Mata Pelajaran : Fisika Satuan Pendidikan : SMA Kelas : XI. Kompetensi Inti 1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya 2. Mengembangkan perilaku ( jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli, santun, ramah lingkungan, gotong royong, kerjasama, cinta damai, responsif, proaktif) dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan bangsa dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia3. Memahami, menerapkan, menganalisis dan mengevaluasi pengetahuan faktual, konseptual, prosedural dalam ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah4. Mencoba mengolah, damn menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan II. Kompetensi Dasar1.1. Bertambah keimanannya dengan menyadari hubungan keteraturan dan kompleksitas alam dan jagad raya terhadap kebesaran Tuhan yang menciptakannya1.2. Menyadari kebesaran Tuhan yang mengatur karakteristik fenomena gerak, fluida, kalor, dan optik2.1. 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 dan berdiskusi 2.2. Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan3.9. Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 4.9. Menyajikan ide/ rancangan sebuah alat optik dengan menerapkan prinsip pemantulan dan pembiasan pada cermin dan lensa

III. Indikator1. Mengidentifikasi fungsi bagian mata sebagai alat optik2. Menjelaskan proses bayangan pada mata3. Menjelaskan penggunaan lensa pada cacat mata4. Mengidentifikasi fungsi kamera sebagai alat optik 5. Menjelaskan proses pembentukan bayangan pada kamera6. Mengidentifikasi fungsi lup sebagai alat optik7. Mengidentifikasi fungsi mikroskop sebagai alat optik8. Menjelaskan proses pembentukan bayangan benda pada mikroskop9. Menjelaskan fungsi teropong beserta jenis-jenisnya10. Menjelaskan proses pembentukan bayangan pada teropong11. Merancang instrument optik sederhana

IV. Materi Pokok 1. Mata dan kaca mata2. Kaca pembesar/ lup3. Mikroskop4. Teropong/teleskop5. Kamera

V. Materi Prasyarat 1. Bayangan yang terbentuk oleh cermin dan lensa2. Hukum pembiasan 3. Hukum pemantulan

VI. Konsep Esensial 1. Mata 2. Kamera3. Lup4. Mikroskop5. Teleskop

VII. Peta Konsep

VIII. Uraian Materi Dalam kondisi normal manusia dapat melihat benda dengan menggunakan mata. Akan tetapi mata manusia memiliki keterbatasan untuk melihat benda yang sangat kecil atau sangat jauh. Maka dari itu, manusia membutuhkan alat bantu. Alat bantu yang menggunakan prinsip pembiasan dan pemantulan cahaya dengan bantuan cermin atau lensa maupun keduanya disebut alat optik. Berikut ini ada beberapa macam alat optik yang dapat membantu kehidupan manusia: 1. Mata Ketika anda sedang belajar di kamar pada malam hari, tiba-tiba lampu kamar anda mati dan ruangan tampak gelap. Beberapa menit kemudian lampu nyala dan anda dapat membaca buku kembali. Padahal kedua kejadian diatas berada pada tempat yang sama, ternyata mata kita tidak berfungsi pada keadaan gelap. Untuk melihat objek kita membutuhkan cahaya, kemudian cahaya dipantulkan oleh suatu objek tersebut agar objek dapat dilihat oleh mata. Akan tetapi tidak semua objek yang dapat memantulkan cahaya dapat dilihat oleh mata. Misalnya ketika anda membaca buku dengan jarak jauh dari mata, maka anda tidak dapat membacanya. Begitu pun ketika anda dekatkan kembali buku yang anda baca kita juga tidak dapat membacanya. Mengapa demikian? Karena mata mempunyai titik dekat dan titik jauh dimana mata dapat melihat dengan jelas jika letak objek berada dalam jangkauan penglihatan (Joko Sumarno:2007).

a. Proses pembentukan bayangan pada mataMata merupakan alat bantu untuk melihat yang dianugerahkan Tuhan. Berikut ini merupakan proses pembentukan bayangan pada mata sehingga benda dapat dilihat oleh mata. Cahaya masuk ke dalam mata melalui lubang yang bernama pupil. Besar kecilnya pupil diatur oleh selaput yang disebut iris (Joko Sumrano:2007). Jika cahaya terlalu terang pupil akan mengecil agar cahaya yang masuk ke dalam mata sedikit, sedangkan pupil akan membesar ketika berada dalam keadaan gelap atau tempat yang sedikit cahayanya agar cahaya yang masuk ke dalam mata lebih banyak. Pada bagian depan mata terdapat kornea yang memiliki lengkung lebih tajam dan dilapisi selaput tipis, kornea berfungsi menerima dan meneruskan cahaya yang masuk ke mata. Dibelakang kornea terdapat cairan yang disebut aquaeus humour berfungsi membiaskan cahaya ke dalam mata dengan indeks bias=1,376. Cahaya yang masuk ke pupil dibiaskan oleh lensa mata menuju retina agar terbentuk bayangan. Adapun cairan vitrous humour meneruskan jalannya cahaya dari lensa menuju retina. Retina terdiri dari struktur indra cahaya yang sangat halus disebut sel batang dan sel kerucut yang berfungsi menerima dan memancarkan informasi sepanjang saraf optik ke otak. Di otak, cahaya dapat diterjemahkan sehingga anda terkesan melihat cahaya (Joko Sumarno:2007).

Sumber: http://sditphbatang.blogspot.com/2013/02/alat-indera-manusia-dan-fungsinya.html

b. Daya akomodasi dan jangkauan pandang Pada dasarnya fungsi lensa mata adalah untuk memfokuskan cahaya agar tepat jatuh di retina. Adapun otot siliari yang akan mengendur apabila benda berada pada kejauhan dan sistem lensa-kornea pun berada pada panjang fokus maksimumnya kira-kira 2,5 cm jarak dari kornea ke retina. Jika jarak benda didekatkan maka otot siliari akan meningkatkan tingkat kelengkungan lensa, sehingga panjang fokusnya berkurang dan bayangan akan difokuskan ke retina. Titik terdekat merupakan jarak terdekat lensa dapat memfokuskan bayangannya di retina dimana pada setiap manusia memiliki titik terdekat yang berbeda. Kemampuan mata dapat mengendur dan meningkatkan kelengkungan lensa disebut daya akomodasi. Jika benda semakin dekat, semakin besar bayangannya di retina, maka akan semakin besar ukuran semu bendanya. Titik dekat mata seseorang berbeda-beda, pada anak usia 10 tahun bisa mencapai 7cm sedangkan semakin tua seseorang jarak dari mata ke titik dekat semakin jauh karena ia kehilangan keluwesan lensa. Bahkan pada usia 60 tahun titik dekat bisa mencapai 200cm. Biasanya standar mata normal/ ideal memiliki titik dekat sekitar 25cm. Setiap orang juga memiliki titik jauh yang berbeda, titik jauh merupakan titik dimana seseorang masih dapat melihat benda dengan jelas dan jaraknya tak hingga. c. Cacat mataTidak semua mata manusia dapat membentuk bayangan tepat di retina. Ketika lensa mata tidak dapat dipipihkan bayangan yang difokuskan akan jatuh depan retina. Orang tersebut menderita rabun jauh (miopi), dimana ia dapat melihat benda jauh dan kesulitan untuk melihat benda dekat dengan jelas. Biasanya orang yang memiliki rabun jauh membutuhkan bantuan lensa cekung (negatif). Penderita miopi terlalu sering melihat benda dengan jarak dekat.

sumber: http://dc199.4shared.com/doc/TCfTS__3/preview_html_46f79848.gif

Lensa kacamata yang digunakan penderita miopi harus membentuk bayangan benda-benda jauh (S~) tepat di titik jauh mata miopi tersebut atau S' = PR, dengan PR singkatan dari punctum remotum, yang artinya titik jauh. Tanda negatif pada S' diberikan karena bayangan yang dibentuk lensa kacamata berada di depan lensa tersebut atau bersifat maya. Secara matematis jarak fokus lensanya adalah :

Persamaan di atas menunjukkan bahwa jarak fokus lensa kacamata adalah negatif dari titik jauh mata miopi. Tanda negatif menunjukkan bahwa keterbatasan pandang mata miopi perlu diatasi oleh kacamata berlensa negatif (cekung atau divergen). Maka daya lensa yang diperoleh adalah :

dengan PR dinyatakan dalam satuan m (meter) dan P dalam dioptri.

Sumber: http://ryan-koko.blogspot.com/2012/05/hipermetropi.html

Ketika lensa mata kurang cembung bayangan yang difokuskan akan berada di belakang retina. Orang tersebut menderita rabun dekat (hipermetropi), dimana ia dapat melihat benda jauh dan kesulitan untuk melihat benda dekat dengan jelas. Biasanya orang yang memiliki rabun dekat membutuhkan bantuan lensa cembung (positif). Penderita hipermetropi terlalu sering melihat benda dengan jarak jauh. Lensa kacamata harus membentuk bayangan benda pada jarak S = 25 cm tepat di titik dekat (PP, punctum proximum) atau S' = PP. Kembali tanda negatif diberikan pada S' karena bayangannya bersifat maya atau di depan lensa. Maka secara matematis jarak fokusnya adalah :

Maka daya yang diperolehnya adalah :

Dengan PP dinyatakan dalam satuan meter (m) dan P dalam dioptri. Karena PP > 0,25 m, kekuatan lensa P akan selalu positif. Hal ini menunjukkan bahwa seseorang yang bermata hipermetropi perlu ditolong oleh kacamata berlensa positif (cembung atau konvergen).Sedangkan orang-orang tua mengalami berkurangnya daya akomodasi. Ketika titik dekatnya lebih jauh dari titik dekat mata normal, dan titik jauhnya lebih dekat dari mata normal orang ini mengalami cacat mata presbiopi. Penderita presbiopi membutuhkan bantuan lensa rangkap/ kacamata bifokal (terdiri dari lensa cembung dan lensa cekung). Ketika lensa mata/ kornea kurang bundar menyebabkan berkas sinar yang mengenai mata tidak bisa terpusat dengan sempurna. Penderita ini mengalami astitigmatisma yang dapat dibantu dengan kacamata berlensa silinder.

2. Kamera Untuk mengabadikan kejadian atau peristiwa kita menggunakan alat optik yang bernama kamera. Kamera dapat menyimpan gambar dalam bentuk file, film ataupun print-out. Kamera menggunakan lensa positif dalam membentuk bayangan. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil. Bagian-bagian kamera memliki fungsi yang berbeda dimana bagian kamera yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan adalah lensa kamera sedangkan bagian kamera yang berfungsi untuk mengatur intensitas cahaya adalah celah diafragma.Sumber: http://kaita91.wordpress.com/2011/11/22/alat-optik/

Elemen-elemen dasar kamera adalah sebuah lensa cembung, celah diafragma, dan film (pelat sensitif). Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan benda, celah diafragma berfungsi untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk, dan film berfungsi untuk menangkap bayangan yang dibentuk lensa. Film terbuat dari bahan yang mengandung zat kimia yang sensitif terhadap cahaya (berubah ketika cahaya mengenai bahan tersebut). Pada mata, ketiga elemen dasar ini menyerupai lensa mata (lensa cembung), iris (celah diafragma), dan retina (film).

Sumber: http://semi-yanto.blogspot.com/2011/08/alat-alat-optik.htmlAdapun prinsip kerja kamera secara umum adalah sebagai berikut. Objek yang hendak difoto harus berada di depan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma menuju lensa mata. Lensa mata akan membentuk bayangan benda. Supaya bayangan benda tepat jatuh pada film dengan jelas maka letak lensa harus digeser-geser mendekati atau menjauhi film. Mengeser-geser lensa pada kamera, seperti mengatur jarak fokus lensa pada mata (akomodasi). Diagram pembentukan bayangan pada kamera ditunjukkan pada gambar dibawah ini.

Jarak fokus lensa sebuah kamera adalah :

3. Lup

sumber : www.aiirm59.blogspot.comDari gambar di atas, beberapa perangko yang dilihat oleh mata telanjang dan ada juga yang dilihat dengan menggunakan alat bantu. Sebuah perangko terlihat lebih jelas dan lebih besar dibandingkan perangko lainnya. Hal ini membuktikan, bahwa lup merupakan alat bantu dalam melihat sesuatu yang berukuran sangat kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa lup berfungsi untuk memeperbesar suatu bayangan objek.Marthen Kanginan (2006: 59) mendefinisikan bahwa lup atau kacaa pembesar adaahalat optik yan terdiri atas sebuah lensa cembung. Dari sifat lensa cembung sendiri dapat diartikan bahwa lup adalah salah satu alat optik yang menggunakan lensa cembung untuk melihat objek-objek berukuran kecil sehingga tampak lebih jelas dan besar. Jika objek disimpan semakin dekat ke mata, semakin besar objek tersebut dapat dilihat. Sebaliknya, jika objek disimpan semakin jauh ke mata, semakin kecil objek tersebut dapat dilihat. Sehingga, penggunaan lup sebagai kaca pembesar bermula dari kenyataan bahwa objek yang ukurannya sama akan terlihat berbeda oleh mata ketika jaraknya ke mata berbedaMeskipun jarak terdekat objek yang masih dapat dilihat dengan jelas adalah 25 cm (untuk mata normal), lup memungkinkan untuk menempatkan objek lebih dekat dari 25 cm, bahkan harus lebih kecil daripada jarak fokus lup. Hal ini terjadi karena ketika kita mengamati objek dengan menggunakan lup, yang kita lihat adalah bayangan objek, bukan objek tersebut. Ketika objek lebih dekat ke mata, sudut pandangan mata akan menjadi lebih besar sehingga objek terlihat lebih besar. Perbandingan sudut pandangan mata ketika menggunakan lup dan sudut pandangan mata ketika tidak menggunakan lup disebut perbesaran sudut lup.Untuk menentukan perbesaran sudut lup, perhatikan gambar dibawah ini. Sudut pandangan mata ketika objek yang dilihat berada pada jarak Sn, yakni titik dekat mata, diperlihatkan pada Gambar (a), sedangkan sudut pandangan mata ketika menggunankan lup diperlihatkan pada gambar (b).

sumber:http://4.bp.blogspot.com/ZGbV1Xk86lY/UQZfDA4jSoI/AAAAAAAAM68/XZU7MTRgp9Q/s1600/perbesaran-lup-sudut-pandang-mata-tanpa-menggunakan.jpg

Bayangan yang dibentuk oleh lup bersifat maya, tegak, dan diperbesar. Untuk mendapatkan bayangan semacam ini objek harus berada di depan lensa dan terletak diantara titik pusat O dan titik fokusFlensa. untuk menghasilkan bayangan yang diinginkan, lup dapat digunakan dalam dua macam cara, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan dengan mata tidak berakomodasi.1. Mata akomodasi maksimumUntuk mata normal dan berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk berada pada jarak baca normal () yaitu 25 cm. Oleh karena itu, perbesaran bayangan pada lup dapat dituliskan, karena maka pebesarannya menjadi Lup terbuat dari sebuah lensa cembung, sehingga persamaan lup sama dengan persamaan lensa cembung.

Perbesaran bayangan (M) :

Untuk mata yang berakomodasi maksimum (tanda negatif menunjukan bayangan di depan lensa) sehingga diperoleh :

Keterangan : M = perbesaran bayanganf = jarak fokus lup Sifat bayangan yang dihasilkan lup adalah maya, tegak, diperbesar.1. Mata tak berakomodasiMenggunakan lup untuk mengamati objek dengan mata berakomodasi maksimum cepat menimbulkan lelah. Oleh karena itu, pengamatan dengan menggunakan lup sebaiknya dilakukan dengan mata tak berakomodasi (mata dalam keadaan rileks). Menggunakan lup dengan mata tak berakomodasi dapat diperoleh bila objek diletakkan pada titik fokus lup (s = f).Untuk mata tak berakomodasi, bayangan terbentuk di tak terhingga (s' = )sehingga perbesaran bayangan yang dibentuk lup untuk mata tak berakomodasi adalah sebagai berikut.

4. Mikroskop

sumber:http://generation17.blogspot.com/2012 Sumber :aldirevolution.blogspot.com/09/transpot-zat-lewat-membran.html

Gambar sebelah kanan adalah gambar bawang merah. Terlihat dari gambar tersebut, bawang merah memiliki lapisan-lapisan umbinya. Dengan mata telanjang kita hanya bisa melihat bagian terkecil bawang yaitu lapisan-lapisannya. Namun kita tidak bisa melihat bagian yang sangat kecil dari bawang yaitu sel bawang merah itu sendiri. Pada gambar sebelah kiri terlihat sel-sel pembentuk bawang merah. Sel tersebut bisa terlihat dengan menggunakan alat bantu. Alat bantu tersebut disebut mikroskop yang merupakan salah satu alat optik.Mikroskop membantu dalam melihat sesuatu yang tidak dapat dilihat dengan mata telanjang atau sesuatu yang berukuran mikroskopik. Sebuah mikroskop memiliki dua lensa cembung, yaitu lensa cembung yang dekat mata disebut lensa okuler dan lensa yang dekat objek disebut lensa objektif. Jarak fokus lensa okuler lebih besar dari pada jarak fokus lensa objektif(Marthen Kanginan, 2006:64)

sumber :anggadewikireina.wordpress.comObjek diletakkan di depan lensa objektif yaitu di titik fokus objektif (fo) dan 2fo dimana jarak objek (so) dintara f0 dan 2fo. Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif yaitu besar,nyata,dan terbalik. Bayangan objek yang dibentuk lensa objektif menjadi objek bagi lensa okuler. Supaya bayangan yang tebentuk oleh lensa okuler diperbesar, maka lensa okuler berfungsi seperti lup. Sehingga bayangan akhir objek yang terbentuk oleh lensaokuler bersifat maya,diperbesar, dan terbalik. Mikroskop mempunyai dua lensa, sehingga dalam perbesaran total mikroskop adalah hasil kali dari kedua pebesaran lensa tersebut. Perbesaran pada lensa objektif yaitu sebesar

Lensa okuler berfungsi seperti lup, sehingga 0