Tugas (IPA) Cahaya dan Alat Optik

Maha Kuasa Tuhan yang telah menciptakan cahaya. Mungkin di antara kamu masih ada yang bertanya-tanya tentang cahaya, karena tidak mengetahui wujud dan tidak dapat memegang cahaya bukan? Cahaya tidak mempunyai wujud, namun cahaya ada di sekitar kamu dan dapat dirasakan keberadaannya. Cara paling mudah untuk merasakan cahaya adalah dengan menyalakan dan memadamkan lampu pada malam hari. Coba rasakan bagaimana pengaruh keberadaan cahaya terhadap proses penglihatan! Perhatikan Gambar 11.1! Dengan adanya cahaya kamu dapat melihat indahnya ciptaan Tuhan, mulai dari wajah teman-temanmu, berbagai jenis bunga dan hewan, pemandangan alam, atau lukisan yang dibuat oleh seorang seniman.

Bayangkan jika tidak ada cahaya, kita hanya akan mengalami
kegelapan selama kita hidup dan tidak dapat melihat indahnya ciptaan
Tuhan. Kita wajib bersyukur kepada Tuhan atas karunia cahaya yang
diberikan kepada kita. Mengapa cahaya dapat membantu kita melihat?
Bagaimana proses melihat dengan adanya cahaya tersebut? Agar
mengetahuinya, ayo kita pelajari materi ini dengan penuh semangat!

1. Sifat-Sifat Cahaya

Kamu perlu mengetahui dan memahami sifat-sifat cahaya agar dapat mengenali cahaya. Cahaya memiliki beberapa sifat, yaitu merambat lurus, dapat dipantulkan, dapat dibiaskan, dan merupakan gelombang elektromagnetik.

a. Cahaya Merambat Lurus

Pernahkah kamu menyalakan lilin atau lampu di tempat gelap? Jika lilin atau lampu dinyalakan akan dihasilkan cahaya yang dapat menerangi tempat yang gelap. Tahukah kamu bagaimanakah arah
rambatan cahaya tersebut? Agar mengetahuinya lakukan kegiatan berikut!

Apa yang harus kamu lakukan?

Lakukan percobaan ini di tempat gelap atau remang-remang.
Lubangi kertas pada bagian tengahnya!
Susunlah set percobaan seperti pada Gambar 11.2. Mintalah
bantuan temanmu untuk memegang kertas!
Nyalakan lampu/lilin. Amati nyala lilin tersebut dengan posisi
lubang pada kedua kertas dalam satu garis lurus dengan mata
seperti pada Gambar 11.2!
Apa yang terjadi jika kedua lubang pada kertas tersebut dan
mata tidak berada dalam satu garis lurus?

b. Cahaya dapat Dipantulkan

Apakah kamu dapat membedakan benda-benda berdasarkan warnanya? Apa yang menyebabkan demikian? Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan jika menumbuk suatu permukaan bidang. Pemantulan yang terjadi dapat berupa pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak rata, seperti aspal, tembok, dan batang kayu. Pemantulan teratur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, seperti cermin datar. Pada pemantulan baur dan pemantulan teratur, sudut pantulan cahaya besarnya selalu sama dengan sudut
datang cahaya (perhatikan Gambar 11.3).

Hal tersebut adalah sesuai dengan hukum pemantulan cahaya yang dikemukakan oleh Snellius. Snellius menambahkan konsep garis normal yang merupakan garis khayal yang tegak lurus
dengan bidang pantul. Garis normal berguna untuk mempermudah kamu menggambarkan pembentukan bayangan oleh cahaya. Snellius mengemukakan bahwa:

(1) Sinar datang garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu
bidang datar.
(2) Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul (􀂑i = 􀂑r).

c. Cahaya dapat Dibiaskan

Bagaimana cahaya dapat dibiaskan? Untuk mengetahuinya ayo
lakukan aktivitas berikut.

Cahaya akan dibiaskan ketika melalui dua medium yang memiliki kerapatan optik yang berbeda. Kecepatan cahaya akan menurun saat dari udara memasuki air atau medium yang lebih rapat. Semakin besar perubahan kecepatan cahaya saat melalui dua medium yang berbeda, akan semakin besar pula efek pembiasan yang terjadi. Namun, pembiasan tidak akan terjadi saat cahaya masuk dengan posisi tegak lurus bidang batas kedua medium.

d. Cahaya merupakan Gelombang Elektromagnetik

Bayangkan saat ini kamu sedang berdiri di tepi pantai. Pada saat itu kamu melihat ombak yang sangat besar sedang melaju menuju ke arah kamu. Deburan ombak tersebut hanya memindahkan sejumlah energi dengan memindahkan mediumnya (air laut) karena angin. Hal ini dibuktikan dengan terdengarnya suara ombak (energi gerak menjadi bunyi). Berbeda dengan gelombang laut, cahaya dapat mentransfer energi dari satu tempat ke tempat lainnya tanpa menggunakan medium. Gelombang cahaya terbentuk karena adanya perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik, sehingga merupakan gelombang elektromagnet.