai perbesaran dua kali.
Jika jarak benda ke cermin 20 cm, maka hitunglah jarak fokus cermin!
2. Sebuah kaca spion memiliki fokus 100 cm, di depan spion terdapat benda
setinggi 1 m dan berjarak 10 m. Tentukanlah jarak dan tinggi bayangan!
3. Indeks bias suatu zat
3
n
. Bila cepat rambat cahaya di udara 3 × 10
8
m/s,
maka hitunglah cepat rambat cahaya pada zat tersebut!
4. Benda setinggi 2 cm berada di depan lensa cembung yang berjari-jari 20
cm. Bila jarak benda 15 cm, maka tentukanlah jarak, perbesaran, dan tinggi
bayangan!
5. Benda setinggi 2 cm berdiri tegak di depan lensa cekung sejauh 15 cm. Bila
jari-jari lensa 20 cm, maka tentukanlah gambar pembentukan bayangan,
jarak, perbesaran, dan tinggi bayangan!