Contoh Soal Sifat-sifat Cahaya
Contoh Soal Sifat-sifat Cahaya - Pada pembelajaran sebelumnya, kalian telah memahami konsep getaran, gelombang, bunyi, dan pendengaran serta penerapannya dalam sistem sonar pada hewan dan dalam kehidupan sehari-hari. Sekarang, mari kita pelajari topik yang ada kaitannya dengan konsep gelombang, yaitu cahaya.
Sebelum kalian mengenal lebih lanjut tentang cahaya dalam kehidupan sehari-hari, simak sifat-sifat cahaya berikut ini.
1. Cahaya Sebagai Gelombang
Cahaya yang dapat membantu kita melihat adalah cahaya tampak. Gelombang cahaya termasuk ke dalam jenis gelombang elektromagnetik, sehingga cahaya tampak merupakan bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik. Dalam perambatannya, cahaya memiliki kelajuan sebesar 3 x 108 m/s.
2. Cahaya Merambat Lurus
Dalam perambatannya, cahaya dapat membentuk garis lurus. Contohnya berkas cahaya matahari yang masuk melalui jendela rumah. Jika kalian gambarkan, berkas cahaya tersebut berupa garis lurus. Kalian juga dapat melihat berkas cahaya yang lurus pada sela-sela pohon di hutan. Untuk membuktikan cahaya merambat lurus, kalian dapat melakukan penyelidikan sederhana berikut ini.
1. Cahaya Sebagai Gelombang
Cahaya yang dapat membantu kita melihat adalah cahaya tampak. Gelombang cahaya termasuk ke dalam jenis gelombang elektromagnetik, sehingga cahaya tampak merupakan bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik. Dalam perambatannya, cahaya memiliki kelajuan sebesar 3 x 108 m/s.
2. Cahaya Merambat Lurus
Dalam perambatannya, cahaya dapat membentuk garis lurus. Contohnya berkas cahaya matahari yang masuk melalui jendela rumah. Jika kalian gambarkan, berkas cahaya tersebut berupa garis lurus. Kalian juga dapat melihat berkas cahaya yang lurus pada sela-sela pohon di hutan. Untuk membuktikan cahaya merambat lurus, kalian dapat melakukan penyelidikan sederhana berikut ini.
Susunlah alat dan bahan seperti gambar di atas. Lubang pada kedua kertas diletakkan dalam satu garis lurus terhadap sumber cahaya. Geserlah salah satu kertas sehingga kedua lubang bergeser. Kalian pasti tidak akan melihat sumber cahaya di balik kertas kedua. Jadi, cahaya merambat lurus.
3. Cahaya Dapat Menembus Benda Bening
Benda bening disebut juga sebagai benda transparan. Pada umumnya, benda bening terbuat dari kaca. Jika cahaya mengenai benda bening maka berkas cahaya akan menembusnya. Dengan kata lain, cahaya akan diteruskan ketika melewati benda bening.
4. Cahaya Dapat Membentuk Bayang-Bayang
Cahaya yang mengenai benda gelap (benda tidak bening) akan terbentuk bayangan di balik benda tersebut. Artinya, cahaya akan terhalang oleh benda gelap tersebut. Contoh benda gelap adalah kayu, batu, tembok, dan lain-lain.
Bayang-bayang benda dibedakan menjadi dua, yaitu bayang-bayang inti dan bayang-bayang tambahan. Bayang-bayang inti berupa bayangan yang sangat gelap dan disebut sebagai umbra. Bayang-bayang tambahan berupa bayang-bayang yang agak gelap atau kabur (abu-abu) dan disebut dengan bayangan penumbra. Bayang-bayang gelap atau inti (umbra) dan bayang-bayang tambahan (penumbra) terbentuk oleh sumber cahaya yang lebih besar dari titik.
3. Cahaya Dapat Menembus Benda Bening
Benda bening disebut juga sebagai benda transparan. Pada umumnya, benda bening terbuat dari kaca. Jika cahaya mengenai benda bening maka berkas cahaya akan menembusnya. Dengan kata lain, cahaya akan diteruskan ketika melewati benda bening.
4. Cahaya Dapat Membentuk Bayang-Bayang
Cahaya yang mengenai benda gelap (benda tidak bening) akan terbentuk bayangan di balik benda tersebut. Artinya, cahaya akan terhalang oleh benda gelap tersebut. Contoh benda gelap adalah kayu, batu, tembok, dan lain-lain.
Bayang-bayang benda dibedakan menjadi dua, yaitu bayang-bayang inti dan bayang-bayang tambahan. Bayang-bayang inti berupa bayangan yang sangat gelap dan disebut sebagai umbra. Bayang-bayang tambahan berupa bayang-bayang yang agak gelap atau kabur (abu-abu) dan disebut dengan bayangan penumbra. Bayang-bayang gelap atau inti (umbra) dan bayang-bayang tambahan (penumbra) terbentuk oleh sumber cahaya yang lebih besar dari titik.
5. Cahaya Dapat Memantul
Cahaya yang mengenai benda akan dipantulkan. Cahaya yang dipantulkan oleh benda mengikuti hukum pemantulan. Hukum pemantulan menyatakan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul. Hukum pemantulan ini dapat digambarkan sebagai berikut.
Cahaya yang mengenai benda akan dipantulkan. Cahaya yang dipantulkan oleh benda mengikuti hukum pemantulan. Hukum pemantulan menyatakan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul. Hukum pemantulan ini dapat digambarkan sebagai berikut.
Pemantulan cahaya dibedakan menjadi dua, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur. Pemantulan teratur adalah pemantulan cahaya yang memiliki bayangan teratur. Biasanya, pemantulan teratur terjadi pada permukaan yang halus atau mengkilap, contohnya cermin, air tenang, dan permukaan stainless yang datar. Pemantulan baur adalah pemantulan cahaya yang membentuk bayangan tidak teratur atau membaur sehingga bayangan yang terbentuk tidak jelas. Biasanya, pemantulan baur terjadi pada permukaan yang tidak rata atau kasar. Contoh permukaan meja kayu, tembok, dan lain-lain.
6. Cahaya Dapat Membelok (Pembiasan)
Cahaya dapat dibelokkan jika merambat dalam dua buah medium yang memiliki kerapatan atau indeks bias berbeda. Misalnya, pensil yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air bening. Jika kalian melihat dari sisi samping gelas maka pensil tersebut akan terlihat patah di permukaan air. Contoh lain adalah kolam renang yang dilihat dari sisi luar kolam terlihat dangkal.
Setiap medium memiliki nilai kerapatan atau indeks bias yang berbeda. Indeks bias tersebut dapat dijadikan ukuran seberapa besar suatu bahan dapat membiaskan atau membelokkan cahaya. Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kelajuan cahaya di udara dengan kelajuan cahaya di dalam suatu zat tersebut. Kelajuan cahaya di udara memiliki nilai lebih besar daripada di dalam zat lain. Oleh karena itu, indeks bias suatu zat (selain udara) memiliki nilai lebih besar dari satu. Dengan demikian, semakin besar indeks bias suatu zat, semakin besar cahaya dibelokkan dalam zat tersebut. Peristiwa pembelokkan cahaya yang diakibat oleh perbedaan medium yang dilalui oleh cahaya tersebut disebut dengan pembiasan cahaya (refraksi).
Cahaya dapat dibelokkan jika merambat dalam dua buah medium yang memiliki kerapatan atau indeks bias berbeda. Misalnya, pensil yang dimasukkan ke dalam gelas berisi air bening. Jika kalian melihat dari sisi samping gelas maka pensil tersebut akan terlihat patah di permukaan air. Contoh lain adalah kolam renang yang dilihat dari sisi luar kolam terlihat dangkal.
Setiap medium memiliki nilai kerapatan atau indeks bias yang berbeda. Indeks bias tersebut dapat dijadikan ukuran seberapa besar suatu bahan dapat membiaskan atau membelokkan cahaya. Indeks bias suatu zat adalah perbandingan kelajuan cahaya di udara dengan kelajuan cahaya di dalam suatu zat tersebut. Kelajuan cahaya di udara memiliki nilai lebih besar daripada di dalam zat lain. Oleh karena itu, indeks bias suatu zat (selain udara) memiliki nilai lebih besar dari satu. Dengan demikian, semakin besar indeks bias suatu zat, semakin besar cahaya dibelokkan dalam zat tersebut. Peristiwa pembelokkan cahaya yang diakibat oleh perbedaan medium yang dilalui oleh cahaya tersebut disebut dengan pembiasan cahaya (refraksi).
Hukum Pembiasan
a. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.
b. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal.
c. Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal.
d. Perbandingan sinus sudut datang (i) dengan sinus sudut bias (r) merupakan bilangan konstan.
b. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal.
c. Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal.
d. Perbandingan sinus sudut datang (i) dengan sinus sudut bias (r) merupakan bilangan konstan.
7. Cahaya Dapat Terurai (Dispersi)
Cahaya matahari sangat membantu kita dalam melihat cahaya putih. Cahaya putih disebut juga sebagai cahaya polikromatik. Jika cahaya polikromatik dilewatkan pada prisma maka akan terurai menjadi cahaya yang berwarna-warni (monokromatik). Terurainya cahaya polikromatik menjadi warna-warni (monokromatik) disebut dengan dispersi. Contoh dipersi yang lain adalah gelembung air yang berwarna-warni saat dilihat pada posisi tertentu dan peristiwa terjadinya pelangi.
Cahaya matahari sangat membantu kita dalam melihat cahaya putih. Cahaya putih disebut juga sebagai cahaya polikromatik. Jika cahaya polikromatik dilewatkan pada prisma maka akan terurai menjadi cahaya yang berwarna-warni (monokromatik). Terurainya cahaya polikromatik menjadi warna-warni (monokromatik) disebut dengan dispersi. Contoh dipersi yang lain adalah gelembung air yang berwarna-warni saat dilihat pada posisi tertentu dan peristiwa terjadinya pelangi.
S1
Cahaya merupakan energi yang merambat dalam bentuk gelombang. Berdasarkan arah rambatannya, cahaya termasuk gelombang....
S2
Berkas cahaya yang masuk melalui jendela atau celah kamar dapat dilihat dengan jelas. Peristiwa tersebut menunjukkan bahwa berkas cahaya merambat….
S3
Benda yang dapat ditembus oleh cahaya adalah….
S4
Sebuah benda menjadi penghalang berkas cahaya. Akibatnya, terbentuk bayangan di balik benda tersebut. Bayangan yang terbentuk terlihat seperti gambar berikut.
Berdasarkan gambar bayangan di atas, sumber cahaya tersebut berupa….
S5
Berikut ini yang bukan termasuk sifat cahaya adalah....
S6
Benda yang dapat memantulkan cahaya secara teratur adalah….
S7
Saat dicelupkan ke dalam air, sebatang pensil akan terlihat patah. Fenomena ini berkaitan dengan sifat cahaya yang disebut….
S8
Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, cahaya akan dibiaskan….
S9
Seberkas cahaya dari lampu senter diarahkan ke sebuah cermin dengan sudut 30o terhadap garis normal. Berkas cahaya pantul dari lampu senter membentuk sudut … terhadap berkas cahaya datang.
S10
Terbentuknya warna pelangi merupakan contoh bahwa cahaya mengalami….