Cahaya dan Alat Optik Pemetaan SKL Ujian Nasional UN IPA SMP

Pemetaan SKL Ujian Nasional SMP Ilmu Pengetahuan Alam (IPA)

Download Lebih Mudah dan Lebih rapi udah siap cetak, Download Aplikasi Klik Disini

Daftar Link tentang Pembahasan SKL UN SMP sebagai berikut :

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/

Cahaya dan Alat Optik Pemetaan SKL Ujian Nasional UN IPA SMP

——————————————————–

Cahaya dan Alat Optik

——————————————————–

Cahaya merupakan gelombang elektromagnet

Sifat cahaya :

1. Merupakan
gelombang tranversal

2. Merambat
menurut garis lurus pada medium yang homogen

3. Memiliki
energi

4. Dipancarkan
dalam bentuk radiasi

5. Dapat
mengalami pemantulan, pembiasan, intervensi, difraksi (lenturan) dan polarisasi

Lintasan cahaya disebut sinar

Pemantulan Cahaya :

1. Pemantulan
pada Cermin Datar

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

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

b.
Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Jika dua buah cermin datar disusun
sehingga membentuk sudut

maka akan diperoleh beberapa buah bayangan

n
= jumlah bayangan

= sudut antara dua cermin

2. Pemantulan pada Cermin Cekung

Sinarsinar
istimewa sebagai berikut.

a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan
dipantulkan melalui titik fokus.

b. Sinar datang
melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

c. Sinar datang
melalui titik pusat kelengkungan cermi akan dipantulkan ke titik itu juga.

3. Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung

Persamaan
pada Cermin Cekung

·

atau

Keterangan:

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
dengan 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.

Contoh :

Sebuah benda setinggi 1 cm di depan cermin cekung dengan fokus 2 cm. Jika
benda berada pada jarak 4 cm di depan cermin, tentukan :

a. jarak bayangan,

b. perbesaran,

c. tinggi bayangan,

d. sifat bayangan, dan

e. gambar
jalannya sinar!

Jawab

d.
Karena S_i = (+), maka nyata
dan terbalik, serta M > 1 maka diperbesar. Jadi sifat bayangan nyata,
terbalik diperbesar.

4. Pemantulan
pada Cermin Cembung

Sinar – sinar istimewa

a.
Sinar datang sejajar dengan sumbu utama
akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.

b. Sinar datang
menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

c. Sinar datang
menuju titik M (2F) akan dipantulkan seolah-olah dari titik itu
juga.

6. Pembentukan
Bayangan Pada Cermin Cembung

Cermin Cembung selalu membentuk bayangan maya, tegak,
diperkecil

Persamaan
pada Cermin Cekung

·

atau

Contoh

Sebuah benda setinggi 3 cm berada pada jarak 5 cm di depan cermin cembung
dengan fokus 5 cm. Tentukan:

a. jarak bayangan,

b. perbesaran,

c. tinggi bayangan,

d. sifat bayangan, dan

e. lukisan jalannya sinar!

(tanda

, merupakan tanda mutlak jadi nilai negative jadi
positif dan nilai positif tetap positif)

d.
Sifat bayangan:

– karena s’ bernilai negatif (-) maka
bayangan bersifat maya dan tegak.

– karena M =
½ maka bayangan diperkecil.

7. Pembiasan :

Indeks
bias

Dengan :

n = indeks bias mutlak,

c = laju cahaya 3.10⁸ (m/s), dan

v = laju cahaya
dalam medium (m/s).

8. Lensa

Jenis lensa

1. Lensa cembung

(a) bikonveks,

(b) plan konveks,

2. Lensa cekung

(d) bikonkaf

(e) plan konkaf, dan

(f)
konveks-konkaf.

9. Pembiasan
pada Lensa Cembung

Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung adalah sebagai berikut.

a.
Sinar datang sejajar sumbu utama akan
dibiaskan melalui titik fokus.

b.
Sinar datang melalui pusat optik akan
diteruskan tanpa dibiaskan.

c.
Sinar datang melalui fokus depan lensa
akan dibiaskan sejajar sumbu utama.

Persamaan lensa sama dengan persamaan Cermin Cekung

·

atau

10. Pembentukan bayangan pada lensa cembung

11. Pembiasan pada Lensa Cekung

Sinar-sinar istimewa tersebut
adalah sebagai berikut.

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus.

b.
Sinar datang melalui pusat optik akan
diteruskan tanpa dibiaskan.

c.
Sinar datang menuju titik fokus akan
dibiaskan sejajar sumbu utama.

12. Pembagian Ruang pada Lensa

Contoh

Sebuah benda setinggi 3 cm berada
pada jarak 5 cm di depan lensa cekung dengan fokus 5 cm. Tentukan:

a. jarak bayangan,

b. perbesaran,

c. tinggi bayangan,

d. sifat bayangan,

(tanda

, merupakan tanda mutlak jadi nilai negative jadi
positif dan nilai positif tetap positif)

d.
Sifat bayangan:

– karena s’ bernilai negatif (-) maka
bayangan bersifat maya dan tegak.

– karena M =
½ maka bayangan diperkecil.

Contoh :

Sebuah benda setinggi 1 cm di depan lensa cekung dengan fokus 2 cm. Jika
benda berada pada jarak 4 cm di depan cermin, tentukan :

a. jarak bayangan,

b. perbesaran,

c. tinggi bayangan,

d. sifat bayangan

Jawab

d.
Karena S_i = (+), maka nyata
dan terbalik, serta M > 1 maka diperbesar. Jadi sifat bayangan nyata,
terbalik diperbesar.

13. Kekuatan
Lensa :

Adalah kemampuan untuk menyebarkan/mengumpulkan sinar

P = kekuatan
lensa (dioptri) jika f dalam cm maka

14. Pembiasan pada
Prisma

Hubungan antara sudut deviasi (D), sudut sinar datang (i1),
sudut sinar bias (r2), dan sudut pembias prisma (β) dinyatakan
dalam persamaan berikut.

15. Alat Optik

Kacamata

Miopi Rabun Jauh kacamata lensa Cekung bayangan di depan retina.

P = Kekuatan lensa Kacamata miopi (D)

PP = punctum proximum (cm)

Hipermetropi Rabun dekat kacamata lensa Cembung bayangan di belakang
retina.

Sn = titik dekat mata normal = 25 cm

PR = Punctum Romentum

Presbiopi rabun jauh dan rabun dekat kacamata rangkap.

LUP

Adalah alat yang digunakan untuk memperbesar bayangan yang diterima mata
dengan lensa cembung

M = perbesaran lup

f_lup= jarak fokus lup

Mikroskop

Adalah alat untuk memperbesar
bayangan dengan menggunakan dua buah lensa cembung digunakan untuk melihat
benda yang sangat kecil.

Terdiri dari lensa objektif (dekat dengan objek) dan lensa okuler (dekat
dengan mata).

= perbesaran
lensa objektif

= perbesaran lensa okuler

Teropong Bintang

Adalah alat untuk memperbesar bayangan dengan menggunakan dua buah lensa
cembung digunakan untuk melihat benda langit.

= jarak fokus
lensa objektif (cm)

= jarak fokus
lensa okular (cm)

Latihan Soal

1. Pupil
adalah alat untuk mengatur cahaya pada mata. Pada kamera, fungsinya sama dengan
….

a. lensa

b. pelat film

c. diafragma

d. kotak hitam

2. Berikut
alat optik yang prinsip kerjanya hampir sama dengan mata adalah ….

a. kacamata

b. kamera

c. mikroskop

d. lup

3. Fungsi
prisma pada periskop adalah ….

a. pengatur bayangan

b. pembelokan bayangan

c. pembesar bayangan

d. pembentukan bayangan

4. Sebuah benda
setinggi 1 cm di depan lensa cekung dengan fokus 3 cm. Jika jarak benda ke
lensa 6 cm maka tinggi bayangan adalah….

a. 16
cm

b. 15
cm

c. 14
cm

d. 13
cm

5. Sebuah
mikroskop mempunyai perbesaran total 40 kali. Jika perbesaran okuler 8 kali
maka perbesaran objektif sebesar . . . .

a. 32 kali

b. 16 kali

c. 8 kali

d. 5 kali

6.
Sifat bayangan yang ingin dibentuk
oleh Dani pada sebuah lensa adalah maya, tegak, dan diperkecil. Berarti Dani harus menyimpan benda di depan ….

a. lensa cembung di antara titik fokus dan titik
pusat lensa

b. lensa cekung tepat pada titik fokus

c. lensa cembung pada titik pusat kelengkungan

d. lensa cekung di antara titik fokus dan pusat
kelengkungan lensa

7. Fakta yang benar
tentang hubungan antara cahaya dan kemampuan mata untuk melihat benda adalah
….

A. mata dapat melihat benda karena benda memiliki
kemampuan menyerap cahaya yang diterima

B. mata dapat melihat benda karena benda
memantulkan cahaya yang diterimanya, sehingga cahaya masuk ke mata

C. mata dapat melihat benda karena cahaya yang
mengenai benda dibiaskan

D. mata dapat melihat benda karena saraf-saraf
mata memiliki kemampuan untuk melihat benda, sehingga kemampuan mata untuk
melihat tidak ada hubungannya dengan cahaya

8. Berikut ini proses
perjalanan cahaya pada mata hingga terbentuk bayangan benda adalah ….

A. pupil – kornea – iris – lensa mata (cahaya
membentuk bayangan) – bayangan ditangkap retina

B. pupil – iris –kornea – lensa mata (cahaya
membentuk bayangan) – bayangan ditangkap retina

C. kornea – pupil – iris – lensa mata (cahaya
membentuk bayangan) – bayangan ditangkap retina

D. kornea – pupil – lensa mata (cahaya membentuk
bayangan) – bayangan ditangkap retina

9. Bagian mata yang
mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata adalah ….

A. iris

B. pupil

C. kornea

D. saraf mata

10. Edo menderita miopi
sehingga dia tidak dapat melihat benda yang berada pada jarak jauh dengan
jelas. Jenis lensa untuk membantu penglihatan Edo adalah ….

A. lensa tipis

B. lensa ganda

C. lensa cekung

D. lensa cembung

11. Pelangi merupakan
salah satu peristiwa yang menunjukkan bahwa cahaya memiliki sifat ….

A. cahaya tampak

B. cahaya merambat lurus

C. cahaya dipantulkan

D. cahaya dibiaskan

12. Sifat bayangan yang
dibentuk oleh cermin cekung apabila benda terletak pada jarak kurang dari titik
fokus cermin adalah ….

A. nyata, terbalik, diperkecil, dan terletak
antara M dan F

B. nyata, terbalik, diperbesar, dan terletak di
depan M

C. maya, tegak, diperbesar, dan terletak di
belakang cermin

D. nyata, terbalik, sama besar dan terletak di
titik M

13. Pasangan yang tepat
antara lensa yang terdapat pada mikroskop dan bayangan yang dibentuk oleh lensa
adalah ….

A. lensa objektif = bayangan maya dan diperbesar;
lensa okuler = bayangan maya dan diperbesar

B. lensa objektif = bayangan nyata dan diperbesar;
lensa okuler = bayangan nyata dan diperbesar

C. lensa objektif = bayangan nyata dan diperkecil;
lensa okuler = bayangan maya dan diperbesar

D. lensa objektif = bayangan nyata dan diperbesar;
lensa okuler = bayangan maya dan diperbesar

14. Alat optik yang
memiliki lensa cembung sehingga dapat membantu mendekatkan objek ke mata serta
membantu untuk melihat benda yang kecil adalah ….

A. lup

B. teleskop

C. teropong

D. mikroskop

15. Sebuah benda yang
tingginya 12 cm diletakkan 10 cm di depan cermin cembung yang jari-jari
kelengkungannya 30 cm. Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin tersebut
adalah ….

A. maya, tegak, dan diperkecil

B. maya, tegak, dan diperbesar

C. nyata, terbalik, dan diperkecil

D. nyata, tegak, dan diperbesar

16. Seseorang ingin
melihat suatu benda yang berada di depan mata pada jarak 25 cm. Jika jarak
kornea mata ke retina adalah 2,5 cm, maka panjang fokus sistem lensa-kornea
agar benda terlihat paling jelas oleh mata orang tersebut adalah … cm.

A. 2,26

B. 2,24

C. 3,52

D. 3,54

17. Berikut ini
merupakan bunyi hokum pemantulan:

1) sinar datang,
sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar;

2) sinar datang
dan sinar pantul memiliki arah yang sama;

3) sudut sinar
datang sama dengan sudut sinar pantul.

Pernyataan yang benar adalah ….

a. 1, 2, dan 3

b. 1 dan 2

c. 1 dan 3

d. 2 dan 3

18. Dua buah
cermin datar mengapit sudut 60°. Banyaknya bayangan yang terbentuk antara dua
cermin adalah . . . .

a. 6 buah

b. 5 buah

c. 4 buah

d. 2 buah

19. Sebuah benda
berada pada jarak 2 cm di depan cermin cekung dengan focus 10 cm. Jarak
bayangan dari cermin adalah . . . .

a. -10 cm

b. -8 cm

c. -5 cm

d. -2,5 cm

20. Sebuah benda setinggi 1 m di depan cermin
cembung dengan fokus 0,5 m. Jika jarak benda 2 m maka tinggi bayangan adalah .
. . .

a. 0,2 m

b. 0,3 m

c. 0,4 m

d. 0,5 m

21. Sebuah benda
setinggi 2 cm di depan lensa cembung dengan fokus 10 cm. Jika jarak benda ke
lensa 5 cm maka jarak bayangan ke lensa adalah . . . .

a. 10 cm maya

b. 10 cm nyata

c. 8 cm maya

d. 8 cm nyata

22. Sebuah benda
setinggi 1 cm di depan lensa cekung dengan fokus 3 cm. Jika jarak benda ke
lensa 6 cm maka tinggi bayangan adalah….

a. 16 cm

b. 15 cm

c. 14 cm

d. 13 cm

23. Suatu benda
berada di depan cermin cembung dengan jari-jari 20 cm. Jika bayangan yang
terbentuk maya, tegak, diperkecil ¼ kali semula maka jarak benda ke cermin
adalah . . . .

a. 10 cm

b. 20 cm

c. 30 cm

d. 50 cm

24. Jika bayangan
yang terbentuk oleh lensa cembung adalah maya, tegak, dan diperbesar 2 kali,
sedangkan jarak benda adalah 4 cm di depan lensa maka focus lensa adalah . . .
.

a. 83 cm

b. 73 cm

c. 63 cm

d. 53 cm

25. Bayangan yang
dibentuk oleh cermin datar bersifat ….

a. nyata, terbalik, dan diperkecil

b. nyata, sama besar, dan tegak

c. maya, tegak, dan sama besar

d. nyata, terbalik, dan diperbesar

26. Sebuah benda
diletakkan 8 cm di depan lensa cembung yang memiliki jarak focus 12 cm. Letak
bayangan adalah ….

a. 24 cm di depan lensa

b. 24 cm di belakang lensa

c. 48 cm di depan lensa

d. 48 cm di belakang lensa

27. Sebuah lensa cekung memiliki jarak focus 20
cm. Apabila sebuah benda diletakkan 30 cm di depan lensa maka jarak bayangan
yang terbentuk dari lensa adalah ….

a. 60 cm di depan lensa

b. 60 cm di belakang lensa

c. 12 cm di depan lensa

d. 12 cm di belakang lensa

28. Pernyataan berikut yang benar adalah ….

a. lensa cembung
disebut juga lensa negative

b. pada
pemantulan cahaya oleh cermin datar selalu bersifat nyata

c. pembentukan
bayangan oleh lensa cekung selalu diperkecil

d. pembentukan
bayangan oleh lensa cembung selalu diperbesar

29. Seorang penderita miopi memakai kacamata
dengan kekuatan lensa –0,33 D. Jarak titik jauh penderita miopi tersebut adalah
….

a. 100 cm

b. 200 cm

c. 250 cm

d. 300 cm

30. Sifat
bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler pada mikroskop adalah ….

a. nyata, terbalik, dan diperbesar

b. nyata, tegak, dan diperkecil

c. maya, tegak, dan diperbesar

d. maya, terbalik, dan sama besar

31. Perbedaan mendasar periskop dengan alat
optik lainnya adalah adanya ….

a. sepasang lensa cembung

b. sepasang lensa cekung

c. cermin datar

d. sepasang prisma siku-siku

32. Jangkauan mata normal adalah antara 25 cm
sampai tak terhingga. Apabila
jangkauan penglihatan maksimalmu hanya 100 cm, dapat dipastikan ….

a. mata masih normal

b. memiliki cacat mata miopi

c. memiliki cacat mata hipermetropi

d. memiliki cacat mata presbiopi

33. Jika seorang anak menggunakan kacamata ¾
dioptri maka jarak terjauh yang dimiliki orang tersebut adalah . . . .

a. 1,33 m

b. 1 m

c. 0,75 m

d. 0,5 m

34. Sebuah lup mempunyai fokus 10 cm. maka
perbesaran yang dihasilkan adalah . . . .

a. 2,5 kali

b. 1,67 kali

c. 1,4 kali

d. 1,2 kali

35. Sebuah mikroskop mempunyai perbesaran total
40 kali. Jika perbesaran okuler 8 kali maka perbesaran objektif sebesar . . . .

a. 32 kali

b. 16 kali

c. 8 kali

d. 5 kali

36. Sebuah teropong bintang mempunyai panjang
2,5 m dan fokus okuler 40 cm. Panjang fokus objektifnya adalah . . . .

a. 2,5 m

b. 2,1 m

c. 1,5 m

d. 0,5 m

37. Sebuah teropong bumi mempunyai focus
objektif 8 m, fokus lensa pembalik 2 cm, dan fokus lensa pembalik 4 cm. Panjang
teropong bumi tersebut adalah . . . .

a. 12 cm

b. 15 cm

c. 18 cm

d. 20 cm

38. Sinar AB
terpantul pada cermin datar seperti gambar di bawah. Sudut datang sinar AB ….

a. 30^O
c. 60^O

b. 50^O
d. 90^O

39. Lukisan pembiasan cahaya dari udara ke air
seperti gambar, yang menyatakan indeks bias air adalah ….

40. Perhatikan gambar berikut

Berapakah nilai r

a. 45^O

c. 55^O

b. 50^O

d. 0^O

41. Seorang
penderita rabun dekat hanya mampu membaca jika bacaannya diletakan pada jarak 1
m di depannya. Jika ingin melihat benda dekat dengan jelas maka jenis dan jarak
fokus lensa kacamata yang harus dipakainya adalah….

(puntum proximum normal = 25 cm)

a. 10 cm

b. 100/3 cm

c. 20 cm

d. 40 cm

Essay

——————————————————————–

1. Mata
yang normal memiliki kemampuan untuk melihat benda dengan jelas pada jarak yang
dekat dan jauh. Mengapa mata kita memiliki kemampuan tersebut?

2. Beni
memiliki penglihatan normal, kemudian dia mencoba kacamata Udin yang berlensa
negatif. Ternyata, penglihatan Beni menjadi kabur. Mengapa hal ini terjadi?

3. Lukislah
bayangan yang dibentuk oleh cermin datar untuk bendabenda di bawah ini!

4. Lensa
cembung sering disebut dengan lensa pengumpul (konvergen), sedangkan lensa
cekung sering disebut lensa penyebar (divergen), mengapa demikian? Agar mudah
menjelaskan, gunakan gambar hasil pembiasan cahaya pada lensa tersebut!

5. Seseorang
yang memiliki tinggi dari ujung kaki sampai ke matanya 150 cm berdiri di depan
cermin datar yang tingginya 30 cm. Cermin itu ditegakkan vertikal di atas meja
yang tingginya 80 cm dari lantai. Berapakah tinggi bayangan bagian badan orang
itu yang dapat dilihat di cermin?

6. Banyak
peristiwa terjadinya orang tenggelam di kolam renang. Salah satu penyebabnya
adalah kesalahan memperkirakan kedalaman kolam ketika dilihat dari atas
permukaan air kolam.

Peristiwa apa yang
terjadi pada kasus tersebut? Jelaskan jawaban kamu!

7. Perhatikan
gambar di bawah ini! Jika seseorang ingin menombak ikan di dalam air, ke titik
manakah posisi ujung tombak diarahkan agar ikan dapat tertangkap? Jelaskan
jawaban kamu!

Download Materi Lengkapnya di aplikasi Go Private

Materi Belajar dalam bentuk Word http://belajar.bimbelaqila.com/

Aqila Course