Cahaya (Materi Fisika Lengkap)

A. Pengertian Cahaya

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Sehingga cahaya dapat merambat tanpa memerlukan medium.

Cahaya yang biasa kita lihat merupakan kelompok-kelompok sinar cahaya atau disebut berkas cahaya. Berkas cahaya dapat digolongkan atas :
a) Berkas cahaya menyebar (divergen), yaitu berkas cahaya yang berasal dari satu titik kemudian menyebar ke segala arah.
b) Berkas cahaya sejajar, yaitu berkas cahaya yang arahnya sejajar satu sama lain.
c) Berkas cahaya mengumpul, yaitu berkas cahaya yang menuju ke satu titik tertentu.

B. Sifat-Sifat Cahaya

1. Cahaya dapat merambat lurus

Perlu kalian ketahui bahwa sinat lampu, sinar matahari, sinar bulan, dan sinar lilin merupakan sumber cahaya. Cahaya yang dihasilkan tersebut akan merambat lurus. Oleh karena sifatnya ini, maka banyak manusia yang memanfaatkannya untuk kehidupan sehari-hari misalnya adalah lampu senter dan lampu kendaraan bermotor.

2. Cahaya dapat dipantulkan.

Apabila suatu benda terkena cahaya, maka cahaya tersebut akan dipantulkan. Ada dua jenis pemantulan yaitu pemantulan baur dan pemantulan teratur. Apabila cahaya mengenai permukan yang tidak rata atau kasar maka akan terjadi pemantulan baur yang sinar pantulnya tidak beraturan.

Sedangkan apabila cahaya mengenai benda yang permukaannya rata, licin, mengkilap dihasilkan pemantulan teratur, memiliki arah pantulan yang teratur. Contoh bahwa cahaya dapat dipantulkan adalah cermin.

3. Cahaya dapat menembus benda bening.

Berdasarkan dapat tidaknya ditembus oleh cahaya, benda-benda dapat dibedakan menjadi dua yaitu benda gelap dan benda bening.

Contohnya adalah kaca, bukan cermin.

4. Cahaya dapat dibiaskan.

Perlu diketahui bahwa apabila cahaya merambat melalui du zat yang berbeda kerapatannya, maka cahaya tersebut akan dibelokkan.eristiwa pembelokan cahaya setelah melewati media rambatan yang berbeda itulah yang disebut dengan pembiasan.
Contoh pensil dimasukkan ke dalam gelas.

5. Cahaya dapat diuraikan.

Dispersi merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai macam cahaya berwarna. Cahaya matahari yang kita lihat berwana putih, padahal sebenarnya cahaya matahari terseusun atas banyak cahaya berwarna. Cahaya matahari diuraikan oleh titik-titik air di awan sehingga terbentuk pelangi.
Warna pelangi terbentuk dari warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. 

C. Pemantulan Cahaya

Jenis-jenis pemantulan cahaya

Berdasarkan keadaan permukaannya, pemantulan cahaya dibagi menjadi :

a. Pemantulan difus atau pemantulan baur, yaitu pemantulan cahaya ke segala arah yang terjadi karena bekas sinar datang jatuh pada permukaan kasar atau tidak rata. Pemantulan ini akan memberi kesan menyilaukan mata.

Gambar pemantulan baur atau divus

b.  Pemantulan teratur, yaitu pemantulan yang terjadi karena berkas sinar datang jatuh pada permukaan halus atau rata. Pada pemantulan teratur, cahaya akan dipantulkan ke satu arah. Pemantulan ini akan menyejukkan mata.

Gambar Pemnatulan Teratur

D. CERMIN

Cermin adalah benda padat yang salah satu sisinya halus dan mengkilap yang dilapisi amalgam perak sehingga memantulkan seluruh cahaya yang datang. Cermin dibedakan menjadi 3, yaitu : cermin datar, cermin cekung , dan cermin cembung.

Pemantulan pada Cermin Datar

Berdasar pengamatan dengan menggunakan cakram optik, Snellius menyimpulkan hal-hal berikut.

gambar hukum snelius

a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

b. Sudut datang sama dengan sudut pantul. 

Pernyataan Snellius tersebut dikenal dengan hukum pemantulan cahaya(sinar).

Sifat bayangan pada Cermin Datar

Sifat bayangan cermin datar sebagai seperti gambar berikut.

Sumber : BSE Kelas VIII Rini Pratiwi

Sifat bayangan cermin datar bersifat maya karena bayangan tersebut diperoleh dari hasil perpotongan perpanjangan sinarpantul. Bayangan yang terbentuk oleh cermin datar juga bersifat tegak dan sama besar karena bayangan yang dibentuk sama persis letak dan ukurannya dengan letak dan ukuran benda.

Pembentukkan bayangan pada cermin datar yang membentuk sudut tertentu akan berbeda seperti terlihat pada foto di bawah ini, bayangan yang terbentuk bisa banyak sekali tergantung sudut yang dibentuk semakin kecil sudutnya semakin banyak bayangnnya. 

Foto bayangan yang dibentuk oleh cermin yang membentuk sudut tertentu

Banyak bayangan yang terbentuk antara dua cermin dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

n= 360/α

Pemantulan pada cermin cekung

Cermin cekung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke dalam. contohnya dalah ketika kita melihat cermin pada lengkungan dalam senter. 

Di bawah ini digambarkan cermin cekung akan mengumpulkan sinar pantul (konvergen).

Gambar pemantulan konvergen

Cermin cekung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a. Cermin cekung akan memantulkan sinar-sinar sejajar menuju titik fokusnya.
b. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya atau disebut konvergen.

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung dapt di artikan sebagai berikut :
a. sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus,
b. sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama, dan
c. sinar datang yang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui
jalan semula.
Sifa-sifat bayangan yang dibentuk pada cermin cekung adalah sebagai berikut :

1. Pembentukan bayangan Diruang I

Gambar pembentukan bayangan di ruang I

sifat bayangan ;: maya tegak diperkecil

2. Pembentukan bayangan Diruang II

Gambar pembentukan bayangan di ruang II

sifat bayangan : mnyata terbalik diperbesar

3. Pembentukan bayangan Diruang III

Gambar Pembntukan bayangan di ruang III

Sifat bayangan : nyata terbalik di perkecil

Pemantulan pada Cermin Cembung
Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke luar.

gambar pemantulan yang bersifa divergen

Gambar Cermin cembung akan menyebarkan sinar pantul (divergen).

Cermin cembung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.
a. Berkas sinar yang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
b. Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya atau disebut divergen.
Tiga buah sinar istimewa pada cermin cembung

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung dapat dituliskan sebagai berikut :

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal darititik fokus.
b. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.
bayangan yang terbentuk pada cermin cembung adalah sebagai berikut :

Ggambar pembentukan bayangan pada cermin cembung

Sifat bayangan : maya tegak diperkecil

Pemantulan pada Cermin Cekung

Persamaan yang berlaku untuk cermin cekung adalah sebagai berikut.

Sedangkan perbesaran cermin cekung dapat ditentukan dengan rumus berikut

f : fokus cermin (cm atau m)
s : jarak benda ke cermin (cm atau m)
s' : jarak bayangan ke cermin (cm atau m)
R : jari-jari (cm atau m)
h' : tinggi bayangan (cm atau m)
h : tinggi benda (cm atau m)
M: perbesaran

Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin cekung juga dapat ditentukan ngan cara berikut.

a. Jika s' bernilai (+) maka bayangan bersifat nyata dan terbalik, namun jika s' bernilai (-) maka bayangan bersifat maya dan tegak.

b. Jika M > 1 maka bayangan diperbesar. Jika M = 1 maka bayangan sama besar dengan benda. Jika M < 1 maka bayangan diperkecil. 8. Pemantulan pada Cermin Cembung Persamaan yang berlaku pada cermin cembung juga sama dengan persamaan pada cermin cekung. Perbedaan persamaan cermin cekung dan cermin cembung terletak pada nilai fokus kedua cermin. Fokus cermin cekung bernilai positif (+), sedangkan fokus cermin cembung bernilai negatif (-). 9.

6 Organ Pencernaan Manusia dan Bagian-Bagiannya

Organ pencernaan adalah alat penunjang sistem pencernaan pada manusia Secara garis besar, terdapat 6 organ utama dalam sistem pencernaan yaitu mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus. Berikut adalah 6 organ pencernaan manusia beserta bagian-bagiannya. Langsung saja kita simak yang pertama:

1. Mulut

Mulut adalah pintu masuk makanan. Di dalam mulut terdapat lidah, rongga mulut, kelenjar ludah, dan gigi. Jadi fungsi mulut bermacam-macam yaitu menghancurkan makanan, mencerna makanan, mengecap rasa makanan, dan membantu menelan makanan. Di dalam mulut terjadi pencernaan mekanis (dengan gigi dan lidah) dan pencernaan kimiawi (dengan ludah yang mengandung enzim ptialin). Berikut adalah gambar anatomi mulut beserta bagian-bagiannya:

Mulut terdiri dari:

1. Langit-langit
2. Gigi
3. Gusi
4. Tulang langit-langit
5. Pembuluh darah dan saraf langit-langit
6. Amandel
7. Lidah
8. Anak lidah

2. Kerongkongan

Kerongkongan adalah penghubung antara mulut dan lambung. Kerongkongan disebut juga esofagus. Kerongkongan berbentuk tabung dan terdapat otot. Otot pada kerongkongan berfungsi untuk membawa makanan dari mulut ke lambung dengan menggunakan gerak peristaltik. Berikut adalah gambar anatomi kerongkongan beserta bagian-bagiannya:

Kerongkongan dibagi menjadi tiga bagian yaitu:

1. Bagian superior yang sebagian besar terdiri dari otot rangka.
2. Bagian tengah yang terdiri dari campuran otot rangka (otot lurik) dan otot polos.
3. Bagian inferior yang terdiri dari otot polos.

3. Lambung

Lambung adalah organ pencernaan yang berfungsi untuk mencerna berbagai zat-zat makanan. Letak lambung berada di bawah sekat rongga badan. Di dalam lambung terjadi pencernaan kimiawi dengan menggunakan enzim pepsin, enzim renin, enzim lipase, dan asam lambung (HCl). Berikut adalah gambar anatomi lambung beserta bagian-bagiannya:

Lambung terdiri dari tiga bagian utama yaitu kardiak, fundus, dan pilorus. Di ujung bagian atas lambung yang berbatasan dengan kerongkongan terdapat sfingter yang berfungsi untuk menjaga makanan agar tidak keluar dari lambung dan dimuntahkan kembali. Sedangkan di bagian bawah yang berbatasan dengan usus dua belas jari disebut sfingter pilorus.

4. Usus Halus

Usus halus adalah tempat penyerapan sari-sari makanan. Disini juga terjadi proses pencernaan kimiawi dengan bantuan enzim tripsin, enzim disakarase, enzim erepsin, dan enzim lipase. Sari-sari makanan diserap melalui jonjot-jonjot usus yang disebut vili. Seluruh sari makanan kecuali asam lemak dan gliserol diangkut melalui vena porta menuju ke hati. Sedangkan asam lemak dan gliserol diangkut melalui pembuluh limfa. Berikut adalah gambar anatomi usus halus beserta bagian-bagiannya:

Di usus halus juga terdapat duodendum (usus dua belas jari), jejunum, dan ileum.

5. Usus Besar

Usus besar adalah usus yang terbesar. Fungsi usus besar adalah untuk memilah kembali hasil pencernaan. Disini terjadi penyerapan air dengan jumlah yang terbesar daripada organ lain dan terjadi proses pembusukan sisa-sisa makanan dengan bantuan bakteri. Berikut adalah gambar anatomi usus besar beserta bagian-bagiannya:

Struktur usus besar terdiri dari:

1. Usus buntu
2. Kolon asedens (kolon naik)
3. Kolon transversum (kolon datar)
4. Kolon desendens (kolon turun)
5. Rektum. Tempat menyimpan feses sebelum dikeluarkan melalui anus.

6. Anus

Anus atau dubur adalah penghubung antara rektum dengan lingkungan luar tubuh. Di anus terdapat otot sphinkter yang berfungsi untuk membuka dan menutup anus. Fungsi utama anus adalah sebagai alat pembuangan feses melalui proses defekasi (buang air besar). Berikut adalah gambar anatomi anus beserta bagian-bagiannya:

Di anus terdapat otot sphinkter, rektum, dan vena. Fungsi otot sphinkter adalah untuk membuka atau menutup anus. Sedangkan fungsi rektum adalah untuk menyimpan feses sementara waktu.