Eksperimen Posisi Sebuah Bayangan

Diposkan oleh blackferry / Category:

A. Tujuan dan Sasaran

1. Mengetahui sifat-sifat cahaya di dalam ruangan gelap.

2. Mengetahui sifat kaca dalam ruangan gelap

3. Mengetahui pembentukan bayangan pada kaca di ruangan gelap

4. Melengkapi tugas mata kuliah Optik

B. Teori Dasar

Untuk melihat apapun di dunia ini dibutuhkan cahaya. Sumber cahaya antara lain sinar matahari, cahaya lampu, cahaya lilin, dan sumber cahaya yang berasal dari api. Benda-benda yang kita lihat memantulkan cahaya yang diterima dari sumber cahaya, misalnya dari sinar matahari. Pada saat mata kita melihat benda, kumpulan cahaya bergerak dari benda menuju mata. Kumpulan cahaya itu menembus lensa mata. Selanjutnya lensa mata membiaskan dan menjatuhkan cahaya secara terbalik di retina mata. Retina ini terletak di bagian belakang mata. Sinar yang jatuh di retina mata ini diubah menjadi sinyal-sinyal listrik dan diteruskan oleh saraf-saraf neuron ke sebuah bintik kecil di bagian belakang otak yang disebut pusat penglihatan. Di dalam pusat penglihatan itulah, sinyal listrik ini diterima sebagai sebuah bayangan setelah mengalami runtutan proses. Dalam bintik kecil inilah sebenarnya penglihatan terjadi, di bagian belakang otak yang sama sekali gelap dan terlindung dari cahaya. Di dalam ruangan yang tidak ada cahaya sama sekali, kita tidak bisa melihat apa-apa. Jadi, adanya cahaya lah yang menyebabkan mata kita bisa melihat benda-benda di sekeliling kita.

clip_image002Cahaya memiliki beberapa sifat-sifat. Salah satu sifat cahaya ialah, cahaya bergerak lurus ke semua arah. Buktinya adalah kita dapat melihat sebuah lampu yang menyala dari segala penjuru dalam sebuah ruang gelap.

Apabila cahaya terhalang, bayangan yang dihasilkan disebabkan cahaya yang bergerak lurus tidak dapat berbelok. Namun cahaya dapat dipantulkan .

Berkas cahaya

Salah satu teori cahaya yang kita ketahui adalah tentang dualisme gelombang-partikel, dimana cahaya sebagai partikel digagas oleh ilmuwan fisika klasik, dan cahaya bersifat gelombang oleh fisika modern. Dualisme ini sangat penting dalam menjelaskan fenomena-fenomena yang terjadi pada cahaya. Fenomena-fenomena seperti interferensi, difraksi, polarisasi contohnya, sangat sulit, bahkan tidak mungkin diselesaikan dengan penalaran bahwa cahaya sebagai partikel, dan begitu pula sebaliknya. Cahaya sebagai gelombang, tepatnya gelombang elektromagnetik. Ciri utama dari gelombang adalah bahwa ia tak pernah diam, sebaliknya cahaya selalu bergerak. Benda-benda yang sangat panas seperti matahari dan filamen lampu listrik memancarkan cahaya mereka sendiri. Begitu juga cahaya lilin atau cahaya pada layar televisi yang dibangkitkan oleh tumbukan antara elektron berkecepatan tinggi dengan zat yang dapat berfluoresensi (berpendar) yang terdapat pada layar televisi. Mereka merupakan sumber cahaya. Benda seperti bulan bukanlah sumber cahaya, ia hanya memantulkan cahaya yang diterimanya dari matahari. Jadi selain dipancarkan cahaya dapat dipantulkan.

clip_image003

Cahaya merambat lurus seperti yang dapat kita lihat pada cahaya yang keluar dari sebuah lampu teater di ruangan yang gelap atau laser yang melintasi asap atau debu. Oleh karenanya cahaya yang merambat digambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya , sedangkan berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah. Berkas cahaya bisa paralel, divergen (menyebar) atau konvergen (mengumpul).

clip_image005clip_image002[1]

Cermin memantulkan hampir semua sinar yang datang kepadanya. Di masa lalu cermin dibuat dari kaca yang dilapisi perak. Dewasa ini banyak cermin dibuat dengan cara melapisi suatu benda yang telah digosok hingga halus dengan alumunium yang diuapkan di ruang hampa di atas alumunium dilapisi silikon monooksida agar tidak mudah berkarat. Cermin juga dapat dibuat dari logam yang permukaannya digosok hingga mengkilap. Dibandingkan cermin dari kaca, cermin ini lebih awet sebab tidak mudah pecah. Hanya saja cermin menjadi lebih berat. Cermin datar adalah cermin yang bentuk permukaannya datar. Pada Gambar diperlihatkan bagaimana bayangan sebuah lampu listrik terbentuk pada sebuah cermin datar. Untuk memudahkan pembahasan, hanya dua sinar yang diperlihatkan pada gambar tersebut.


Pembentukan bayangan pada cermin datar.

Pada gambar di atas mata melihat lampu listrik berada di X, sebab sinar-sinar yang datang ke mata berasal dari X. Tentu saja ini tidak benar. Sinar-sinar yang bagi mata berasal dari X sebenarnya merupakan sinar-sinar yang dipancarkan oleh lampu listrik ke permukaan cermin datar di depannya. Oleh cermin datar sinar-sinar ini dipantulkan ke mata sehingga terkesan bagi mata seolah-olah sinar-sinar tersebut datang dari X. Jadi yang dilihat oleh mata adalah bayangan lampu listrik di X, bukan lampu listrik yang sebenarnya. Bayangan seperti ini disebut bayangan maya . Bayangan maya dapat dilihat oleh mata, namun tidak dapat ditangkap layar. Kebalikan dari bayangan maya adalah bayangan nyata atau bayangan sejati.

C. Bahan dan Peralatan serta perhitungan biaya.

  1. Kaca, Rp. 0,00 (didapat dari pecahan meja)
  2. Lilin Rp. 500,00
  3. Gelas Berisi air Rp. 0,00 (sudah tersedia di rumah)

D. Parameter

  1. Pembentukan bayangan di tempat terang dan gelap
  2. Pembentukan bayangan apabila gelas tidak berisi air
  3. Posisi bayangan apabila gelas dipindahkan.

E. Prosedur Eksperimen

  1. Menyediakan alat-alat seperti pada bagian C.
  2. Melakukan eksperimen pada ruangan gelap. Atau apabila tidak memungkinkan, melakukan percobaan dengan meletakkan alat-alat di dalam kotak yang pada bagian dalamnya berwarna hitam. Membuat 3 lubang dengan diameter 4 cm pada 1 sisi kotak sehingga pengamat dapat melihat isi kotak dari 3 lubang tersebut.
  3. Meletakkan kaca pada posisi vertikal.
  4. Meletakkan lilin pada jarak 20 cm dari kaca.
  5. Meletakkan gelas yang berisi air pada sisi kaca yang berlawanan dengan jarak yang sama dengan lilin (20 cm). Sehingga posisi lilin, kaca dan gelas ada pada garis lurus. Apabila dilihat dari atas:clip_image006
  6. Mengamati fenomena yang terjadi pada kaca.

F. Hasil Pengamatan

clip_image008

clip_image010clip_image012

                 Pada Ruang Terang                                     Pada Ruang Gelap

Ketika lilin dinyalakan pada ruangan gelap, maka akan tampak bayangan lilin yang muncul dan bayangan itu berada seolah-olah berada di dalam gelas.

Saat ruangan masih terang lilin tidak terlihat seutuhnya. Kami sengaja meletakkan lilin di bawah kursi agar agak sedikit gelap pada gelas. Mengapa lilin tidak terlihat seutuhnya? Hal ini terjadi karena intensistas cahaya ruangan lebih banyak (lebih besar) daripada cahaya lilin yang dilewatkan oleh kaca sehingga ada intensitas cahaya yang dilewatkan lilin dikalahkan oleh cahaya ruangan.

Kemudian kami mematikan lampu (sumber cahaya) di ruangan. Bayang lilin tampak jelas pada gelas yang berisi air. Kami mencoba melihat lebih dekat,dan yang terlihat adalah bayangan lilin terlihat seutuhnya seperti lilin aslinya dan juga bayangan lilin yang terlihat juga lebih tajam.

clip_image014clip_image016

                       Gelas kosong                                                        Gelas berisi air

Untuk parameter kedua, yaitu pada saat gelas berisi air atau tidak, maka akan tampak sedikit perbedaan. Terlihat pada gambar di atas bahwa pada gelas yang berisi air bayangan lilin akan terlihat lebih panjang bagian bawahnya dibandingkan dengan bayangan pada gelas kosong. Hal itu terjadi karena pada gelas berisi air, akan terjadi pembiasan yang lebih besar. Pembiasan yang terjadi yang mempengaruhi bayangan bagian bawah lilin terlihat. Prosesnya yaitu:

clip_image001                          clip_image002

Untuk parameter yang terakhir yaitu apabila letak gelas dipindahkan dari posisi awal, yang terjadi adalah pemindahan posisi gelas itu tidak akan mempengaruhi letak bayangan lilin. Pada dasarnya peletakkan gelas hanyalah sebagai layar yang menjadi titik acuan letak bayangan lilin yang akan terlihat. Bayangan lilin akan tetap berada pada posisi sebelumnya, yaitu sama dengan jarak lilin ke kaca.

G. Kesimpulan dan Saran

Kesimpulan

Percobaan Posisi Bayangan yang telah dilakukan bertujuan untuk membuktikan hukum Pembentukan bayangan pada bidang datar, antara lain :

  1. Jarak bayangan sama denga jarak benda
  2. Tinggi bayangan sama dengan tinggi benda

Kaca yang kami gunakan pada ruangan gelap, akan meneruskan dan memantulkan cahaya yang datang dari lilin. Penerusan cahaya dibuktikan dengan terlihatnya gelas berisi air yang ada di belakang kaca. Sedangkan pemantulan cahaya dibuktikan dengan munculnya bayangan lilin yang akan terlihat seakan-akan di dalam gelas.

Saran

Kami menyadari bahwa dalam eksperimen dan penyusunan proposal ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, kami membutuhkan kritikan dan saran yang konstruktif agar tercipta hasil yang lebih baik dan optimal di kemudian hari. Terima kasih.

 

H. Referensi

http://www.geocities.com/ngartofebruana/klip-mata.htm 20 April 2009

http://id.wikipedia.org/wiki/Cahaya 20 April 2009

http://www.e-dukasi.net/mol/mo_full.php?moid=89&fname=cahaya.htm 20 April 2009

Hecth, Eugene. 1998. OPTICS 3rd Edition. United States: Addison Wesley Longman,Inc.

0 komentar:

Poskan Komentar