Ringkasan Materi IPA Kelas 8 SMP KTSP dilengkapi dengan soal UTS - WindowBrain Alat Optik smtr 2
Bab.1 : Alat-alat Optik
• Dengan alat optik, kita dapat melihat benda atau
makhluk hidup yang ukurannya sangat kecil
(bakteri dan virus) dan dapat melihat dengan jelas
benda-benda yang sangat jauh di luar angkasa
(bintang, bulan dan benda langit lainnya), serta
merekam beberapa kejadian penting dalam
bentuk film.
• Bagian utama dari alat optik adalah cermin dan
lensa, karena prinsip kerjanya mengacu pada
konsep pembiasan dan pemantulan cahaya.
• Alat-alat optik dengan prinsip kerja lensa yaitu:
mata, lup, mikroskop, teleskop, teropong dan
kamera
A.Mata
• Mata kita termasuk alat optik yang
memiliki keterbatasan.
• Mata tidak dapat melihat benda yang
ukurannya sangat kecil seperti virus,
bakteri, benda-benda yang jauh
seperti bintang dan bulan. Untuk
dapat melihat benda tsb. mata
memerlukan alat bantu yaitu alat
optik.
• Gambar mata:
Otot rektus medial
Duktus lakrimalis
Otot siliaris
Saraf optik
Pembuluh darah
Bintik buta
Kanalis shkelm
Lensa
Pupil
Fovea sentralis
Iris
Vitreous chamber
Otot rektus lateral
Sklera
Koroid
Struktur mata.
Retina
Kornea
• Mata bekerja dengan dengan cara
menerima, memfokuskan dan
mentransmisikan cahaya melalui lensa untuk
menghasilkan bayangan objek yang
dilihatnya.
• Diafragma berfungsi untuk mengatur
banyaknya cahaya yang masuk ke mata
sehingga objek akan nampak jelas dan mata
tidak silau.
• Pupil berfungsi jalan pada diafragma yang
merupakan jalan/tempat masuknya cahaya.
• Retina berfungsi sebagai tempat jatuhnya
bayangan.
• Pada retina terdapat sel batang dan sel
kerucut yang berfungsi untuk mengubah
energi cahaya menjadi sinyal listrik.
• Mata normal (emetrop), memiliki jarak
terdekat yang dapat difokuskan mata
disebut titik dekat mata (PP =
punctum proximum), untuk orang
dewasa 25 cm, untuk anak-anak 10 cm.
Adapun jarak terjauh dimana benda
masih dapat terlihat jelas disebut titik
jauh mata (PR = punctum remotum)
yang jaraknya tak terhingga.
• Cacat mata adalah gangguan
penglihatan mata karena :
a. menurunnya daya akomodasi,
b. tidak meratanya bidang
kelengkungan lensa mata, dan
c. terjadinya pengapuran pada lapisan
kornea.
Contoh cacat mata diantaranya:
a. Rabun dekat (hipermetropi)
• Rabuh dekat adalah cacat mata dimana mata
tidak dapat melihat dengan jelas bendabenda yang letaknya dekat.
• Titik dekat (PP = punctum proximum) agak
lebih besar/jauh dari mata normal (titik dekat
> 25 cm, yang menyebabkan sulit membaca.
• Rabun dekat disebabkan oleh lensa mata
yang terlalu pipih sehingga bayangan benda
yang terlihat jatuh dibelakang retina
• Rabun dekat dibantu oleh kaca mata
konfergen (positif) atau lensa cembung.
• Gambar 1: sebelum memakai kaca
mata:
• Gambar 2: setelah memakai kaca
mata:
b. Rabun jauh (miopi)
• Rabun jauh (miopi) adalah kondisi mata yang tidak dapat
melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh.
• Titik jauh (PR = punctum remotum) tidak berada pada tak
terhingga tetapi pada jarak yang lebih dekat, sehingga
benda jauh tidak terlihat jelas (titik jauh < ~ dan titik
dekat < 25 cm)) .
• Rabun jauh disebabkan oleh lensa mata yang terlalu
cembung, sehingga bayangan benda yang jauh terfokus
(jatuh) terdepan retina.
• Rabun jauh dibantu oleh kaca mata difergen (negatif) atau
lensa cekung.
• Gambar 1: sebelum memakai kaca
mata:
Gambar 2: setelah memakai
kaca mata:
c. Astigmatisma
• Astigmatisma biasanya disebabkan oleh
kornea atau lensa yang kurang bundar
sehingga benda titik difokuskan sebagai
garis pendek, yang mengaburkan
bayangan.
• Hal ini dikarenakan kornea berbentuk sferis
dengan bagian silindrisnya bertumpuk.
• Astigmatisma dapat ditolong dengan lensa
silindris
• Gambar lensa silindris untuk mata
astigmatisma
Pada mata normal dan berakomodasi maksimum
(Lensa mata bisa cembung atau cekung) terdapat
persamaan sbb:
1. Jarak fokus kaca mata:
•
keterangan:
f = jarak fokus lensa kaca mata (m)
s = jarak benda terhadap lensa kaca
mata (m)
s’ = jarak bayangan benda (m)
2. Kekuatan lensa kaca mata:
keterangan:
P = kekuatan lenca kaca mata
(dioptri)
f = jarak fokus lensa mata (m)
Contoh:
Redi yang menderita rabun dekat mempunyai titik dekat 50 cm. Jika ia
ingin membaca dengan jarak normal (25 cm), maka berapa kekuatan
lensa kaca mata yang harus dipakai Redi?
Penyelesaian:
Diketahui: s = 25 cm
s’ = -50 cm (tanda negatif menunjukkan bersifat maya dan terletak didepan lensa)
Ditanyakan: P ?
•
•P
P
P
Jawab:
f = -50 cm = 0,5 m
B. Lup (kaca pembesar)
•• Lup/kaca
pembesar adalah alat optik yang terdiri
atas sebuah lensa cembung.
• Lup digunakan untuk melihat benda-benda kecil,
agar tampak lebih besar dan jelas.
• Untuk mata normal dan berakomodasi maksimum,
bayangan yang terbentuk berada pada jarak baca
normal (Sn), yaitu 25 cm. oleh karena itu,
perbesaran bayangan pada lup dapat dituliskan
M
karena S’ = 25 cm, maka perbesarannya menjadi
M
• Lup terbuat dari sebuah lensa
cembung, sehingga persamaan lup
sama dengan persamaan lensa
cembung, yaitu sbb:
atau
• Pembesaran bayangan (M):
M
M
M
M
•
Pembesaran bayangan saat mata berakomodasi
maksimum
Dengan ketentuan:
M = Pembesaran
Sn= Titik dekat (cm)
f = Fokus lup (cm)
• Menggunakan lup dengan mata
berakomodasi maksimum cepat
menimbulkan lelah. Oleh karena itu,
pengamatan dengan menggunakan
lup sebaiknya dilakukan dengan
mata tak berakomodasi (mata dalam
keadaan rilek)
• Menggunakan lup dengan mata tak
berakomodasi dapat diperoleh bila
benda diletakkan pada titik fokus lup
(s = f)
• Untuk mata tak berakomodasi,
•• Pembesaran
bayangan saat mata tidak
berakomodasi
M
M
M
M
Secara umum ditulis
M
Dengan ketentuan:
M = Pembesaran
Sn= Titik dekat (cm)
f = Fokus lup (cm)
• Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya,
tegak, dan diperbesar.
Contoh soal:
Sebuah lup berfokus 5 cm, digunakan untuk mengamati benda yang panjangnya 2
mm. tentukan panjang bayangan benda apabila mata tak berakomodasi dan mata
berakomodasi maksimum!
Penyelesaian:
Diketahui: f = 5 cm
h = 2 mm = 0.2 cmm
Ditanyakan: a. h’ untuk mata tak berakomodasi ?
b. h’ untuk mata berakomodasi makasimum?
Jawab
• :
a. Mata tak berakomodasi
M = = 5 kali
M
h’ = M x h
h’ = 5 x 0,2
h’ = 1 cm
•
b. Mata berakomodasi
maksimum
M + 1= + 1= 5 + 1 = 6
kali
M
h’ = M x h
h’ = 6 x 0,2
h’ = 1,2 cm
• Dengan alat optik, kita dapat melihat benda atau
makhluk hidup yang ukurannya sangat kecil
(bakteri dan virus) dan dapat melihat dengan jelas
benda-benda yang sangat jauh di luar angkasa
(bintang, bulan dan benda langit lainnya), serta
merekam beberapa kejadian penting dalam
bentuk film.
• Bagian utama dari alat optik adalah cermin dan
lensa, karena prinsip kerjanya mengacu pada
konsep pembiasan dan pemantulan cahaya.
• Alat-alat optik dengan prinsip kerja lensa yaitu:
mata, lup, mikroskop, teleskop, teropong dan
kamera
A.Mata
• Mata kita termasuk alat optik yang
memiliki keterbatasan.
• Mata tidak dapat melihat benda yang
ukurannya sangat kecil seperti virus,
bakteri, benda-benda yang jauh
seperti bintang dan bulan. Untuk
dapat melihat benda tsb. mata
memerlukan alat bantu yaitu alat
optik.
• Gambar mata:
Otot rektus medial
Duktus lakrimalis
Otot siliaris
Saraf optik
Pembuluh darah
Bintik buta
Kanalis shkelm
Lensa
Pupil
Fovea sentralis
Iris
Vitreous chamber
Otot rektus lateral
Sklera
Koroid
Struktur mata.
Retina
Kornea
• Mata bekerja dengan dengan cara
menerima, memfokuskan dan
mentransmisikan cahaya melalui lensa untuk
menghasilkan bayangan objek yang
dilihatnya.
• Diafragma berfungsi untuk mengatur
banyaknya cahaya yang masuk ke mata
sehingga objek akan nampak jelas dan mata
tidak silau.
• Pupil berfungsi jalan pada diafragma yang
merupakan jalan/tempat masuknya cahaya.
• Retina berfungsi sebagai tempat jatuhnya
bayangan.
• Pada retina terdapat sel batang dan sel
kerucut yang berfungsi untuk mengubah
energi cahaya menjadi sinyal listrik.
• Mata normal (emetrop), memiliki jarak
terdekat yang dapat difokuskan mata
disebut titik dekat mata (PP =
punctum proximum), untuk orang
dewasa 25 cm, untuk anak-anak 10 cm.
Adapun jarak terjauh dimana benda
masih dapat terlihat jelas disebut titik
jauh mata (PR = punctum remotum)
yang jaraknya tak terhingga.
• Cacat mata adalah gangguan
penglihatan mata karena :
a. menurunnya daya akomodasi,
b. tidak meratanya bidang
kelengkungan lensa mata, dan
c. terjadinya pengapuran pada lapisan
kornea.
Contoh cacat mata diantaranya:
a. Rabun dekat (hipermetropi)
• Rabuh dekat adalah cacat mata dimana mata
tidak dapat melihat dengan jelas bendabenda yang letaknya dekat.
• Titik dekat (PP = punctum proximum) agak
lebih besar/jauh dari mata normal (titik dekat
> 25 cm, yang menyebabkan sulit membaca.
• Rabun dekat disebabkan oleh lensa mata
yang terlalu pipih sehingga bayangan benda
yang terlihat jatuh dibelakang retina
• Rabun dekat dibantu oleh kaca mata
konfergen (positif) atau lensa cembung.
• Gambar 1: sebelum memakai kaca
mata:
• Gambar 2: setelah memakai kaca
mata:
b. Rabun jauh (miopi)
• Rabun jauh (miopi) adalah kondisi mata yang tidak dapat
melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh.
• Titik jauh (PR = punctum remotum) tidak berada pada tak
terhingga tetapi pada jarak yang lebih dekat, sehingga
benda jauh tidak terlihat jelas (titik jauh < ~ dan titik
dekat < 25 cm)) .
• Rabun jauh disebabkan oleh lensa mata yang terlalu
cembung, sehingga bayangan benda yang jauh terfokus
(jatuh) terdepan retina.
• Rabun jauh dibantu oleh kaca mata difergen (negatif) atau
lensa cekung.
• Gambar 1: sebelum memakai kaca
mata:
Gambar 2: setelah memakai
kaca mata:
c. Astigmatisma
• Astigmatisma biasanya disebabkan oleh
kornea atau lensa yang kurang bundar
sehingga benda titik difokuskan sebagai
garis pendek, yang mengaburkan
bayangan.
• Hal ini dikarenakan kornea berbentuk sferis
dengan bagian silindrisnya bertumpuk.
• Astigmatisma dapat ditolong dengan lensa
silindris
• Gambar lensa silindris untuk mata
astigmatisma
Pada mata normal dan berakomodasi maksimum
(Lensa mata bisa cembung atau cekung) terdapat
persamaan sbb:
1. Jarak fokus kaca mata:
•
keterangan:
f = jarak fokus lensa kaca mata (m)
s = jarak benda terhadap lensa kaca
mata (m)
s’ = jarak bayangan benda (m)
2. Kekuatan lensa kaca mata:
keterangan:
P = kekuatan lenca kaca mata
(dioptri)
f = jarak fokus lensa mata (m)
Contoh:
Redi yang menderita rabun dekat mempunyai titik dekat 50 cm. Jika ia
ingin membaca dengan jarak normal (25 cm), maka berapa kekuatan
lensa kaca mata yang harus dipakai Redi?
Penyelesaian:
Diketahui: s = 25 cm
s’ = -50 cm (tanda negatif menunjukkan bersifat maya dan terletak didepan lensa)
Ditanyakan: P ?
•
•P
P
P
Jawab:
f = -50 cm = 0,5 m
B. Lup (kaca pembesar)
•• Lup/kaca
pembesar adalah alat optik yang terdiri
atas sebuah lensa cembung.
• Lup digunakan untuk melihat benda-benda kecil,
agar tampak lebih besar dan jelas.
• Untuk mata normal dan berakomodasi maksimum,
bayangan yang terbentuk berada pada jarak baca
normal (Sn), yaitu 25 cm. oleh karena itu,
perbesaran bayangan pada lup dapat dituliskan
M
karena S’ = 25 cm, maka perbesarannya menjadi
M
• Lup terbuat dari sebuah lensa
cembung, sehingga persamaan lup
sama dengan persamaan lensa
cembung, yaitu sbb:
atau
• Pembesaran bayangan (M):
M
M
M
M
•
Pembesaran bayangan saat mata berakomodasi
maksimum
Dengan ketentuan:
M = Pembesaran
Sn= Titik dekat (cm)
f = Fokus lup (cm)
• Menggunakan lup dengan mata
berakomodasi maksimum cepat
menimbulkan lelah. Oleh karena itu,
pengamatan dengan menggunakan
lup sebaiknya dilakukan dengan
mata tak berakomodasi (mata dalam
keadaan rilek)
• Menggunakan lup dengan mata tak
berakomodasi dapat diperoleh bila
benda diletakkan pada titik fokus lup
(s = f)
• Untuk mata tak berakomodasi,
•• Pembesaran
bayangan saat mata tidak
berakomodasi
M
M
M
M
Secara umum ditulis
M
Dengan ketentuan:
M = Pembesaran
Sn= Titik dekat (cm)
f = Fokus lup (cm)
• Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya,
tegak, dan diperbesar.
Contoh soal:
Sebuah lup berfokus 5 cm, digunakan untuk mengamati benda yang panjangnya 2
mm. tentukan panjang bayangan benda apabila mata tak berakomodasi dan mata
berakomodasi maksimum!
Penyelesaian:
Diketahui: f = 5 cm
h = 2 mm = 0.2 cmm
Ditanyakan: a. h’ untuk mata tak berakomodasi ?
b. h’ untuk mata berakomodasi makasimum?
Jawab
• :
a. Mata tak berakomodasi
M = = 5 kali
M
h’ = M x h
h’ = 5 x 0,2
h’ = 1 cm
•
b. Mata berakomodasi
maksimum
M + 1= + 1= 5 + 1 = 6
kali
M
h’ = M x h
h’ = 6 x 0,2
h’ = 1,2 cm