Created By : Lailatul Khairiah 1305786 BAHAN AJAR FISIKA ALAT OPTIK (KAMERA) KELAS X MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 0
Bismillahirahmanirrahim, KATA PENGANTAR Puji syukur saya ucapkan kepada Allah SWT yang telah memberikan karunia-nya, sehingga bahan ajar ini dapat diselesaikan. Bahan ajar ini sebagai salah satu media pembelajaran untuk menambah wawasan. Bahan ajar ini berisi pembahasan alat optic salah satunya adalah kamera, dimana terdapat pengertian kamera, bagian dan fungsi kamera dan jalannya sinar pada kamera. Saya berharap dengan bahan ajar ini, dapat memberikan pengalaman yang baik untuk saya pribadi sebagai penyusun, serta ilmu yang bermanfaat bagi para pembaca. Jika ada tulisan yang salah saya mohon maaf. Terimakasih, Wassalam. Padang, April 2016 Lailatul Khairiah MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 1
DAFTAR ISI Kata Pengantar... 1 Daftar Isi... 2 Petunjuk Belajar... 3 Kompetensi Inti... 4 Kompetensi Dasar dan Indikaor... 4 Peta Konsep... 6 Alat Optik... 7 1. Pengertian Alat Optik... 8 2. Kamera... 9 a. Pengertian Kamera... 9 b. Prinsip Kerja Kamera... 9 c. Bagian-bagian Kamera... 10 d. Jalannya Sinar pada Kamera... 12 3. Evaluasi... 18 4. Kunci Soal... 19 MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 2
Bahan Ajar ALAT OPTIK (KAMERA) Identitas Mata Pelajaran Sekolah Kelas Semester Mata Pelajaran Topik : SMA N 2 MANDAU : X : II : FISIKA SMA/MA : Alat Optik A. Petunjuk Belajar Untuk Siswa a) Bacalah doa sebelum memulai pelajaran! b) Pahami tujuan pembelajaran yang akan dicapai dalam materi ini! c) Bacalah materi dengan seksama dan tambah dengan sumber lain yang relevan! d) Kerjakan soal-soal yang terdapat dalam bahan ajar ini! Untuk Guru a) Bimbinglah siswa dalam mempelajari modul ini b) Bimbinglah siswa dalam dan mengerjakan soal-soal pada modul ini MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 3
B. Kompetensi Inti KI 1 KI 2 : Menghargai dan menghayati ajaran agama yang dianutnya : Menghargai dan menghayati perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (toleransi, gotong royong), santun, percaya diri dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam dalam jangkauan pergaulan dan keberadaannya KI 3 : Memahami pengetahuan (faktual, konseptual, dan prosedural) berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya terkait fenomena dan kejadian tampak mata KI 4 : Mencoba, mengolah, dan menyaji dalam ranah konkret (menggunakan, mengurai, merangkai, memodifikasi, dan membuat) dan ranah abstrak (menulis, membaca, menghitung, menggambar, dan mengarang) sesuai dengan yang dipelajari di sekolah dan sumber lain yang sama dalam sudut pandang/teori. C. Kompetensi Dasar dan Indikator 1.1. Mengagumi keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang aspek fisik dan kimiawi, kehidupan dalam ekosistem, dan peranan manusia dalam lingkungan serta mewujudkannya dalam pengamalan ajaranagama yang dianutnya 1.1.1. Meyakini segala ciptaan Tuhan dan menjalankan semua ajarannya. 1.1.2. Menerapkan ajaran agama dalam kehidupan sehari-hari 1.1.3. Meningkatkan pengetahuan tentang agama yang telah dimiliki 2.1. Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun;hati- dalam aktivitas hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) sehari-hari 2.1.1. Mengikuti proses pembelajaran dengan baik. 2.1.2. Mengajukan pertanyaan-pertanyaan jika tidak mengerti. 2.1.3. Mempertahankan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; ujur; teliti; cermat; tekun;hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari-hari MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 4
2.2. Menghargai kerja individu dan kelompok dalam aktivitas sehari-hari sebagai wujud implementasi melaksanakan percobaan dan melaporkan hasil percobaan 2.2.1. Membantu sesama anggota kelompok dalam menyelesaikan pelaksanaan percobaan dan hasil percobaan. 2.2.2. Mengikuti jalannya diskusi ketika kelompok lain yang mempresentasikan hasil percobaannya. 2.3. Menunjukkan perilaku bijaksana dan bertanggungjawab dalam aktivitas sehari-hari 2.3.1. Melaporkan hasil percobaan dengan sebaik mungkin dan dapat dipertanggungjawabkan, 2.3.2. Memecahkan persoalan-persoalan yang ada dalam kelompok diskusi. 2.4. Menunjukkan penghargaan kepada orang lain dalam aktivitas sehari-hari 2.4.1. Memberi applause setelah kelompok lain selesai mempresentasikan hasil percobaannya. 3.2. Menganalisis cara kerja alat optik menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 3.2.1 Menjelaskan pengertian alat optic menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 3.2.2 Menyebutkan contoh-contoh alat optic menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 3.2.3 Menjelaskan bagian-bagian dari kamera dan fungsinya 3.2.4 Menjelaskan jalannya sinar pada kamera dengan menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 3.2.5 Menghitung perbesaran pada kamera. 4.2. Menyajikan ide/rancangann sebuah alat optik dengan menerapkan prinsipp pemantulan dan pembiasan pada cermin dan lensa 4.2.1. Mengeksperimen percobaan membuat kamera sederhana dengan barang-barang bekas. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 5
PETA KONSEP OPTIKA GEOMETRIS Pemantulan Cahaya Pembiasan Cahaya Cermin Lensa Alat Optik Kamera Jalannya Sinar Pada Kamera Setelah Shutter ditekan Sebelum shutter ditekan Bagian dan fungsi pada Kamera Susunan Lensa Cermin Sensor Shutter View Finder Pentaprisma MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 6
D. Materi Pembelajaran Pernahkah kamu menggunakan kamera? Pernahkah kamu bertanya, bagaimana kamera itu bekerja? Gambar 1. Penggunaan Kamera Kamera merupakan salah satu alat optic. Dewasa ini, seiring dengan pesatnya perkembangan teknologi, kualitas gambar yang dihasilkan kamera semakin baik. Hasil fotopun dapat diolah lagi. Hal ini tidak terlepas dari berkebangnya kamera digital yang hasilnya dapat dibaca dan diolah dengan bantuan computer. Bukan hanya kamera yang termasuk alat optic, tetapi masih terdapat banyak benda yang termasuk alat optic, seperti lup, mikroskop, dan teropong. Bahkan mata kita juga termasuk ke dalam alat optic ciptaan Tuhan yang tiada ternilai harganya. Kamu dapat menikmati keindahan dunia berkat mata. Oleh karena itu, bersyukurlah kepada Tuhan. Dalam modul ini akan dibahas alat optic salah satunya adalah kamera. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 7
1. Alat Optik Sebelum kita membahas mengenai kamera, kita harus mengetahui terlebih dahulu pengertian dari alat optic. Alat optik adalah Alat yang memanfaatkan sifat cahaya, hukum pemantulan, dan hukum pembiasan cahaya untuk membentuk bayangan suatu benda. Alat Optik merupakan alat yang berupa prisma, lensa dan cermin sebagai bagian utamanya. Alat optic terdiri dari optik alami dan buatan Alat Optik terbagi atas dua jenis yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. Alat Optik alami berupa mata, sedangkan alat Optik buatan berupa kaca mata, kamera, mikroskop, kaca pembesar atau lup, periskop, dan teropong. Gambar 2. Contoh Alat-alat Optik MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 8
2. Kamera a. Pengertian Kamera Kamera adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan bayangan fotografi pada film negatif. Pada dinding muka kamera terdapat lubang kecil yang berguna untuk memasukkan berkas-berkas cahaya dengan melewati lensa positif yang disebut lensa objektif. Melalui lensa objektif tersebut, terbentuk bayangan nyata, terbalik, dan Bayangan yang terbentuk pada kamera nyata, terbalik, dan diperkecil diperkecil pada film negatif. View Finder Susunan Lensa Cermin Gambar 3. Kamera b. Prinsip Kerja Kamera Prinsip kerja kamera secara umum sebagai berikut. Objek yang hendak difoto harus berada di depan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma menuju lensa mata. Lensa mata akan membentuk bayangan benda. Supaya bayangan benda tepat jatuh pada film dengan jelas maka letak lensa harus digeser-geser mendekati atau menjauhi film. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 9
c. Bagian-bagian Kamera Perhatikan gambar dibawah ini. Pentaprisma View Finder Susunan Lensa Cermin berputar Gambar 4. Bagian-bagian Kamera 1) Susunan Lensa Lensa merupakan bagian yang sangat penting pada kamera, berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk sehingga bayangan yang dibentuk nyata, terbalik, serta diperkecil. Lensa yang digunakan pada kamera adalah lensa cembung, sehingga ketika bayangan yangdihasilkan lebih besar dari jarak fokus maka bayang yang terbentuk adalah nyata dengan posisi terbalik. Gambar 5. Jalannya Sinar Pada Lensa MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 10
2) Cermin Cermin fungsinya untuk membuka dan menutup pada saat shutter release ditekan. Cahaya masuk melalui lensa dan dipantulkan dari mirror ini ke arah viewfinder. Mirror dapat digerakkan, dan langsung berputar-balik sebelum bidikan diambil. Gambar 6. Posisi Cermin Sebelum Shutter diterkan 3) Shutter Gambar 7. Posisi Cermin Setelah Shutter diterkan Gambar 8. Posisi Cermin Sebelum & Sesudah Shutter diterkan Shutter (aperture) memiliki fungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang mengenai film. Semakin besar selang waktu shutter terbuka maka semakin besar kelajuan shutte, sehingga semakin banyak cahaya yang mengenai film. Akan tetapi jika kelajuan shutter semakin besar dan cahaya yang masuk banyak akan mengakibatkan kekaburan pada Gambar 9. Shutter Terbuka Gambar 10. Shutter Tertutup film artinya untuk hasil foto yang bagus kelajuan shutter harus kecil dan jumlah cahaya yang masuk ke film juga minimal. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 11
4) Sensor Sensor merupakan rangkaian elektronik yang peka cahaya. Setiap piksel pada keping sensor akan merubah intensitas cahaya yang mengenainya menjadi tegangan listrik, dimana piksel yang mendapat cahaya terang akan menghasilkan sinyal listrik tinggi sedangkan piksel yang kurang mendapat cahaya akan mengeluarkan sinyal yang rendah. Tegangan dari sensor ini selanjutnya dirubah menjadi sinyal digital dan siap diproses di tingkat selanjutnya di dalam kamera hingga menghasilkan sebuah gambar. 5) Pentaprisma Pentamirror/pentaprism memiliki fungsi agar gambar tidak terbalik saat dipantulkan. Pentaprism, seluruhnya terbuat dari kaca padat (layaknya sebuah prisma segitiga) yang memiliki kualitas lebih tinggi dibandingkan pentamirror. Namun kekurangannya, kamera akan menjadi relatif lebih berat Gambar 11. Pentaprisma (perbedaannya kurang lebih 100 200 gram) dengan kamera yang menggunakan pentamirror. 6) View Finder Jendela bidik (en:viewfinder) adalah jendela kecil pada kamera untuk melihat object yang akan diambil oleh fotografer, object yang tampak pada viewfinder sesuai dengan kenyataan dan hasil yang ada di viewfinder Gambar 12. View Finder MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 12
pula yang akan tercetak di film. pada kamera fotografi profesional, di dalam viewfinder juga terdapat titik fokus dan pengukuran cahaya sehingga fotografer dapat melihat apakah gambar yang dihasilkan memiliki cahaya yang cukup dan ketajaman gambar yang pas. d. Jalannya Sinar Pada Kamera 1) Sebelum Shutter Ditekan Perhatikan gambar berikut ini. Gambar 13. Jalannya Sinar Sebelum Shutter Ditekan Objek yang hendak difoto harus berada di depan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma. Cahaya masuk ke lensa akan dibiaskan atau dibelokkan sesuai dengan lensa yang dilalui oleh cahaya tersebut. Kemudian cahaya akan dipantulkan oleh cermin menuju ke pentaprisma. Pada pentaprism, cahaya akan dipantulkan, sehingga bayangan MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 13
yang terbentuk pada mata tidak terbalik. Akhirnya objek yang berada di depan lensa akan terlihat oleh mata. 2) Setelah Shutter Ditekan Perhatikan gambar berikut ini. Gambar 14. Jalannya Sinar Setelah Shutter Ditekan Ketika shutter ditekan maka, objek yang hendak difoto harus berada di depan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma. Cahaya masuk ke lensa akan dibiaskan atau dibelokkan sesuai dengan lensa yang dilalui oleh cahaya tersebut. Kemudian cermin berputar dan cahaya akan diteruskan menuju shutter. Setelah itu, shuuter akan terbuka, cahaya menuju ke sensor. Pada sensor, bayangan benda akan terbentuk nyata, tegak dan terbalik. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 14
Di SMP, Anda telah mempelajari bahwa jika sebuah benda berada di depan sebuah lensa, bayangan akan dibentuk oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa. Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : dengan : S = jarak benda ke lensa (m), S' = jarak bayangan ke lensa (m), dan f = jarak fokus lensa (m). MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 15
INFO ILMUWAN Louis Daguerre, Sang Penemu Kamera Louis Daguerre dilahirkan tahun 1787 di kota Cormeilles di Perancis Utara. Dia menjadi tertarik dengan pengembangan suatu mekanisme untuk secara otomatis melukiskan kembali pemandangan yang ada di dunia tanpa menggunakan kwas atau cat. Tingkat pertama perancangan alat kamera yang bisa berfungsi tidak berhasil. Tingkat pertama perancangan alat kamera yang bisa berfungsi tidak berhasil. Pada metode Daguerre, gambar direkam di atas lembar yang berlapis "iodide perak". Waktu pengambilan yang dibutuhkan antara 15-20 menit sudah cukup memadai walau agak susah karena berat. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 16
LATIHAN Jarak focus lensa sebuah kamera adalah 50 mm. Kamera tersebut diatur untuk memfokuskan bayangan benda pada jauh tak terhingga. Berapa jauh lensa kamera harus digeser agar dapat memfokuskan bayangan benda yang terletak pada jarak 2,5 m? Jawab : Ketika digunakan untuk memfokuskan benda yang letaknya jauh di tak terhingga bayangan benda tersebut akan tepat berada di titik focus lensa. Dengan kata lain s = f = 50mm. ketika jarak benda ke lensa, s = 2.5 m=2.500 mm, bayangannya : 1 + 1 = 1 1 2500 1 = 1 50 + 1 = 1 50 1 2500 1 = 49 2500 h h = 2500 49 = 51,02 Dengan demikian, lensa harus digeser sejauh 51,02 mm 50 mm = 1,02 mm MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 17
Evaluasi 1. Jelaskan pengertian alat optik menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa? 2. Sebutkan contoh-contoh alat optic menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa? 3. Jelaskan bagian-bagian dari kamera dan fungsinya. 4. Jelaskan jalannya sinar sebelum shutter ditekan pada kamera dengan menggunakan sifat pencerminan dan pembiasan cahaya oleh cermin dan lensa 5. Dua lensa cembung, masing-masing mempunyai panjang fokus 40 mm dan 20 mm. Kedua lensa digunakan pada kamera analog untuk memotret suatu obyek berjarak 10 meter. Tentukan : Jarak antara film dan lensa berpanjang fokus 40 mm ketika kamera disetel untuk memotret obyek. Hitung juga perbesaran linear. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 18
Kunci Jawaban 1. Alat optik adalah Alat yang memanfaatkan sifat cahaya, hukum pemantulan, dan hukum pembiasan cahaya untuk membentuk bayangan suatu benda. Alat Optik merupakan alat yang berupa prisma, lensa dan cermin sebagai bagian utamanya. 2. Alat Optik terbagi atas dua jenis yaitu alat optik alami dan alat optik buatan. Alat Optik alami berupa mata, sedangkan alat Optik buatan berupa kaca mata, kamera, mikroskop, kaca pembesar atau lup, periskop, dan teropong. 3. Bagian bagian kamera dan fungsinya adalah : a. Lensa merupakan bagian yang sangat penting pada kamera, berfungsi untuk membiaskan cahaya yang masuk sehingga bayangan yang dibentuk nyata, terbalik, serta diperkecil. b. Cermin fungsinya untuk membuka dan menutup pada saat shutter release ditekan. c. Shutter (aperture) memiliki fungsi untuk mengatur jumlah cahaya yang mengenai film. Semakin besar selang waktu shutter terbuka maka semakin besar d. Sensor merupakan rangkaian elektronik yang peka cahaya. e. Pentamirror/pentaprism memiliki fungsi agar gambar tidak terbalik saat dipantulkan. f. Jendela bidik (en:viewfinder) adalah jendela kecil pada kamera untuk melihat object yang akan diambil oleh fotografer, 4. Sebelum Shutter Ditekan Objek yang hendak difoto harus berada di depan lensa. Ketika diafragma dibuka, cahaya yang melewati objek masuk melalui celah diafragma. Cahaya masuk ke lensa akan dibiaskan atau dibelokkan sesuai dengan lensa yang dilalui oleh cahaya tersebut. Kemudian cahaya akan dipantulkan oleh cermin menuju ke pentaprisma. Pada pentaprism, cahaya akan dipantulkan, sehingga bayangan yang terbentuk pada mata tidak terbalik. Akhirnya objek yang berada di depan lensa akan terlihat oleh mata. MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 19
5. Diketahui : Panjang fokus lensa cembung 1 (f 1 ) = 40 mm Panjang fokus lensa cembung 2 (f 2 ) = 20 mm Jarak obyek (s) = 10 m = 10.000 mm Jawab: Jarak antara film dan lensa berpanjang fokus 40 mm ketika kamera disetel untuk memotret obyek Jarak antara film dan lensa = jarak bayangan (s ), dihitung menggunakan rumus lensa cembung karena lensa kamera merupakan lensa cembung : Perbesaran linear (m) : 1 = 1 1 1 = 1 40 1 10.000 = 250 10.000 1 10.000 = 249 10.000 = = 40,2 = / = 40,2/10.000 = 0,004 MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 20
DAFTAR PUSTAKA Iswanto,Hadi.2008. Fotografi Digital; Membuat Foto Indah dng Kamera Saku. Jakarta: Medika Kita Indrajit,Dudi.2007.Mudah dan Aktif Belajar Fisika untuk Kelas X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Program Ilmu Pengetahuan Alam.Bandung:PT.Setia Purna Inves Kanginan,Marthen.2013.Fisika X Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah. Jakarta: Erlangga MODUL FISIKA TENTANG KAMERA 21