Bab 10: Konsep Cahaya dan Berbagai Alat Optik

Jawaban Benar: A. Karena bumi berputar sehingga sudut datang cahaya berubah Pembahasan: Panjang bayangan bergantung pada sudut datang cahaya matahari terhadap benda. Saat pagi atau sore hari, matahari berada rendah di horizon sehingga bayangan menjadi panjang. Sedangkan saat siang hari, matahari berada hampir tegak di atas, sehingga bayangan benda tampak lebih pendek.

Jawaban Benar: B. Karena cahaya diuraikan akibat perbedaan kecepatan Pembahasan: Cahaya putih terdiri dari berbagai panjang gelombang. Saat melewati prisma, tiap warna cahaya dibiaskan dengan sudut yang berbeda. Hal inilah yang menyebabkan cahaya putih terurai menjadi spektrum warna pelangi.

Jawaban Benar: C. Bayangan jatuh di depan retina. Pembahasan: Miopi atau rabun jauh terjadi karena lensa mata terlalu cembung sehingga cahaya dari benda jauh difokuskan sebelum mencapai retina. Akibatnya, bayangan terbentuk di depan retina dan objek jauh tampak kabur. Itulah sebabnya penderita miopi kesulitan melihat benda jauh.

Jawaban Benar: B. Hipermetropi Pembahasan: Hipermetropi (rabun dekat) disebabkan oleh lensa mata yang terlalu pipih sehingga bayangan benda dekat jatuh di belakang retina. Akibatnya, penderita lebih jelas melihat benda jauh dibandingkan benda dekat. Hal ini bisa dikoreksi dengan lensa cembung (positif).

Jawaban Benar: C. Presbiopi Pembahasan: Presbiopi adalah kondisi yang umum dialami oleh orang tua akibat menurunnya elastisitas lensa mata, sehingga mata sulit memfokuskan benda dekat. Akibatnya, seseorang hanya dapat membaca dengan jelas jika buku dijauhkan dari mata. Miopi adalah rabun jauh (sulit melihat benda jauh), astigmatisma disebabkan kelengkungan kornea/lensa yang tidak sempurna, dan rabun senja adalah kesulitan melihat dalam kondisi cahaya redup.

Jawaban Benar: B. Lensa mata kehilangan elastisitas Pembahasan: Presbiopi disebabkan oleh menurunnya kemampuan otot mata dalam berakomodasi. Lensa menjadi kurang elastis sehingga sulit menyesuaikan fokus untuk benda dekat maupun jauh. Oleh karena itu presbiopi sering disebut rabun tua.

Jawaban Benar: B. Lensa cekung (negatif) Pembahasan: Miopi dikoreksi dengan lensa cekung karena fungsinya menyebarkan cahaya sebelum masuk ke mata. Dengan begitu, cahaya dari benda jauh dapat difokuskan tepat di retina. Hal ini membuat penderita miopi bisa melihat jauh dengan jelas.

Jawaban Benar: C. Diafragma Pembahasan: Diafragma kamera mengatur banyaknya cahaya yang masuk, sama seperti pupil pada mata. Besarnya bukaan diafragma bisa diatur, mirip dengan perubahan ukuran pupil oleh iris. Peran ini penting agar cahaya yang masuk cukup untuk menghasilkan gambar jelas.

Jawaban Benar: B. Karena kamera menggunakan lensa cembung Pembahasan: Lensa cembung membiaskan cahaya sehingga terbentuk bayangan nyata yang dapat ditangkap layar/film. Sifat bayangan yang dihasilkan adalah nyata, terbalik, dan diperkecil sesuai jarak benda. Inilah prinsip utama kerja kamera.

Jawaban Benar: B. Untuk menghasilkan bayangan maya yang diperbesar Pembahasan: Teleskop bintang menggabungkan lensa objektif berfokus panjang dengan lensa okuler berfokus pendek. Lensa objektif menangkap cahaya dari benda jauh, lalu lensa okuler memperbesar bayangan yang dihasilkan. Dengan cara ini benda langit tampak lebih besar dan jelas.

Jawaban Benar: A. Untuk membelokkan cahaya 90° dua kali Pembahasan: Periskop memanfaatkan pemantulan sempurna pada dua prisma. Cahaya dari benda pertama kali dipantulkan oleh prisma atas, kemudian oleh prisma bawah sehingga cahaya dapat sampai ke mata. Prinsip ini memungkinkan pengamat melihat benda di permukaan tanpa muncul ke atas.

Jawaban Benar: B. Agar cahaya difokuskan dan bayangan diperbesar di layar Pembahasan: Lensa cembung mampu memfokuskan cahaya sehingga gambar dari transparansi dapat diperbesar dan diproyeksikan ke layar. Tanpa lensa cembung, gambar tidak akan terbentuk jelas. Proyektor bekerja dengan prinsip pembiasan cahaya melalui lensa positif.

Jawaban Benar: C. Karena lensa mata dapat berakomodasi Pembahasan: Mata normal memiliki kemampuan akomodasi, yaitu menebal atau menipisnya lensa sesuai jarak benda. Lensa menebal untuk melihat benda dekat, dan menipis untuk melihat benda jauh. Dengan akomodasi ini, cahaya selalu difokuskan tepat di retina.

Jawaban Benar: C. $550\text{N}$ dengan resultan $300\text{N}$ Pembahasan: Resultan awal $R_0=400-250=150\text{N}$ $kekanan$. Target resultan dua kali semula: $R=2R_0=300\text{N}$ $kekanan$. Misal gaya baru siswa B = $F_B$, maka $R=F_B-250\Rightarrow 300=F_B-250\Rightarrow F_B=550\text{N}$. Jadi resultan menjadi $550-250=300\text{N}$ ke kanan.