Pembahasan soal uji kompetensi cahaya dan alat optik kelas 8

Pembahasan Soal Uji Kompetensi Cahaya dan Alat Optik

Bismillahirrahmaanirrahiim

Kali ini soal uji kompetensi yang akan dibahas adalah tentang materi cahaya dan alat optik. Materi cahaya dan alat optik terdapat di buku Ilmu Pengetahuaj Alam (IPA) kelas 8 semester 2 tingkat SMP/MTs halaman 224-227 yang diterbitkan oleh kemdikbud RI edisi 2018. Soal yang akan dibahas adalah soal pilihan ganda berjumlah 10 butir dan essai berjumlah 7 butir. Tujuan dari pembahasan ini agar kamu dapat memahami konsep cahaya dan alat optik yang terkandung di dalam pertanyaan-pertanyaan uji kompetensi ini. Jadi, baca baik-baik pertanyaan dan pembahasannya.

A. Pembahasan soal pilihan ganda uji kompetensi cahaya dan alat optik

1. Fakta yang benar tentang hubungan antara cahaya dan kemampuan mata untuk melihat benda adalah....

• A. Mata dapat melihat benda karena benda memiliki kemampuan menyerap cahaya yang diterima
• B. Mata dapat melihat benda karena benda memantulkan cahaya yang diterimanya, sehingga cahaya masuk ke mata
• C. Mata dapat melihat benda karena cahaya yang mengenai benda dibiaskan
• Mata dapat melihat benda karena saraf-saraf mata memiliki kemampuan untuk melihat benda sehingga kemampuan mata untuk melihat tidak ada hubungannya dengan cahaya

Pembahasan :

Seseorang dapat melihat benda di sekitarnya karena adanya cahaya. Cahaya mengenai benda kemudian dipantulkan oleh benda tersebut. Cahaya yang dipantulkan diterima oleh mata lalu dibentuklah bayangan di retina mata sehimgga benda dapat dilihat. (B)

Baca juga : Lengkap : Kunci jawaban uji kompetensi getaran dan gelombang IPA SMP/MTs kelas 8 disertai pembahasannya

2. Berikut ini proses cahaya pada mata hingga terbentuk bayangan benda adalah....

• A. Pupil - kornea - lensa mata (cahaya membentuk bayangan) - bayangan ditangkap retina
• B. Pupil - iris - kornea - lensa mata (cahaya membentuk bayangan) - bayangan ditangkap retina
• C. Kornea - pupil - iris - lensa mata (cahaya membentuk bayangan) - bayangan ditangkap retina
• D. Kornea - pupil - lensa mata (cahaya membentuk bayangan) - bayangan ditangkap retina

Pembahasan :

Mata manusia berfungsi untuk melihat. Kemampuan melihat dikarenakan adanya cahaya yang melewati bagian-bagian mata. Bagian-bagian mata yang dilewati oleh cahaya yaitu kornea, pupil, lensa mata dan retina. Kornea akan menangkap cahaya dari luar lalu diteruskan ke pupil. Di pupil, jumlah cahaya diatur kemudian dilanjutkan ke lensa mata. Pada lensa mata, cahaya akan membentuk bayangan kemudian bayangan tersebut akan ditangkap oleh retina. Ketika bayangan jatuh tepat di retina, mata dapat melihat benda. Jadi proses cahaya pada mata hingga membentuk bayangan dimulai dari kornea-pupil-lensa mata-retina. (D)

3. Bagian mata yang mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata adalah...

• A. Iris
• B. Pupil
• C. Kornea
• D. Saraf mata

Pembahasan :

Iris merupakan bagian mata yang mengelilingi pupil mata dan memberikan warna pada mata. Pupil merupakan bagian mata yang berfungsi mengatur jumlah atau intensitas cahaya yang masuk ke dalam mata. Kornea adalah bagian luar mata yang dilapisi sklera yang membentuk putih mata. Saraf mata adalah sel pada mata yang mengatur gerakan mata. (B)

Baca juga : Memahami Definisi Cahaya dan Sifatnya - IPA MTs

4. Edo menderita miopi sehingga dia tidak dapat melihat benda yang berada pada jarak jauh dengan jelas. Jenis lensa untuk membantu penglihatan Edo adalah....

• A. Lensa tipis
• B. Lensa ganda
• C. Lensa cekung
• D. Lensa cembung

Pembahasan :

Miopi adalah kondisi mata yang tidak mampu melihat benda yang jauh dengan jelas. Miopi disebut juga rabun jauh atau mata minus. Pada penderita miopi, bayangan dari lensa mata jatuh di depan retina. Mata miopi diatasi dengan menggunakan kaca mata lensa cekung dimana cahaya yang melewati lensa cekung akan disebarkan agar bayangan jatuh tepat di retina. (C)

5. Pelangi merupakan salah satu peristiwa yang menunjukkan bahwa cahaya memiliki sifat...

• A. Cahaya tampak
• B. Cahaya merambat lurus
• C. Cahaya dipantulkan
• D. Cahaya dibiaskan

Pembahasan :

Pelangi terbentuk dari penguraian cahaya tampak matahari oleh butiran air di udara. Pelangi biasanya muncul setelah hujan atau di sekitar air terjun yang terkena sinar matahari. Ketika cahaya matahari mengenai butiran atau tetesan air, cahaya akan dibiaskan oleh butiran air. Pembiasan merupakan pembelokan cahaya matahari karena melewati dua medium yang berbeda kerapatannya. Cahaya yang dibiaskan di dalam butiran air, kemudian dipantulkan lalu dibiaskan keluar dari butiran air. Saat pembiasan keluar dari butiran air itulah, cahaya diuraikan menjadi beberapa warna cahaya (spektrum cahaya). warna cahaya matahari biasa disingkat mejikuhibiniu atau merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Jadi pelangi dihasilkan dari proses pembiasan yang menyebabkan cahaya terdispersi. (D)

6. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung apabila terletak pada jarak kurang dari titik fokus cermin adalah....

• A. Nyata, terbalik, diperkecil, dan terletak antara M dan F
• B. Nyata, terbalik, diperbesar, dan terletak di depan M
• C. Maya, tegak, dipeebesar dan terletak di belakang cermin
• D. Nyata, terbalik, sama besar dan terletak di titik M

Pembahasan :

Terdapat 5 area tempat benda diletakkan di depan cermin cekung. 5 area tersebut yaitu di depan titik fokus (f), tepat di titik fokus, antara titik fokus (f) dan pusat kelengkungan (M), tepat di pusat kelengkungan (M) serta di belakang pusat kelengkungan cermin.

Bila suatu benda diletakkan di 5 area tersebut, akan dihasilkan bayangan dengan sifat bayangan berbeda. Benda di depan titik fokus akan terbentuk bayangan dengan sifat maya, tegak, diperbesar dan terletak di belakang cermin. Benda di titik fokus cermin maka tidak terbentuk bayangan. Benda di antara titik fokus (f) dan pusat kelengkungan (M) akan terbentuk bayangan nyata, terbalik, diperbesar dan terletak di belakang titik M. Benda tepat di titik M, bayangannya nyata, terbalik, sama besar dan terletak di titik M. Benda terletak di belakang titik M, bayangannya bersifat nyata, terbalik, diperkecil dan terletak antara titik f dan M. (C)

7. Pasangan yang tepat antara lensa yang terdapat pada mikroskop dan bayangan yang dibentuk oleh lensa adalah...

• A. Lensa objketif = bayangan maya dan diperbesar; lensa okuler = bayangan maya dan diperbesar
• B. Lensa objektif = bayangan nyata dan diperbesar; lensa okuler = bayangan nyata dan diperbesar
• C. Lensa objektif = bayangan nyata dan diperkecil; lensa okuler = bayangan maya dan diperbesar
• D. Lensa objektif = bayangan nyata dan diperbesar; lensa okuler = bayangan maya dan diperbesar

Pembahasan :

Mikroskop merupakan alat untuk membantu manusia melihat benda-benda renik atau mikroorganisme. Agar dapat melihat bentuk benda dan organisme mikro, mikroskop dilengkapi denga dua lensa cembung yaitu lensa objektif dan okuler. Lensa objektif berada di dekat objek yang akan diamati dan menghasilkan bayangan nyata, terbalik serta diperbesar. Bayangan objek ini akan menjadi benda bagi lensa okuler. Lensa okuler berada di dekat mata orang yang menggunakan mikroskop dan menghasilkan bayangan maya, tegak dan diperbesar karena letak bendanya berada di titik fokus lensa okuler.(D)

8. Alat optik yang memiliki lensa cembung sehingga dapat membantu mendekatkan objek ke mata serta membantu untuk melihat benda yang kecil adalah....

• A. Lup
• B. Teleskop
• C. Teropong
• D. Mikroskop

Pembahasan

Lup disebut juga kaca pembesar. Kaca pembesae memungkinkan seseorang untuk menempatkan objek lebih dekat ke mata sehingga objek akan tampak lebih besar. Lensa yang digunakan pada lup adalah lensa cembung yang bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya).

Teleskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda jauh agar terlihat lebih dekat. Teleskop memiliki dua lensa cembung yaitu lensa objektif yang berukuran besar dan lensa okuler. Teleskop disebut juga dengan teropong. Mikroskop sudah dijelaskan pada pembahasan nomor 7. (A)

9. Sebuah benda yang tingginya 12 cm diletakkan 10 cm di depan cermin cembung yang jari-jari kelengkungannya 30 cm. Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin tersebut adalah....

• A. Maya, tegak dan diperkecil
• B. Maya, tegak dan diperbesar
• C. Nyata, terbalik dan diperkecil
• D. Nyata, tegak dan diperbesar

Pembahasan

Cermin ada tiga macam yaitu cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung. Cermin datar akan menghasilkan bayangan maya, tegak dan sama besar. Cermin cekung akan menghasilkan bayangan dengan sifat berbeda sesuai letak bendanya. Cermin cembung akan menghasilkan bayangan maya, tegak dan diperkecil. (A). Jadi kamu ga perlu menghitung lagi jika pertanyaannya mengenai sifat bayangan pada cermin cembung.

10. Seseorang ingin melihat suatu benda yang berada di depan mata pada jarak 25 cm. Jika jarak kornea mata ke retina adalah 2,5 cm, maka panjang fokus sistem lensa-kornea agar benda terlihta paling jelas oleh mata orang tersebut adalah....cm.

• A. 2,26
• B. 2,24
• C. 3,52
• D. 3,54

Pembahasan :

Rumus mencari titik fokus adalah 1/f = 1/s + 1/s'. s adalah jarak benda di depan mata dan s' adalah jarak bayangan (jarak kornea ke retina). Proses pengerjaannya sebagai berikut :

Diketahui :

• s = 25 cm
• s' = 2,5 cm

Ditanyakan :

• f = ....?

Jawab :

• 1/f = 1/s + 1/s'
• 1/f = 1/25 + 1/2,5
• 1/f = 11/25
• f = 25/11
• f = 2,27 cm

B. Pembahasan soal essai uji kompetensi cahaya dan alat optik

1. Mata yang normal memiliki kemampuan untuk melihat benda dengan jelas pada jarak yang dekat dan jauh. Mengapa mata kita memiliki kemampuan tersebut?

Pembahasan :

Di dalam mata manusia terdapat lensa mata. Lensa mata akan memanfaatkan cahaya yang masuk ke mata agar terbentuk bayangan lalu menempatkannya jatuh tepat di retina. Lensa mata dapat mencembung dan memipih sesuai dengan letak benda yang dilihat. Kemampuan mencembung dan memipih lensa mata disebut dengan daya akomodasi. Ketika melihat benda dekat, lensa mata akan mencembung dan daya akomodasi lensa mata maksimum. Jika melihat benda jauh, lensa mata akan memipih dan daya akomodasi lensa mata minimum.

2. Beni memiliki penglihatan normal, kemudian dia mencoba kacamata Udin yang berlensa negatif. Ternyata, penglihatan Beni menjadi kabur. Mengapa hal ini terjadi?

Pembahasan :

Karena efek dari lensa negatif yang bersifat menyebarkan cahaya sehingga bayangan yang terbentuk setelah menggunakan kaca mata berlensa negatif, akan jatuh di depan retina sehingga penglihatannya menjadi kabur. Lensa mata normal pada Beni sudah memiliki kemampuan automatis untuk menyesuaikan kondisi lensa agar bayangan jatuh tepat di retina. Sedangkan mata minus atau miopi yang diderita Udin, membuat lensa matanya kurang elastis sehingga sering dalam kondisi mencembung ketika jarak benda dijauhkan. Kondisi tersebut disebabkan oleh kebiasaannya yang membaca pada jarak terlalu dekat atau pencahayaan yang kurang sehingga membuatnya sering berakomodasi maksimum.

3. Lukislah bayangan yang dibentuk oleh cermin datar untuk benda-benda di bawah ini!

Posisi bayangan di cermin datar

Pembahasan :

Posisi bayangan pada cermin datar akan seperti gambar di atas. Seharusnya jaraknya sama. Silahkan kamu lukis sendiri pembentukan bayangannya. Dalam melukis bayangan, gunakan prinsip pemantulan cahaya dimana besar sudut datang dan pantul besarnya sama.

4. Lensa cembung sering disebut lensa pengumpul (konvergen), sedangkan lensa cekung sering disebut lensa penyebar (divergen), mengapa demikian? Agar mudah menjelaskan, gunakan gambar hasil pembiasan cahaya pada lensa tersebut.

Pembahasan :

Lensa cembung disebut lensa konvergen atau pengumpul cahaya karena setiap cahaya hasil setelah dibiaskan oleh lensa akan bertemu di satu titik, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

Pembiasan cahaya lensa cembung

Berdasarkan gambar dapat dilihat bahwa sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menuju titik fokus lensa. Sinar datang menuju titik utama lensa akan di teruskan. Sinar melalui titik fokus lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama. Semua sinar bias tersebut akan bertemu atau berkumpul.

5. Seseorang yang memiliki tinggi dari ujung kaki sampai ke matanya 150 cm berdiri di depan cermin datar yang tingginya 30 cm. Cermin itu ditegakkan vertikal di atas meja yang tingginya 80 cm dari lantai. Berapakah tinggi bayangan bagian badan orang itu yang dapat dilihat di cermin?

Pembahasan :

Setiap benda yang diletakkan di depan cermin datar, maka bayangan yang terbentuk akan memiliki tinggi yang sama dengan bendanya, jaraknya juga sama dengan bendanya, maya dan tegak. Jadi tinggi bayangan yang dapat dilihat adalah 30 cm 

6. Banyak peristiwa terjadinya orang tenggelam di kolam renang. Salah satu penyebabnya adalah kesalahan memperkirakan kedalaman kolam ketika dilihat dari atas permukaan air kolam. Peristiwa apa yang terjadi pada kasus tersebut? Jelaskan jawaban kamu.

Pembahasan :

Peristiwa yang terjadi adalah kolam terlihat dangkal. Hal tersebut dikarenakan oleh pembiasan cahaya. Ketika cahaya memasuki air kolam, cahaya akan dibiaskan oleh air mendekati garis normal. Hal ini yang membuat kedalaman kolam lebih dangkal dari yang sebenarnya. Cahaya tersebut lalu dipantulkan oleh dasar kolam dan dibiaskan kembali menuju mata orang yang melihat kolam menjauhi garis normal sehingga terlihat lebih dangkal lagi. 

7. Perhatikan gambar di bawah ini ! Jika seseorang ingin menombak ikan di dalam air, ke titik manakah posisi ujung tombak diarahkan agar ikan dapat tertangkap? Jelaskan jawaban kamu!

Menombak dalam air

Pembahasan :

Ketika hendak menombak ikan di dalam air, maka arahkan tombak ke arah yang mendekati garis normal, karena ketika cahaya masuk dari media yang kurang rapat (udara) ke media yang lebih rapat (air) maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Titik yang mendekati garis normal pada gambar tersebut adalah titik C.

Demikian pembahasan soal uji kompetensi cahaya dan alat optik. Ingat pahami konsep IPA nya, bukan sekedar jawabannya karena pemahaman konsep IPA akan bermanfaat di kemudian hari. Silahkan bagikan pembahasan soal ini kepada temanmu agar mereka juga memahami konsep IPA cahaya dan alat optik melalui soal-soal yang dibahas. Baca juga pembahasan soal lainnya dan latihan soal di www.ipamts.com.

Bagikan artikel :