Cahaya Dan Optik [PDF]

Citation preview

MAKALAH CAHAYA DAN OPTIK



Disusun oleh: 1. 2. 3. 4. 5. 6.



7.



Juniwan Ginting Liza Safira M. Sobri Fitry Eka Liana Farida Hanum Hardi



JURUSAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK TAHUN AJARAN 2018



KATA PENGANTAR



Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah dengan Judul ”Integrated Circuit (IC)” dengan lancar.Penulis menyadari bahwa tanpa adanya bantuan dari berbagai pihak, penulis tidak dapat menyelesaikan Makalah ini dengan baik. Kesempatan ini penulis ingin mengucapkan terima kasih kepada: Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini dengan lancar tanpa ada halangan.Orang tua yang senantiasa memberikan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah.Teman-teman mahasiswa/mahasiswi lainnya yang telah memberikan masukan demi kesempurnaan makalah ini.Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan kritik yang bersifat membangun. Semoga makalah ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.



DAFTAR PUSTAKA



BAB I PENDAHULUAN................................................................................................. 1.1 Latar Belakang Masalah........................................................................................... 1.2 Rumusan Masalah...................................................................................................... 1.3 Tujuan.......................................................................................................................... BAB II PEMBAHASAN.................................................................................................. 2.1 Pengertian Cahaya..................................................................................................... 2.2 Sifat-sifat Cahaya....................................................................................................... 2.3 Alat-Alat Optik........................................................................................................... BAB II PENUTUP............................................................................................................ 3.1 Kesimpulan.................................................................................................................. DAFTAR PUSTAKA........................................................................................................



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Cahaya adalah penting  untuk semua kehidupan di bumi karena ia adalah tenaga dari matahari, yang dipindahkan ke bumi dalam bentuk cahaya, yang dipakai oleh tanamantanaman untuk mensintensiskan  karbohidrat dan karbon dioksida dan air (fotosintesis). Cahaya sebagai suatu energy merambat sebagai gelombang. Cahaya disebut gelombang radiasi. Suatu atom yang elektronnya berkurang akan mengeluarkan energy. Energy yang dilepaskan dapat saja dalam bentuk energy cahaya. Cahaya memiliki beberapa sifat tertentu diantara nya cahaya dapat dipantulkan melalui sebuah cermin, cahaya dapat juga untuk dibiaskan dan masih ada beberapa sifat lagi yang akan dibahas pada makalah ini. Selanjutnya ada beberapa alat optik yang sangat membutuhkan cahaya diantaranya ada mata, kamera, teleskop, mikroskop dan lain sebagainya. Namun yang paling ditekankan dalam makalah ini ada alat optik berupa mata. Kita harus tau apa saja bagian-bagian mata, penyakit mata yang sering terjadi dan cara menanggulangi penyakit tersebut. 1.2 Rumusan Masalah a. Bagaimana sifat-sifat yang terjadi pada cahaya? b. Apa saja bagian-bagian mata serta fungsinya? c. Bagaimana solusi bagi yang memiliki gangguan penglihatan? d. Apa-apa saja alat optik yang sering digunakan? 1.3 Tujuan a. Mahasiswa dapat mengetahui sifat-sfat yang terjadi pada cahaya b. Mahasiswa dapat mengetahui bagian-bagian mata serta fungsinya c. Mahasiswa dapat mengetahui solusi bagi yang memiliki gangguan penglihatan d. Mahasiswa dapat mengetahui alat-alat optik yang sering digunakan



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Cahaya Cahaya adalah salah satu dari gelombang elektromagnetik sehingga dapat merambat dalam ruang hampa yang karena memiliki sifat-sifat tertentu yang menyebabkan kita dapat melihat berbagai benda serta keindahan alam yang beraneka warna. Bahkan dengan kualitas yang semakin baik sehingga objek benda tersebut dapat kita lihat dengan sempurna. Ada beberapa teori atau pendapat mengenai cahaya diantaranya; a. Teori emisi oleh Sir Isaac Newton (1642-17220) Menururt teori emisi newton, bahwa partikel-partikel yang sangat  kecil dan ringan dipancarkan dari sumber-sumber cahaya ke segala arah dengan kecepatan tinggi. Jika partikel-partkel tesebut mengenai mata kita maka kita akan mendapat kesan melihat sumber cahaya tersebut. b. Teori gelombang oleh Christian Huygens (1629-1665) Menurut teori Huygens, cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi, perbedaannya hanya dalam hal frekuensi dan panjang gelombang. 2.2 Sifat-sifat Cahaya a. Pemantulan (refleksi) Pemantulan cahaya dapat terjadi pada bahan yang mengilat. Salah satu contoh benda yang dapat memantulkan cahaya adalah cermin. Hukum pemantulan cahaya ;  Sinar datang,garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.  Sudut datang sama dengan sudut pantul. b. Pembiasan (refraksi) Hukum pembiasan cahaya ;  Berkas sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar.  Perbandingan sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah konstan.



c. Pemaduan atau penjumlahan (interferensi) Inteferensi cahaya adalah perpaduan antara dua buah gelombang cahaya atau lebih. Syarat terjadinya interferensi cahaya yaitu sumber cahaya harus koheren. Syarat sumber cahaya koheren yaitu frekuensinya tetap, amplitudonya tetap, dan beda fasenya juga tetap. d. Pelenturan (difraksi) Difraksi cahaya adalah  peristiwa pembelokan arah rambat cahaya oleh kisi atau celah sempit. e. Penguraian (dispersi) Dispersi adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Cahaya putih yang diarahkan ke prisma akan terurai menjadi cahaya berwarna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelomabang meniliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombang, semakin besar indeks biasnya. Contoh dispersi cahaya yaitu terbentuknya pelangi. Warna putih cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup menyerap paling tidak tujuh warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi, merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Panjang gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis parallel, tiap warna bernuansa dengan warna disebalahnya. Pita ini disebut spectrum warna. Didalam spektrum warna, garis merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu disisi lain[3] f. Pengutuban (polarisasi) Polarisasi yaitu peristiwa terserapnya sebagian arah getar cahaya. Cahaya uang sebagian arah getarnya diserap disebut cahaya terpolarisasi. Jika cahaya mempunyai satu arah getar tertentu disebut cahaya terpolarisasi linear. Polarisasi cahaya dapat terjadi karena 1)      Pemantulan 2)      Pembiasan rangkap



3)      Absorpsi 4)      Hamburan 2.3 Alat-Alat Optik 1. Mata Mata merupakan alat optik alamiah, ciptaan Tuhan yang sangat berhargaPerilaku optis mata serupa dengan perilaku optis kamera. Bagian-bagian pokok mata manusia jika di tinjau sebagai sebuah system optis, bentuk mata itu hampir merupakan sebuah bola dan diameternya kira-kira 2,5cm Bagian-bagian mata. Mata yang biasa disebut indera penglihatan terdiri atas beberapa bagian. Adapun bagian bagian mata diantaranya: a. Kornea Kornea merupakan lapisan luar pelindung mata yang berfungsi membelokkan (membiaskan) cahaya yang masuk ke mata. b. Aqueos humor Aques humor terletak dibelakang kornea; berfungsi membiaskan cahaya yang masuk ke mata. c. Pupil cahaya yang datang masuk ke mata melalui pupil. Pupil adalah lingkaran hitam dipusat mata. Pupil berwarna hitam, karena tidak ada cahaya yang dipantulkan dari pupil. d. Iris Iris merupakan daerah sekita pupil yang berfungsi mengatur intensitas cahaya yang memasuki pupil. Pada keadaan terang (intensitas cahaya besar), pupil mengecil supaya cahaya yang masuk kemata lebih sedikit dan mata tidak silau. Sedangkan, dalam keadaan gelap (intensitas cahaya kecil), pupil membesar supaya cahaya yang masuk kemata lebih banyak. e. Lensa



Cahaya yang masuk ke mata di biaskan dan difokuskan oleh lensa mata (lensa kristalin) ke permukaan belakang mata. f.  Retina Retina merupakan selaput saraf dalam mata yang menerima bayangan. Retina tersususn atas beberapa sel sensitive. Berdasarkan bentuknya, sel dalam retina dikelompokkan menjadi: 1)      Sel batang peka terhadap cahaya dan gelap 2)      Sel kerucut berperan untuk melihat warna-wana tertentu Mata memiliki daya akomodasi, yakni kemampuan untuk mengubah jarak fokus lensa mata sehingga bayangan benda yang dilihat selalu jatuh tepat diretina. Jarak fokus lensa mata diubah dengan cara mengatur ketebalannya (menipis atau menebal) yang dilakukan oleh otot siliar. Daya akomodasi ini memungkinkan mata dapat melihat dengan jelas setiap benda yang dilihatnya, meskipun jaraknya berbeda-beda di depan mata. Akan tetapi, meskipun memiliki daya akomodasi, mata meiliki keterbatasan jangkauan pandang. Mata tidak dapat melihat benda terlalu dekat dan terlalu jauh.. sebagai contoh, mampukah Anda melihat partikel debu yang masuk/menempel pada kornea mata Anda? Atau sebaliknya, mampukah Anda melihat dengan jelas benda yang sangat jauh sekali? Tentu tidak, bukan? Jarak titik terdekat dari mata yang masih dapat dilihat dengan jelas disebut titik dekat, sedangkan jarak titik terjauh dari mata yang masih dapat dilihat dengan jelas disebut titik jauh[6]. Ketika mata  melihat pada titik dekatnya, mata dalam keadaan berakomodasi maksimal dan ketika mata melihat pada titik jauhnya, mata dalam keadaan tanpa akomodasi. Berdasarkan jangkauan pandang ini, mata dibedakan menjadi mata normal (emetropi) dan mata cacat. Mata normal memiliki jangkauan pandang dari 25 cm sampai tak terhingga. Mata yang jangkauan pandangannya tidak sama dengan jangkauan pandang mata normal disebut mata cacat, yang terdiri dari miopi, hipermetropi, dan presbiopi. Miopi atau rabun jauh adalah mata yang hanya dapat melihat dengan jelas benda-benda dekat. Mata miopi memiliki titik dekat lebih dekat dari 25 cmdan titik jauh terbatas pada jarak tertentu. Miopi biasanya disebabkan oleh bola mata yang terlalu lonjong, bahkan kadang-kadang lengkungan korneanya terlalu besar. Pada mata miopi, bayangan benda jauh jatuh didepan retina, akibatnya bayangan benda jauh akan tampak kabur.



Jika yang digunakan adalah kata mata atau lensa kontak, maka membutuhkan lensa yang negatif (makanya disebut dengan mata minus) atau konkaf (lensa cekung) agar cahaya jatuh lebih jauh, berbeda dengan lensa cembung (konveks) yang membuat cahanya mengumpul dan jatuh lebih dekat, maka dari itu lensa cembung digunakan untuk rabun dekat (mata plus) dan sebaliknya lensa cekung digunakan untuk rabuh jauh (mata minus). Kekuatan lensa pada kacamata untuk penderita miopi dapat ditentukan dengan rumus;



100P=PR(miopi ) KET:   P= kekuatan lensa (dalam satuan dioptrik), PR(miopi)= jarak titik jauh penderita miopi (dalam satuan cm). Hipermetropi atau rabun dekat adalah mata yang tidak dapat melihat benda-benda dekat dengan jelas. Mata hipermetropi memiliki titik dekat lebih jauh dari 25cm dan titik jauhnya tak hingga. Meskipun dapt melihat dengan jelas benda-benda jauh, titik dekat yang kebih besar dari 25 cm membuat mata hipermetropi mengalami kesulitan untuk membaca pada jarak baca normal. Cacat mata ini disebabkan oleh bola mata yang terlalu memipih atau lengkungan korneanya kurang. Ketika mata hipermetropi digunakan untuk melihat bendabenda dekat, bayangan benda-benda ini akan jatuh di belakang retina, akibatnya bayangan benda dekat menjadi terlihat kabur. Cara paling mudah untuk mengoreksi rabun dekat adalah untuk mendapatkan resep kacamata atau lensa kontak. Lensa korektif yang digunakan bertujuan untuk mengubah cahaya yang masuk agar bisa fokus pada permukaan retina. Oleh sebab itu digunakan lensa cembung atau konveks, atau bisa kita sebut sebagai kacamata plus. Kekuatan lensa pada kacamata untuk penderita hipermetropi dapat ditentukan dengan rumus;           



100             



100   P=      



              S               



PP(HYP)   Dengan P= kekuatan lensa, S= adalah jarak benda dari mata (cm), jika tidak disebutkan, S = 25 cm, sedangkan PP(HYP)  adalah jarak titik dekat mata hipermetropi (cm). Presbiopi memiliki titik dekat lebih jauh dari 25cm dan titik jauh terbatas. Dengan demikian, penderita presbiopi tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda jauh dan juga tidak dapat membaca dengan jelas pada jarak baca normal. Umunya, presbiopi terjadi karena faktor usia (tua) sehingga otot siliarnya tidak mampu membuat lensa mata berakomodasi norma seperti ketika ia masih muda. Ada banyak tersedia kaca mata di pasaran yang bisa digunakan untuk memperbaiki tajam penglihatan atau sering disebut sebagai kaca mata baca. Kaca mata bentuknya lebih tebal pada bagian bawahnya (konveks) untuk penglihatan jarak dekat dan datar atau biasa pada bagian atasnya untuk penglihatan jarak jauh. Kita bisa mendapatkan kaca mata seperti ini dengan mudah tanpa memerlukan resep dari dokter. Tinggal dipilih mana yang sesuai dengan berat ringannya presbiopi. Tips aman dalam memilih kaca mata yaitu gunakan ukuran atau derajat yang paling rendah terlebih dahulu hingga Anda bisa melihat bacaan dengan jelas. 2. Kaca mata Kacamata merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengatasi cacat mata. Kacamata terdiri dari lensa cekung dan lensa cembung, dan frame atau kerangka tempat lensa berasa. Fungsi dari kacamata adalah mengatur supaya bayangan benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata menjadi jatuh di titik dekat atau titik jauh mata, bergantung pada jenis cacat matanya. 3. Kamera Kamera merupakan alat optik yang menyerupai mata.elemen-elemen dasar lensa adalah sebuah lensa cembung, celah diafragma, dan film (pelat sensitive). Lensa cembung berfungsi



untuk membentuk bayangan benda, celah diafragma berfungsi untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk, dan film berfungsi untuk menangkap bayangan yang dibentuk lensa. Pada mata, ketiga elemen dasar ini menyerupai lensa mata (lensa cembung), iris (celah diafragma), dan retina (film). Prinsip kerja kamera secara umum sebagai berikut. Objek yang hendak difoto harus berada didepan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma menuju lensa mata. Lensa mata akan membentuk bayangan benda. Supaya bayangan benda tepat jatuh pada film dengan jelas maka letak lensa harus digeser-geser mendekati atau menjauhi film. Menggeser-geser lensa pada kamera, seperti mengatur jarak fokus lensa pada mata (akomodasi). 4. Mikroskop Bila kita memerlukan perbesaran yang lebi besar dari pada yang kita dapat dengan sebuah lensa pembesar sederhana, maka instrument yang biasanya kita gunakan adalah mikroskop. Sebuah mikroskop terdiri atas susunan dua buah lensa positif. Lensa yang berhadapan langsung dengan objek yang diamati disebut lensa objektif. Sementara itu, lensa tempat mata mengamati bayangan disebut lensa okuler. Fungsi lensa okuler ini sama dengan lup (kaca pembesar). 5. Teleskop Sistem optik sebuah teleskop serupa dengan system optis sebuah mikroskop gabungan. Dalam kedua instrumen bayangan yang di bentuk oleh sebuah objektif di pandang melalui sebuah lensa mata. Perbedaan kuncinya adalah bahwa teleskop di gunakan untuk memandang benda-benda besar dalam jarak jauh sedangkan mikroskop di gunakan untuk memandang benda kecil yang dekat di depan mata.



BABII PENUTUP 3.1 Kesimpulan Cahaya adalah salah satu dari gelombang elektromagnetik sehingga dapat merambat dalam ruang hampa yang karena memiliki sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat cahaya diantarnya yaitu refleksi,  refraksi, interferensi, dispersi dan polarisasi. Mata merupakan alat optik alami. bentuk mata itu hampir merupakan sebuah bola dan diameternya kira-kira 2,5cm, ada beberapa bagian mata yaitu kornea, aquos humor, pupil, iris, lensa, dan retina yang maasing-masing memiliki fungsi yang sangat dibutuhkan untuk melihat benda. Ada beberapa gangguan pada mata diantaranya; rabun jauh (miopi) yaitu mata tidak dapat melihat jarak yang jauh, gangguan penglihatan ini ditolong dengan kacamata berlensa cekung (negatif). Rabun dekat (hipermetropi) yaitu mata tidak dapat melihat benda yang dekat, gangguan penglihatan ini dapat ditolong  dengan kacamata berlensa cembung (positif). Mata tua (presbiopi) yaitu mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda dengan jarak yang jauh dan dengan jarak yang dekat, gangguan penglihatan ini dapat ditolong dengan kacamata berlensa rangkap (bagian atas berlensa cekung dan bagian bawah berlensa cembung).



DAFTAR PUSTAKA Abadi, Rinawan, 2010, buku panduan pendidik fisika, klaten, intan pariwara. Salim, Hasan, dkk, 2007, keteraturan alamku, Jakarta, ricardo Young, hugh, 2003, fisika universitas, Jakarta, Erlanga Saripuddin, aip dkk, 2007,  praktis belajar fisika, Jakarta, pusat perbukuan departemen pendidikan nasional Purwoko, dan Fendi H, 2010,  Fisika 1 SMA kelas X, Jakarta, Yudhistira http://www.slideshare.net/Anesuryani/energi-cahaya-ppt , pada tanggal 23 Mei 2018 pada pukul 10.47



PERCOBAAN A.    pemantulan cahaya Alat dan bahan; 1.      Lampu laser/senter 2.      Cermin datar Langkah-langkah: 1.      Carilah tempat yang agak gelap 2.      Sorotkan cahaya laser/senter ke cermin datar 3.      Amatilah cahaya yang keluar dari senter dan yang terpantul dari cermin datar B.     Pembiasan cahaya Alat dan bahan : 1.      Pensil ataupun pena 2.      Gelas kaca yang berisi air Langkah-langkah 1.      Isilah gelas dengan air 2.      Celupkan sebagian pensil ataupun pena ke dalam air 3.      Lalu amatilah yang terjadi pada pensil ataupun pena yang dicelupkan tadi