cahaya dan optik 1.pptx

Upload: jurmila

Post on 07-Mar-2016

281 views

Category:

Documents


21 download

TRANSCRIPT

Slide 1

CAHAYA DAN SINAR CAHAYA dan SINAR Dialah yang menjadikan matahari bersinar dan bulan bercahaya(Surah Yunus : 5)Teori penglihatanPythagoras dan democritos : kita dapat melihat benda karena benda itu mengeluarkan butir-butir yang masuk ke dalam mata.Empedock (484-424 SM), Plato (427-347 SM), dan Euclides (300 SM): kita dapat melihat karena dari mata kita keluar sesuatu, kemudian menumbuk butir-butir yang dikeluarkan benda yang kita lihat. Alhazan (965-1038): kita dapat melihat karena ada cahaya yang dipantulkan oleh benda itu.SinarSuatu benda bisa dikatakan bersinar apabila benda tersebut dapat menghasilkan pancaran terang. Dengan kata lain, sumber sinar adalah berasal dari benda itu sendiri. Sebagai contoh di antaranya sinar matahari, sinar lampu, dan sinar X.

CahayaCahaya adalah pancaran terang yang dipantulkan oleh suatu benda. Jadi, benda yang bercahaya tidak menghasilkan terang melainkan memantulkan terang. Contoh-contohnya antara lain cahaya bulan, cahaya cermin.Benda yang bisa menghasilkan terang disebut bersinar, sementara benda yang bisa memantulkan terang disebut bercahaya.

Teori tentang cahaya sebagai berikut.

Isaac Newton (1642-1727) mengenai teori emisi: cahaya terdiri dari bagian masa yang sangat kecil yang dipancarkan oleh sumber cahaya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat besar.Christian Huygens (1629-1695) mengenai teori modulasi/teori gelombang: Cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi/merupakan gelombang, perbedaannya hanya terletak pada frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merambat dengan perentaraan gelombang cahaya.Percobaan- percobaan Thomas Young (1778-1829) dan Agustin Fresnel (1788-1868): cahaya dapat melentur dan berinterferensi. Hal ini tidak dapat diterangkan dengan teori emisi Newton.Percobaan James Clerk Maxwell (1831-1879): cepat rambat cahaya sama dengan cepat rambat gelombang elektromagnetik, dengan cahaya adalah gelombang elektromagnetik.Max Karl Erust Luding Planck (1858-1947) teori kuantum cahaya. cahaya adalah paket-paket kecil yang disebut kwanta. Paket-paket kecil energi cahaya disebut photon.Albert Einstein (1879-1955) Cahay memiliki sifat sebagai partikel dan gelombang electromagnetik (dualisme). Sifat gelombang atau materi pada cahay tergantung pada cara mengamatinya. Cahaya sebagai gelombang dijelaskan oleh Louis de Broglie pada tahun 1924 dalam hipotesisnya yang menerangkan hubungan antara panjang gelombang dengan momentum (p). Diperkuat adanya difraksi, polarisasi, refraksi, refleksi dan interferensi yang sesuai dengan sifat umum gelombang.

Cahaya sebagai paritkel dikemukakan oleh Max Planck pada tahun 1901 dalam hipotesisnya yang menyatakan bahwa cahaya terpancar berupa paket-paket energy yang disebut foton. Tidak bisa dipandang sebagai gelombang karena tidak bisa menjelaskan fenomena radiasi benda hitam, efek foto listrik dan efek ComptonDUALISEME CAHAYA.E = h.f = hcE=Energi tiap foton dalam Joule.f=Frekwensi cahaya.hc===Tetapan Planck yang besarnya h = 6,625 .1034J.sekon kecepatan cahaya (3x108)panjang gelombang cahayaSPEKTRUM GELOMBANG ELEKTROMAGNETIK

Pengukuran cahaya dan SatuannyaPengukuran cahaya adalah pengukuran terhadap parameter cahaya.

Luminous energy (Jumlah cahaya) adalah energy cahaya yang dipancarkan oleh sumber cahaya.Luminous flux (arus cahaya) adalah jumlah cahaya persatuan waktuLuminous intensity (intensitas cahaya) adalah arus cahaya yang dipancarkan persatuan sudut ruang

Iluminance (kuat penerangan) adalah arus cahaya cahaya yang diterima permukaan bola seluas s

luminance (luminansi) adalah intensitas cahaya yang dipancarkan, dipantulkan atau diteruskan oleh bidang permukaan seluas s

Penggunaan cahaya tampak

Cahaya tampak didefinisikan sebagai bagian dari spektrum gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi oleh mata manusia. Kegunaan cahaya salah satunya adalah penggunaan laser dalam serat optik pada bidang telekomunikasi dan kedokteran.Warna biru dapat mengatasi berbagai masalah psikologi seperti kecanduan obat-obatan, gannguan makan, impotensi dan depresi. Dapat mengatasi migren dan kangkerSinar ultraviolet mempunyai frekuensi dalam daerah 1015 Hz sampai 1016 Hz atau dalam daerah panjang gelombagn 10-8 m 10-7 m. Gelombang ini dihasilkan oleh atom dan molekul dalam nyala listrik. Matahari adalah sumber utama yang memancarkan sinar ultraviolet.Penggunaan Sinar ultraviolet ultraviolet dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :Hampir UV, yaitu sinar ultraviolet dengan panjang gelombang antara 380-200 nmUV vakum, yaitu sinar ultraviolet dengan panjang gelombang antara 200-10 nm.Sinar ultraviolet memiliki beberapa manfaatSumber alami vitamin D

meningkatkan penyerapan kalsium dan fosfor dari makananmembantu memperkuat tulang, gigimembantu meningkatkan sistem kekebalan tubuhmenurunkan resiko terjangkitnya berbagai jenis penyakit seperti rakhitismencegah kanker usus besarmenghindari eksimmencegah penyakit kuning. Psoriasis, yaitu gangguan kronis pada kulit yang menyebabkan kulit bersisik,gatal, kering, muncul bercak merah yang menyakitkan. Peranan dari sinar UV adalah dengan memperlambat pertumbuhan sel-sel kulit serta mengurangi gejalanya.Lupus vulgaris ( TBC kulit ), yaitu penyakit yang menghasilkan borok besar pada wajah dan leher. Penyakit ini sulit disembuhkan dan sering meninggalkan bekas luka yang sangat menggannggu penampilan. Seorang dokter asal Denmark bernama Neils Finzen mengembangkan sebuah penemuan berupa lampu UVB yang dapat menyembuhkan penyakit ini.Vitiligo, yaitu hilangnya pigmentasi kulit yang disebabkan oleh kerusakan sel-sel penghasil pigmen / melanosit. Dalam pengobatannya, pasien diberikan obat yang disebut psoralen untuk membuat kulit lebih sensitif terhadap sinar UV dan selanjutnya terkena radiasi UV A.2. Membantu pengobatanpenyakitSinar UV sangat efektif membunuh mikroorganisme seperti virus dan juga bakteri dengan cara menembus membran sel dan menghancurkan DNA, sehingga kemampuan virus dan bakteri untuk bereproduksi dan berkembang biak bisa dihentikan. Seperti pada dunia medis, sinar UV digunakan untuk mensterilkan alat-alat kesehatan, serta ruang operasi.3. Membantu proses desinfeksi dan sterilisasi kuman dan bakteriBahaya paparan sinar UV, seperti :Sinar UV mengandung karsinogen ( zat yang dapat menimbulkan kanker ) yang paling umum pada lingkungan. Sebuah penelitian menunjukkan bahwa, sinar UV merupakan penyebab utama terjadinya kanker kulit seperti karsinoma sel basal, karsinoma sel skuamosa, dan melanoma.Sinar UV dapat mengakibatkan hancurnya kolagen dan jaringan ikat di bawah lapisan atas kulit. Hal inilah yang menyebabkan kulit menjadi keriput, kecoklatan, muncul bintik-bintik, serta hilangnya elastisitas kulit.Paparan radiasi UV yang berlebih dapat memicu bahaya pada sistem kekebalan tubuh. Sengatan sinar matahari dapat mengubah distribusi dan fungsi sel darah putih untuk melawan penyakit. Sehingga dapat menyebabkan kerusakan sistem kekebalan yang melindungi tubuh dari bakteri, mikroba, virus, racun dan parasit.Terlalu lama berada di bawah paparan sinar ultraviolet pada intensitas yang tinggi dapat menyebabkan rusaknya jaringan sel-sel pada mata serta memicu resiko terjadinya photokeratitis.Sinar infamerah dihasilkan oleh elektron dalam molekul-molekul yang bergetar karena benda diipanaskan. Jadi setiap benda panas pasti memancarkan sinar inframerah. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan bergantung pada suhu dan warna benda.Sinar infamerah Adapun kegunaannya dari Infra Merah dalam kehidupan sehari-hari :Meningkatkan metabolisme tubuh, yang mana dengan begitu dapat mengurangi beban liver dan ginjal.Mengaktifkan molekul air yang terdapat dalam tubuh, sehingga apabila molekul yang ada dalam tubuh pecah maka akan ada molekul tunggal yang akan meningkatkan cairan tubuh.Mengembangkan Ph dalam tubuh, yang mana dapat membersihkan darah. Juga dapat mencegah terjadinya rematik yang dikarenakan oleh tingkat asam urat yang tinggi.Meningkatkan sirkulasi mikro, serta dapat memperbaiki sirkulasi darah serta mengurangi tekanan jantung yang berlebih.Infra Merah jarak jauh dapat digunakan untuk alat kesehatan, yang man dapat memberikan informasi tentang kondisi tubuh yang sebenarnya.Dapat digunakan untuk mengetahui suhu tubuh

kekurangan penggunaan sinar inframerah dalam bidang kesehatan:

Pengguna (pembuatan pancaran sinar inframerah) harus disesuaikan dengan kondisi tertentu.Kebanyakan alat kesehatan sinar inframerah membutuhkan arus listrik.Sulitnya mengetahui kerusakan. Hal ini disebabkan tingkat kerusakan setiap komponen dari alat tersebut tidak sama, sehingga sangat sulit untuk mengetahui alat tersebut berfungsi 100% (normal).Manfaat dalam bidang kesehatan

sinar x dapat digunakan untuk melihat kondisi tulang, gigi serta organ tubuh yang lain tanpa melakukun pembedahan langsung pada tubuh pasien. Biasanya, masyarakat awam menyebutnya dengan sebutan FOTO RONTGEN.Sinar-X digunakan untuk mengambil gambar foto yang dikenal sebagai radiograf. Sinar-X boleh menembusi badan manusia tetapi diserap oleh bahagian yang lebih tumpat seperti tulang. Gambar foto sinar-X digunakan untuk mengesan kecacatan tulang, mengesan tulang yang patah dan menyiasat keadaan organ-organ dalam badan.Sinar-X digunakan untuk memusnahkan sel-sel kanker. Hal ini dikenal sebagai radioterapi. Sinar xBahaya Sinar-X

Walaupun sinar-X sangat berguna kepada manusia, tetapi pennggunaan secara berlebihan kepada sinar-X mungkin menyebabkan :pemusnahan sel-sel dalam tubuh.perubahan struktur genetik suatu sel.penyakit kanser barah.kesan-kesan buruk seperti rambut rontok, kulit menjadi merah dan berbisul.Sinar gamma adalahadalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Sinar gamma Manfaat sinar gamma antara lain :Membunuh bakteri. Dapat membunuh bakteri. Karena itulah sinar gamma dapat digunakan untuk mensterilisasi peralatan dokter sebelum melakukan operasi.Membunuh sel kanker dan tumor serta kelainan lainnya karena sinar gamma dapat menghancurkan sel-sel tersebut. Terapi ini disebut gamma knife.Kerugiannya yaitu menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar,kanker, dan mutasi genetika. Sifat Gelombang CahayaCahaya merupakan gelombang transversal yang termasuk gelombang elektromagnetik. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s.

Sifat2 cahaya :Dapat mengalami pemantulan (refleksi)Dapat mengalami pembiasan (refraksi)Dapat mengalami pelenturan (difraksi)Dapat dijumlahkan (interferensi)Dapat diuraikan (dispersi)Dapat diserap arah getarnya (polarisasi)Bersifat sebagai gelombang dan partikelPemantulan CahayaHukum Pemantulan CahayaSinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.Sudut datang (i) = sudut pantul (r)

Pemantulan pada Cermin DatarS SS ShhDari gambar di atas, sifat bayangan pada cermin datar adalah:- tegak- sama besar- sama jarak- terbalik kiri-kanan- mayaPemantulan pada Cermin Cekung

Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cekung :Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.Sifat Bayangan :a. Bila benda di ruang I, maka c. Bila benda di ruang III, maka Bayangan di ruang IV Bayangan di ruang II Maya, tegak, diperbesar Nyata, terbalik, diperkecilb. Bila benda di ruang II, maka Bayangan di ruang III Nyata, terbalik, diperbesar

Pemantulan pada Cermin Cembung

Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cembung :Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

Sifat Bayangan :Maya, tegak, diperkecil.