2. CAHAYA
A. Pengenalan Cahaya
1. Pengertian Cahaya
Cahaya merupakan suatu gelombang
elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat
berkelakuan seperti suatu partikel. Sebagai sebuah
gelombang cahaya dapat dipantulkan dan dibiaskan,
serta mengalami polarisasi dan interferensi.

3. 2. Sumber Cahaya
Setiap benda yang memancarkan
cahayanya sendiri disebut sumber cahaya. Contoh
sumber cahaya adalah matahari, lampu, dan lilin.
Benda-benda yang tidak dapat
memancarkan cahaya sendiridisebut benda gelap.
Contoh benda gelap adalah planet, batu, dan
kayu.

4. 3. Berkas Cahaya
Cahaya yang biasa kita lihat merupakan kelompok-
kelompok sinar cahaya atau disebut berkas cahaya. Berkas
cahaya dapat digolongkan atas :
a) Berkas cahaya menyebar (divergen), yaitu berkas
cahaya yang berasal dari satu titik kemudian menyebar
ke segala arah.
b) Berkas cahaya sejajar, yaitu berkas cahaya yang
arahnya sejajar satu sama lain.
c) Berkas cahaya mengumpul, yaitu berkas cahaya yang
menuju ke satu titik tertentu.

5. 4. Cahaya Merambat Lurus
Cahaya merambat lurus tanpa medium,
dapat melewati ruang hampa dan memiliki
kecepatan 300000000 nm. Salah satu bukti
cahaya merambat lurus diantaranya adalah lampu
yang menempati ruang ke segala arah. Yaitu
sumber cahaya memancarkan cahaya ke segala
arah.

6. 5. Bayang-bayang Benda
Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap
yang terbentuk pada saat sebuah benda menghalangi
cahaya yang mengenai suatu permukaan. Apabila bayang-
bayang tersebut terhalang seluruhnya, terbentuklah umbra,
yaitu bagian pertama bayang-bayang yang sangat gelap.
Daerah di luar umbra menerima sebagian cahaya,
terbentuklah penumbra, yaitu bagian kedua bayang-bayang
yang terletak di luar umbra dan tampak berwarna abu-abu
kabur.

7. Contoh Penumbra dan Umbra
Umbra
Penumbra

8. B. Pematulan Cahaya
1. Hukum pemantulan cahaya :
a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul,
terletak dalam satu bidang.
b. Besarnya sudut datang sama dengan sudut
pantul (i=r).
Sinar datang
Garis normal
Sinar pantul

9. 2. Jenis-jenis Pemantulan
Berdasarkan keadaan permukaannya, pemantulan
cahaya dibagi menjadi :
a. Pemantulan difus atau pemantulan baur, yaitu
pemantulan cahaya ke segala arah yang terjadi karena bekas
sinar datang jatuh pada permukaan kasar atau tidak rata.
Pemantulan ini akan memberi kesan menyilaukan mata.
b. Pemantulan teratur, yaitu pemantulan yang terjadi
karena berkas sinar datang jatuh pada permukaan halus
atau rata. Pada pemantulan teratur, cahaya akan
dipantulkan ke satu arah. Pemantulan ini akan menyejukkan
mata.

10. 3. Cermin
Cermin adalah benda padat yang salah satu
sisinya halus dan mengkilap yang dilapisi amalgam
perak sehingga memantulkan seluruh cahaya yang
datang. Cermin dibedakan menjadi 3, yaitu :
cermin datar, cermin cekung , dan cermin
cembung.

11. 1. Cermin datar
Pemantulan cahaya pada cermin datar :
Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar
adalah sama besar, tegak, berkebalikan, jarak benda
ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin,
maya.

12. • Rumus banyaknya bayangan dari beberapa
cermin datar (n) yang membentuk sudut
tertentu (α) adalah :
n = 360/a - 1
Dimana :
n=banyaknya bayangan
α=sudut yang dibentuk

13. 2. Cermin cekung
Cermin cekung adalah cermin yang
bentuknya melengkung seperti bagian dalam
bola. Cermin cekung bersifat konvergen
(mengumpulkan sinar). Cermin cekung disebut
juga cermin positif karena jari-jari cermin berada di
depan cermin.
Sinar istimewa pada pada cermin cekung
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan
dipantulkan melalui titik fokus.

14. • Sinar datang melalui titik fokus (F) akan
dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan
cermin (C) akan dipantulkan kembali melalui
titik pusat kelengkungan itu juga.

15. Rumus cermin cekung :
1/f = 1/So + 1/Si ,
M=hi/ho=si/so
Keterangan
M=perbesaran bayangan
Si=jarak bayangan
So=jarak benda
R=jari-jari kelengkungan cermin, dimana R=2F
f=jarak fokus (pada cermin cekung nilainya +)
hi=tinggi bayangan
ho=tinggi benda

16. 2. Cermin Cembung
Cermin cembung bersifat divergen
(menyebar sinar). Titik fokusnya bernilai negative
(-).
Sinar-sinar istimewa dari cermin cembung :
Sinar datang sejajar sumbu utama cermin
akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik F.

17. Sinar datang seolah-olah menuju titik F akan
dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sinar datang ke titik M dipantulkan kembali ke
titik C itu juga.

18. • Sifat bayangan yang terbentuk dari cermin
cembung : selalu maya/semu, tegak dan
diperkecil
• Rumus cermin cembung
f = -(R/2), 1/f = 1/So+1/Si, M=Si/So atau M=hi/ho
Dimana :
F= fokus atau titik api (bernilai negatif)
R= jari-jari atau pusat kelengkungan
M=perbesaran
hi=tinggi bayangan
ho=tinggi benda
si=jarak bayangan
so=jarak benda

19. 4. Lensa
Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua
bidang kelengkungan. Ada 2 macam lensa, yaitu lensa
cembung dan lensa cekung.
1. Lensa cembung
Ciri-ciri lensa cembung di antaranya: mengumpulkan cahaya
(konvergen) dan fokusnya bernilai positif (+). Ada 3 macam
lensa cembung :
a. Lensa bikonveks (cembung dua)
b. Lensa konkaf-konveks (cembung cekung)
c. Lensa plan bikonveks (datar cembung)

20. • Pemanfaatan lensa cembung dalam kehidupan
sehari-hari, yaitu sebagai kaca mata, mikroskop,
kamera, teropong, dan lup.
Gambar sinar istimewa dari lensa cembung
Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa
cembung tergantung dari letak bendanya
terhadap lensa.

21. 2. Lensa cekung
Ciri-ciri lensa cekung: sifatnya menyebarkan
berkas sinar (divergen) dan fokusnya bernilai
negatif atau minus (-). Ada 3 macam lensa cekung,
yaitu :
a. Lensa cekung-cekung (bikonkaf)
b. Lensa cekung-cembung (konveks-konkaf)
c. Lensa datar cekung (plan-konkaf)

22. • Gambar sinar istimewa dari lensa
a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan
seolah-olah dari titik fokus.
b. Sinar datang menuju ke titik fokus dibiaskan
sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang menuju titik O tidak dibiaskan,
tetapi diteruskan.
• Bayangan yang dibentuk lensa cekung selalu
maya/semu, diperkecil dan tegak.

23. • Rumus lensa cekung:
f = 1/f(m), 1/f = 1/So+1/Si, M=Si/So, M=hi/ho
Keterangan :
M=perbesaran bayangan
Si=jarak bayangan
So=jarak benda
R=jari-jari kelengkungan cermin, dimana R=2F
f=jarak fokus (pada cermin cekung nilainya +)
hi=tinggi bayangan
ho=tinggi benda

24. 5. Kekuatan lensa
Daya atau kekuatan lensa adalah kemampuan lensa
untuk memancarkan atau mengumpulkan berkas cahaya.
Kekuatan lensa dapat dirumuskan dengan :
• P=1/f(m) atau P=100/f(cm)
Dimana :
P: daya atau kekuatan lensa (dioptri)
f= fokus lensa
Catatan:
• Untuk lensa cembung, P bernilai positif (+)
• Untuk lensa cekung, P bernilai negatif (-)
• f(m) untuk fokus lensa dengan satuan meter(m)
• f(cm) untuk fokus lensa satuan centimeter(cm)

25. A. Pengertian Alat Optik
Alat optik merupakan alat yang bekerja berdasarkan
prinsip cahaya.
Alat optik digolongkan menjadi 2 jenis, yaitu alat
optik alami dan alat optik buatan.
Alat optik alami adalah alat optik yang tidak dapat
dibuat oleh manusia, contonhnya mata. Sedangkan, alat
optik buatan adalah alat optik yang dibuat manusia untuk
mengatasi ketebartasan dalam menjalankan fungsinya,
contoh : teropong, lup dan mikroskop.

26. B. Macam-macam Alat Optik
1. Mata
Mata merupakan salah satu contoh alat
optik, karena dalam pemakaiannya mata
membutuhkan berbagai benda-benda optik
seperti lensa.

27. A. Bagian-bagian Mata :
• Kornea adalah bagian mata yang melindungi permukaan
mata dari kontak dengan udara luar.
• Iris adalah selaput tipis yang berfungsi untuk mengatur
kebutuhan cahaya dalam pembentukan bayangan.
• Lensa adalah bagian mata yang berfungsi untuk
memfokuskan bayangan pada retina.
• Retina berfungsi sebagai layar dalam menangkap
bayangan benda, di tempat ini terdapat simpul-simpul
syaraf optik.
• Otot siliar berfungsi untuk mengatur daya akomodasi
mata.

28. B. Cacat Mata
Cacat mata (aberasi) adalah apabila daya
akomodasi lensa mata telah berkurang. Mata yang
normal (emetropi) memiliki titik dekat pada jarak
25 cm dan titik jauh pada jarak tak terhingga. Ada
beberapa cacat mata, diantaranya yaitu : Rabun
Jauh (Miopi), Rabun Dekat (Hipermetropi), dan
Mata Tua (Presbiopi).

29. 1) Rabun Jauh (Miopi)
Rabun jauh (Miopi) yaitu mata tidak dapat
melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut
juga mata berpenglihatan dekat (terang
dekat/mata dekat). Penyebab timbulnya miopi
karena terbiasa melihat sangat dekat sehingga
lensa mata terbiasa tebal. Miopi sering dialami
oleh tukang arloji, penjahit, orang yang suka baca
buku (kutu buku) dan lain-lain. Mata miopi
ditolong dengan kacamata berlensa cekung
(negatif).

30. 2) Rabun Dekat (Hipermetropi)
Rabun Dekat (Hipermetropi) tidak dapat
melihat jelas benda dekat, disebut juga mata
berpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh).
Rabun dekat mempunyai titik dekat yang lebih
jauh daripada jarak baca normal. Penyebab
terbiasa melihat sangat jauh sehingga lensa mata
terbiasa pipih. Rabun dekat sering dialami oleh
penerbang (pilot), pelaut, sopir dan lain-lain.
Rabun jauh ditolong dengan kacamata berlensa
cembung (positif).

31. 3) Mata Tua (Presbiopi)
Mata Tua (Presbiopi) adalah keadaan dimana mata
tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat
jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan
daya akomodasi telah berkurang akibat lanjut usia (tua).
Pada mata tua titik dekat dan titik jauh keduanya telah
bergeser. Mata tua diatasi atau ditolong dengan
menggunakan kacamata berlensa rangkap (cembung dan
cekung). Pada kacamata dengan lensa rangkap, lensa
negatif bekerja seperti lensa pada kaca mata miopi,
sedangkan lensa positif bekerja seperti halnya pada
kacamata hipermetropi.

32. 2. Kamera
Kamera merupakan alat optik yang dapat
memindahkan/mengambil gambar dan
menyimpannya dalam bentuk file, film maupun
print-out. Kamera menggunakan lensa positif
dalam membentuk bayangan. Sifat bayangan
yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan
diperkecil.
Bagian-bagian dari kamera secara sederhana
terdiri dari:
• Lensa cembung
• Film
• Diafragma
• Aperture

33. 3. Lup
Lup adalah alat optik yang memiliki fungsi
untuk memperbesar bayangan benda. Lensa yang
digunakan adalah lensa cembung. Bayangan yang
dibentuk oleh lup memiliki sifat : maya, tegak, dan
diperbesar.
Ada dua cara bagaimana menggunakan lup yaitu:
• Dengan cara mata berakomodasi maksimum
• Dengan cara mata tidak berakomodasi

34. 4. Teropong
Teropong atau teleskop adalah sebuah alat yang
digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh sehingga
tampak lebih jelas dan lebih dekat. Secara umum teropong
terdiri atas dua buah lensa positif. Satu lensa mengarah ke
obyek dan disebut lensa obyektif dan satu lensa mengarah
ke mata dan disebut lensa okuler. Prinsip utama
pembentukan bayangan pada teropong adalah: lensa
obyektif membentuk bayangan nyata dari sebuah obyek
jauh dan lensa okuler berfungsi sebagai lup. Panjang
teropong adalah jarak antara lensa obyektif dan lensa
okulernya.

35. Jenis-jenis teropong :
• Teropong bintang digunakan untuk mengamati obyek-
obyek yang ada di langit (bintang).
• Teropong bumi digunakan untuk mengamati obyek-
obyek yang jauh dipermukaan bumi. Teropong ini akan
menghasilkan bayangan yang nampak lebih jelas, lebih
dekat dan tidak terbalik.
• Teropong panggung adalah teropong yang
mengkombinasikan antara lensa positif dan lensa
negatif. Lensa negatif digunakan sebagai pembalik dan
sekaligus sebagai okuler. Sifat bayangan yang terbentuk
adalah maya,tegak, dan diperkecil.

36. 5. Mikrosop
Mikroskop adalah alat yang digunakan
untuk mengamati benda-benda kecil. Mikroskop
yang paling sederhana menggunakan kombinasi
dua buah lensa positif, dengan panjang titik fokus
obyektif lebih kecil daripada jarak titik fokus lensa
okuler.

37. Penyusun

38. THANK
YOU