BAB II KAJIAN PUSTAKA
2.1 Media Pembelajaran 2.1.1 Pengertian media pembelajaran Menurut Asyhar (2010), “Secara etimologi, kata media berasal dari bahasa Latin dan merupakan bentuk jamak dari kata medium yang secara harfiah berarti tengah, perantara, atau pengantar”. Arti tersebut dijelaskan oleh Bovee dalam Asyhar (2010) sebagai “Perantara atau pengantar pesan dan informasi dari pengirim pesan (sender) kepada penerima pesan (receiver). Dari sini, media dimaknai sebagai sebuah alat yang digunakan untuk menyalurkan pesan”. Media adalah alat untuk menyampaikan pesan, sedangkan pembelajaran merupakan suatu proses komunikasi dalam pembelajaran antara pelajar, pengajar serta bahan ajar. Banyak pengertian media yang dikemukakan para ahli, diantaranya adalah Gagne dan Briggs dalam Arsyad (2010) menyatakan bahwa,“Media pembelajaran meliputi alat yang secara fisik digunakan untuk menyampaikan isi materi pelajaran”.Munadi (2013) juga menyatakan bahwa “Media adalah segala sesuatu yang dapat menyampaikan dan menyalurkan pesan dari sumber secara terencana sehingga tercipta lingkungan belajar yang kondunsif dimana penerima dapat melakukan proses belajar secara efisien dan efektif.
8
9
2.1.2 Manfaat media pembelajaran Media pembelajaran memiliki nilai dan manfaat sebagaimana dikatakan oleh Asyhar (2010) : Beberapa manfaat penggunaan media dalam pembelajaran, antara lain : 1.
2.
3.
4.
5. 6.
7.
8.
9.
Memperluas cakrawala sajian materi pembelajaran yang diberikan di kelas seperti buku, foto-foto dan nara sumber sehingga mahasiswa akan memiliki banyak pilihan sesuai kebutuhan dan karekteristik masing-masing. Peserta didik akan memperoleh pengalaman beragam selama proses pembelajaran yang sangat berguna bagi mahasiswa dalam menghadapi berbagai tugas dan tanggung jawab yang berbagai macam, baik dalam pendidikan, di masyarakat dan di lingkungan kerjanya. Memberikan pengalaman belajar yang konkret dan langsung kepada peserta didik, seperti kegiatan karyawisata ke pabrik, pusat tenaga listrik, swalayan, bank, industri, pelabuhan, dan sebagainya, sehingga peserta didik akan merasakan dan melihat secara langsung keterkaitan antara teori dan praktik atau memahami aplikasi ilmunya di lapangan. Menyajikan sesuatu yang sulit diadakan, dikunjungi, atau dilihat oleh peserta didik, baik karena ukurannya yang terlalu kecil seperti virus, atau rentang waktu prosesnya terlalu panjang misalnya proses metamorfosa dan pelapukan batua, atau masa kejadiannya sudah lama seperti terjadinya uhud. Memberikan informasi yang akurat dan terbaru, misalnya penggunaan buku teks, majalah, dan orang sebagai sumber informasi. Menambah kemenarikan tampilan materi sehingga meningkatkan motivasi dan minat serta mengambil perhatian pesaerta didik untuk fokus mengikuti materi yang disajikan, sehingga diharapkan efektivitas belajar akan meningkat pula. Merangsang peserta didik berpikir kritis, menggunakan kemampuan imajinasinya, bersikap dan berkembang lebih lanjut, sehingga melahirkan kreativitas dan karya-karya inovatif. Penggunaan media dapat meningkatkan efisiensi proses pembelajaran, karena dengan menggunakan media dapat menjangkau peserta didik di tempat yang berbeda-beda, dan di dalam ruang lingkup yang tak terbatas pada suatu waktu tertentu. Dengan media, durasi pembelajaran juga bisa dikurangi Media pembelajaran dapat memecahkan masalah pendidkan.
Arsyad (2010) juga mengemukakan manfaat media pembelajaran adalah sebagai berikut: a. b. c. d.
Meningkatkan rasa saling pengertian dan simpati dalam kelas, Membuahkan perubahan signifikan tingkah laku mahasiswa , Menunjukkan hubungan antara mata pelajarandan kebutuhan dan minat dengan meningkatnya motivasi belajar mahasiswa , Membawa kesegaran dan variasi bagi pengalaman belajar mahasiswa ,
10
e. f. g. h. i. j.
Membuat hasil belajar mahasiswalebih bermakna bagi berbagai kemampuan mahasiswa , Mendorong pemanfaatan yang bermakna dari mata pelajaran dengan melibatkanimajinasi dan partisipasi aktif yang mengakibatkan meningkatnya hasil belajar, Memberikan umpan balik yang diperlukan yang dapat membantu mahasiswa menemukan seberapa banyak telah mahasiwa pelajari. Melengkapi pengalaman yang kaya akan pengalaman itu konsep-konsep yang bermakna dapat dikembangkan. Memperluas wawasan dan pengalaman mahasiswayang mencerminkan pembelajaran nonverbalistik dan membuat generalisasi yang tepat. Meyakinkan diri bahwa urutan dan kejelasan pikiran yang mahasiswabutuhkan jika mereka membangun struktur konsep dan sistem gagasan yang bermakna.
Dari uraian dan pendapat para ahli di atas media pembelajaran dapat disimpulkan bahwa beberapa manfaat praktis dari media pembelajaran adalahdapat memperjelas penyajian pesan dan informasi, dapat meningkatkan dan mengarahkan perhatian mahasiswa sehingga dapat menimbulkan motivasi belajar, dapat mengatasi keterbatasan indera, ruang, dan waktu, serta dapat memberikan kesamaan pengalaman kepada mahasiswatentang peristiwa-peristiwa di lingkungan mereka.
2.1.3 Pengembangan media Media yang dikembangkan sendiri oleh pendidik dapat menghindari ketidaktepatan karena dirancang sesuai dengan kebutuhan, potensi sumber daya dan kondisi lingkungan masing-masing. Menurut Asyhar (2010), pengembangan media pembelajaran merupakan: Kegiatan yang terintergrasi dalam penyusunan dokumen pembelajaran lainnya, seperti kurikulum, silabus dan rencana pelaksanaan pembelajaran (RPP), dan lain-lain. Artinya, setelah dokumen-dokumen pembelajaran tersebut siap disusun, dilanjutkan dengan pengadaan/penyiapan media pembelajarannya sebagai sumber belajar dan alat bantu dalam proses pembelajaran.
11
Pengembangan media pembelajaran perlu dilakukan secara sistematik berdasarkan langkah-langkah yang terkait untuk menghasilkan media pembelajaran yang bermanfaat. Menurut Sadiman, dkk (2011) desain pengembangan media pembelajaran terdiri dalam enam tahap kegiatan, yaitu: a. b. c. d. e. f.
Menganalsis kebutuhan dan karekteristik siswa; Merumuskan tujuan instruksional (instructional objective) dengan operasional dan khas; Merumuskan butir-butir materi secara terperinci yang mendukung tercapainya tujuan; Mengembangkan alat pengukur keberhasilan; Menulis naskah media; Mengadakan tes dan revisi.
2.1.4 Jenis media Perkembangan media pembelajaran mengikuti perkembangan teknologi. Teknologi paling tua yang dimanfaatkan dalam proses belajar adalah percetakan yang bekerja atas dasar prinsip mekanis. Kemudian, lahir teknologi audio-visual yang menggabungkan penemuan mekanis dan elektronis untuk tujuan pembelajaran. Teknologi yang muncul terakhir adalah teknologi mikroprosesor dengan pemakaian komputer.
Berdasarkan
perkembangan
teknologi
tersebut,
Arsyad
(2010)
mengelompokkan media pembelajaran ke dalam empat kelompok, yaitu: 1.
2.
3.
4.
Media hasil teknologi cetak Teknologi cetak adalah cara untuk menghasilkan atau menyampaikan materi, seperti buku dan materi visual statis terutama melalui proses pencetakan mekanis atau fotografis. Media hasil teknologi audio-visual Teknologi audio-visual adalah cara menghasilkan atau menyampaikan materi menggunakan mesin-mesin mekanis dan elektrinik untuk menyajkan pesan-pesan audio dan visual. Media hasil teknologi yang berdasarkan komputer Teknologi berbasis komputer merupakan cara menghasilkan atau menyampaikan materi dengan menggunakan sumber berbasis mikro-prosesor. Perbedaan dari teknologi lainnya adalah karena informasi disimpan dalam bentuk digital dan dapat meliputi tutorial (penyajian materi pelajaran secara bertahap), drills and practice (latihan menguasai materi sebelumnya), permainan dan simulasi (latihan mengaplikasikan pengetahuan dan keterampilan yang baru dipelajari), dan basis data (sumber untuk menambah informasi sesuai dengan keinginan masing-masing Mahasiswa ). Media hasil gabungan teknologi cetak dan komputer
12
Teknologi gabungan ini adalah cara untuk menghasilkan dan menyampaikan materi dengan menggabungkan pemakaian beberapa bentuk media yang dikendalikan oleh komputer. Teknologi ini dapat digunakan apabila dikendalikan oleh komputer yang memiliki kemampuan yang hebat.
Menurut Asyhar (2010), “Bahan ajar berbasis komputer telah banyak digunakan dalam beberapa tahun terakhir. Ini didukung oleh perkembangan yang sangat pesat di bidang teknologi informasi, dan komunikasi”. Saat ini, berbagai bentuk atau format bahan ajar berbasis komputer sudah dikembangkan dari yang sederhana seperti presentasi hingga yang agak rumit dan kompleks seperti interaktif, e-learning dan sebagainya.
2.2Adobe Flash Profesional CS5 2.2.1 Pengenalan Adobe Flash Profesional CS5 Menurut Madcoms (2011) dalam Budi (2013) : Adobe Flash CS5 memiliki beberapa kelebihan dengan fitur-fitur terbarunya dimana software tersebut telah melakukan penambahan dan perubahan perintah sehingga memudahkan penggunanya dalam mengelola animasi, seperti copy and paste layer, mengatur skala objek saat mengubah ukuran stage, TLF tab rulers, tombol controller untuk menjalankan animasi, kotak dialog publish setting baru, perubahan panel properties, pengaturan visible simbol lewat panel property, mengunci tulang atau pinning for IK bone, dan autorecover and auto save.
Flash didesain dengan kemampuan untuk membuat animasi 2 dimensi atau 3 dimensi yang handal dan ringan sehingga flash banyak digunakan untuk membangun dan memberikan efek animasi pada logo, movie, game bahkan media pembelajaran. Berikut ini ditampilkan istilah yang sering digunakan dalam penggunaan Adobe Flash CS5 (Madcoms (2011) dalam Budi (2013)) :
13
Tabel 2.1 Istilah dalam Adobe Flash CS5 Istilah
keterangan
Stage
Lembar kerja yang digunakan untuk menyusun objek atau gerakan animasi
Timeline
Sebuah panel yang menampilkan layer dan frame
Layer
Sebuah nama tempat yang digunakan untuk menampung satu gerakan objek, sehingga jika ingin membuat gerakan lebih dari satu objek sebaiknya diletakkan pada layer yang berbeda
Frame
Bagian dari layer yang diguankan untuk mengatur pembuatan animasi
Keyframe
Suatu tanda berbentuk lingkaran kecil yang digunakan untuk membatasi suatu gerakan animasi
Properties
Sebuah panel yang menampilkan perintah dari suat tombol yang dipilih
Actions Script
Suatu perintah yang diletakkan pada suatu Keyframe atau objek sehingga Frame atau objek tersebut akan menjadi interaktif
Movie Clip
Suatu animasi yang dapat digabugkan dengan animasi atau objek yang lain
Masking
Perintah yang digunakan untuk menghilangkan isi dari suatu layer dan isi layer tersebut akan tampak saat animasi dijalankan. (Sumber:Madcoms,2011)
2.2.2 Menjalankan programAdobe Flash Profesional CS5 Langkah untuk menjalankan program Adobe Flash Profesional CS5 adalah : 1. Klik Start 2. All Program 3. Adobe 4. Adobe Flash Profesional CS5
14
Sehingga tampil Welcom Screen yang terdapat pada tampilan Windows Adobe flash Profesional CS5 dan ditunjukkan oleh gambar 2.1 sebagai berikut:
(sumber : Madcoms,2011) Gambar 2.1 Windows adobe flash profesional CS5
Tampilan area kerja adobe profesional flash CS5 ditunjukkan oleh gambar 2.2 sebagai berikut:
(Sumber : Madcoms,2011) Gambar 2.2 Area kerja adobe profesional flash CS5
Tampilan toolspanel adobe profesional flash CS5serta serta bagian-bagian bagian ditunjukkan oleh gambar 2.3 sebagai berikut:
15
(Sumber : Madcoms,2011) Gambar 2.3 Tools panel adobe profesional flash CS5
2.2.3 Menyimpan animasi pada Adobe Flash Profesional CS 5 Saat membuka animasi, sebaiknya sering disimpan agar animasi yang dibuat tidak hilang bila terjadi masalah pada komputer. Langkah untuk menyimpan lembar kerja adalah : 1. klik menu File > Save atau tekan Ctrl+S sehingga tampil kotak dialog Save as 2. Tentukan lokasi atau folder tempat penyimpanan file, misalnya pada drive E 3. Ketik nama file dibagian File name dan pilih tipe file dibagian save as type
16
4. Klik tombol Save atau tekan Enter untuk mengakhiri perintah secara default tipe file akan terpilih sebagai Flash Pro CS5 Document(*.fla)
2.3 Persepsi Siswa 2.3.1 Pengertian persepsi Walgito (2010) menjelaskan, “Persepsi merupakan suatu proses yang didahului oleh penginderaan, yaitu merupakan proses diterimanya stimulus oleh individu melalui alat indra atau disebut juga proses sensoris”. Jadi sebelum timbul respon atau tanggapan dari suatu individu, persepsi diawali oleh proses pengindraan yaitu berupa penerimaan stimulus melalui alat indra yang kemudian diteruskan dalam bentuk tanggapan ataupun respon dalam bertindak. Tanggapan didefinisikan sebagai banyangan yang menjadi kesan yang dihasilkan dari pengamatan. Kesan tersebut menjadi isi kesadaran yang dapat dikembangkan dalam hubungannya dengan konteks pengalaman waktu sekarang serta antisipasi keadaan untuk masa yang akan datang. Tanggapan yang muncul ke alam kesadaran dapat mendapat dukungan atau mungkin juga rintangan dari tanggapan lain. Dukungan terhadap tanggapan akan menimbulkan rasa senang, sedangkan rintangan terhadap tanggapan akan menimbulkan rasa tidak senang. Kecenderungan untuk mempertahankan rasa senang dan menghilangkan rasa tidak senang memancing bekerjanya kekuatan kehendak atau kemauan. Kemuan ini sebagai penggerak tingkah laku atau tindakan manusia. Karena itu pentingnya peranan tanggapan bagi tingkah laku, maka, pendidikan hendaknya mampu mengembangkan dan mengontrol tanggapan-tanggapanyang ada pada
17
Mahasiswa , sehingga dengan demikian akan berkembang suatu kondisi motivasi bagi perbuatan belajar Mahasiswa.” Berdasarkan pengertian di atas, dapat dikemukakan bahwa persepsi adalah pengorganisasian, penginterpretasian terhadap stimulus yang diterima oleh alat indra sehingga merupakan sesuatu yang berarti. Karena itu, dalam pengindraan akan mengaitakan dengan stimulus, sedangkan dalam persepsi akan mengaitkandengan objek.
2.3.2 Faktor-faktor persepsi mahasiswa Menurut Walgito (2010), faktor-faktor yang berperan dalam persepsi yaitu: 1.
2.
3.
Objek yang dipersepsi Objek menimbulkan stimulus yang mengenai alat indra atau reseptor. Stimulus dapat datang dari luar individu yang mempersepsi, tetapi juga datang dari dalam diri individu yang bersangkutan langsung mengenai syaraf penerima bekerja sebagai reseptor. Namun, sebagian besar stimulus datang dari luar individu. Alat indra, syaraf, dan pusat susunan syaraf Alat indra atau reseptor merupakan alat untuk menerima stimulus. Di samping itu, syaraf sensoris sebagai alat untuk meneruskan stimulus yang diterima reseptor ke pusat susunan syaraf, yaitu otak sebagai pusat kesadaran. Selain itu syaraf motoris juga diperlukan sebagai alat untuk mengadakan respon. Perhatian Untuk menyadari atau mengadakan persepsi diperlukan adanya perhatian yang merupakan langkah pertama sebagai suatu persiapan dalam rangka mengadakan persepsi. Perhatian merupakan pemusatan atau kosentrasi dari seluruh aktivitas individu yang ditujukan kepada sesuatu atau sekumpulan objek.
Berdasarkan uraian sebelumnya, dapat dilihat bahwa ada beberapa faktor yang berperan agar terjadinya proses persepsi yaitu, objek atau stimulus yang dipersepsikan, alat indra dan syaraf-syaraf serta pusat sususan syaraf, dan perhatian. Dengan memperhatikan faktor-faktor tersebut, seorang guru dapat mengetahui apa yang berperan dalam proses mengajar dan belajar, sehingga timbul persepsi yang baik dari siswa yang diajarkan.
18
2.3.3. Proses persepsi Proses persepsi terjadi dalam tahap-tahap menurut Walgito (2010) sebagai berikut: 1. 2. 3. 4.
Tahap pertama, merupakan tahap yang dikenal dengan nama proses fisik. Proses ini dimana proses ditangkapnya suatu stimulus oleh alat indra manusia. Tahap kedua, merupakan tahap yang dikenal dengan proses fisiologis yang diteruskannya stimulus diterima oleh reseptor (alat indra) melalui syaraf-syaraf sensoris. Tahap ketiga, merupakan tahap yang dikenal dengan nama proses psikilogik yang timbulnya kesadaran individu tentang stimulus yang diterima reseptor. Tahap keempat, merupakan hasil yang diperoleh dari proses persepsi yaitu berupa tanggapan dan perilaku.
Dapat diketahui bahwa hasil akhir dari proses persepsi yaitu berupa tanggapan ataupun perubahan perilaku. Dikarenakan setiap individu memiliki tanggapan dan perubahan perilaku yang berbeda satu dan lainnya, maka tidak menutup kemungkinan bahwa setiap siswa mempunyai pandangan yang bebeda mengenai media pembelajaran yang telah dibuat.
2.4 Tinjauan Materi 2.4.1 Pemantulan cahaya 2.4.1.1 Berkas cahaya Cahaya biasanya tampak sebagai sekelompok sinar-sinar cahaya atau disebut juga berkas cahaya. Gambar 2.4 memperlihatkan tiga jenis berkas cahaya, yakni sejajar (paralel), menyebar (divergen), dan mengumpul (konvergen).
19
Gambar 2.4 Tiga jenis berkas cahaya, (a) paralel, (b) divergen, dan (c) konvergen
2.4.1.2 Jenis-jenis pemantulan cahaya Jika sinar cahaya jatuh pada permukaan benda lalu dibalikkan kembali, disebut sinar itu dipantulkan. Ada dua jenis pemantulan cahaya, yaitu pemantulan baur dan pemantulan teratur. a. Pemantulan Baur Jika suatu berkas cahaya sejajar datang pada permukaan yang kasar (tidak rata), berkas cahaya tersebut akan dipantulkan ke berbagai arah yang tidak tertentu (Gambar 2.5). Pemantulan ini disebut pemantulan baur (difus).
Gambar 2.5 Pemantulan baur
20
b. Pemantulan teratur Jika suatu berkas cahaya sejajar datang pada permukaan yang rata seperti cermin datar atau permukaan air yang tenang, maka pemantulannya teratur (gambar 2.6). pemantulan ini disebut pemantulan teratur.
Gambar 2.6 Pemantulan teratur
2.4.1.3 Hukum pemantulan Dalam membicarakan hukum pemantulan digunakan beberapa pengertian sebagai berikut: 1. Sinar datang ialah sinar yang datang lurus pada permukaan benda, 2. sinar pantul ialah sinar yang dipantulkan oleh permukaan benda, 3. garis normal ialah garis yang dibuat tegak lurus pada permukaan benda, 4. sudut datang ialah sudut antara sinar datang dan garis normal, 5. sudut pantul ialah sudut antara sinar pantul dan garis normal.
Gambar 2.7 hukum pemantulan
21
Berdasarkan percobaan, diperoleh hukum pemantulan sesuai dengan Gambar 2.7 1. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar 2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r) Secara sistematis dituliskan bahwa =
(2.1)
2.4.2Pemantulan pada cermin datar 2.4.2.1. Sifat-sifat bayangan pada cermin datar 5 sifat yang penting dari bayangan cermin datar, yaitu: 1. Bayangan cermin sama besar dengan benda yang berada di depan cermin, 2. Bayangan cermin itu tegak, artinya posisi tegaknya sama dengan posisi tegaknya benda, 3. Jarak bayangan ke cermin sama jauhnya dengan jarak benda ke cermin, 4. Bayangan cermin tertukar sisinya, bagian kanan benda menjadi bagian kiri bayangan, 5. Bayangan cermin merupakan bayangan semu (maya), artinya tidak dapat ditangkap dengan layar.
2.4.2.2. Bayangan nyata dan bayangan semu Sinar-sinar cahaya yang datang dari benda dan dipantulkan oeh permukaan cermin datar menampakan bayangan di belakang cermin. Jenis bayangan seperti ini, di mana sinar-sinar yang teramati sesungguhnya tidak lewat bayangan, disebut
22
bayangan semu (maya). Oleh karena itu bayangan yang dihasilkan oleh cermin datar selalu bersifat maya. Bayangan yang dapat dibentuk atau ditangkap ditang pada layar disebut bayangan sejati (nyata). Dengan demikian dapat dikatakan ikatakan bahwa titik bayangan adalah titik potong berkas sinar- sinar pantul. Titik bayangann disebut sejati (nyata) bila titik potong tersebut merupakan titik potong sinar-sinar sinar pantul tul yang konvergen. Titik bayangan disebut semu bila titik potong tersebut merupakan perpanjangan sinar-sinar sinar pantul (biasanya digambar dengan garis putusputus putus) yang divergen.
2.4.2.3Melukis pemb bentukanbayanganpada cermindatar Untukmelukkis pembentukan bayanganpada cermindatar, r, dapat dilakukan langkah-langkah sebaagaiberikut: 1. Lukissinarper pertamayangdatangdaribendamenujukecermindaanlukissinarpantuln yakematasesu suaidenganhukumpemantulan,yaitusudutdatang= ng=sudutpantul, 2. lukissinarkedu uasepertihalnyapadabutir1diatas, 3. perpanjangsinnarpantulpertamadansinarpantulkeduasehingggaberpotongan dibelakang ceermin;perpotonganinilahyangmerupakanletak kbayangan.
23
Gambar 2.8 Lukisan pembentukan bayangan pada cermin datar
2.4.2.4 Cermin-cermin datar yang membentuk sudut Jika sebuah benda berada di antara dua cermin yang membentuk sudut ∝, maka jumlah bayangan yang di bentuk oleh pemantulan yang berulang-ulang bergantung pada sudut yang dibentuk oleh kedua cermin. Ternyata jika sudut di antara kedua cermin adalah ∝, maka akan dibentuk bayangan sebanyak °
∝
− 1(2.2)
2.4.3 Pemantulanpada cerminlengkung Cerminlengkungmerupakanbagiandari permukaansebuahbolayang
berongga.
Jika cahaya dipantulkandari sisi dalam bola, maka cermindisebut cermincekung. Sebaliknya,
jika
cahayadipantulkandarisisi
luarbola,makacermin
disebutcermincembung.
2.4.3.1 Cermin cekung Cermin Berkassinar
cekungbersifatkonvergen,yaitubersifat sejajar
sumbuutamadipantulkan
yangdinamakan titik fokus(F)cermin.
mengumpulkan
mengumpul
padasuatu
sinar. titik
24
Apakah yang menentukan panjang fokus sebuahcermincekung? Bayangkan sebuahsinar datangyangparaleltehadapsumbuutamaCBdanmengenai
cermindiA
padaGambar2.10.
Gambar 2.9 Cermin cekung memenuhi hukum pemantulan
GarisCAadalahradiuscerminsehinggategaklurusterhadappermukaancermin,de ngankata
lainCA
adalahgarisnormal.Denganmenerapkanhukumpemantulan,makasinarpantuldapat dilukiskan. Karena sinar datang sejajar dengan sumbu utama maka sudut FCA =
i
(berseberangan
didalamdengansudutdatang).DengandemikiansegitigaCFAadalahsegitiga samakakisehinggaCF=AF.Jikasinardatangtidakterlalujauhdansumbuutamasehingga titikAdekatdengantitikB,makaFAdanCFmendekatinilaiFB.KarenaCF+FBadalah radiuscermin (R),makadiperoleh
=
=
(2.3)
25
Dengan f adalah jarak fokus cermin cekung
2.4.3.1.1 Sinar-sinaristimewa pada cermincekung 1. Sinardatangyangparaleldengansumbuutamadipantulkanmelaluititik fokus, 2. sinardatangyangmelaluititik fokusdipantulkanparalel dengansumbuutama, 3. sinar datang yangmelaluititikpusat kelengkungan cermindipantulkan melalui titikitujuga. 2.4.3.1.2. Melukis pembentukanbayanganpada cermincekung Untukmelukispembentukan bayanganpadacermincekung,dapatdilakukanlangkah-langkah sebagaiberikut: 1. Lukisduabuahsinaristimewa(lebihsederhanamenggunakansinar1dansinar3 ), 2. sinar selalu datang dari depan cermin dan dipantulkan kembali kedepan, perpanjangan sinar-sinardibelakangcermindilukissebagaigarisputus-putus, 3. perpotongan
kedua
buah
sinarpantulyangdilukispadalangkah
(1)
merupakanletak
bayangan.Jikaperpotongandidapatdarisinarpantul
terjadibayangan
nyata(sejati),akan
tetapijikaperpotongandidapatdariperpanjangansinarpantul, bayanganyangdihasilkan adalahmaya(semu). Gambar2.10menunjukkanhasilmelukispembentukanbayangandenganmenggu nakan2sinar istimewayangmelaluifokusuntuk3posisibenda.
26
(a)
(b)
(c)
Gambar 2.10 Formasi bayangan pada cermin cekung untuk 3 lokasi benda.
Dariformasibayangandiatasdapatdiperolehbeberapakesimpulansebagaiberikut : 1. Jikabendaterletakpadajarakyanglebihbesardarifokuscermincekung,bayangany ang berbentukbersifatsejati,terbalik,dandidepancermin, 2. Jikabendaterletakpadajarakyanglebihkecildarifokuscermincekung,bayangany angterbentukbersifatmaya,terbalik,dandibelakangcermin, 3. Bayangannyataselaluterletakdidepancermindanterbalik.Bayanganmayaselalut erletak dibelakangcermin,tegak,dandiperbesar.
Rumus umum cermin Iengkung
27
Gambar 2.11 Peragaan prinsip kesebangunan untuk menurunkan rumus umum cermin
Untukmenurunkansuatupersamaanmatematisyangmenggambarkan lokasisebuahbayangan,
kitaperlumemperhatikan
Gambar2.13.Bagian(a)darigambarmenunjukkansuatusinardan puncakbendayangakan dipantulkanmelaluipuncakbayangandengansudutdatangyang sama dengan sudut
pantul. Karenanya kitadapat melihat 2buahsegitiga
yangsebangun sehingga berlaku
=
(2.4)
Padabagian(b)ditunjukkansinaryangdatangdanbendamelaluititikfokusF yangdipantulkan
sejajardengansumbuutamamelaluibayangan
padatitikFtampak
sehingga duabuahsudut
yangsamakarenabertolakbelakang.Dengandemikiankita dapatmelihatsegitigayangmelalui benda dengan segitiga yang melalui cermin adalah sebangun.
Bagian
cermin
bisa
dianggap
lurusuntuksinar-
sinaryangtidakjauhdarisumbuutama.Dariprinsipkesebangunandiperoleh
28
=
=
atau
(2.5)
Setelah itu persamaan di atas dibagi dengan s, maka persamaan menjadi
=
=
Sehingga
−
= −
(2.6)
= −
(2.7)
= +
(2.8)
Dengan : =
adalah jarak fokus cermin, dengan R adalah jari-jari kelengkungan (m)
s = jarak benda ke cermin (m) s’= jarak bayangan ke cermin (m) Mengingat
pendekatan
yangdilakukanuntukpenurunanrumusdiatas,makaPersamaan(2.8) sinar-sinar paraksial,artinya sinar-sinar
berlaku
untuk
yang dekat dengan sumbu utama.
Persamaan (2.8) ini dapat diterapkan untuk cermin cekung dan cermin cembung. Dalam perhitunganharusdiperhatikanperjanjiantandaberikut. s bertanda + jika benda terletak didepan cermin (benda nyata) s bertanda – jika benda terletak dibelakang cermin (benda maya) s’ bertanda + jika bayangan terletak didepan cermin (bayangan nyata) s’ bertanda – jika bayangan terletak dibelakang cermin (bayangan maya)
29
f dan R bertanda + untuk cermin cekung f dan R bertanda – untuk cermin cembung Bayangan yang dibentuk oleh cermin dapat lebih besar atau lebih kecil dari ukuran bendanya. Untuk menyatakan perbandingan ukuran bayangan
terhadap
bendanya digunakan konsep perbesaran. Ada 2 jenis perbesaran yaitu perbesaran linear dan perbesaran angular (sudut). Perbesaran linear didefinisi sebagai perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda. Secara matematis dituliskan
=
=
(2.9)
Dengan: M = perbesaran linear bayangan h’ = tinggi bayangan (m) h= tinggi benda (m)
2.4.3.2 Cermin cembung Cermin cembung adalah bagian dari sebuah bola yang memantulkan sinar dari bagian luar bola. Cermin cembung bersifat divergen, yaitu bersifat memencarkan sinar. Berkas sinar sejajar sumbu utama dipantulkan berpencar. 2.4.3.2.1 Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung 1. Sinar datang yang paralel dengan sumbu utama dipantulkan berasal dari titik fokus,
seolah-olah
30
2. sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan paralel dengan sumbu utama, 3. sinar datang yang menuju pusat kelengkungan dipantulkan melalui lintasan yang sama . 2.4.3.2.2 Melukis pembentukan bayangan pada cermin cembung Dua jenis sinar istimewa, yang pertama dan ketiga dilukiskan dalam Gambar 2.12. Buktikan bahwa garis-garis pada gambar sesuai dengan aturan diagram sinar untuk cermin cembung. Perhatikan bahwa sinar-sinar
pelukisan
pantul seolah-
olah muncul dari bayangan di belakang cermin. Bayangan ini bersifat maya, tegak, dan diperkecil. Untuk benda nyata yang terletak di muka cermin cembung selalu akan dihasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil.
Gambar 2.12 Lukisan pembentukan bayangan pada cermin cembung
2.4.3.2.3 Rumus umum cermin cembung Rumus-rumus yang berlaku pada cermin cekung serta perjanjian tandanya berlaku juga untuk cermin cembung . Hal-ha1 yang perIu diperhatikan adaIah :
31
1. Jarak focus (f) dan jari-jari (R) pada cermin cembung selalu bertanda negatif 2. untuk benda nyata di depan cerrnin cembung selalu terbentuk bayangan maya jadi nilai s’ pada cermin cembung bertanda negatif
2.4.3.2.4Dua buah cermin saling berhadapan Untuk melukis bayangan berhadapan,
yang terjadi pada dua cermin yang dipasang
arah sinar diambil dari benda ke salah satu cermin lebih dahulu,
kemudian dipantulkan kecermin yang lain hingga terjadi bayangan akhir. Cermin cekung menghasilkan bayangan .Bayangan cermin cekung ini berfungsi sebagai benda terhadap cermin cembung sehingga menghasilkan bayangan akhir.
Jarak
antara cermin I dengan cermin II adalah
= ′ +
(2.10)
Dimana : d = jarak antara cermin satu dengan cermin dua (m) ′ = jarak bayangan satu pada cermin satu (m) = jarak benda dua pada cermin dua (m)
Perjanjian tanda untuk jarak benda dan jarak bayangan tetap harus diterapkan untuk Persamaan (2.10) dalam setiap perhitungan. Perbesaran total untuk sistem dua cermin adalah
=
!
=
"# " ! " $ "# $
(2.11)
32
Dimana : =
perbesaran total
= perbesaran cermin 1 = perbesaran cermin 2
2.4.3.2.5 Menentukan sifat bayangan dengan metode penomoran ruang Menentukan sifat bayangan dengan metode penomoran ruang disebut juga sebagai dalil Esbach. Esbach membagi-bagi daerah di sekitar cermin menjadi ruang. Setiap ruang diberi nomor. Daerah di sekitar cermin lengkung dibagi menjadi 4 ruang, yaitu: 1. Daerah antara O dan F disebut ruang 1, 2. daerah antara F dan C disebut ruang 2, 3. daerah di sebelah kiri C disebut ruang 3, 4. daerah di belakang cermin cekung dan di depan cermin cembung disebut ruang 4. Metode penomoran ruang menurut dalil Esbach; 1. Jumlah nomor ruang benda (R benda) dengan nomor ruang bayangan (R bayangan) = 5 2. Untuk setiap benda nyata dan tegak maka. a. semua bayangan yang terletak di depan cermin ada1ah nyata dan terbalik b. semua bayangan yang terletak dibelakang cermin adalah maya dan tegak
33
3. Bila nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda,maka bayangan diperbesar; tetapi bila nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, maka bayangan diperkecil.
2.4.4 Pembiasan cahaya Di udara, cahaya merambat dengan kecepatan 300000 Km/s. Ketika berkas cahaya melalui kaca, kecepatannya berkurang menjadi 200000 Km/s. Pada saat kecepatannya berkurang atau bertambah, berkas cahaya akan membelok. Pembelokan atau perubahan arah cahaya ketika memasuki kaca atau benda Indeks bias bening lainnya disebut pembiasan (refraksi). Pembiasan cahaya tejadi karena relatif dalam zat antara (medium) yang berbeda, besarnya cepat rambat cahaya juga berbeda.
2.4.4.1. Hukum pembiasan Gambar 2.14 memperlihatkan sinar yang merambat dari udara ke air. Sudut i adalah sudut datang, dan sudut
adalah sudut bias. Sebagian berkas cahaya
juga dipantulkan oleh air dengan sudut pantul r. Akan tetapi, dalam bahasan ini peristiwa pemantulan diabaikan. Kenyataan menunjukkan bahwa: 1. Sinar datang dan medium (zat optik) yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati normal, 2. sinar datang dan medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat dibiaskan menjauhi normal, 3. sinar datang yang tegak lurus bidang batas tidak dibiaskan melainkan diteruskan
34
Gambar 2.13 Peristiwa pembiasan untuk sinar dari udara ke air
Hukum pembiasan didapatkan dengan percobaan oleh Willebrord Snell (15911626) dan diturunkan dengan menggunakan teori korpuskuler cahaya oleh Rene Descartes (1596 - 1650). Hukum Snelilius dengan bentuk matematis adalah sebagai berikut. % sin
= % sin
(2.12)
Dimana % hanya tergantung pada medium 1 dan % hanya tergantung pada medium 2. Konstanta n dinamakan indeks bias medium. Indeks bias ini terdiri dan dua jenis yaitu indeks bias mutlak dan indeks bias relatif. a. Indeks bias mutlak Indeks bias mutlak suatu medium didefinisikan sebagai perbandingan cepat rambat cahaya di ruang hampa (c) terhadap cepat rambat cahaya di medium tersebut (v). ini dapat dirumuskan sebagai
% =
)
*
(2.13)
35
Kecepatan cahaya paling besar adalah di ruang hampa (c = 3 ×10, m/s) sedangkan kecepatan cahaya di dalam suatu medium selalu lebih kecil daripada di ruang hampa. Akibatnya, indeks bias mutlak suatu medium % . b. Indeks bias relatif Indeks bias relatif suatu medium didefinisikan sebagai perbandingan indeks bias mutlak medium tersebut terhadap indeks bias mutlak medium lain. Dengan memperhatikan Persamaan (2.14), indeks bias relatif ini dapat dirumuskan sebagai
%
=
-# -$
=
*$ *#
(2.14)
Dengan %
= indeks bias relative medium 1terhadap medium 2
% = indeks bias mutlak medium 1 % = indeks bias mutlak medium 2 . = laju cahaya dalam medium 1 (// ) . = laju cahaya dalam medium 2 (// ) Karena indeks bias relatif adalah perbandingan indeks bias 2 medium, maka indeks bias relatifini bisa bernilai lebih besar atau lebih kecil dan satu. Mengingat hukum Snellius sesuai dengan persamaan (2.14) serta indeks bias dan sifat gelombang, maka diperoleh hal sebagai berikut. %
=
-# -$
=
123 4# 123 4$
=
*$ *#
=
5# 5$
(2.15)
36
2.4.4.2. Pembiasan cahaya pada bidang lengkung Hukum pembiasan Snellius dapat juga diterapkan pada pembiasan oleh bidang lengkung. Pembiasan pada bidang lengkung berlaku 3# 1
+
3$ 1
=
3$ 3#
(2.16)
6
Dimana : n = indeks bias medium tempat sinar datang n = indeks bias medium tempat sinar bias s = jarak benda (m) s’= jarak bayangan (m) R = jari-jari kelengkungan (m) Apabila tinggi benda adalah h, maka perbesaran bayangan yang tejadi pada pembiasan untuk bidang lengkung adalah
=
= 7
-# -$
(2.17)
Perhatikan aturan penggunaan persamaan (2.16) tersebut 1. Menentukan tanda untuk nilai jari-jari R: a. Jika sinar datang mengenai permukaan yang cembung, nilai R adalah positif b. Jika sinar datang mengenai permukaan yang cekung, nilai R adalah negatif 2. Untuk benda nyata, nilai s positif; dan untuk benda maya nilai s negatif
37
3. Untuk bayangan nyata, nilai s
positif;dan untuk bayangan maya, nilai s
negatif a. Panjang fokus benda (Fokus pertama) Titik fokus benda (fokus pertama) adalah suatu titik asal sinar yang mengakibatkan sinar bias sejajar. Ini berarti bayangan terletak di tak terhingga (s′ = ∞ ). Keadaan ini mengakibatkan Persamaan (2.16) menjadi sebagai berikut %
%
+
% 1
′
=
% −% 9
+
% % −% = ∞ 9
=
% −% 1 7 % 9
=
-#
-$ -#
Dengan pengertian bahwa jika s =
7 9
(2.18)
maka s′ = ∞ , dapatlah dituliskan bahwa
panjang fokus benda (fokus pertama) yang diberi notasi
=
-#
-$ -#
, adalah
7 9
(2.19)
a. Panjang fokus bayangan (Fokus kedua) Titik fokus bayangan (fokus kedua) adalah titik pertemuan sinar-sinar bias apabila sinar-sinar yang datang pada bidang lengkung adalah sinar-sinar sejajar. Ini berarti benda berada di tak terhingga (s = ∞ ). Dengan
penalaran yang sama
dengan persamaan di atas dapat dituliskan bahwa:
=
-$
-$ -#
7 9
(2.20)
38
2.4.4.3. Pembiasan cahaya pada lensa tipis Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan atau lebih dengan paling tidak salah satu permukaannya merupakan bidang lengkung.
Lensa
tipis adalah lensa yang ketebalannya dapat diabaikan. 2.4.4.3.1. Jenis-jenis lensa Lensa terdiri dan 2 jenis, yaitu lensa cembung (konveks) dan lensa cekung (konkaf). Lensa cembung memiliki bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian tepinya. Lensa ini bersifat mengumpulkan sinar sehingga disebut juga lensa konvergen, seperti yang tampak pada Gambar 2.16a. Sedangkan lensa cekung memiliki bagian tengah yang lebih tipis daripada bagiant epinya. Karena lensa ini bersifat memencarkan sinar, maka dinamakan lensa divergen Gambar 2.16b.
(a)
39
(b)
Gambar 2.14 (a) Lensa cembung bersifat konvergen, dan (b) lensa cekung bersifat divergen
2.4.4.3.2 Melukis bayangan dengan sinar-sinar istimewa 1. Fokus lensa Sinar bias mengumpul ke satu titik F di belakang lensa, sedangkan sinar bias seolah-olah datang dari titik F di depan lensa. Titik F disebut titik fokus lensa, dan jarak F terhadap lensa disebut panjang fokus lensa. Jika pada cermin hanya terdapat satu titik fokus, maka pada lensa terdapat dua titik fokus. Titik fokus yang merupakan titik pertemuan sinar-sinar bias disebut fokus utama (fokus pertama F1) atau fokus aktif sehingga untuk lensa konvergen berada di belakang lensa, sedangkan untuk lensa divergen berada di depan lensa. Sedangkan fokus pasif F2 simetris terhadap F1. Untuk lensa konvergen, fokus pasif F2 terletak di depan lensa dan untuk lensa divergen, fokus pasif F2 terletak di belakang lensa. 2. Sinar-sinar istimewa Sama halnya seperti pada cermin, ada 3 sinar istimewa pada lensa cembung dan lensa cekung. Ketiga sinar istimewa tersebut dapat dilihat pada Gambar 2.18 berikut.
40
Lensa Cembung
Lensa cekung
Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus F2
Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah dari titik fokus F2
Sinar datang melalui F1 dibiaskan sejajar sumbu utama
Sinar datang ditujukan ke F1 dibiaskan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui pusat optik tidak dibiaskan
Sinar datang melaui pusat optik tdak dibiaskan
Gambar 2.15 Tiga sinar istimewa pada lensa cembung dan lensa cekung
3. Melukis pembentukan bayangan pada lensa Untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa kita dapat menggunakan hanya 2 dan 3 sinar istimewa. Langkah-Iangkah yang diperlukan mirip dengan langkah-langkah untuk cermin lengkung sebagai berikut : 1. Lukis dua buah sinar istimewa (lebih sederhana menggunakan sinar 1 dan sinar 3),
41
2. Sinar selalu datang dari depan lensa dan dibiaskan ke belakang lensa. Perpanjangan sinar- sinar bias ke depan lensa dilukis sebagai garis putus putus. 3. Perpotongan kedua buah sinar bias yang dilukis pada langkah (1) merupakan letak bayangan. Jika perpotongan didapat dan sinar bias, terjadi bayangan nyata (sejati), akan tetapi jika perpotongan didapat dari perpanjangan sinar bias, bayangan yang dihasilkan adalah maya (semu).
4. Menentukan sifat bayangan dengan metode penomoran ruang Penomoran ruang untuk lensa berbeda dengan cermin. Untuk lensa, nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan mempunyai notasi yang berbeda.
(a)
(b)
Gambar 2.16 (a) Penomoran ruang pada lensa cembung, dan (b) penomoran ruang pada lensa cekung
Nomor ruang benda diberi notasi dengan angka Romawi (I, II, III, dan IV) sedangkan nomor ruang bayangan diberi notasi dengan angka (1, 2, 3, dan 4) Penomoran ruang ini dapat dilihat pada Gambar 2.19 (a) dan (b). Menentukan sifat bayangan dapat dilakukan dengan tanpa melukis jalannya sinar, yaitu dengan metode penomoran ruang berdasarkan aturan Esbach. Dalil Esbach untuk lensa:
42
1. Jumlah nomor ruang benda (Rbenda) dengan nomor ruang bayangan (Rbayangan) = 5 2. Untuk setiap benda nyata dan tegak, maka: a. Semua bayangan yang terletak dibelakang lensa adalah nyata dan terbalik b. Semua bayangan yang terletak didepan lensa adalah maya dan tegak 3. Bila nomor ruang bayangan lebih besar dari pada nomor ruang
benda,
maka bayangan diperbesar, tetapi bila nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, maka bayangan diperkecil.
5. Rumus-rumus untuk Lensa Tipis Jika lensa misalnya terletak dalam medium dengan indeks bias n, sedang lensa sendiri mempunyai indeks bias n’, maka suatu benda yang terletak pada jarak
di
sebelah kiri lensa oleh permukaan (l) akan membentuk bayangan pada jarak ′ menurut hubungan #
+
#
=
-
#
(2.21)
Bayangan ini berlaku sebagai benda untuk permukaan (2), dengan jarak dari titik verteks permukaan (2). Jika tebal lensa diabaikan dapat dituliskan − ′ sehingga dari persamaan (2.21) di peroleh hubungan #
−
$
=
:-
-; #
Sedangkan pembentukan bayangan oleh permukaan (2) memberikan
(2.22)
=
43
-
-
−
$
=
$
:- - ;
(2.23)
< $
Sehingga akhirnya diperoleh
#
+
$
:-
=
-
-;
=
−
#
$
>
(2.24)
Dalam menggunakan persamaan (2.24) kita harus ingat untuk memberikan tanda positif atau negatif pada 9 dan 9 , sesuai dengan peraturan konvensi tanda. Untuk pembentukan bayangan oleh lensa dituliskan jarak obyek s1, sebagai s, dan jarak bayangan akhir sebagai s’, sehingga persamaan (2.24) dapat dituliskan sebagai
+ Dari persamaan +
=
-
= = − 1> = -
#
−
$
>
(2.25)
didapatkan bahwa jarak fokus lensa dengan indeks
bias n’ dan terletak dalam medium dengan indeks bias n, memenuhi hubungan
=
:-
-
-;
=
#
−
$
>
(2.26)
Jika medium tempat lensa berada adalah udara, maka persamaan (2.26)dapat dituliskan dengan memasukkan harga n=1 sehingga di peroleh
= :% − 1; =
#
−
$
>
(2.27)
6. Kuat lensa Walaupun titik fokus merupakan titik terpenting pada lensa, ukuran lensa tidak dinyatakan dalam jarak fokus lensa f melainkan oleh suatu besaran lain. Besaran
44
untuk menyatakan kuat lensa (diberi lambang P) didefinisikan sebagai kebalikan jarak fokus f. Secara matematis dituliskan
?= Dengan: P = kuat lensa (dioptri), dan f jarak fokus (meter).
(2.28)
