E-Modul

Kelas XI E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning ALAT-ALAT OPTIK Disusun oleh : Andhita Febriana

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang i KATA PENGANTAR Pembelajaran Fisika merupakan sarana untuk meningkatkan pengetahuan, keterampilan, dan sikap ilmiah yaitu jujur, objektif, terbuka, ulet, kritis, dan dapat bekerja sama dengan orang lain. Hakekatnya Fisika sendiri terbagi menjadi tiga yaitu sebagai produk “a body of knowledge”, sebagai sikap “a way of thinking”, dan sebagai proses “a way of investigating”. Oleh karena itu, Fisika bukan saja hanya penguasaan kumpulan-kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep atau prinsip saja tetapi juga merupakan suatu proses penemuan. Untuk menunjang dan membantu peserta didik dalam memenuhi aspek-aspek yang ada pada hakekat Fisika, tentunya perlu suatu upaya agar semua aspek dapat terpenuhi. Dengan adanya e-modul ini diharapkan para peserta didik dapat dengan mandiri mencari sikap ilmiah sehingga dapat menemukan ide-ide atau fakta-fakta terbaru. E-modul ini sudah dilengkapi dengan berbagai filtur, seperti gambar, ilustrasi, video, animasi, dan pertanyaan-pertanyaan yang nantinya peserta didik dapat mengisinya. Terlepas dari itu, penulis mengharapkan saran dan kritik dari pakar ahli untuk melakukan peningkatan kualitas terhadap e-modul ini dan semoga e-modul ini bermanfaat bagi peserta didik SMA untuk mencapai cita-cita luhurnya, yaitu menjadi putra putri bangsa yang terbaik, unggul, dan mempunyai daya saing global di masa depan. Semarang, 8 Januari 2023 Andhita Febriana

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang ii KATA PENGANTAR...............................................................................................................i DAFTAR ISI.............................................................................................................................ii PETA KONSEP........................................................................................................................1 PENDAHULUAN.....................................................................................................................2 A. Identitas E-Modul Fisika Berbasis Problem Based Learning........................................2 B. Kompetensi Dasar...........................................................................................................2 C. Indikator..........................................................................................................................2 D. Deskripsi Singkat Materi................................................................................................2 E. Petunjuk Penggunaan E-Modul.......................................................................................3 F. Materi Pembelajaran........................................................................................................4 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1.........................................................................................5 MATA, KACAMATA, DAN KAMERA................................................................................5 A. Tujuan Pembelajaran.......................................................................................................5 B. Uraian Materi...................................................................................................................5 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2.......................................................................................20 LUP DAN MIKROSKOP......................................................................................................20 A. Tujuan Pembelajaran.....................................................................................................20 B. Uraian Materi.................................................................................................................20 KEGIATAN PEMBELAJARAN 3.......................................................................................31 TEROPONG/TELESKOP DAN PERISKOP......................................................................31 A. Tujuan Pembelajaran.....................................................................................................31 B. Uraian Materi.................................................................................................................31 GLOSARIUM.........................................................................................................................44 DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................46 DAFTAR ISI

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 1 PETA KONSEP

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 2 PENDAHULUAN A. IDENTITAS E-MODUL FISIKA BERBASIS PROBLEM BASED LEARNING Mata Pelajaran : Fisika Alokasi Waktu : 12 Jam Pelajaran (3xPertemuan) Judul E-Modul : Alat-Alat Optik B. KOMPETENSI DASAR (KD) 3.11 Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pemantulan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 4.11 Membuat karya yang menerapkan prinsip pemantulan dan atau pembiasan pada cermin dan lensa C. INDIKATOR 3.11.1 Peserta didik mampu menganalisis cara kerja pembentukan bayangan pada mata, kacamata, dan kamera serta menerapkan prinsip kerja alat optik melalui praktik membuat kamera sederhana 3.11.2 Peserta didik mampu menganalisis cara kerja pembentukan bayangan pada lup dan mikroskop serta menerapkan prinsip kerja alat optik melalui praktik membuat lup sederhana 3.11.3 Peserta didik mampu menganalisis cara kerja pembentukan bayangan pada teropong/teleskop dan teleskop serta menerapkan prinsip kerja alat optik melalui praktik membuat periskop sederhana D. Deskripsi Singkat Materi Pada materi sebelumnya, Anda telah telah mempelajari tentang cahaya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Ilmu Fisika yang mempelajari tentang cahaya disebut Optika yang terbagi menjadi dua yaitu optik fisis dan difraksi cahaya, sedangkan optik geometri mempelajari tentang pemantulan dan pembiasan. Pada pembelajaran IPA tingkat SMP, Anda telah mempelajari konsep dasar pemantulan cahaya pada cermin dan pembiasan cahaya pada lensa. Anda juga telah mempelajari cara melukis bayangan pada cermin dan lensa serta perhitungan letak bayangan dengan menggunakan rumus. Untuk dapat mempelajari e-modul alat optik, Anda harus menguasai lebih dahulu berbagai konsep terkait tentang pemantulan, pembiasan, lensa, dan cermin.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 3 Berdo’alah sebelum memulai kegiatan pembelajaran. Terlebih dahulu ubah tampilan Google Chrome dalam versi situs desktop. Gunakan tombol yang ada di bawah ini untuk melakukan proses pembelajaran: E. Petunjuk Penggunaan E-Modul Bacalah petunjuk penggunaan e-modul ini untuk memudahkan Anda menggunakannya dalam proses pembelajaran. Langkah-langkah yang perlu Anda lakukan: 1. 2. 3. a) Tombol lanjut b) Tombol mulai video/musik c) Tombol berhenti d) Tombol untuk menjawab pertanyaan 4. Amatilah ilustrasi alat optik yang disajikan. 5. Mulailah mencoba memberikan hipotesis Anda di form dengan menggunakan kalimat sendiri. 6. Bacalah penjelasan pada materi alat optik yang disajikan. 7. Jawablah setiap pertanyaan yang tersedia di setiap kegiatan pembelajaran. 8. Buatlah rangkuman/kesimpulan di form yang telah disediakan di setiap pertemuannya. 9. Bacalah hamdalah setelah selesai mempelajari e-modul. F. Materi Pembelajaran Modul ini terbagi menjadi 3 kegiatan pembelajaran dan di dalamnya terdapat uraian materi, contoh soal, dan percobaan sederhana. Pertama : Mata, Kacamata, dan Kamera Kedua : Lup dan Mikroskop Ketiga : Teropong/Teleskop dan Periskop Penerapan cermin dan lensa dalam kehidupan sehari-hari adalah pada peralatan optik. Alat optik terdiri dari dua macam, yaitu alat optik alamiah dan alat optik buatan. Alat optik alamiah tentu saja adalah mata, sedangkan alat optik buatan adalah alat-alat optik yang dibuat oleh manusia, seperti kacamata, kamera, kaca pembesar/lup, mikroskop, periskop, dan teropong/teleskop. Pada e-modul ini akan membahas cara kerja alat-alat optik menggunakan sifat pemantulan dan pembiasan cahaya sampai ke pembahasan kuantitatif. Semoga e-modul ini bermanfaat, Anda dapat mengerti dan memahami isi e-modul serta menerapkannya.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 4 KEGIATAN PEMBELAJARAN Orientasi peserta didik pada masalah Pertemuan Pertama : Mata, Kacamata, dan Kamera A. Tujuan Pembelajaran Setelah kegiatan pembelajaran pertama ini diharapkan Anda dapat menganalisis cara kerja pembentukan bayangan pada mata, kacamata, dan kamera serta menerapkan prinip kerja alat optik melalui praktik membuat kamera sederhana. B. Uraian Materi “Guru menyampaikan masalah yang akan dipecahkan secara kelompok. Masalah yang diangkat hendaknya kontekstual. Masalah bisa ditemukan sendiri oleh peserta didik melalui bahan bacaan atau lembar kegiatan. Pada tahap ini diharapkan peserta didik aktif mengamati dan memahami masalah yang disampaikan guru atau yang diperoleh dari bacaan yang disarankan.” Perhatikanlah video ilustrasi di atas yang sedang melihat benda. Dari video tersebut Apa perbedaan antara rabun jauh dan rabun dekat? Coba Anda sebutkan macam-macam cacat mata yang Anda ketahui? Bagaimana sifat bayangan di dalam mata? Uaikanlah pendapat Anda di bawah ini!

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 5 Mengorganisasikan peserta didik untuk belajar Silahkan klik di bawah ini! Membimbing penyelidikan individu maupun kelompok “Setelah melakukan orientasi pada masalah, langkah selanjutnya adalah peserta didik diberikan kesempatan untuk berdiskusi dan membagi tugas untuk untuk mencari informasi yang diperlukan untuk menyelesaikan permasalahan yang mereka diskusikan, kemudian dirumuskan dalam bentuk hipotesis. (Jawaban sementara atas pertanyaan masalah)” “Ketika proses penyelidikan (mencari informasi) berlangsung, peserta didik diberikan kesempatan untuk mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya yang relevan untuk bahan diskusi kelompok.” Alat optik adalah alat-alat yang menggunakan lensa dan cermin untuk memanfaatkan sifat-sifat cahaya yaitu dapat dipantulkan dan dapat dibiaskan, cahaya tersebut digunakan untuk melihat. Selain dari mata kita, alat-alat optik digunakan bersamaan dengan mata kita, bisa juga untuk membantu kita melihat ataupun membutuhkan mata kita untuk menggunakannya. Lakukanlah kegiatan di atas secara berkelompok untuk lebih memahami tentang alat optik. Alat Optik Macam-Macam Alat Optik Alat optik terdiri dua macam yaitu alat optik alamiah dan alat optik buatan. Alat optik alamiah tentu saja adalah mata, sedangkan alat optik buatan adalah alat-alat optik yang dibuat oleh manusia, seperti kacamata, kamera, lup/kaca pembesar, mikroskop, periskop, teropong/teleskop, dan masih banyak lagi.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 6 MATA Mata merupakan alat optik alamiah. Banyak sekali bagian-bagian mata dilihat pada Gambar 1.1, salah satuya lensa mata. Lensa mata memiliki kemampuan berakomodasi sehingga berguna melihat benda dekat maupun benda yang terletak di jauh tak terhingga. Gambar 1.1 Anatomi Mata Sumber: fisikaABC.com. Proses pembentukan bayangan pada mata, impuls datang berupa cahaya yang akan masuk ke mata melalui kornea akan melewati pupil mata yang lebarnya pupil diatur oleh iris (intensitas cahaya diatur oleh iris), kemudian cahaya akan dibiaskan oleh lensa mata, sehingga terbentuk bayangan di retina yang bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil kemudian akan diteruskan ke sel batang dan kerucut yang akan meneruskan sinyal cahaya melalui saraf optik menuju ke otak untuk menerjemahkan impuls, yang akan terbentuk bayangan terlihat sesuai objeknya, seperti pada Gambar 1.2. Gambar 1.2 Proses Pembentukan Bayangan pada Mata Sumber: tulisan.fadillaharsa.id.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 7 Secara umum fungsi bagian-bagian mata dibagi menjadi dua yakni bagian luar mata (kelopak mata, bulu mata, alis mata, dan kelenjar air mata) dan bagian dalam mata. Tahukah Anda bagian dalam mata? Perhatikan penjelasan bagian dalam mata beserta fungsinya, sebagai berikut. a. Bagian Dalam Mata 1) Kornea Kornea adalah bagian mata yang terletak di lapisan paling luar. Fungsinya untuk melindungi mata dari benda-benda asing. 2) Iris Iris adalah bagian mata yang berfungsi untuk mengatur besar kecilnya pupil. Iris juga berfungsi memberi warna pada mata. 3) Pupil Fungsinya untuk mengatur jumlah cahaya yang masuk ke bola mata. Besar kecilnya pupil diatur oleh iris. 4) Retina Fungsinya untuk menangkap bayangan yang dibentuk lensa mata untuk kemudian diubah menjadi sinyal saraf. 5) Lensa Fungsinya untuk membentuk sebuah gambar. Gambar yang dibentuk lensa mata kemudian diteruskan dan diterima retina. 6) Koroid Fungsinya untuk menyuplai oksigen dan nutrisi untuk bagian-bagian mata yang lain, khususnya retina. 7) Aqueos Humor Fungsinya sebagai struktur pendukung lensa. 8) Vitreous Humor Bentuknya seperti gel. Fungsinya untuk mengisi ruang antara retina dan lensa. 9) Saraf Optik Fungsinya untuk meneruskan informasi bayangan benda yang diterima retina menuju ke otak. 10) Bintik Kuning Salah satu bagian mata yang paling sensitif terhadap cahaya adalah bintik kuning ini. Jika bayangan benda jatuh pada bintik kuning, maka benda akan terlihat jelas. 11) Bintik Buta Bintik buta atau blind spot adalah bagian mata yang tidak sensitif terhadap cahaya.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 8 12) Otot Mata Fungsinya untuk membantu cara kerjanya lensa mata dalam membuat lensa mencembung atau memipih atau yang dikenal sebagai daya akomodasi mata. 13) Sklera Sklera merupakan bagian mata yang berupa dinding putih mata. Daya akomodasi mata atau daya suai mata adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat mata, seperti pada Gambar 1.3. Sehingga dalam melihat benda-benda pada jarak tertentu perlu mengubah kelengkungan lensa mata. Untuk mengubah kelengkungan lensa mata berarti mengubah jarak titik fokus lensa merupakan tugas otot siliar. Kemampuan manusia untuk melakukan akomodasi mata terbatas sehingga memerlukan bantuan lensa untuk memperjelas pandangannya pada objek yang dilihat. b. Daya Akomodasi Mata Batas Daya Akomodasi Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu : 1) Titik dekat mata (Punctum Proximum/PP) Titik dekat mata (Punctum Proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10 cm s/d 20 cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20 cm s/d 30 cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga “jarak baca normal” (Sn = 25 cm) terlihat pada Gambar 1.4. Ketika mata melihat pada titik dekat, mata dalam keadaan akomodasi maksimum. Titik jauh mata (Punctum Remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga” (Sn = ⁓). Ketika mata melihat titik jauh tak hingga, mata tak berakomodasi. 2) Titik jauh mata (Punctum Remotum/PR) Gambar 1.3. Daya Akomodasi Mata Sumber: roboguru.ruangguru.com. Sumber: fisikaabc.com. Gambar 1.4 Daya Akomodasi Mata Normal

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 9 c. Cacat Mata Berikut macam-macam cacat mata: 1. Rabun Jauh (Miopi) Miopi atau rabun jauh disebut juga dengan mata dekat dikarenakan hanya dapat melihat jelas benda-benda yang dekat dengan mata. Mata penderita rabun jauh tidak dapat berakomodasi minimum secara normal. Titik dekatnya lebih pendek daripada titik dekat mata normal (Sn < 25 cm), sedangkan titik jauhnya lebih pendek daripada titik jauh mata normal. Penderita rabun jauh tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh. Hal ini karena bayangan benda jatuh di depan retina (Gambar 1.3). Agar dapat melihat seperti mata normal atau dapat membaca pada jarak normal (+25 cm), terlihat pada Gambar 1.4, harus dibantu dengan kacamata negatif (berlensa cekung), terlihat pada Gambar 1.5. Sumber: fisikaABC.com. Gambar 1.5. (a) Pembentukan Bayangan pada Mata Miopi dan (b) Pembentukan Bayangan pada Mata Miopi setelah menggunakan Lensa Cekung. (a) (b) Agar dapat melihat benda-benda jauh (s = ⁓), penderita rabun jauh harus menggunakan lensa kacamata cekung untuk menghasilkan bayangan maya di depan lensa pada jarak yang sama dengan titik jauh mata (s’ = -PR). Jadi, untuk lensa yang digunakan penderita rabuh jauh atau miopi, berlaku s = ⁓ dan s’ = -PR. Untuk menentukan kekuatan lensa kacamata yang digunakan seseorang, dapar digunakan persamaan Akan tetapi, secara khusus tanpa perlu menghitung jarak fokus lensa dapat digunakan persamaan dengan: P = kekuatan lensa penderita miopi (dioptri) PR = Punctum Remotum / titik jauh (cm) f = jarak fokus benda ke lensa (m)

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 10 Hipermetropi atau rabun dekat disebut juga mata jauh karena hanya dapat melihat jelas benda-benda yang jauh. Mata penderita rabun dekat mempunyai titik dekat lebih dari 25 cm dan titik jauhnya (PR) terletak jauh tak terhingga (⁓). Pada mata penderita rabun dekat, bayangan dari benda yang terletak pada jarak baca normal (titik dekatnya) jatuh di belakang retina. Perhatikan (Gambar 1.5). Agar bayangan jatuh tepat di retina, harus dibantu dengan kacamata positif (berlensa cembung), seperti pada Gambar 1.6. 2. Rabun Dekat (Hipermetropi) Sumber: cahyapink.wordpress.com. Gambar 1.6. (a) Pembentukan Bayangan pada Mata Hipermetropi dan (b) Pembentukan Bayangan pada Mata Hipermetropi setelah menggunakan Lensa Cembung. Agar dapat melihat benda-benda dekat pada jarak tertentu, penderita dekat harus menggunakan lensa kacamata cembung untuk menghasilkan bayangan maya di depan lensa pada jarak yang sama dengan titik dekatnya (s’ = -PP). Jadi, lensa yang digunakan oleh penderita rabun dekat atau hipermetropi berlaku : s’ = -PP. Jika S = Sn = 25 cm (titik dekat mata normal rata-rata). Persamaan ini dapat dituliskan menjadi dengan: P = kekuatan lensa penderita hipermetropi (dioptri) PP = Punctum Proximum/titik dekat (cm) f = jarak fokus benda ke lensa (m) Kekuatan lensa yang digunakan oleh penderita rabun dekat ditentukan dengan persamaan berikut: s = jarak benda ke lensa (m) s' = jarak bayangan ke lensa (m)

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 11 Mata tua (presbiopi) memiliki titik dekat (PP) > 25 cm dan titik jauh (PR<⁓). Hal tersebut terjadi karena berkurangnya daya akomodasi akibat usia lanjut, seperti pada Gambar 1.7. Penderita presbiopi tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas dan juga tidak dapat membaca pada jarak baca normal. Hal ini dikarenakan daya akomodasi berkurang sehingga letak titik dekat dan titik jauh mata telah bergeeser. Penderita presbiopi dapat dibantu dengan kacamata berlensa rangkap (bifokal), seperti pada Gambar 1.8. Lensa kacamata bifokal bagian atas adalah lensa cekung yang digunakan untuk melihat jauh, sedangkan lensa kacamata bifokal bagian bawah adalah lensa cembung yang digunakan untuk melihat dekat, misalnya untuk membaca. 3. Mata Tua (Presbiopi) Sumber: wikipedia.org. Gambar 1.7. Pembentukan Bayangan pada Mata Presbiopi Sumber: kerjarcita.com. Gambar 1.8. Lensa Bifokal 4. Astigmatisma Gangguan penglihatan astigmatisma disebabkan oleh kornea mata yang tidak sferik, melainkan lebih melengkung pada satu bidang daripada lainnya. Akibatnya, benda titik difokuskan sebagai garis pendek. Selain itu, mata astigmatisma juga memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertikal lebih pendek daripada sinar-sinar pada bidang horizontal. Penderita astigmatisma dapat dibantu dengan kacamata berlensa silinder, seperti pada Gambar 1.9. Cacat mata astigmatisma dapat diatasi dengan menggunakan kacamata lensa silindris sehingga dapat terbentuk bayangan yang jelas pada retina, seperti pada Gambar 1.10. Sumber: m.optikseis.com. Gambar 1.9. Pembentukan Bayangan pada Mata Astigmatisma Sumber: quizizz.com. Gambar 1.10. Lensa silindris

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 12 KACAMATA Kacamata merupakan alat optik yang digunakan untuk membantu melihat pada orang yang memiliki cacat mata, baik itu rabun jauh, rabun dekat, ataupun mata silindris. Kacamata terdiri dari lensa (tergantung jenis cacat matanya), frame atau kerangka yang menyangga lensa. Kacamata berfungsi dengan cara mengatur bayangan agar jatuh tepat di retina, dengan cara menjauhkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun jauh dan mendekatkan titik jatuh bayangan pada penderita rabun dekat. Gambar 1.11. Ilustrasi Penggunaan Lensa pada Penderita Rabun Jauh Gambar 1.12. Ilustrasi Penggunaan Lensa pada Penderita Rabun Dekat Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa (kacamata) yang digunakan tergantung pada letak objek, jarak fokus lensa, dan kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa dirumuskan: Untuk mencari jarak fokus lensa, kita bisa mendapatkan dengan menggunakan rumus: Sumber: mipi.ai.com. Sumber: ruangguru.com. dimana: P = kekuatan atau daya lensa (dioptri) f = jarak fokus lensa (m) dimana: f = jarak fokus lensa (m) s' = jarak bayangan ke lensa (m) s = jarak benda ke lensa (m)

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 13 Saat kita memeriksa matanya ke dokter mata, maka kita disuruh membaca rangkaian hurufhuruf di depan kita dengan jarak yang sudah ditentukan sehingga dokter dapat menentukan jarak fokus lensa untuk mengetahui besarnya daya lensa yang dibutuhkan. KAMERA Kamera adalah alat optik yang digunakan untuk menangkap bayangan sebuah objek pada film, kemudian bayangan pada film tersebut dapat dicetak dalam bentuk foto. Cara kerja kamera hampir sama dengan cara kerja mata, yaitu cahaya masuk difokuskan oleh lensa dan kemudian ditangkap oleh retina yang merupakan film pada kamera. Gambar 1.13. Bagian-Bagian Kamera Rumus untuk mencari titik fokus pada lensa kamera sama seperti yang kita gunakan pada lensa (kacamata) diatas. Perhatikan Gambar 1.13, Kamera terdiri atas sebuah lensa cembung, diafragma, dan film. Lensa pada kamera dapat diubah-ubah letaknya sedemikian agar bayangan yang dibentuk lensa selalu terletak tepat pada film. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil, seperti pada Gambar 1.14. Gambar 1.14. Pembentukan Bayangan pada Kamera Bagian-bagian kamera adalah sebagai berikut. a. Lensa kamera, seperti lensa pada mata (memfokuskan bayangan) b. Diafragma dan shutter (pembuka/penutup lensa), seperti iris dan pupil (mengatur banyak sedikitnya sinar yang masuk) c. Film, seperti retina (tempat terbentuknya bayangan) d. Gerakan maju mundurnya lensa, seperti akomodasi (untuk memfokuskan bayangan agar jatuh di retina) Sumber: kompas.com. Sumber: mafia.mafiaol.com.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 14 CONTOH SOAL Rima yang menderita rabun dekat (Hipermetropi) dengan titik dekat 50 cm. Jika ingin membaca dengan jarak normal (25 cm), maka berapa kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai Desi? 1. Penyelesaian: Diketahui : s’ = -50 cm (tanda negatif menunjukan bayangan bersifat maya, di depan lensa) s = 25 cm Ditanyakan: P….? Jawab : 2. Sebuah kamera 35 mm dengan lensa yang dapat diubah-ubah digunakan untuk mengambil suatu gambar burung rajawali yang terbang pada jarak 30 m dan mempunyai sayap selebar 1,2 m. Berapakah fokus lensa yang harus digunakan untuk membuat bayangan rajawali sebesar 2,5 cm pada film? Penyelesaian: Diketahui: h’ = 2,5 cm h = 1,2 m = 120 cm s = 30 m = 3000 cm Kamera = 35 mm Ditanyakan: f….? Jawab:

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 15 Kardus bekas bentuk balok (misalnya kardus sepatu) Lilin Kertas tipis (misalnya kertas roti atau kertas HVS 70 gram) Apa yang Anda amati pada kertas tipis pada kertas tipis pada salah satu sisi kotak sepatu? Bagaimana jalannya sinar dai objek menuju bayangan melalui lubang kecil? Tuliskan sifat bayangan yang dibentuk kamera! Disebut apa lubang kecil yang dibuat pada kotak, pada prinsipnya sama dengan bagian pada kamera? Dan apa fungsinya? Tujuan : Menerapkan prinsip kerja alat optik pada kamera Alat dan Bahan : 1. 2. 3. Langkah Kerja : a. Ambilah kardus bekas sepatu, kemudian potong salah satu bagian. Tutup bagian yang terpotong dengan kertas tipis. b. Lubangi pada ujung lainnya sebesar diameter paku. c. Nyalakan lilin tempatkan di sebelah lubang. Kemudian amati bayangan lilin dari bagian sisi lainnya. d. Amatilah bentuk bayangan lilin yang terlihat melalui kertas tipis. Catatlah data pengamatan kemudian jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini. Pertanyaan : 1. 2. 3. 4. LEMBAR KERJA SISWA Topik : Membuat Kamera Sederhana Kesimpulan :

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 16 Mengembangkan dan menyajikan hasil karya Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah “Pada tahap ini peserta didik melakukan diskusi untuk menghasilkan solusi pemecahan masalah dan hasilnya dipresentasikan/disajikan dalam bentuk karya”. LATIHAN SOAL “Pada tahap ini peserta didik melakukan presentasi secara berkelompok, kemudian kelompok lain memberikan apresiasi. Dilanjutkan dengan menarik kesimpulan sesuai dengan masukan yang diperoleh dari kelompok lain.” Buatlah kesimpulan pada pertemuan hari ini! Tuliskan 4 macam penderita mata dan jenis kacamata penolong yang digunakan! Putri menggunakan kacamata yang mempunyai lensa berkekuatan -1 dioptri. Tentukan berapa panjang fokus lensanya? Tuliskan persamaan bagian-bagian kamera yang setara dengan bagian mata beserta fungsinya! Pada kamera DSLR bertuliskan 18-55 mm. Hal ini berarti jarak antara lensa kamera ke layer film dapat diatur mulai 18 mm sampai 55 mm. Apabila benda berjarak 50 mm, berapakah kekuatan lensa yang digunakan? 1. 2. 3. 4.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 17 KEGIATAN PEMBELAJARAN Orientasi peserta didik pada masalah Pertemuan Kedua : Lup dan Mikroskop A. Tujuan Pembelajaran Setelah kegiatan pembelajaran kedua ini diharapkan Anda dapat menganalisis cara kerja pembentukan bayangan pada lup dan mikroskop serta menerapkan prinsip kerja alat optik melalui praktik membuat lup sederhana. B. Uraian Materi “Guru menyampaikan masalah yang akan dipecahkan secara kelompok. Masalah yang diangkat hendaknya kontekstual. Masalah bisa ditemukan sendiri oleh peserta didik melalui bahan bacaan atau lembar kegiatan. Pada tahap ini diharapkan peserta didik aktif mengamati dan memahami masalah yang disampaikan guru atau yang diperoleh dari bacaan yang disarankan.” Perhatikanlah video ilustrasi di atas yang sedang melihat benda. Dari video tersebut Apa yang terjadi ketika kaca pembesar didekatkan ke simbolsimbol/tulisan yang kecil? Menurut Anda apa kegunaan dari lup? Uraikanlah pendapat Anda di bawah ini!

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 18 Mengorganisasikan peserta didik untuk belajar Silahkan klik di bawah ini! Membimbing penyelidikan individu maupun kelompok “Setelah melakukan orientasi pada masalah, langkah selanjutnya adalah peserta didik diberikan kesempatan untuk berdiskusi dan membagi tugas untuk untuk mencari informasi yang diperlukan untuk menyelesaikan permasalahan yang mereka diskusikan, kemudian dirumuskan dalam bentuk hipotesis. (Jawaban sementara atas pertanyaan masalah)” “Ketika proses penyelidikan (mencari informasi) berlangsung, peserta didik diberikan kesempatan untuk mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya yang relevan untuk bahan diskusi kelompok.” Lup atau kaca pembesar hanya terdiri dari satu lensa positif dan berfungsi untuk memperbesar ukuran bayangan ukuran bayangan yang terbentuk di retina. Lup sebenarnya merupakan lensa cembung yang diletakkan antara mata dengan benda yang akan diamati. Lup banyak digunakan oleh tukang arloji untuk melihat komponen-komponen arloji yang berukuran kecil. LUP Gambar 2.1 Bagian-bagian pada lup Sumber: Pelajaran.Co.Id.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 19 Mata berakomodasi maksimum merupakan cara memandang objek dimana otot siliar bekerja maksimum untuk untuk menekan lensa lup agar berbentuk secembung-cembungnya. Agar mata berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk harus tepat di titik depan mata. Pada saat mata belum menggunakan lup, benda tampak jelas bila diletakkan pada titik dekat pengamat (s = Sn) sehingga mata melihat benda dengan sudut pandang α. Pada gambar (b), seorang pengamat menggunakan lup dimana benda diletakkan di antara titik O dan F (ruang I) dan diperoleh bayangan yang terletak pada titik dekat mata pengamat (s’ = Sn). Karena sudut pandang mata menjadi lebih besar, yaitu β, maka mata pengamat berakomodasi maksimum, bayangan yang terbentuk berada pada jarak baca normal (Sn) yaitu 25 cm. Oleh karena itu, perbesaran bayangan pada lup berakomodasi maksimum dapat dituliskan sebagai berikut. Ada 2 cara dalam menggunakan lup yaitu dengan mata berakomodasi dan dengan mata tak berakomodasi. Sekarang coba Anda perhatikan gambar berikut ini. Gambar 2.2 Pengamatan memakai lup untuk mata berakomodasi Sumber: Fisikahepi.com. Keterangan : M = perbesaran bayangan (kali) Sn = jarak baca normal (25 cm) f = jarak fokus lup (m) Menggunakan lup untuk mengamati benda 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 benda diletakkan pada titik fokus lup (s = f). Perhatikan gambar berikut ini.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 20 Gambar 2.3 Pengamatan memakai lup untuk mata tak berakomodasi Sumber: fisikaabc.com Mengamati benda dengan menggunakan lup dengan mata berakomodasi secara terus menerus dapat melelahkan mata. Oleh karena itu, pengamatan juga dapat dilakukan dengan mata tak berakomodasi, dengan benda harus diletakkan di titik fokus. Untuk mata tidak berakomodasi, bayangan terbentuk di tak terhingga (s’ = ⁓) dan benda terletak di titik fokus (s = f) sehingga perbesaran bayangan yang dibentuk lup untuk mata tak berakomodasi adalah sebagai berikut. Keterangan : M = perbesaran bayangan (kali) Sn = jarak baca normal (25 cm) f = jarak fokus lup (m) MIKROSKOP Mikroskop merupakan alat optik untuk melihat benda-benda kecil dengan perbesaran yang lebih besar dari perbesaran lup (dapat mencapai lebih dari 100 kali lipat dari besar benda). Mikroskop pertama kali ditemukan oleh Zacharias Janssen dari Belanda pada tahun 1590. Mikroskop terdiri dari 2 lensa. Lensa pertama dinamakan lensa objektif yang diletakkan sekat dengan benda yang akan diamati. Sedangkan lensa kedua yang diletakkan dekat dengan mata pengamat dinamakan lensa okuler. Lensa okuler bertindak sebagai lup. Gambar 2.4 Bagian-Bagian Mikroskop Sumber: amongguru.com

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 21 Ada dua cara dalam menggunakan mikroskop, yaitu dengan mata berakomodasi maksimum dan dengan mata tak berakomodasi. Gambar 2.5 Pembentukan Bayangan Mikroskop untuk Mata Berakomodasi Bayangan akhir yang dihasilkan oleh dua lensa dalam mikroskop bersifat maya, diperbesar, dan terbalik terhadap benda semula. Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada mikroskop di atas (untuk mata berakomodasi maksimum). Panjang mikroskop (L) dapat dicari dengan menggunakan persamaan berikut. Keterangan : L = panjang mikroskop (m) S’ob = jarak bayangan ke lensa objektif (m) Sok = jarak benda ke lensa okuler (m) Perbesaran lensa objektif merupakan perbesaran lensa positif : Keterangan : Mob = perbesaran lensa objektif (kali) S’ob = jarak bayangan ke lensa objektif (m) Sob = jarak benda ke lensa objektif (m) h’ob = tinggi bayangan (m) hob = tinggi benda (m) Saat lensa okuler bersifat sebagai lup maka perbesaran lensa okuler mikroskop adalah sebagai berikut. Untuk mata berakomodasi maksimum: Keterangan : Mok = perbesaran lensa okuler (kali) fok = jarak fokus ke lensa okuler (m) Sn = jarak titik dekat mata normal (25 cm) Sumber: fisikaabc.com

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 22 Mikroskop terdiri atas lensa objektif dan lensa okuler. Maka dapat dikatakan bahwa perbesaran pada mikroskop merupakan perkalian antara perbesaran oleh lensa objektif (Mob) dengan perbesaran oleh lensa okuler (Mok) dan secara matematis dituliskan sebagai berikut. Perbesaran total mikroskop : Keterangan: Mtot = perbesaran total mikroskop (Kali) Mob = perbesaran lensa objektif (Kali) Mok = perbesaran lensa okuler (Kali) Pada mikroskop, lensa okuler berfungsi sebagai lup. Agar mata pengamat dalam menggunakan mikroskop tidak berakomodasi, maka lensa okuler harus diatur/digeser sedemikian rupa supaya bayangan yang dihasilkan oleh lensa objektif tepat jatuh di titik fokus lensa okuler (fok). Lukisan bayangan untuk mata tak berakomodasi dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar 2.6. Pembentukan Bayangan Mikroskop untuk Mata Tidak Berakomodasi Perbesaran lensa objektif selalu sama baik digunakan pada saat pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum maupun mata tidak berakomodasi. Hal ini dikarenakan lensa objektif digunakan untuk membentuk bayangan objek asli dan tidak berhubungan langsung dengan mata pengamat. Saat lensa okuler bersifat sebagai lup maka perbesaran lensa okuler untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai berikut. Keterangan : Mok = perbesaran lensa okuler (kali) Sn = jarak titik dekat mata normal (25 cm) fok = jarak benda ke lensa okuler (m) Sumber: fisikaabc.com

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 23 Sehingga untuk perbesaran total mikroskop untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai berikut. Sedangkan panjang mikroskop (jarak tubulus) untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi dinyatakan dengan persamaan berikut. Keterangan : M = perbesaran total (kali) S’ob = jarak bayangan ke lensa objektif (m) Sob = jarak benda ke lensa objektif (m) Sn = jarak titik dekat mata normal (25 cm) fok = jarak benda ke lensa okuler (m) Keterangan : L = panjang mikroskop (m) S’ob = jarak bayangan ke lensa objektif (m) fok = jarak benda ke lensa okuler (m)

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 33 CONTOH SOAL

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 24 LEMBAR KERJA SISWA Topik : Membuat Lup Sederhana Kantong plastik bening atau botol bening dengan permukaan rata Air Kertas dengan tulisan-tulisan yang kecil Apa yang terjadi ketika Anda melihat tulisan-tulisan kecil menggunakan lup sederhana ini? Mengapa perbedaan tulisan itu bisa terjadi? Jelaskan sifat bayangan yang dihasilkan oleh lup? Tujuan : Menerapkan prinsip kerja alat optik pada lup Alat dan Bahan : 1. 2. 3. Langkah Kerja : a. Isi kantong plastik dengan air b. Ikat kantong plastik c. Letakkan kertas di bawah kantong plastik d. Bandingkan tulisan asli dengan tulisan yang terlihat dari plastik e. Ulangi dengan kantong plastik berukuran seperlima kali lebih besar atau lebih kecil f. Bandingkan hasilnya. Catatlah data pengamatan kemudian jawablah pertanyaanpertanyaan berikut ini. Pertanyaan : 1. 2. 3. Kesimpulan :

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 25 LATIHAN SOAL Mengembangkan dan menyajikan hasil karya Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah Berapakah perbesaran anguler lup yang memiliki fokus 10 cm dengan mata tak berakomodasi? Tuliskan bagian-bagian pada mikroskop beserta fungsinya! Jarak fokus objektif dan okuler dari suatu mikroskop 7,5 mm dan 5 cm. Sebuah benda kecil diletakkan pada jarak 8 mm dari lensa objektif tegak lurus sumbu utama. Jika pengamat bermata normal, berapakah panjang mikroskop jika mata dapat melihat bayangan terang tanpa akomodasi? 1. 2. 3. “Pada tahap ini peserta didik melakukan diskusi untuk menghasilkan solusi pemecahan masalah dan hasilnya dipresentasikan/disajikan dalam bentuk karya”. “Pada tahap ini peserta didik melakukan presentasi secara berkelompok, kemudian kelompok lain memberikan apresiasi. Dilanjutkan dengan menarik kesimpulan sesuai dengan masukan yang diperoleh dari kelompok lain.” Buatlah kesimpulan pada pertemuan hari ini!

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 26 KEGIATAN PEMBELAJARAN Orientasi peserta didik pada masalah Pertemuan Ketiga : Teropong/Teleskop dan Periskop A. Tujuan Pembelajaran Setelah kegiatan pembelajaran kedua ini diharapkan Anda dapat menganalisis cara kerja pembentukan bayangan pada teropong/teleskop dan periskop serta menerapkan prinsip kerja alat optik melalui praktik membuat periskop sederhana. B. Uraian Materi “Guru menyampaikan masalah yang akan dipecahkan secara kelompok. Masalah yang diangkat hendaknya kontekstual. Masalah bisa ditemukan sendiri oleh peserta didik melalui bahan bacaan atau lembar kegiatan. Pada tahap ini diharapkan peserta didik aktif mengamati dan memahami masalah yang disampaikan guru atau yang diperoleh dari bacaan yang disarankan.” Perhatikanlah video ilustrasi di atas yang sedang melihat benda. dari video tersebut "Apakah yang terjadi saat teropong/teleskop digunakan?, Coba Anda sebutkan apakah kita bisa melihat benda yang jauh dari melalui teropong/teleskop?. Dari video di atas apakah perbedaan teleskop/teropong dengan periskop?. Uraikanlah pendapat Anda di bawah ini!

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 27 Mengorganisasikan peserta didik untuk belajar Silahkan klik di bawah ini! Membimbing penyelidikan individu maupun kelompok “Setelah melakukan orientasi pada masalah, langkah selanjutnya adalah peserta didik diberikan kesempatan untuk berdiskusi dan membagi tugas untuk untuk mencari informasi yang diperlukan untuk menyelesaikan permasalahan yang mereka diskusikan, kemudian dirumuskan dalam bentuk hipotesis. (Jawaban sementara atas pertanyaan masalah)” “Ketika proses penyelidikan (mencari informasi) berlangsung, peserta didik diberikan kesempatan untuk mengumpulkan informasi sebanyak-banyaknya yang relevan untuk bahan diskusi kelompok.” TEROPONG Teropong atau teleskop merupakan alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh sehingga tampak lebih dekat dan lebih jelas. Teropong atau teleskop mempunyai dua lensa positif atau cembung, yang terletak dekat dengan objek disebut dengan lensa objektif dan yang terletak dekat dengan mata (tempat pengamat mengintip) disebut dengan suatu lensa okuler. Teropong berfungsi mendekatkan benda ke mata kita. Ada dua jenis teropong, yaitu: 1. Teropong/Teleskop Bias Teropong/teleskop bias yang terdiri dari beberapa lensa untuk membiaskan sinar yang datang dari benda. Beberapa contoh terpong bias yaitu teropong bintang, teropong bumi, teropong prisma, dan teropong panggung. a. Teropong/ Teleskop Bintang Teropong/teleskop bintang digunakan untuk mengamati benda-benda langit, seperti bintang, planet, dan asteroid. Teropong bintang menggunakan dua lensa cembung satu sebagai lensa objektif dan yang lainnya sebagai lensa okuler. Jarak fokus lensa objektif lebih panjang daripada jarak fokus lensa okulernya (fob > fok) dimana kedua titik fokus tersebut saling berhimpit.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 28 Jika Anda ingin melihat teropong bintang bisa berkunjung ke Boscha di Lembang Bandung. Prinsip kerja teropong bintang sama dengan prinsip kerja mikroskop pada saat mata tak berakomodasi. Bayangan benda langit yang sangat jauh (Sob = ⁓) akan berada di titik fokus lensa objektif (s’ob –(fob). Bayangan dari lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler. Gambar 3.1 Bagian-Bagian Teropong/Teleskop Bintang Sumber: ruangguru.com. Titik fokus lensa okuler berimpit dengan titik fokus lensa objektif, berarti bayangan dari lensa objektif berada di titik fokus lensa okuler. Oleh lensa okuler, bayangan dari lensa objektif akan dibiaskan lagi hingga terbentuk bayangan akhir di tak berhingga (⁓). Dengan demikian, mata dapat mengamatinya tanpa berakomodasi. Gambar 3.2 Pembentukan Bayangan pada Teropong Bintang Sumber: fisikazone.com. Perbesaran bayangan pada teropong bintang untuk mata tak berakomodasi dapat ditentukan dengan rumus: Keterangan : M = perbesaran lensa okuler (kali) fob = jarak benda ke lensa objektif (m) fok = jarak benda ke lensa okuler (m)

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 29 Panjang teropong bintang adalah jarak antara lensa objektif dan okulernya, dengan rumus: Keterangan : L = panjang mikroskop (m) fob = jarak benda ke lensa objektif (m) fok = jarak benda ke lensa okuler (m) b. Teropong/Teleskop Bumi Teropong bumi digunakan untuk melihat benda-benda di permukaan bumi. Teropong bumi terdiri atas tiga lensa cembung yang masing-masing berperan sebagai lensa objektif, lensa pembalik, dan lensa okuler. Lensa pembalik berfungsi membalik bayangan dari lensa objektif agar teramati seperti keadaan aslinya oleh lensa okuler. Gambar 3.3 Pembentukan Bayangan pada Teropong Bumi Sumber: fisikahepi.hepidev.com Selain keberadaan lensa pembalik, prinsip kerja teropong bumi sama dengan prinsip kerja teropong bintang. Perbesaran bayangan pada teropong bumi juga dapat ditentukan dengan rumus : Namun, rumus perhitungan panjang teropong bumi berbeda dengan rumus perhitungan panjang teropong bintang. Hal ini karena adanya lensa pembalik. Panjang teropong bumi dapat ditentukan dengan rumus: Keterangan : M = perbesaran lensa okuler (kali) fob = jarak benda ke lensa objektif (m) fok = jarak benda ke lensa okuler (m) Dengan fb adalah jarak fokus lensa pembalik.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 30 c. Teropong/Teleskop Panggung (Galileo) Teropong panggung terdiri atas susunan lensa cembung-cekung. Lensa cembung sebagai lensa objektif dan lensa cekung sebagai lensa okuler. Lensa cekung berfungsi juga sebagai pembalik sehingga bayangan yang dihasilkan tidak terbalik. Gambar 3.4 Bagian-Bagian Teropong/Teleskop Panggung (Galileo) Gambar 3.5 Pembentukan Bayangan pada Teropong/Teleskop Panggung (Galileo) Persamaan panjang teropong panggung untuk mata berakomodasi : Nilai fok bertanda negatif karena lensa okuler berupa lensa cekung. Persamaan perbesaran yang anguler berlaku pada teropong/teleskop panggung sama dengan persamaan perbesaran pada teropong/teleskop bintang. Sumber: brainly.co.id. Sumber: slideplayer.info.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 31 d. Teropong/Teleskop Prisma Teropong prisma hampir sama dengan teropong bumi, tetapi lensa pembaliknya diganti dengan sepasang prisma siku-siku sama kaki yang disisipkan di antara lensa objektif dan lensa okuler. Gambar 3.6 Bagian-Bagian Teropong/Teleskop Prisma Sumber: mikroskopindo.wordpress.com. Setiap setengah bagian teropong terdiri atas satu lensa objektif, satu lensa okuler, dan sepasang prisma siku-siku sama kaki yang diletakkan satu sama lain pada sudut sikusikunya. Sepasang prisma itu digunakan untuk membalik dengan pemantulan sempurna. Prisma membalik bayangan akhir yang dibentuk lensa okuler terlihat oleh mata tegak terhadap arah benda semula. 2. Teropong/Teleskop Pantul Oleh karena jalannya sinar di dalam teropong dengan cara memantul maka teropong ini dinamakan teropong pantul. Pada teropong pantul, cahaya yang datang dikumpulkan oleh sebuah cermin melengkung yang besar. Cahaya tersebut, lalu dipantulkan ke mata pengamat oleh satu atau lebih cermin yang lebih kecil. Perhatikan pembentukan bayangan pada teropong pantul pada Gambar 3.7 berikut. Gambar 3.7 Pembentukan Bayangan pada Teropong Pantul Sumber: fisikazone.com.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 32 Periskop adalah alat optik yang berfungsi untuk mengamati benda dalam jarak jauh atau berada dalam sudut tertentu. Ada dua jenis lensa yang digunakan pada alat periskop, yaitu lensa objektif dan lensa okuler. Lensa objektif merupakan lensa cembung yang berfungsi unutk menerima sinar yang datang dari benda, biasanya disebut lensa cembung. Bentuknya sederhana berupa tabung yang dilengkapi dengan cermin/prisma pada ujung-ujungnya. Prisma ini akan memantulkan cahaya yang datar sejajar padanya, kemudian diatur sedemikian rupa sehingga membentuk sudut 45 terhadap sudut tabung. PERISKOP Gambar 3.8 Periskop dan Bagian-Bagian Periskop Sumber: mipi.ai.com. Periskop digunakan pada tank dan kapal selam. Para navigator kapal di kapal selam memanfaatkan periskop untuk mengamati gerak-gerik yang terjadi di permukaan laut. Ketika kita melihat ujung bawah, cahaya sejajar masuk lewat ujung atas mengenai cermin, oleh cermin akan dipantulkan membentuk sudut 45 ke cermin bawah yang juga membentuk 45 . Sinar-sinar pantul sejajar tadi akan dipantulkan kembali ke mat akita yang melihat dari ujung bawah sehingga kamu dapat melihat benda-benda yang berada di ujung atas. Prinsip kerja Periskop yaitu cahaya dari benda akan masuk secara horizontal kemudian turun dan mengarah ke mata pengamat secara horizontal juga. Bagian periskop yang berada di atas permukaan air haruslah tidak menarik perhatian atau mencolok. Oleh karena itu, pipa periskop dibuat dengan bentuk panjang menyempit dan kecil. o o o

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 33 Cara kerja periskop sangat sederhana yaitu diawali dengan masuknya cahaya pada kotak di bagian depan dan diterima oleh cermin bagian atas. Cermin tersebut kemudian mengirimkan cahaya yang diterima ke cermin yang disimpan di bagian bawah. Selanjutnya, cermin di bawah mengirimkan cahaya menuju mata kita, sehingga kita dapat melihat di sekeliling kita di dalam karton atau periskop sederhana. Gambar 3.9 Periskop sederhana menggunakan cermin dan lensa Sumber: brainly.co.id. Sebuah periskop terdiri atas dua buah lensa cembung sebagai lensa objektif dan lensa okuler serta dua buah prisma siku-siku sama kaki. Ketika seberkas cahaya mengenai lensa objektif, cahaya tersebut akan diteruskan menuju prisma siku-siku pertama. Prisma siku-siku pertama akan memantulkan berkas cahaya tersebut menuju ke prisma siku-siku kedua. Berkas cahaya yang menembus prisma siku-siku kedua akan diteruskan ke lensa okuler.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 33 CONTOH SOAL

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 24 LEMBAR KERJA SISWA Topik : Membuat Periskop Sederhana Kardus bekas Cermin datar 2 buah Lem/selotip Busur derajat Gunting Kertas biasa atau kertas koran maupun kertas pembungkus kado Tujuan : Menerapkan prinsip kerja alat optik pada periskop Alat dan Bahan : 1. 2. 3. 4. 5. 6. Langkah Kerja : a. Bagi kardus berkas menjadi lima bagian. Dua bagian sama besar dengan ukuran masing-masing 30 cm x 6 cm. Dua bagian sama besar dengan ukuran 30 cm x 4 cm dan satu bagian lagi berukuran 30 cm x 2 cm (untuk menyatukan persegi panjang sebagai badan periskop) b. Buat 2 lubang berbentuk lingkaran pada bagian depan dan belakang periskop (gambar 2). Lubang bagian atas depan nantinya sebagai lubang yang melihat langsung ke objek yang akan dilihat sedangkan lubang bagian belakang bawah adalah sebagai tempat untuk kita mengamati. c. Buat 4 lubang berbentuk persegi panjang pada samping kanan dan kiri, atas, dan bawah. Lubang ini nantinya berguna untuk menempatkan 2 buah cermin datar. Kemiringan lubang ini adalah 45o. Agar sesuai kemiringannya, gunakan busur untuk mengukur derajat kemiringannya (gambar 3). d. Satukan bagian-bagian periskop menggunakan selotip atau lem sehingga membentuk bangun persegi panjang dengan ukuran 30 cm x 6 cm x 4 cm (lihat gambar). e. Selipkan cermin datar pada celah bersudut dan rekatkan dengan selotip. Salah satu cermin menghadap ke atas dan yang lainnya menghadap ke bawah. Perhatikan saat memasang kedua cermin, yakni harus saling berhadapan agar nantinya dapat memantulkan bayangan objek sesuai dengan konsep cara kerja periskop. Pertanyaan : 1. Sifat cahaya apa yang terjadi dalam percobaan ini? 2. Bagaimana sifat bayangan yang dihasilkan? 3. Dimana akan Anda jumpai periskop dalam kehidupan sehari-hari? Kesimpulan : ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………….........................................................

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang 25 LATIHAN SOAL Mengembangkan dan menyajikan hasil karya Menganalisis dan mengevaluasi proses pemecahan masalah “Pada tahap ini peserta didik melakukan diskusi untuk menghasilkan solusi pemecahan masalah dan hasilnya dipresentasikan/disajikan dalam bentuk karya”. “Pada tahap ini peserta didik melakukan presentasi secara berkelompok, kemudian kelompok lain memberikan apresiasi. Dilanjutkan dengan menarik kesimpulan sesuai dengan masukan yang diperoleh dari kelompok lain.” Buatlah kesimpulan pada pertemuan hari ini! Sebutkan lensa apa saja yang terdapat pada teropong/teleskop! Apa perbedaan teropong dengan periskop? Dimas melakukan pengamatan menggunakan teropong bumi. Panjang teropong saat mata tidak berakomodasi sebesar 60 cm. Jika kekuatan lensa objektif dan lensa okuler berturut turut +2D dan +20D. Berapakah jarak lensa pembalik yang digunakan? Sebuah teropong bintang memiliki jarak fokus objektif 75 cm dan jarak fokus okuler 5 cm. Tentukan perbesaran sudut teropong dengan mata berakomodasi pada jarak 25 cm! 1. 2. 3. 4.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang i GLOSARIUM Alat Optik : alat yang berupa benda bening yang digunakan untuk menghasilkan bayangan melalui pemantulan atau pembiasan cahaya. Astigmatisma : cacat mata yang disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferis (irisan bola), melainkan melengkung pada satu bidang dari bidang yang lain (berbentuk silinder). Hipermetropi : cacat mata yang tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata perpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh). Kamera : alat optik yang memiliki mekanisme mirip dengan mekanisme kerja mata. Lup : alat optik yang terdiri dari sebuah lensa cembung (lensa positif) yang berfungsi untuk dapat memperbesar benda-benda kecil yang masih dapat dilihat dengan mata telanjang. Mata : alat optik yang digunakan untuk melihat yang dimiliki oleh manusia dan hewan Miopi : cacat mata yang tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat). Mikroskop : alat optik yang terdiri atas dua lensa cembung (lensa positif), yakni sebagai lensa objektif dan lensa okuler yang berfungsi untuk melihat benda-benda renik yang tak dapat dilihat langsung denganmata telanjang, seperti bakteri, mikroba, virus, serta sel-sel tumbuhan, hewan, dan manusia. Periskop : alat optik untuk mengamati suatu objek dari posisi tersembunyi Presbiopi : cacat mata yang timbul akibat daya akomodasi mata berkurang Proyektor : alat optik yang digunakan untuk menampilkan gambar di sebuah layar proyeksi atau permukaan serupa Teropong : alat optik yang berfungsi untuk melihat benda-benda yang sangat jauh sehingga tampak lebih dekat dan jelas. Titik Dekat : jarak terdekat yang masih dapat dilihat jelas oleh mata dengan berakomodasi maksimum. Untuk mata normal (emetrop), nilai titik dekat mata/ PP = 25 cm. Titik Jauh : jarak terjauh yang dapat dilihat jelas oleh mata tanpa berakomodasi. Untuk mata normal (emetrop), nilai titik jauh mata/PR = ⁓(tak terhingga) 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14.

E-Modul Fisika SMA Berbasis Problem Based Learning 2023 Universitas Negeri Semarang i DAFTAR PUSTAKA Halliday, D., Resnick, R. (1997). Physics, terjemahan: Patur Silaban dan Erwin Sucipto. Jakarta: Erlangga. https://www.fisikabc.com/2018/01/fungsi-pembentukan-bayangan-gambar-rumusteropong-bumi.html. (diakses 26/11/2022) https://www.fisikabc.com/2018/02/pengertian-jenis-rumus-contoh-soal-alat-optik-fisika1.html. (diakses 26/11/2022) http://www.pakmono.com/jenis-jenis-cacat-mata-pada-manusia/ (diakses 26/11/2022) Marthen Kanginan. (2006). Fisika untuk SMA KELAS X. Jakarta: Erlangga. Muslim, dkk. (2006). Konsep Dasar Fisika. Bandung. UPI Press. Supervisior blog MIPA .2018.Alat Optik: Pengertian, Macam, Gambar, Rumus, Contoh Soal dan Pembahasan Bagian 1. Supervisior blog MIPA.2018. Teropong Bumi: Fungsi, Pembentukan Bayangan, Rumus Perbesaran & Panjang, Contoh Soal + Pembahasan. Suwarna, I. P. (2010). Optik. Bogor :CV.Duta Grafika. Tipler, P.A. (1998). Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga. Yusran, Irmanet al. 2016. MODUL GURU PEMBELAJAR MATA PELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA). Jakarta: Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan.

Program Studi Pendidikan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Semarang