MATA SERANGGA

Berbagai macam hewan dari golongan serangga seperti lalat, belalang, kumbang atau serangga mempunyai cara melihat suatu benda dengan cara yang sangat berbeda dengan manusia. Apabila manusia hanya memiliki dua buah mata untuk melihat, serangga memiliki banyak sekali mata untuk melihat, sehingga mata serangga disebut dengan “mata majemuk.”

Masing-masing mata serangga tersebut disebut omatidium (jamak: omatidia). Masing masing omatidium berfungsi sebagai reseptor penglihatan yang terpisah. Setiap omatidium terdiri atas beberapa bagian, di antaranya berikut ini.

1. Lensa, permukaan depan lensa merupakan satu faset mata majemuk.
2. Kerucut kristalin, yang tembus cahaya.
3. Sel-sel penglihatan, yang peka terhadap adanya cahaya.
4. Sel-sel yang mengandung pigmen, yang memisahkan omatidia dari omatidia di sekelilingnya.

Berikut ini adalah struktur mata majemuk dan omatidium

Setiap omatidium akan menyumbangkan informasi penglihatan dari satu daerah objek yang dilihat serangga, dari arah yang berbeda-beda. Bagian omatidia yang lain akan memberikan sumbangan informasi penglihatan pada daerah lainnya. Gabungan dari gambar-gambar yang dihasilkan dari setiap omatidium merupakan bayangan mosaik, yang menyusun seluruh pandangan serangga. Sebagai contoh, mata lalat rumah terdiri atas 6000 bentuk mata yang ditata dalam segi enam (omatidium).

Setiap omatidium dihadapkan ke arah yang berbeda-beda, seperti ke depan, belakang, bawah, atas, dan ke setiap sisi, sehingga lalat dapat melihat ke mana-mana. Dengan demikian, lalat dapat mengindera dalam daerah penglihatan dari semua arah. Pada setiap omatidium, terdapat delapan neuron sel saraf reseptor (penerima cahaya), sehingga secara keseluruhan terdapat sekitar 48.000 sel pengindera di dalam matanya. Dengan kelebihannya tersebut, mata lalat dapat memproses hingga seratus gambar per detik.

Para ilmuwan berusaha mengembangkan peralatan yang diperlukan untuk kepentingan manusia dengan meniru rancangan mata lalat yang luar biasa. Misalnya, para ilmuwan mengembangkan alat detektor gerakan berkecepatan tinggi dan kamera sangat tipis yang dapat membidik ke banyak arah. Salah satunya dalam bidang yang memanfaatkan adalah bidang medis, untuk memeriksa bagian dalam lambung. Alat tersebut dikembangkan agar dapat ditelan oleh pasien.

Jika sudah sampai di dalam lambung, alat tersebut akan mengumpulkan data melalui mata majemuknya dan mengirimkan laporannya tanpa kabel. Ada pula ilmuwan yang mengembangkan mata majemuk tiruan berukuran lebih kecil daripada kepala jarum pentul yang terdiri atas 8.500 lebih lensa.

Sumber : Buku Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

SIFAT SIFAT CAHAYA

1.      Cahaya Merambat Lurus

Cahaya merambat ke semua arah. Sifat cahaya yang selalu merambat lurus ini dimanfaatkan manusia pada pembuatan lampu senter dan lampu kendaraan bermotor.

2.      Cahaya Dapat Dibiaskan

Cahaya akan dibiaskan ketika melalui medium dengan kerapatan yang berbeda. Kecepatan cahaya akan menurun saat memasuki air atau medium yang lebih rapat. Semakin besar perubahan kecepatan cahaya saat melalui dua medium yang berbeda, akan semakin besar pula efek pembiasan yang terjadi. Namun, pembiasan tidak akan terjadi saat benda dicelupkan dalam posisi tegak lurus.

 

3.      Cahaya Dapat Dipantulkan

 Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan jika menumbuk suatu permukaan bidang. Pemantulan yang terjadi dapat berupa pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak rata, seperti aspal, tembok, batang kayu, dan lainnya. Pemantulan teratur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, seperti cermin datar atau permukaan air danau yang tenang.

 

4.      Merupakan Gelombang Elektromaknetik

 cahaya dapat mentransfer energi dari satu tempat ke tempat lainnya tanpa menggunakan medium sehingga cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Gelombang elektromagnetik terbentuk karena adanya perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik.

Salah satu fenomena yang dapat membuktikan bahwa cahaya itu mampu mentransfer energi adalah saat lilin yang dinyalakan di sebuah ruang yang gelap dan kemudian lilin tersebut dapat menerangi ruangan tersebut.

Contoh lainnya adalah matahari yang memancarkan gelombang cahayanya melalui ruang angkasa (tanpa medium). Gelombang cahaya matahari memancar ke segala arah sampai ke bumi meskipun melalui ruang hampa udara. Hal ini berarti gelombang cahaya dapat merambat pada ruang kosong (hampa udara) tanpa adanya materi.

Sumber : Buku IPA Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

SINAR SINAR ISTIMEWA CERMIN CEKUNG DAN CEMBUNG

1.      Sinar-Sinar Istimewa Pada Cermin Cekung 

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

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

             c.    Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik pusat                   kelengkungan cermin pula.

2.      Sinar-Sinar Istimewa Pada Cermin Cembung

a.       Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari titik fokus (F).

b.      Sinar yang datang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.

c.       Sinar yang datang menuju titik pusat kelengkungan cermin seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Sumber : Buku Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

PEMANTULAN CAHAYA

Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan jika menumbuk suatu permukaan bidang. Pemantulan yang terjadi dapat berupa pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak rata, seperti aspal, tembok, batang kayu, dan lainnya. Pemantulan teratur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata, seperti cermin datar atau permukaan air danau yang tenang.

 

Pada pemantulan baur dan pemantulan teratur, sudut pantulan cahaya besarnya selalu sama dengan sudut datang cahaya . Hal tersebut yang menjadi dasar hukum pemantulan cahaya yang dikemukakan oleh Snellius. Snellius menambahkan konsep garis normal yang merupakan garis khayal yang tegak lurus dengan bidang. Garis normal berguna untuk mempermudah menggambarkan pembentukan bayangan oleh cahaya.

Bunyi hukum pemantulan adalah sebagai berikut.

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

2.      Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul.

 

Jika dirumuskan adalah sebagai berikut.

	Kemampuan untuk membedakan warna, tidak terlepas dari sifat cahaya itu sendiri. Cahaya yang mengenai benda sebagian akan dipantulkan ke mata dan sebagian lagi akan diserap benda sebagai energi. Misalnya cahaya yang mengenai benda terlihat berwarna merah. Hal ini berarti spektrum cahaya merah akan dipantulkan oleh benda, sedangkan spektrum warna lainnya akan diserap oleh benda tersebut.   Sumber : Buku Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

PEMBIASAN CAHAYA

Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu :

1)      Mendekati garis normal

      Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat  dari medium kurang rapat (udara) ke medium lebih rapat (air) ,      contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air.

2)      Menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat  dari medium lebih rapat (air)  ke medium kurang rapat (udara) ,  contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.

Syarat-syarat terjadinya pembiasan cahaya :
1) Cahaya meewatii dua medium yang memiliki perbedaan  kerapatan optik.
2) Sudut datang lebih kecil dari 90° karena sinar datang tidak tegak lurus dengan bidang batas kedua medium.

Peristiwa pembiasan cahaya dalam kehidupan sehari-hari  :
1. Kolam menjadi terlihat lebih dangkal dari aslinya bila dilihat dari atas.
2. Ikan yang berada di dalam akuarium terlihat lebih besar dari aslinya
3. Adanya pelangi setelah hujan turun.
4. Sedotan yang tercelup air sebagian tampak membengkok.

Indeks Bias
Adanya peristiwa pembiasan cahaya disebabkan  perbedaan laju cahaya pada dua buah medium yang memiliki  kerapatan optik berbeda. Kelajuan cahaya pada medium yang kerapatan optiknya lebih rapat akan lebih  kecil daripada kelajuan cahaya pada medium yangkerapatan opiknya kurang rapat.
Christian Huygens mendefinisikan indeks bias sebagai “Perbandingan laju cahaya di ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu medium".  

Indeks bias dirumuskan 

n = indeks bias

c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 100000000 m/s)
v = laju cahaya dalam zat
Nilai indeks bias suatu medium selalu lebih dari 1

Contoh :
Apa yang dimaksud indeks bias air = 1,3?

Artinya perbandingan antara laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya di dalam air besarnya 1,3.

Hukum Snell

Tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snell (1591 –1626) melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil eksperimen ini dikenal dengan nama hukum Snell yang berbunyi :

1)      Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

2)  Apabila sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal, sementara sinar yang datang dari medium lebih rapat menuju medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. Hasil pembagian dari sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.

Sumber :

https://prodiipa.wordpress.com/kelas-viii/kacamataku-penolongku/c-pembiasan-cahaya/

http://penjagahati-zone.blogspot.com/2011/01/pembiasan-cahaya.html

http://www.informasi-pendidikan.com/2014/12/pembiasan-cahaya.html

PEMANFAATAN SISTEM SONAR

Konsep sonar pada saat ekolokasi kelelawar memanfaatkan gelombang ultrasonik. Konsep sonar tersebut telah diamnfaatkan untuk kehidupan manusia. Berikut beberapa pemanfaatan gelombang ultrasonik pada kehidupan manusia.

a)    Gelombang ultrasonik dimanfaatkan untuk mengamati janin bayi dalam kandungan, yang dikenal dengan ultrasonografi (USG). Alat ini akan memancarkan berkas ultrasonik ke rahim ibu hamil, kemudian melacak perubahan frekuensi bunyi mantul dari jantung yang berdenyut dan darah yang beredar. Pancaran pendek dari ultrasonik akan menghasilkan gambar penampang badan manusia.

Denyut yang menabrak janin dan tulang belakang akan terpantul. Komputer menyimpan intensitas setiap denyut dan waktu arah gemanya. Berdasarkan data, komputer akan menghitung kedalaman dan lokasi setiap benda yang menghasilkan gema, lalu menampilkan titik cerah pada monitor.

sistem sonar untuk mengetahui perkembangan janin dalam kandungan

b)  Gelombang ultrasonik digunakan untuk mendeteksi adanya penyakit pada manusia, seperti mendeteksi adanya kista pada ovarium.

c)    Gelombang ultrasonik juga digunakan untuk menentukan kedalaman dasar lautan yang diperoleh dengan cara memancarkan bunyi ke dalam air. Gelombang bunyi akan merambat menurut garis lurus hingga mengenai sebuah penghalang, misalnya dasar laut. Ketika gelombang bunyi itu mengenai penghalang, sebagian gelombang itu akan dipantulkan kembali ke kapal sebagai gema. Waktu yang dibutuhkan gelombang bunyi untuk bergerak turun ke dasar dan kembali ke atas diukur dengan cermat.

Dengan menggunakan data waktu dan cepat rambat bunyi di air laut, orang dapat menghitung jarak kedalaman laut dengan persamaan

Dengan: s = kedalaman lautan, v = kecepatan gelombang ultrasonik, dan t = waktu tiba gelombang ultrasonik

mengukur kedalaman laut

Secara singkat prinsip kerja sonar dijelaskan berikut ini. Alat pada kapal yang disebut transduser akan mengubah sinyal listrik menjadi gelombang ultrasonik yang dipancarkan ke dasar laut. Pantulan dari gelombang tersebut akan menimbulkan efek gema (echo) dan akan dipantulkan kembali ke kapal dan ditangkap oleh alat detektor. Sistem penerima pada kapal akan melakukan penghitungan mengenai jarak obyek.

Sumber:

http://perpustakaancyber.blogspot.com/2013/04/manfaat-gelombang-bunyi-ultrasonik-penerapan-contoh-aplikasi-sonar-pencitraan-medis-terapi-industri-fisika-bumi.html

Buku IPA Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

SISTEM SONAR

Sistem ini disebut sistem sonar yaitu sistem yang digunakan untuk mendeteksi tempat dalam melakukan pergerakan dengan deteksi suara frekuensi tinggi (ultrasonik). Sonar atau Sound Navigation and Ranging merupakan suatu metode penggunaan gelombang ultrasonik untuk menaksir ukuran, bentuk, dan kedalaman bendabenda. Sistem sonar digunakan oleh kelelawar, paus dan lumba-lumba.

sistem sonar

1)      Kelelawar

Kelelawar dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik pada saat ia terbang. Gelombang yang dikeluarkan akan dipantulkan kembali oleh benda-benda atau binatang lain yang akan dilewatinya dan diterima oleh suatu alat yang berada di tubuh kelelawar, kemampuan kelewar untuk menentukan lokasi ini disebut dengan ekolokasi. Untuk terbang dan berburu, kelelawar akan memanfaatkan bunyi yang frekuensinya tinggi, kemudian mendengarkan gema yang dihasilkan. Pada saat kelelawar mendengarkan gema, kelelawar tidak dapat mendengar suara lain selain dari yang dipancarkannya sendiri. Lebar frekuensi yang mampu didengar oleh makhluk ini sangat sempit, yang lazimnya menjadi hambatan besar untuk hewan ini karena adanya Efek Doppler.

Berdasarkan Efek Doppler, jika sumber bunyi dan penerima suara keduanya tak bergerak (jika dibandingkan dengan benda lain), maka penerima akan menentukan frekuensi yang sama dengan yang dipancarkan oleh sumber suara. Akan tetapi, jika salah satunya bergerak, frekuensi yang diterima akan berbeda dengan yang dipancarkan. Dalam hal ini, frekuensi suara yang dipantulkan dapat jatuh ke wilayah frekuensi yang tidak dapat didengar oleh kelelawar. Dengan demikian, kelelawar tentu akan menghadapi masalah karena tidak dapat mendengar gema suaranya dari lalat yang sedang bergerak. Berdasarkan kenyataan, kelelawar dapat menyesuaikan frekuensi suara yang dikirimkannya terhadap benda bergerak seolah sang kelelawar telah memahami Efek Doppler. Misalnya, kelelawar mengirimkan suara berfrekuensi tertinggi terhadap lalat yang bergerak menjauh sehingga pantulannya tidak hilang dalam wilayah tak terdengar dari rentang suara. Kelelawar akan dapat mendengar dan menentukan posisi dari berbagai benda yang ada di sekitarnya.

sistem sonar pada kelelawar

2)      Lumba-lumba

Lumba-lumba mempunyai sistem yang memungkinkan untuk berkomunikasi dan menerima rangsangan, yaitu sistem sonar. Sistem ini berguna untuk mengindera bendabenda di lautan, mencari makan, dan berkomunikasi. Lumba-lumba bernapas melalui lubang yang ada di atas kepalanya. Tepat di bawah lubang ini, terdapat kantung-kantung kecil berisi udara. Dengan mengalirkan udara melalui kantung-kantung ini, lumba-lumba menghasilkan bunyi dengan frekuensi tinggi. Kantung udara ini berperan sebagai cermin akustik yang memfokuskan bunyi yang dihasilkan gumpalan kecil jaringan lemak yang berada tepat di bawah lubang pernapasan. 

Kemudian, bunyi ini dipancarkan ke arah sekitarnya secara7terputus-putus. Gelombang bunyi lumba-lumba segera memantul kembali bila membentur suatu benda. Pantulan gelombang bunyi tersebut ditangkap di bagian rahang bawahnya yang disebut “jendela akustik”. Dari bagian tersebut, informasi bunyi diteruskan ke telinga bagian tengah, dan akhirnya ke otak untuk diterjemahkan. Pantulan bunyi dari sekelilingnya memberi informasi rinci tentang jarak benda-benda dari mereka, ukuran dan pergerakannya. Dengan cara tersebut, lumba-lumba mengetahui lokasi mangsanya. Lumba-lumba juga mampu saling berkirim pesan walaupun terpisahkan oleh jarak lebih dari 220 km. Lumbalumba berkomunikasi untuk menemukan pasangan dan saling mengingatkan akan bahaya.

sistem sonar pada lumba-lumba

Sumber :

http://siapbelajar.com/wp-content/uploads/2014/10/Pembelajaran_IPA_SMP_di_LPTK-C.pdf

Buku IPA Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

MACAM-MACAM BUNYI PANTUL

1)      Bunyi pantul yang memperkuat bunyi asli

Saat berbicara di dalam ruangan kecil, suara yang terdengar akan lebih keras dibandingkan dengan berbicara di ruang terbuka, misalnya di lapangan.  Hal ini disebabkan jarak sumber bunyi dan dinding pemantul berdekatan sehingga selang waktu antara bunyi asli dan bunyi pantul sangat kecil. Antar bunyi akan terdengar bersamaan dengan bunyi asli dan bunyi asli terdengar lebih keras tetapi tidak jelas.

2)      Gaung atau kerdam

Ketika sebagian bunyi pantul terdengar bersamaan dengan bunyi aslinya, sehingga bunyi asli menjadi tidak jelas, maka disitulah terjadi gaung.Bunyi seperti ini disebut gaung atau kerdam, misalnya saat ada ucapan Fisika.

Bunyi asli : Fi – si – ka

Bunyi pantul : ........Fi.... si..... ka

Bunyi yang terdengar jelas : Fi .....................ka

Gaung atau kerdam adalah bunyi pantul yang sebagian terdengar bersama-sama dengan bunyi asli sehingga bunyi asli terdengar tidak jelas. Untuk menghindari terjadinya gaung, pada dinding ruangan yang besar harus dilengkapi peredam suara.

Peredam suara terbuat dari bahan karet busa, karton tebal, karpet, dan bahan-bahan lain yang bersifat lunak. Biasanya bahan-bahan tersebut sering kita jumpai di gedung bioskop, studio TV atau radio, aula, dan studio rekaman.

3)      Gema

gema

Jika terdapat teriakan di lereng gunung atau lapangan terbuka, maka  akan terdengar bunyi pantul yang persis sama seperti bunyi asli dan akan terdengar setelah bunyi asli.

Hal ini terjadi karena bunyi yang datang ke dinding tebing dan bunyi yang dipantulkannya memerlukan waktu untuk merambat.

Gema adalah bunyi pantul yang terdengar sesudah bunyi asli. Hal ini terjadi jika jarak antara sumber bunyi dengan bidang pemantul sangat jauh. Gema dapat dimanfaatkan untuk memperkirakan berapa jarak dinding lereng sebuah bukit yang berada di depan kita.

Sumber :

https://pustakafisika.wordpress.com/2012/11/16/macam-macam-bunyi-pantul/

Buku IPA Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013

FREKUENSI BUNYI

Berdasarkan frekuensinya, bunyi dibagi menjadi 3 yaitu :

1.   Bunyi Infrasonik ( < 20 Hz )

Bunyi infrasonik memiliki frekuensi kurang dari 20 Hz. Bunyi infrasonik hanya mampu didengar oleh hewan-hewan tertentu seperti jangkrik dan anjing. Anjing adalah salah satu contoh hewan yang mampu menangkap bunyi infrasonik, audiosonik, dan ultrasonik (hingga 40.000 Hz). Anjing akan terbangun jika mendengar langkah kaki manusia walaupun sangat pelan. Hal ini menjadi alasan oleh sebagian orang untuk memanfaatkan anjing sebagai penjaga rumah.

2.      Bunyi Audiosonik ( 20 – 20.000 Hz )

Bunyi yang memiliki frekuensi 20 - 20.000 Hz disebut audiosonik. Manusia dan beberapa mamalia dapat mendengar bunyi hanya pada kisaran ini.

3.      Bunyi Ultrasonik ( > 20.000 Hz)

kelelawar dan lumba lumba

Ultrasonik adalah gelombang suara yang dapat di dengar oleh binatang, contohnya  adalah paus , lumba- lumba, dan kelelawar . Bunyi dengan frekuensi tinggi digunakan paus untuk berkomunikasi dengan jenisnya yang jaraknya sangat berjauhan. Kelelawar dapat mengeluarkan gelombang ultrasonik saat terbang. Kelelawar juga mampu memanfaatkan bunyi dengan baik. Pada malam hari, mata kelelawar mengalami disfungsi (pelemahan fungsi). Kelelawar menggunakan indera pendengarannya untuk "melihat". Kelelawar mengeluarkan bunyi ultrasonik sebanyak mungkin. Kemudian, kelelawar mendengarkan bunyi pantul tersebut untuk mengetahui letak suatu benda dengan tepat, sehingga kelelawar mampu terbang dalam keadaan gelap tanpa menabrak benda-benda disekitarnya. Mekanisme untuk memahami keadaan lingkungan dengan bantuan bunyi pantul ini sering disebut dengan sistem ekolokasi.

macam macam frekuensi bunyi

Sumber :

http://chintyamr.blogspot.com/2012/03/bunyi.html

http://zaenalofficial.blogspot.com/2012/10/macam-macam-frekuensi.html

Buku IPA Kelas 8 Semester 2 Kurikulum 2013