Komponen utama kamera adalah: lensa, aperature dan pelat film. Lensa berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk ke kamera, aperature berfungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke kamera dan pelat film
berfungsi sebagai tempat terbentuknya bayangan.
Tombol
Film lensa Gambar 2.9. Kamera dan bagian-bagiannya
2) Pembentukan bayangan pada kamera
Kualitas gambar yang dihasilkan oleh kamera bergantung pada susunan lensa yang terdapat pada kamera tersebut. Prinsip terbentuknya bayangan pada kamera dapat dijelaskan dengan diagram brikut:
Gambar 2.10. Diagram pembentukan bayangan pada kamera
Benda yang akan diambil (difoto) diletakkan di ruang III di depan lensa kamera.
Gambar 2.11. Proses pembentukan bayangan pada kamera.
Hal ini dapat dilakukan dengan cara mengatur jarak fokus lensa obyektif.
Bayangan yang terbentuk terjadi di plat film (di ruang II) dengan sifat nyata, terbalik dan diperkecil.
3) Cara kerja kamera
Cara kerja kamera sederhana adalah sebagai berikut: Pantulan cahaya dari benda yang dipotret masuk ke badan kamera mengenai lensa optic (lensa cembung)-lensa memfokuskan cahaya yang diterima berupa bayangan terbalik ke film. Proses kimia terjadi saat film terkena cahaya dan
membentuk sebuah pola gambar. Hasil dari penangkapan film adalah sebuah klise yaitu lembaran hitam (bersifat negative yang dalam kehidupan sehari-hari dikenal atau disebut dengan istilah hasil cuci foto).
Kemudian film dicetak pada kertas foto menjadi foto (positif) seperti yang sering kita temukan dalam kehidupan sehari-hari. Proses pencetakan atau pencucian dilakukan pada ruang gelap, karena cahaya dapat merusak hasil film yang rentan terbakar.
4) Persamaan kamera dengan mata
Gambar 2.12. Persamaan kamera dan lensa mata.
Gambar A menunjukkan kamera memiliki lensa cembung yang digunakan untuk memfokuskan bayangan pada film. Kamera memiliki diafragma dan shutter untuk mengatur cahaya yang masuk ke dalam kamera. Seperti ditunjukkan pada Gambar B, mata juga memiliki lensa cembung yang memfokuskan cahaya pada retina. Iris merupakan suatu diafragma yang terbuka dan tertutup untuk mengatur jumlah cahaya yang memasuki mata. Kelopak mata, tidak digambar pada Gambar B, dapat dipandang sebagai shutter. Bedanya, shutter pada kamera umumnya terbuka selama sepersekian detik, sedangkan kelopak mata pada
umumnya sampai beberapa detik, bergantung kapan seseorang membuka atau mengedipkan mata.
1. Sebuah kamera digunakan untuk melihat sebuah gedung yang tinggi 15 m. Jaka jarak kamera ke gedung 60 m dan panjang kamera 25 cm. Hitunglah tinggi bayangan gedung pada kamera.
Diketahui : h = 15 m,
S = 60 m
S’ = 25 cm = 0,25 m Ditanya : h’ = ...?
Jawab : h/h = s/s’
15/h’ = 60/0,25 h’ = 0,0625 m = 6,25 cm
C. Lup (Kaca Pembesar)
Gambar 13.
Lup/kaca pembesar Lup/kaca pembesar adalah sebuah lensa cembung yang digunakan untuk melihat benda-benda yang berukuran kecil sehingga tampak lebih besar dan jelas. Kaca pembesar sering digunakan oleh tukang arloji untuk memeriksa bagian-bagian arloji agar tampak jelas.
Pada kaca pembesar, benda diletakkan di antara O dan F, sehingga bayangan yang terbentuk di depan lensa bersifat maya, tegak dan diperbesar. Supaya benda dapat diamati dengan jelas, jarak lensa terhadap benda diatur sedemikian sehingga bayangan terbentuk di titik dekat pengamat (misalnya 25 cm). Ini disebut pengamat menggunakan lup dengan mata berakomodasi maksimum. Jika pengamat ingin mengamati benda menggunakan lup dengan relaks, benda diletakkan tepat di titik fokus lensa (titik F2), sehingga berkas sinar bias sejajar memasuki mata. Ini disebut pengamat menggunakan lup dengan mata tidak berakomodasi.
(a) (b)
Gambar 2.14.
a. Diagram sinar penggunaan lup dengan mata berakomodasi maksimum
b. Diagram sinar penggunaan lup dengan mata tidak berakomodasi
Gambar 15. Pembentukan bayangan pada lup
Contoh soal
1. Seseorang dengan titik dekat 25 cm menggunakan lensa 40 diopotri sebagai kaca pembesar sederhana. Tentukan perbesaran yang diperoleh, untuk mata tidak berakomodasi.
Diketahui: Sn = 25 cm P = 40 D
Ditanya M Jawab
Cari duluan kekuatan kaca pembesar
P = 1/f
f = 1/P
f = 1/40
f = 0,025 m
f = 2,5 m
Untuk mata tidak berakomodasi
M = Sn/f
= 25/2,5
= 10 kali
D. Mikroskop
Mikroskop merupakan alat bantu yang memungkinkan kita dapat mengamati obyek yang berukuran sangat kecil. Hal ini membantu memecahkan persoalan manusia tentang organisme yang berukuran kecil.
1. Jenis-jenis mikroskop
Ada dua jenis mikroskop berdasarkan pada kenampakan obyek yang diamati, yaitu mikroskop dua dimensi (mikroskop cahaya) dan mikroskop tiga dimensi (mikroskop stereo). Sedangkan berdasarkan sumber cahayanya, mikroskop dibedakan menjadi mikroskop cahaya dan mikroskop elektron.
Jenis mikroskop bersadarkan kenampakan objek yang diamati:
a. Mikroskop cahaya
Mikroskop cahaya mempunyai perbesaran maksimum 1000 kali.
Mikroskop mempunyai kaki yang berat dan kokoh dengan tujuan agar dapat berdiri dengan stabil. Mikroskop cahaya memiliki tiga sistem lensa, yaitu lensa obyektif, lensa okuler, dan kondensor.
b. Mikroskop stereo
Mikroskop stereo merupakan jenis mikroskop yang hanya bisa digunakan untuk benda yang berukuran relatif besar. Mikroskop stereo mempunyai perbesaran 7 hingga 30 kali. Beberapa perbedaan dengan mikroskop cahaya adalah: (1) ruang ketajaman lensa mikroskop stereo jauh lebih tinggi dibandingkan dengan mikroskop cahaya sehingga kita dapat melihat bentuk tiga
dimensi benda yang diamati, (2) sumber cahaya berasal dari atas sehingga obyek yang tebal dapat diamati. Perbesaran lensa okuler biasanya 10 kali, sedangkan lensa obyektif menggunakan sistem zoom dengan perbesaran antara 0,7 hingga 3 kali, sehingga perbesaran total obyek maksimal 30 kali.
2. Bagian-bagian mikroskop dan fungsiny
Gambar 16. Mikroskop dan bagian-bagiannya
Fungsi bagian-bagian mikroskop
a. Lensa okuler; untuk memperbesar benda yang dibentuk oleh lensa objektif
b. Tabung mikroskop; untuk mengatur fokus, dapat dinaikkan dan diturunkan
c. Tombol pengatur fokus kasa; untuk mencari fokus bayangan objek secara cepat sehingga tabung mikroskop turun atau naik dengan cepat
d. Tombol pengatur fokus halus; untuk memfokuskan bayangan objek secara lambat, sehingga tabung mikroskop turun atau naik dengan lambat
e. Revolver; untuk memilih lensa obyektif yang akan digunakan
f. Lensa objektif; untuk menentukan bayangan objektif serta memperbesar benda yang diamati. Umumnya ada 3 lensa objektif dengan pembesaran 4x, 10x, dan 40x.
g. Lengan mikroskop; untuk pegangan saat membawa mikroskop h. Meja preparat; untuk meletakkan objek (benda) yang akan diamati
i. Penjepit objek glas; untuk menjepit preparat di atas meja preparat agar preparat tidak bergeser.
j. Kondensor; merupakan lensa tambahan yang berfungsi untuk mengumpulkan cahaya yang masuk dalam mikroskop
k. Diafragma; berupa lubang-lubang yang ukurannya dari kecil sampai selebar lubang pada meja objek. Berfungsi untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang akan masuk mikroskop
l. Reflektor/cermin; untuk memantulkan dan mengarahkan cahaya ke dalam mikroskop. Ada 2 jenis cermin, yaitu datar dan cekung. Bila sumber cahaya lemah, misalkan sinar lampu, digunakan cermin cekung tetapi bila sumber cahaya kuat, misalnya sinar matahari yang menembus ruangan, gunakan cermin datar.
m. Kaki mikroskop; untuk menjaga mikroskop agar dapat berdiri dengan mantap di atas meja.
3. Cara penggunaan mikroskop:
a. Letakkan mikroskop di atas meja dengan cara memegang lengan mikroskop sedemikian rupa sehingga mikroskop berada di hadapan pemakai.
b. Putar revolver sehingga lensa obyektif dengan perbesaran lemah berada pada posisi satu poros dengan lensa okuler yang ditandai bunyi klik pada revolver.
c. Aturlah cermin dan diafragma untuk melihat kekuatan cahaya, hingga dari lensa okuler tampak terang berbentuk bulat.
d. Tempatlan preparat (penampang daun) pada meja benda tepat pada lubang preparat dan jepit dengan penjepit benda.
e. Aturlah fokus untuk memperjelas gambar obyek dengan cara memutar pemutar kasar, sambil dilihat dari lensa okuler. Untuk mempertajam putarlah pemutar halus.
f. Amati bayangan penampang daun, dan gambarlah hasil pengamtanmu dalam kertas yang disiapkan.
g. Apabila bayangan obyek sudah ditemukan, maka untuk meperbesar, gantilah lensa obyektif dengan ukuran dari 10x, 40x, dengan cara memutar revolver hingga bunyi klik.
h. Bandingkan hasil pengamatanmu dengan pengamatan sebelumnya.
4. Perbesaran pada mikroskop
Mikroskop sederhana menggunakan dua buah lensa bikonveks. Lensa yang dekat dengan obyek disebut lensa obyektif dan lensa yang dekat dengan mata disebut lensa okuler. Jarak titik fokus lensa obyektif lebih kecil daripada jarak fokus lensa okuler (fob<fok).
a. Perbesaran pada lensa obyektif (Mob) dapat dirumuskan sebagai
berikut:
ob ob
ob S
M S
'
dengan : Mob = Perbesaran lensa obyektif
Sob = Jarak benda terhadap lensa obyektif
Sok’= Jarak bayangan yang dibentuk oleh lensa obyektif
b. Perbesaran pada lensa okuler (Mok), untuk mata berakomodasi maksimum dapat dirumuskan sebagai berikut:
1
ok n
ok f
M S dengan :
Mok = Perbesaran lensa okuler
Sn = Jarak benda terhadap lensa okuler
fok = Jarak titik fokus lensa okuler
c. Perbesaran pada lensa okuler (Mok), untuk mata tidak berakomodasi dapat dirumuskan sebagai berikut:
ok n
ok f
M S dengan : Mok = Perbesaran lensa
okuler
Sn = Jarak benda terhadap lensa okuler
fok = Jarak titik fokus lensa okuler
d. Perbesaran total yang terjadi pada mikroskop (M) adalah:
ok obM M
M dengan M= perbesaran mikroskop; Mob = perbesaran lensa obyektif dan Mok = Perbesaran lensa okuler
Contoh soal:
Sebuah mikroskop sederhana menggunakan lensa objektif dan lensa okuler dengan jarak fokus masing-masing 3 cm dan 5 cm. Jika jarak titik dekat mata pengamat 25 cm dan jarak antara kedua lensa adalah 15,17 cm, berapakah perbesaran total mikroskop jika mata berakomodasi maksimum?
Penyelesaian:
Diketahui: fob 3cm, fok 5cm,Sn 25cm,d 15,17cm Ditanya: Mtotal=....?
Jawab:
Perbesaran lensa okuler:
6
Jadi perbesaran lensa okuler adalah 6 kali
Perbesaran lensa objektif:
10
Jadi perbesaran total mikroskop adalah 13,98 kali 5. Perjalanan sinar pada mikroskop
Gambar 17. Perjalanan sinar pada mikroskop
Seperti halnya kaca pembesar, komponen utama mikroskop adalah lensa cembung. Kaca pembesar hanya menggunakan satu lensa cembung, sedangkan mikroskop menggunakan beberapa lensa cembung untuk mendapatkan bayangan yang sebesar-besarnya. Pada dasarnya, lensa ini dibagi dua, yaitu lensa okuler dan lensa objektif. Lensa okuler adalah lensa yang dekat mata pengamat, sedangkanlensa objektif adalah lensa yang dekat objek yang diamati, perhatikan Jarak fokus lensa objektif selalu lebih kecil daripada jarak fokus lensa okuler (Fob<Fok). Benda yang diamati diletakkan di depan lensa objektif, yaitu antara titik fokus Fob dan 2Fob atau di ruang dua lensa objektif. Akibatnya, bayangan benda berada di ruang III lensa objektif, bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar.
Bayangan dari lensa objektif harus diletakkan di ruang I lensa okuler atau di antara O dan Fok. Akibatnya, bayangan ada di ruang IV lensa okuler, bersifat maya, sama tegak, dan diperbesar. Dengan demikian, lensa okuler mikroskop dapat berfungsi sebagai lup.
E. Teropong
Teropong atau teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda sangat jauh (misalnya bintang) agar tampak lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis teropong yakni teropong bintang/ astronomi dan teropong bumi.
Gambar 18. Teropong bintang 1. Teropong bintang/ astronomi,terdiri atas 2 yakni:
a. Teropong bias astronomi
Pada teropong ini jarak fokus obyektif lebih besar daripada jarak fokus okuler (fob>fok). Benda-benda yang diamati (misalnya bintang dan bulan) letaknya sangat jauh, sehingga sinar-sinar yang menuju ke lensa obyektif merupakan sinar sejajar. Dua kumpulan sinar-sinar sejajar yang berasal dari bagian atas bintang (T) dan bagian bawah (B) membentuk bayangan nyata dan terbalik B1T1 di bidang fokus lensa obyektif. Selanjutnya B1T1 dilihat sebagai benda oleh lensa okuler yang berfungsi sebagai lup.
Gambar 19. Diagram sinar pembentukan bayangan pada teropong astronomi/ bintang.
Bagaimana bekerjanya teleskop bias tersebut sehingga dapat memperbaiki penglihatan kita terhadap benda-benda jauh dapat dijelaskan dengan gambar di atas. Komponen utama jenis teleskop ini adalah lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif tersebut merupakan sebuah lensa cembung besar dengan panjang focus panjang, dan lensa okuler yang dapat digerak-gerakkan dan memiliki panjang fokus
yang relatif pendek. Sinar-sinar dari suatu objek jauh pada dasarnya paralel dan membentuk suatu bayangan (I0) pada titik fokus objektif (Fo). Bayangan ini bertindak sebagai suatu objek untuk okuler, yang digerak-gerakkan sedemikian rupa sehingga bayangan tersebut tepat jatuh di dekat dan di dalam titik fokusnya (Fe). Suatu bayangan yang besar, terbalik, dan maya (Ie) terlihat oleh pengamat. Ada beberapa masalah berhubungan dengan teleskop bias. Lensa objektif harus lebih besar agar memungkinkan masuknya cahaya yang cukup banyak untuk membentuk bayangan yang terang. Lensa kaca yang berat ini sulit dibuat dan mahal. Berat lensa itu sendiri dapat menyebabkan lensa itu melengkung dan bayangan menjadi rusak.
b. Teropong pantul astronomi
Disebut teropong pantul karena sebagai objektif digunakan cermin cekung besar yang berfungsi sebagai pemantul cahaya. Teropong pantul ini terdiri atas satu cermin cekung besar, satu cermin datar kecil yang diletakkan sedikit di depan titik fokus cermin cekung F dan satu lensa cembung untuk mengamati benda.
Cermin digunakan sebagai pengganti lensa objektif karena:
1. Cermin lebih mudah dibuat dan lebih murah dari pada lensa 2. Cermin tidak mengalami aberasi kromatik (penguraian warna)
seperti lensa.
3. Cermin lebih ringan dari pada lensa yang berukuran sama sehingga lebih mudah digantung
2. Teropong bumi
Gambar 20. Teropong bumi
Digunakan untuk melihat dengan jelas benda-benda di permukaan bumi. Sebagai teropong bias, teropong ini menggunakan dua buah lensa (obyektif dan okuler) dan sepasang prisma sikusiku untuk membalikkan bayangan. Prinsip kerja teropong bumi sama dengan teropong bintang hanya saja, bayangan yang terbentuk oleh teropong bintang terbalik, dan hal ini akan menyulitkan jika objek yang diamati berada di bumi. Karena itu, pada teropong buni ditambahkan sebuah lensa bikonveks sebagai pembalik. . Prinsip kerja teropong sama dengan teleskop pantul, kecuali ada dua set lensa yang dipasang, yaitu satu buah untuk tiap mata. Lensa ketiga atau sepasang prisma pemantul ditambahkan pada teropong untuk membalikkan bayangan yang terbalik agar kelihatan tegak. Teropong Bumi seperti yang digunakan untuk mengamati burung, juga dirancang untuk menghasilkan bayangan yang tegak.
Penyelesaian soal tentang teropong
Panjang teropong dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:
ok
ob f
f
d
Perbesaran teropong bintang M adalah hasil bagi jarak fokus lensa obyektif fob dengan lensa okuler fok
ok ob
f M f
Contoh soal:
Sebuah teropong bintang memiliki lensa obyektif dengan jarak fokus 120 cm dan lensa okuler 10 cm. Teropong ini digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh. Tentukan:
a). Panjang teropong b). Perbesaran teropong Penyelesaian
Diketahui: -.jarak fokus obyektif fob= 120 cm -. Jarak fokus okuler fok= 10 cm Ditanya: a). Panjang teropong (d)
b). Perbesaran teropong (M) Jawab:
a). Panjang teropong d = fob+ fok
d= 120 cm + 10 cm = 130 cm
b). Perbesaran teropong kali cm
cm f
M f
ok
ob 12
10
120
SILABUS MATA PELAJARAN: FISIKA
Satuan Pendidikan : SMA Kelas /Semester : X/Genap Kompetensi Inti:
KI 1 : Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya
KI 2 : Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan
Lampiran 03
Kompetensi Dasar Materi Pokok Pembelajaran Penilaian
1.1 Menyadari kebesaran Tuhan yang menciptakan dan mengatur alam jagad raya melalui
pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya
Melakukan studi pustaka untuk mencari informasi mengenai alat-alat optic dalam kehidupan sehari-hari
Mengeksplorasi
siswa mengeksplorasi dari sumber belajar yang relevan tentang prinsip pembentukan -bayangan dan perbesaran pada kacamata,lup, mikroskop, teropong dan kamera . Mepertatanyakan:
Mempertanyakan tentang prinsip pembentukan
Tugas 2.1 Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa
ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun;
hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis;
kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud
implementasi sikap dalam melakukan percobaan , melaporkan, dan berdiskusi 3.9 Menganalisis cara kerja alat optik
menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa
Kompetensi Dasar Materi Pokok Pembelajaran Penilaian
4.9 Menyajikan ide/rancangan sebuah alat optik dengan menerapkan prinsip pemantulan dan pembiasan pada cermin dan lensa
bayangan dan perbesaran pada kaca mata, lup, mikroskop ,teleskop dan kamera
Eksplorasi
Melakukan eksplorasi tentang pembentukan bayangan dan perbesaran pada kaca mata, lup, mikroskop ,teleskop dan kamera
Melalui diskusi kelompok
dapat membedakan
pengamatan tanpa
akomodasi dengan
berakomodasi maksimum pada alat optik lup, mikroskop dan teleskop.
Merancang dan membuat teropong sederhana
Kompetensi Dasar Materi Pokok Pembelajaran Penilaian
Alokas i Waktu
Sumber Belajar
Presentasi kelompok tentang hasil merancang dan membuat teropong sederhana
pada kaca mata, lup, mikroskop , teropong dan kamera
RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)