5.B. Cahaya dan Alat Optik

Kuasai materi Cahaya dan Alat Optik IPA Kelas 8 secara mendalam dalam rangkuman sub-bab 5.C ini. Pelajari sifat-sifat cahaya, hukum pemantulan, pembiasan, serta cara kerja cermin dan lensa dalam membentuk bayangan. Dilengkapi dengan rumus cermin/lensa dan penjelasan mengenai cacat mata serta penggunaan alat optik seperti mikroskop dan teleskop untuk membantu belajar siswa.


Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang bisa merambat tanpa medium (bisa lewat ruang hampa) dan punya kecepatan super tinggi, sekitar \( 3 \times 10^8 \, m/s \).

1. Sifat-Sifat Cahaya

  • Merambat Lurus: Contohnya cahaya senter atau sinar matahari yang masuk lewat celah jendela.
  • Dapat Dipantulkan (Refleksi): Terjadi kalau cahaya nabrak permukaan. Ada pantulan teratur (di cermin) dan pantulan baur (di permukaan kasar).
  • Dapat Dibiaskan (Refraksi): Pembelokan cahaya saat pindah medium yang beda kerapatannya. Contoh: pensil kelihatan patah di dalam gelas berisi air.
  • Dapat Diuraikan (Dispersi): Cahaya putih (polikromatik) bisa pecah jadi warna pelangi (Me-Ji-Ku-Hi-Bi-Ni-U).

2. Cermin dan Lensa

Cermin bekerja dengan pemantulan, sedangkan lensa bekerja dengan pembiasan.

  • Cermin/Lensa Cekung: Bersifat mengumpulkan sinar (konvergen).
  • Cermin/Lensa Cembung: Bersifat menyebarkan sinar (divergen). Catatan: Lensa cembung justru mengumpulkan sinar, kebalikan dari cerminnya!

Rumus Sakti Cermin dan Lensa:

\[ \frac{1}{f} = \frac{1}{s} + \frac{1}{s’} \]
\[ M = \left| \frac{s’}{s} \right| = \left| \frac{h’}{h} \right| \]

Keterangan:

  • \( f \) = Jarak fokus (positif buat lensa cembung/cermin cekung, negatif buat lensa cekung/cermin cembung).
  • \( s \) = Jarak benda ke cermin/lensa.
  • \( s’ \) = Jarak bayangan (positif = nyata/terbalik, negatif = maya/tegak).
  • \( M \) = Perbesaran bayangan.

3. Alat Optik: Mata dan Kacamata

Mata kita adalah alat optik alami yang punya lensa cembung. Tapi kadang, lensa mata nggak bisa fokus dengan bener, muncullah cacat mata:

  • Miopi (Rabun Jauh): Nggak bisa lihat jauh karena bayangan jatuh di depan retina. Dibantu Lensa Cekung (-).
  • Hipermetropi (Rabun Dekat): Nggak bisa lihat dekat karena bayangan jatuh di belakang retina. Dibantu Lensa Cembung (+).

4. Materi Hitungan Alat Optik

Langkah Mencari Penyelesaian:

  1. Tentukan jenis alatnya (Cermin atau Lensa). Ini penting buat nentuin tanda \( f \) (positif atau negatif).
  2. Gunakan rumus \( 1/f = 1/s + 1/s’ \). Ingat: Samakan penyebutnya dulu!
  3. Kalau ditanya perbesaran, bagi jarak bayangan dengan jarak benda.

Contoh Soal:

Sebuah benda diletakkan 10 cm di depan cermin cekung yang punya jarak fokus 6 cm. Di mana posisi bayangannya?

Jawaban:

Diketahui: \( s = 10 \, cm \), \( f = 6 \, cm \) (positif karena cermin cekung).

\[ \frac{1}{s’} = \frac{1}{f} – \frac{1}{s} \]
\[ \frac{1}{s’} = \frac{1}{6} – \frac{1}{10} \]
\[ \frac{1}{s’} = \frac{5}{30} – \frac{3}{30} = \frac{2}{30} \]
\[ s’ = \frac{30}{2} = 15 \, cm \]

Bayangan terbentuk 15 cm di depan cermin, sifatnya nyata dan terbalik.