MAKALAH ILMU PENGETAHUAN ALAM
“CAHAYA”
Disusun Oleh:
Maulida Sari 171434194
Rindy Dwi Atika Sitorus 171434123
Nur Putri Alvariani 171434174
Ike Nurjanah 171434202
Semester III
Pendidikan Guru sekolah Dasar (PGSD)
Dosen Pembimbing:
Sujarwo, S.Pd, M.Pd
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUSLIM NUSANTARA AL-WASHLIYAH
2018
i KATA PENGANTAR
Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih dan Maha Penyanyang. Kami panjatkan puji syukur kehadirat-Nya yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, serta inayah-NyA kepada kami sehingga kami bisa menyelesaikan makalah ilmu pengetahuan alam tentang cahaya.
Makalah ini sudah kami susun dengan maksimal dan mendapat bantuan dari berbagai pihak sehingga bisa memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini.
Terlepas dari segala hal tersebut, kami sadar sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu, kami dengan lapang dada menerima segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini.
Akhir kata kami berharap semoga makalah ilmu pengetahuan alam tentang
“cahaya” ini bisa memberikan manfaat maupun inspirasi untuk pembaca.
Medan, 08 Desember 2018
Penyusun
ii DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR……… i DAFTAR ISI……… II BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang……… 1
1.2 Rumusan Masalah………. 1
1.3 Tujuan Penulisan Makalah……… 1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Cahaya……… 2
2.2 Sumber Cahaya………. 3
BAB III PEMBAHASAN
3.1 Sifat-Sifat Cahaya……… 5 3.2 Alat Ukur Cahaya……….... 9 3.3 Polusi Cahaya……….. 10 3.4 Pemanfaatan Sifat-Sifat Cahaya dalam Karya Sederhana.. 12 3.5 Peranan Cahaya pada Makhluk Hidup…..……….. 13
BAB IV PENUTUP
4.1 Kesimpulan………. 16 4.2 Saran……… 16
BAB V DAFTAR PUSTAKA…………..………. 17
1 BAB I
Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
Cahaya penting dalam kehidupan, sebab tanpa adanya cahaya tidak mungkin ada kehidupan. Jika bumi tidak mendapat cahaya dari matahari, maka bumi akan gelap gulita dan dingin sehingga tidak mungkin ada kehidupan. Para ahli telah meneliti cahaya untuk mengetahui sifat-sifat dan karakteristik cahaya. Ada dua pendapat mengenai cahaya, yaitu cahaya dianggap sebagai gelombang dan cahaya dianggap sebagai partikel. Setiap pendapat ini mempunyai alasan masing-masing dan keduanya telah dibuktikan secara eksperimen.
Tumbuh-tumbuhan memanfaatkan cahaya untuk proses fotosintesis yang dapat menghasilkan karbohidrat yang bisa dimanfaatkan untuk kehidupan manusia. Binatang juga memanfaatkan cahaya untuk memperoleh informasi tentang keberadan lingkungannya. Tanpa dipungkiri, manusia juga sangat bergantung terhadap keberadaan cahaya. Tanpa cahaya kita tidak akan bisa apa-apa, sebagai contohnya proses melihat.
Meskipun mata kita normal tapi jika tidak ada cahaya maka kita tidak akan bisa melihat. Begitu pentingnya peranan cahaya bagi makhluk hidup, oleh karena itu dalam makalah ini akan dibahas tentang cahaya.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas, rumusan masalah yang akan dibahas adalah sebagai berikut:
1. Apa sajakah sifat-sifat cahaya?
2. Apa sajakah alat ukur cahaya?
3. Apa saja jenis-jenis polusi cahaya?
4. Bagaimana pemanfaatan sifat-sifat cahaya dalam karya sederhana?
5. Bagaimana peranan cahaya terhadap makhluk hidup?
1.3 Tujuan Penulisan Makalah
Setelah membahas isi dari makalah ini, diharapkan pembaca dapat mengetahui tentang, yakni:
1. Mengetahui sifat-sifat cahaya.
2. Mengetahui alat ukur cahaya.
3. Mengetahui jenis-jenis polusi cahaya.
4. Mengetahui pemanfaatan sifat-sifat cahaya dalam karya sederhana.
5. Mengetahui peranan cahaya terhadap makhluk hidup.
2 BAB II
Tinjauan Pustaka
2.1 Pengertian Cahaya
Cahaya merupakan suatu gelombang elektromagnetik atau partikel foton yang dipancarkan oleh benda-benda yang mampu bersinar seperti matahari dan lampu pijar listrik sehingga memungkinkan mata dapat menangkap bayangan benda-benda yang berada di sekitar benda yang bersinar tersebut. Dari pengertian tentang cahaya di atas, bermunculan teori-teori tentang cahaya. Ada yang berpendapat bahwa cahaya sebagai gelombang dan ada juga yang berpendapat bahwa cahaya sebagai partikel.
Perbedaan dua pandangan tentang cahaya tersebut, kemudian dikenal sebagai dualisme gelombang-partikel.
Al-Hasan (965-1038 M) yang merupakan seorang ilmuwan Mesir mengemukakan pendapat bahwa mata dapat melihat benda-benda di sekeliling karena adanya cahaya yang dipancarkan atau dipantulkan oleh benda-benda yang bersangkutan masuk ke dalam mata. Sir Issac Newton (1642-1727 M) mendukung pendapat Al-Hasan dan mengemukakan pendapat bahwa dari sumber cahaya dipancarkan partikel-partikel yang sangat kecil dan ringan ke segala arah dengan kecepatan yang sangat besar. Bila partikel-partikel ini mengenai mata, maka manusia akan mendapat kesan melihat benda tersebut.
Sir Issac Newton mengemukakan teori tersebut karena partikel cahaya sangat ringan dan berkecepatan tinggi maka cahaya dapat merambat lurus tanpa terpengaruh gaya gravitasi bumi. Ketika cahaya mengenai permukaan yang halus maka cahaya akan akan dipantulkan dengan sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul sehingga sesuai dengan hukum pemantulan Snellius. Peristiwa pemantulan ini dijelaskan oleh Newton dengan menggunakan bantuan sebuah bola yang dipantulkan di atas bidang pantul.
Berdasarkan penelitian-penelitian lebih lanjut, cahaya merupakan suatu gelombang elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat berkelakuan seperti suatu partikel. Gelombang elektromagnetik merupakan gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat, sehingga cahaya dapat merambat tanpa memerlukan medium. Oleh karena itu, cahaya matahari dapat sampai ke bumi dan memberi kehidupan di dalamnya. Cahaya merambat dengan sangat cepat, yaitu dengan kecepatan 3 × 108 m/s, artinya dalam waktu satu sekon cahaya dapat menempuh jarak 300.000.000 m atau 300.000 km.
3 2.2 Sumber Cahaya
Semua benda yang dapat menghasilkan cahaya dan kita dapat melihatnya dengan mata disebut sebagai sumber cahaya. Sumber cahaya dibagi menjadi dua, yaitu:
1. Sumber Cahaya Alami
Sumber cahaya alami adalah sumber cahaya yang tidak dibuat oleh manusia atau sumber cahaya yang ada karena itu merupakan ciptaan langsung dari Tuhan. Matahari dan bintang adalah salah satu sumber cahaya alami.
Selain itu, beberapa hewan bisa mengeluarkan atau memiliki sumber cahaya di tubuhnya. Cahaya itu biasanya digunakan untuk melindungi diri atau mencari mangsa. Salah satunya adalah anglerfish.
Anglerfish (ikan yang menghuni laut dalam) merupakan salah satu jenis hewan yang memiliki cahaya dan menggunakannya untuk mencari makan. Anglerfish memiliki sebuah antena yang bisa diayunkan ke segala arah di kepalanya. Di ujung antena itu ada sebuah bandul kecil yang bisa mengeluarkan cahaya. Bandul itulah yang digunakan anglerfish untuk menangkap mangsanya. Meski bandulnya bercahaya, tubuh anglerfish tetap tidak akan terlihat karena kulitnya bisa menyerap cahaya di sekitarnya.
4 2. Sumber Cahaya Buatan
Sumber cahaya buatan adalah sumber cahaya yang dibuat atau diproduksi oleh manusia. Lampu listrik, lampu minyak, lilin, dan lampu enter adalah contoh-contoh sumber cahaya buatan.
5 BAB III
Pembahasan
3.1 Sifat-Sifat Cahaya
1. Cahaya Merambat Lurus
Sifat cahaya yang merambat lurus dapat dilihat ketika ada cahaya matahari yang masuk ke dalam ruangan melewati jendela. Cahaya matahari yang melewati jendela tersebut akan memperlihatkan berkas- berkas cahaya yang merambat lurus ke dalam ruangan.
Cahaya akan selalu merambat menurut garis lurus, kecuali jika cahaya tersebut mengenai sesuatu yang merubah arahnya. Sinar cahaya selalu berjalan lurus dari benda yang kita lihat dan menuju ke mata kita. Dalam kehidupan sehari-hari banyak bukti yang menunjukkan bahwa cahaya merambat lurus. Bukti-bukti tersebut antara lain sebagai berikut:
a) Sinar matahari yang melalui celah sempit dan menembus ruangan gelap tampak seperti garis-garis putih yang lurus.
b) Cahaya lampu mobil atau senter pada malam hari.
c) Nyala lilin tidak tampak jika dilihat melalui pipa bengkok.
d) Berkas cahaya dari proyektor film yang dipancarkan ke arah layar.
2. Cahaya Menembus Benda Bening
6 Benda bening adalah benda-benda yang dapat ditembus cahaya.
Benda bening akan meneruskan cahaya sehingga tampak menembus benda tersebut. Contoh benda bening adalah air jernih, gelas kaca bening, kristal, dan kertas roti. Benda-benda yang tidak dapat ditembus oleh cahaya disebut benda gelap. Cahaya yang mengenai benda gelap akan diserap sehingga cahaya seolah-olah tampak terperangkap dan tidak dapat keluar lagi. Beberapa contoh benda gelap adalah buku, kayu, tembok, sendok, garpu dan lain sebagainya.
3. Cahaya Dapat Dipantulkan
Pemantulan (refleksi) atau pencerminan adalah proses terpancarnya kembali cahaya dari permukaan benda yang terkena cahaya. Pemantulan pada cermin, termasuk pemantulan teratur.
Pemantulan teratur terjadi pada benda yang permukaannya rata dan mengkilap/licin. Pada benda semacam ini, cahaya dipantulkan dengan arah yang sejajar, sehingga dapat membentuk bayangan benda dengan sangat baik. Pada benda yang permukaannya tidak rata, cahaya yang datang dipantulkan dengan arah yang tidak beraturan. Pemantulan semacam ini disebut pemantulan baur, atau pemantulan difus.
Dalam pemantulan cahaya berlaku Hukum Snellius tentang pemantulan cahaya.
Berdasarkan gambar diatas, maka hukum Snellius dapat diuraikan sebagai berikut:
a) Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu
7 bidang datar dan bertemu pada satu titik.
b) Sudut datang (i) besarnya sama dengan sudut pantul (r).
Cermin dapat memantulkan cahaya dengan baik. Berdasarkan bentuk permukaannya, cermin dibagi menjadi cermin datar dan cermin lengkung. Ada dua cermin lengkung yaitu cermin cekung dan cermin cembung.
a) Pemantulan cahaya pada cermin datar
Benda bening seperti cermin datar dapat memantulkan cahaya yang jatuh pada cermin datar dengan mengikuti aturan hukum pemantulan. Cermin datar membentuk bayangan yang tegak, dengan busuran yang sama dengan bendanya, dan bayangannya berada dalam jarak yang sama dari permukaan pantul dengan jarak benda dipermukaan cermin. Bayangan tersebut maya, yaitu bayangan yang tidak akan muncul pada layar yang diletakkan pada posisi bayangan karena cahaya tidak memusat di sana.
Cermin datar adalah cermin yang permukaan mengkilapnya datar. Contohnya cermin yang digunakan untuk berkaca. Sifat bayangan benda yang dibentuk oleh cermin datar sebagai berikut:
● Semu atau maya (tidak ditangkap oleh layar).
● Tegak (tidak terbalik).
● Jarak bayangan sama dengan jarak benda.
● Ukuran bayangan sama dengan ukuran benda.
● Bagian benda sebelah kanan menjadi bagian sebelah kiri pada bayangannya.
b) Pemantulan cahaya pada cermin cekung dan cembung
Hukum pemantulan memegang peranan penting dalam pembentukan bayangan. Bayangan yang terbentuk mempunyai sifat– sifat yang berbeda tergantung dimana posisi bendanya berada.
Cermin cekung adalah cermin yang permukaan bidang pantulnya melengkung kedalam (cekung). Contoh cermin cekung adalah bagian dalam sendok stainless steel, lampu mobil bagian dalam, bagian dalam lampu senter. Sifat bayangan benda yang dibentuk oleh cermin cekung sangat bergantung pada letak benda terhadap cermin. Contohnya jika benda dekat dengan cermin cekung, bayangan benda bersifat tegak, lebih besar, dan semu (maya).
Cermin cembung adalah cermin yang memiliki bagian pemantulan cahaya yang berbentuk cembung. Contoh cermin cembung sederhana yaitu bagian luar sendok. Cermin cembung sering digunakan pada kaca spion kendaraan. Bayangan yang
8 dibentuk cermin cembung selalu maya (semu), tegak dan diperkecil.
4. Cahaya Dapat Dibiaskan
Cahaya yang melewati medium bening yang berbeda kerapatannya dapat diubah arahnya. Pembelokan seberkas cahaya yang merambat dari satu medium ke medium lainnya yang berbeda kerapatannya dinamakan pembiasan.
Adapun hukum pembiasan cahaya berdasarkan pada gambar diatas yang berbunyi bahwa sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar, dan ketiganya berpotongan pada satu titik. Pernyataan ini dikemukakan pertama kali oleh WilleboardSnellius, sehingga dikenal sebagai hukum I Snellius atau hukum I Pembiasan.
Dan hukum II Snellius atau hukum II Pembiasan berbunyi: sinar datang dari medium kurang rapat menuju ke medium lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, sinar datang dari medium lebih rapat menuju ke medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal.
Contoh–contoh pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut:
a) Saat sebuah pensil lurus dimasukkan setengahnya ke dalam air di gelas, terlihat seolah-olah pensil itu tampak patah (tidak lurus).
b) Saat melihat ikan dalam akuarium, posisi sebenarnya ikan itu bukan seperti yang dilihat.
c) Bintang di langit tampak kecil atau lebih tinggi.
9 d) Pada siang hari yang panas tampak aspal dijalan berair.
3.2 Alat Ukur Cahaya
Ada beragam alat ukur cahaya tergantung pada karakter atau sifat dari cahaya itu sendiri. Berikut beberapa diantaranya:
1. Spketrofotometer
Spektrofotometer adalah alat yang berfungsi untuk mengukur jumlah cahaya pada panjang gelombang tertentu yang melewati sebuah materi. Alat ini mengukur jumlah cahaya berdasarkan interaksi antara materi dengan cahaya yang ditembakkan. Cahaya tersebut bisa berupa inframerah, ultra violet, dan cahaya tampak sedangkan materi berupa atom atau molekul (biasanya dari bahan kaca atau kuarsa). Alat ukur cahaya ini terdiri dari spektrometer yang tujuannya menghasilkan cahaya dari gelombang yang diinginkan. Ada dua jenis spektrofotometer, beam tunggal dan beam ganda.
2. Lux Meter
Lux meter juga dikenal sebagai lightmeter. Ia adalah alat untuk mengukur intensitas cahaya (selain fotometer). Peralatan ini terdiri dari sebuah sensor cahaya dari bahan foto sel dan layar. Fungsi dari alat ini untuk mengukur tingkat pencahayaan dalam satuan candela pada suatu tempat. Intensitas cahaya diukur untuk menentukan tingkat pencahayaan di suatu tempat. Semakin jauh dari sumber cahaya maka akan semakin kecil intensitasnya. Lux meter sekarang sudah ada versi digital. Anda tinggal meletakkan sensornya dan otomatis ia akan menampilkan besarnya intensitas cahaya pada layar digital yang ada.
Prinsip kerjanya, ia mengubah energi dari foton cahaya menjadi elektron. Cahaya yang mengenai sel foto dioda akan ditangkap sebagai
10 energi yang diubah sel foto arus listrik. Semakin besar intensitas cahaya yang ditangkap akan semakin besar arus listrik yang dihasilkan.
3. Ganiofotometer
Ganiofotometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur distribusi spasial sumber radiasi sehingga dapat menampilkan sifat fotometrik cahaya tampak pada sudut tertentu. Kata ganiofotometer sendiri berasal dari bahata yunan “Gonio” yang berarti sudut dan
“Fotometer” yang berarti cahata. Alat ini banyak digunakan dalam industri otomotif . Ganiofotometer bisa digunakan untuk mengukur distribusi intensitas, fluks cahaya, koordinat warna, dan temperatur warna.
3.3 Polusi Cahaya
Dalam kondisi normal, polusi cahaya banyak ditimbulkan oleh sumber- sumber cahaya buatan, misalnya dari lampu penerangan jalan, lampu-lampu reklame, lampu dekorasi, lampu taman, dan lain-lain. Polusi cahaya terdiri beberapa jenis, yakni:
1. Light Trepass (Cahaya yang Salah Masuk)
Light trespass biasanya terjadi ketika cahaya yang tidak diinginkan masuk ke sebuah properti. Masalah yang biasanya terjadi adalah ketika cahaya yang kuat masuk melalui salah satu jendela rumah dari luar rumah sehingga menyebabkan gangguan tidur atau menutupi pemandangan malam.
Beberapa kota di Amerika Serikat telah membentuk standar pencahayaan luar ruangan untuk melindungi hak warganya dari light trespass. Untuk membantu, International Dark-Sky Association telah mengembangkan seperangkat model pencahayaan.The Dark-Sky Association dibentuk untuk mengurangi cahaya naik ke langit yang mengurangi penampakan dari bintang-bintang. Light Trespass bisa
11 dikurangi dengan cara memilih lampu yang membatasi jumlah cahaya yang dipancarkan lebih dari 80° di atas titik nadir.
2. Over-illumination (Penerangan yang Berlebih)
Over-illumination adalah penggunaan cahaya yang berlebihan.
Over-illuminnation berasal dari beberapa faktor:
a) Tidak menggunakan timer, penempatan sensor atau kontrol yang lainnya untuk mematikan lampu pada saat tidak dibutuhkan.
b) Desain yang tidak layak, khususnya ruang kerja, dengan menentukan tingkat cahaya yang lebih tinggi daripada yang dibutuhkannya.
c) Salah memilih perlengkapan penerangan atau bohlam lampu, yang tidak cocok dengan area yang membutuhkannya.
d) Tidak layaknya pemilihan hardware untuk menggunakan lebih banyak energi yang dibutuhkan untuk menyelesaikan tugas pencahayaannya.
e) Kurangnya pengetahuan untuk karyawan dan penghuni bangunan lainnya unutk menggunakan sistem pencahayaan yang efektif.
f) Pemeliharaan pencahayaan yang tidak memadai mengakibatkan peningkatan pencahayaan dan biaya energi.
g) Penggantian lampu merkuri tua dengan lampu natrium halida dengan menggunakan tenaga listrik yang sama.
Sebagian besar masalah diatas dapat di atasi dengan mudah dan teknologi yang murah, tetapi yang paling penting adalah kesadaran publik untuk mengurangi over-illumination.
3. Glare (Cahaya yang Menyilaukan) Glare dibagi menjadi tiga kategori :
a) Silau yang membutakan (blinding glare) dapat dideskripsikan seperti efek setelah melihat matahari, membutakan dan meninggalkan defisiensi penglihatan baik sementara maupun permanen.
b) Silau yang membuat tak mampu melihat (disability glare) dapat dideskripsikan seperti efek setelah melihat lampu mobil yang sedang melaju, mengurangi kontras, dengan pengurangan yang signifikan dalam kemampuan melihat.
c) Silau yang membuat tak nyaman melihat (discomfort glare) tidak menyebabkan situasi yang bahaya, meskipun mengganggu dan menjengkelkan. Dapat menyebabkan kelelahan jika mengalami dalam waktu yang cukup lama.
4. Light Clutter (Kekacauan Cahaya)
Light clutter adalah berlebihnya cahaya yang berkelompok. Cahaya yang berkelompok dapat menimbulkan kebingungan, dan dapat
12 menyebabkan kecelakaan. Light Clutter biasanya terjadi di jalanan, karena desain yang buruk dari lampu jalanan, atau iklan yang terang benderang mengelilingi jalan. Tergantung pada motif orang atau organisasi yang memasang lampu, pemasangan dan desain yang mereka lakukan bertujuan untuk mengalihkan perhatian pengendara, dan dapan berkontribusi untuk kecelakaan.
5. Skyglow (Langit yang Bercahaya)
Skyglow yang merujuk pada “sinar” efek yang dapat dilihat pada area yang padat penduduknya. Skyglow merupakan kombinasi dari semua lampu yang dipantulkan ke langit yang tersebar dan kembali ke tanah oleh atmosfer. Hamburan ini sangat terkait dengan panjang gelombang cahaya ketika udara sangat bersih (dengan jumlah aerosol yang sedikit).
Cahaya merupakan masalah bagi astronom pemula, karena keahlian untuk mengobservasi langit malam dengan properti mereka cenderung terhambat cahaya yang berada disekitarnya. Sehingga sebagian besar observatorium astronomi berada pada zona yang dijaga ketat pembatasan emisi cahayanya.
3.4 Pemanfaatan Sifat-Sifat Cahaya Dalam Karya Sederhana
Sifat-sifat cahaya banyak dimanfaatkan manusia untuk membuat alat- alat optik, seperti periskop, kaleidoskop, dan lup.
1. Periskop
Periskop digunakan pada tank dan kapal selam. Para navigator kapal di kapal selam memanfaatkan periskop untuk mengamati gerak- gerik yang terjadi di permukaan laut. Periskop menerapkan sifat cahaya yang berupa pemantulan. Ketika kita melihat ujung bawah periskop, cahaya sejajar masuk lewat ujung atas mengenai cermin, oleh cermin akan dipantulkan membentuk sudut 45 derajat ke cermin bawah yang juga membentuk 45 derajat. Sinar-sinar pantul sejajar tadi akan dipantulkan kembali ke mata kita yang melihat dari ujung bawah sehingga kamu dapat melihat benda-benda yang berada di ujung atas periskop.
13 2. Kaleidoskop
Kaleidoskop ialah sejenis alat permainan berbentuk tiub. Di dalamnya terdapat cermin serta objek-objek berwarna kecil seperti manik dan kerakal. Kegunaanya yaitu sama seperti teropong cermin dan sebagai pantul ruang agar cahaya tetap terang di ruang tersebut walaupun hanya ada satu celah sempit.
Prinsip kerja kaleidoskop adalah pada kaleidoskop benda-benda dalam kaleidoskop mengalami pemantulan berkali-kali. Dengan demikian jumlah benda terlihat lebih banyak daripada benda aslinya.
3. Lup
Lup merupakan alat optik yang sangat sederhana. Alat ini berupa lensa cembung. Lup berfungsi membantu mata untuk melihat benda- benda kecil agar tampak besar dan jelas.
Lensa cembung pada lup akan membentuk bayangan maya yang diperbesar dari sebuah benda yang diletakkan di antara titik fokus (f) dengan titik pusat lensa. Benda dapat diamati dalam dua keadaaan, yakni ketika mata berakomodasi maksimum dan mata berakomodasi tidak maksimum. Pada saat mata berakomodasi maksimum, benda harus diletakkan di antara lensa dan titik fokus. Sedangkan, pengamatan benda dengan mata tidak berakomodasi benda harus diletakkan tepat di titik fokus lup.
3.5 Peranan Cahaya Pada Makhluk Hidup 1. Proses Fotosintesis Pada Tumbuhan
Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Fotosistem I terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 700 nanometer,
14 sedangkan fotosistem II 680 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti.
Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil.
Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
2. Proses Terbentuknya Warna
Cahaya yang datang dari matahari mencapai bumi dengan kecepatan 300.000 km per detik. Cahaya menembus atmosfer dengan kecepatan luar biasa dan mencapai bumi dengan menumbuk berbagai objek. Ketika menumbuk suatu objek dengan kecepatan seperti ini, cahaya berinteraksi dengan atom-atom objek tersebut dan memantul dengan panjang gelombang berbeda, yang sesuai dengan warna- warna.
Molekul yang memungkinkan warna dipantulkan adalah molekul pigmen. Warna yang dipantulkan suatu objek tergantung pada molekul pigmen yang terkandung dalam objek tersebut. Setiap molekul pigmen mempunyai struktur atom yang berbeda. Nomor, jenis dan urutan atom dalam molekul-molekul itu berbeda satu sama lain. Cahaya yang menumbuk pelbagai pigmen itu kemudian dipantulkan dalam berbagai nuansa warna. Namun, ini saja tidak cukup untuk pembentukan warna.
Agar cahaya pantul yang memiliki suatu kualitas warna tertentu dapat diterima dan dilihat, pantulan itu harus mencapai alat pelihat yang mampu mengindranya.
3. Proses Melihat
Agar sinar yang dipantulkan objek dapat dilihat sebagai warna, sinar itu harus mencapai mata. Keberadaan mata saja tidak cukup. Setelah mencapai mata, sinar itu harus diubah menjadi sinyal-sinyal saraf yang mencapai otak yang bekerja selaras dengan mata. Mata manusia adalah sebuah struktur sangat kompleks yang terdiri atas banyak organel dan bagian yang berbeda. Kerja serempak dan selaras semua bagian ini membuat kita dapat melihat dan menangkap warna. Mata, dengan jaringan-jaringan dan organel-organelnya seperti kelenjar air mata, kornea, konjungtiva, selaput pelangi, dan pupil, lensa, retina, choroid, otot-otot dan kelopak mata, adalah sistem yang tiada taranya.
Selain itu, dengan jaringan saraf luar biasa yang menyambungkan mata
15 dengan otak, dan daerah penglihatan yang sangat kompleks, mata secara keseluruhan, mempunyai struktur yang sangat istimewa, yang keberadaannya tidak dapat dianggap kebetulan. Setelah pengantar singkat tentang mata, marilah kita lihat juga bagaimana proses melihat terjadi. Sinar yang datang ke mata mula-mula melewati kornea, lalu pupil dan lensa-lensa, dan akhirnya mencapai retina.
Pengindraan warna dimulai pada sel kerucut dalam retina. Ada tiga kelompok utama sel kerucut yang bereaksi sangat kuat terhadap warna tertentu dari cahaya. Sel-sel ini dikelompokkan sebagai sel-sel kerucut biru, hijau dan merah. Warna merah, biru dan hijau, yang membuat sel kerucut itu bereaksi, adalah tiga warna primer yang ada di alam.
Dengan rangsangan sel kerucut yang sensitif terhadap ketiga warna ini, pada derajat yang berbeda, muncullah jutaan warna yang berbeda.
Sel kerucut mengubah informasi yang berhubungan dengan warna ini menjadi impuls saraf melalui pigmen-pigmen yang terkandung di dalamnya. Selanjutnya, sel saraf yang terhubung dengan sel kerucut ini mengirimkan impuls saraf ke suatu daerah tertentu dalam otak. Dalam daerah seluas beberapa sentimeter persegi di dalam otak inilah tempat dibentuknya dunia penuh warna yang kita lihat sepanjang hidup.
4. Pembentukan Vitamin D pada Tulang
Terik sinar matahari tidak selalu berdampak negatif. Paparannya di pagi hari memiliki manfaat bagi kesehatan tulang karena menjadi sumber vitamin D. Paparan sinar matahari yang baik adalah sinar matahari pagi hari, sebelum pukul 08.00. Pada jam tersebut, matahari akan memberikan sinar yang bermanfaat bagi tubuh. Pancarannya mampu mensintesis menjadi vitamin D, dan bermanfaat untuk kesehatan tulang dan pembentukan kalsium. Pada waktu berkas sinar ultraviolet mengenai kulit maka sinar ini akan disaring di kulit, di bawah kulit terdapat sejumlah besar simpanan kolesterol. Sinar ultraviolet mengubah simpanan kolesterol ini menjadi vitamin D. Dengan bertambahnya tingkat vitamin D dalam tubuh karena terkena sinar matahari, bisa meningkatkan penyerapan kalsium. Hal ini membantu pembentukan dan perbaikan tulang dan mencegah penyakit seperti rakitis dan osteomalacia (pelembutan tulang tidak normal).
16 BAB IV
Penutup
4.1 Kesimpulan
Cahaya adalah salah satu dari gelombang elektromagnetik sehingga dapat merambat dalam ruang hampa yang karena memiliki sifat-sifat tertentu. Sifat-
sifat cahaya diantaranya dapat merambat lurus, dapat menembus benda bening, dapat dipantulkan, dan dan dapat dibiaskan.
Cahaya merupakan energi yang sangat penting untuk menunjang kehidupan makhluk hidup di bumi. Hal ini disebabkan oleh peran cahaya yang sangat banyak, salah satunya proses fotosintesis pada tumbuhan.
4.2 Saran
Dari makalah diatas telah kita ketahui bahwa cahaya memiliki manfaat yang besar bagi manusia terutama dalam penggunan alat optik. Dalam tubuh manusia diciptakan panca indra untuk menangkap cahaya yaitu mata.
Cahaya memiliki manfaat positif dan negatif bagi mata. Jika mata terkena polusi cahaya contohnya cahaya dari handphone yang terlalu menyilaukan maka dapat membahayakan mata seseorang, jadi kita sebagai manusia yang yang bersyukur akan karunia Tuhan kita harus dapat menjaga mata dengan baik.
17 BAB V
Daftar Pustaka
Kanginan, Marthen. 2006, IPA FISIKA 2 untuk SMP Kelas VIII. Jakarta:
Erlangga.
Suryanti, dkk. 2003, Konsep Dasar IPA Fisika SD. Surabaya: Unipress
Wahyudin, Hotimah dan Suwarno. 2008, Buku Pintar IPA Untuk SD. Yogyakarta:
Tugu Publisher.
Widiana, Willa. 2017, Majalah BOBO: Anglerfish, Memangsa dengan Bantuan Cahaya. Jakarta: Kompas Gramedia.
