Sejarah dan Cara Membuat Kamera Obscura

 

Tugas

Carilah informasi sejarah dan cara membuat kamera Obscura secara sederhana. Gunakan bahan-bahan yang dapat diperoleh dengan mudah. Kamu juga dapat menggunakan berbagai media layar untuk mendapatkan pantulan gambar yang diinginkan. Misalkan tembok kamar kamu, atau layar dari kain. 

Tuliskan semua tahapan dalam membuat kamera obscura dengan hasil gambar pantulan yang baik pada selembar kertas! Tuliskan temuan yang kamu dapatkan atau kendala yang kamu hadapi saat membuatnya, dan solusi yang kamu berikan! Selamat mencoba dan berkreasi!

 

Informasi Sejarah dan Cara Membuat Kamera Obscura

I. Sejarah Kamera Obscura

Kamera obscura dari bahasa Latin, berarti "ruang gelap": kamera "kamar atau ruangan (berkubah)," dan obscura ("gelap"), juga merujuk pada gambar lubang jarum, adalah fenomena optik alami yang terjadi ketika suatu gambar yang ada di sisi lain dari layar atau dinding diproyeksikan melalui sebuah lubang kecil dari layar atau dinding itu, hasilnya menjadi suatu gambar yang terbalik (kiri ke kanan dan terbalik atas bawah) pada permukaan yang ada di seberang layar atau dinding itu. Keadaan di sekitar gambar yang diproyeksikan harus relatif gelap agar gambar terlihat dengan jelas, sehingga banyak eksperimen kamera obscura yang bersejarah dilakukan di kamar yang gelap.

Ilustrasi Prinsip Kerja Kamera Obscura

Kamera obscura terdiri dari kotak, tenda atau ruangan dengan lubang kecil di salah satu sisinya. Cahaya dari luar akan melewati lubang dan mengenai permukaan di dalamnya, di mana gambar dihasilkan secara terbalik atas-bawah (inverted) dan kiri-kanan (reversed), tetapi dengan warna dan perspektif seperti aslinya.

Untuk menghasilkan gambar proyeksi yang cukup jelas, bukaan biasanya lebih kecil dari 1/100 jarak ke layar. Semakin kecil lubang jarum yang dibuat memungkinkan gambar yang dihasilkan lebih tajam, namun kurang terang. Tetapi lubang jarum yang terlalu kecil, ketajamannya menjadi buruk, karena faktor difraksi. Ketajaman optimal dicapai dengan diameter bukaan kira-kira sama dengan rata-rata geometrik panjang gelombang cahaya dan jarak ke layar.

Dalam praktiknya, kamera obscura menggunakan lensa daripada lubang jarum karena memungkinkan bukaan yang lebih besar sehingga memberikan kecerahan yang dapat digunakan sambil mempertahankan fokus. Jika gambar tertangkap di layar tembus pandang, maka bisa dilihat dari belakang sehingga tidak lagi terbalik kiri-kanan tetapi tetap terbalik atas-bawah. Dengan menggunakan cermin, dimungkinkan untuk memproyeksi gambar yang nyata. Proyeksi juga dapat ditampilkan pada permukaan horizontal seperti meja. Versi atas tenda abad ke-18 menggunakan cermin di dalam semacam periskop di bagian atas tenda.

Kamera obscura tipe kotak biasanya menggunakan cermin miring yang memproyeksikan gambar tegak ke atas kertas yang diletakkan di atas kacanya. Meskipun gambar dilihat dari belakang, namun dibalikkan (kiri-kanan) oleh cermin.

 

II. Cara Membuat Kamera Obscura

A. Pengantar

Apakah kamu pernah mengambil gambar teman atau orang-orang terdekatmu dengan menggunakan kamera? Pernahkah kamu berpikir tentang bagaimana proses pembentukan bayangan pada kamera? Untuk memahaminya, lakukan kegiatan berikut!

B. Apa yang kamu perlukan?

1. kaleng bekas susu bubuk 1 buah

2. Kertas minyak putih atau kertas kalkir atau kertas polos yang tipis

3. Kertas karton hitam

4. Karet gelang

5. Paku kecil

6. Palu

7. Gunting

8. Lilin/lampu

 

C. Apa yang harus kamu lakukan?

1. Buat lubang kecil dengan paku di tengah-tengah dasar kaleng!

2. Tutup bagian kaleng yang terbuka dengan kertas minyak atau kertas kalkir! Kemudian, ikat dengan karet gelang hingga kuat!

3.  Tutup bagian ini dengan karton hitam sehingga kertas minyak berada di dalam gulungan kertas hitam dan terlindung dari cahaya!

4. Nyalakan lilin, kemudian letakkan di muka lubang pada kaleng!

5. Lihat kertas minyak melalui lubang kertas hitam. Apa yang kamu lihat?

6. Geser-geser kameramu sehingga bayangan lilin pada kertas minyak terlihat jelas!

7. Bagaimana sifat bayangan yang terbentuk?

8. Bandingkan dengan Gambar di bawah ini!

 

Referensi

Buku Guru dan Buku Siswa Ilmu Pengetahuan Alam, untuk SMP/MTs Kelas VIII Semester 2, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan, 2017.

Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VIII. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia, 2021. Penulis: Okky Fajar Tri Maryana, Dkk. ISBN: 978-602-244-383-4

Baca juga:

Bab 4 Getaran, Gelombang, dan Cahaya
01	Benda Bergetar
02	Ayo Ayunkan Bandul
03	Uji Getaran
04	Bagaimana Terbentuknya Gelombang?
05	Jenis Gelombang
06	Sinar Rontgen
07	Simulasi Percobaan Gelombang Tali
08	Ayo Tiup Pluitnya
09	Bunyi Bagi Mahkluk Hidup
10	Hewan Ecolocation
11	Uji Gelombang
12	Penerapan Getaran dan Gelombang dalam Teknologi
13	Cahaya dan Sifat-sifatnya
14	Ayo intip bintangnya
15	Ayo lakukan Sulap Mematahkan sendok
16	Cermin
17	Cermin Cekung dan Sifatnya
18	Cermin Cembung dan Sifatnya
19	Lensa dan Sifatnya
20	Indera Penglihatan
21	Gangguan Penglihatan
22	Alat-alat Optik
23	Teleskop Luar Angkasa James Webb
24	Uji Cahaya dan Alat Optik
25	Sejarah dan Cara Pembuatan Kamera Obscura

Uji Cahaya dan Alat Optik

Cahaya Bulan dan Bintang di Langit

Mari Uji Kemampuan Kalian

1. Apakah yang dimaksud dengan Cahaya

Jawab: Cahaya adalah salah satu gelombang elektromagnetik, dapat merambat pada ruang hampa udara dengan panjang gelombang sekitar 380 – 750 nanometer. Cahaya merambat dengan kecepatan 300.000.000 meter/detik

 

2. Dapatkah kamu menyebutkan sifat-sifat cahaya dan cara membuktikannya!

Jawab:

a. Cahaya merambat lurus,  membuktikannya dengan menyalakan lampu senter ditempat gelap, cahaya lampu senter tampak lurus

b. Cahaya dapat dipantulkan, membuktikannya dengan melihat bintang yang bersinar terang dari pantulan cermin

c. Cahaya dapat dibiaskan, membuktikannya dengan melihat dasar kolam yang berada di dalam air jernih terlihat lebih dangkal.

d. Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik, buktinya cahaya yang memancar dari matahari sampai ke bumi melalui ruang hampa.

 

3. Tuliskanlah Hukum pemantulan cahaya!

Jawab: Hukum pemantulan cahaya menyatakan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul.

4. Seberkas sinar datang pada permukaan cermin membentuk sudut 30° terhadap permukaan cermin. Tentukan besarnya sudut pantul.

Penyelesaian:

Diketahui : i = 90°–30° = 60°

Ditanyakan :  besarnya sudut pantul (r).

Jawab: Hukum Pemantulan menyatakan bahwa sudut datang = sudut pantul (i = r).

Jadi, besarnya sudut pantul r = 60°.

 

5. Sebutkan Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar!

Jawab:

a. Bayangannya maya

b. Bayangannya sama tegak dengan bendanya

c. Bayangannya sama besar dengan bendanya

d. Bayangannya sama tinggi dengan bendanya

 

6. Sebutkan 3 sinar istimewa cermin cekung!

Jawab: 

a. Sinar datang sejajar dengan 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 ke titik itu juga.

 

7. Sebuah benda diletakkan 10 cm di depan cermin cekung. Jika jarak fokus cermin tersebut 6 cm, tentukan jarak bayangan yang dibentuknya dan nyatakan sifat-sifatnya.

Penyelesaian:

Diketahui :

s =  10 cm (di antara F dan M) 

f =  6 cm

Ditanyakan : jarak bayangan (s)

Jawab:

Oleh karena jarak s' positif, bayangannya adalah nyata, diperbesar, dan terbalik.

 

8. Sebutkan sinar istimewa cermin cembung!

Jawab:

a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.

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

c. Sinar datang menuju titik M (2F) akan dipantulkan seolah-olah dari titik itu juga.

 

9. Jelaskanlah bagaimana proses melihat dan merekam gambar Galaksi Andromeda yang terdapat pada bagian depan bab ini!

Jawab: Foto diambil dengan menggunakan kamera beresolusi tinggi yang sebelumnya dibantu perbesarannya oleh teleskop ruang angkasa yang mengorbit di atas bumi bernama teleskop Hubble.

 

Referensi

Ilmu Pengetahuan Alam SMP Kelas VIII. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi Republik Indonesia, 2021. Penulis: Okky Fajar Tri Maryana, Dkk. ISBN: 978-602-244-383-4

Baca juga:

Bab 4 Getaran, Gelombang, dan Cahaya
01	Benda Bergetar
02	Ayo Ayunkan Bandul
03	Uji Getaran
04	Bagaimana Terbentuknya Gelombang?
05	Jenis Gelombang
06	Sinar Rontgen
07	Simulasi Percobaan Gelombang Tali
08	Ayo Tiup Pluitnya
09	Bunyi Bagi Mahkluk Hidup
10	Hewan Ecolocation
11	Uji Gelombang
12	Penerapan Getaran dan Gelombang dalam Teknologi
13	Cahaya dan Sifat-sifatnya
14	Ayo intip bintangnya
15	Ayo lakukan Sulap Mematahkan sendok
16	Cermin
17	Cermin Cekung dan Sifatnya
18	Cermin Cembung dan Sifatnya
19	Lensa dan Sifatnya
20	Indera Penglihatan
21	Gangguan Penglihatan
22	Alat-alat Optik
23	Teleskop Luar Angkasa James Webb
24	Uji Cahaya dan Alat Optik
25	Sejarah dan Cara Pembuatan Kamera Obscura

Teleskop Luar Angkasa James Webb

 

Teleskop James Webb

Teleskop luar angkasa James Webb (bahasa Inggris: James Webb Space Telescope, disingkat JWST), sebelumnya dikenal dengan Next Generation Space Telescope (NGST), merupakan observatorium angkasa yang dioptimalkan untuk pengamatan dalam spektrum inframerah guna melihat objek yang tua, jauh, atau terlalu redup untuk ditangkap Teleskop Hubble. Teleskop ini diharapkan dapat digunakan untuk berbagai macam observasi dalam bidang Astronomi dan Kosmologi, seperti observasi terbentuknya Bintang dan tersusunnya Galaksi, dan detail informasi atmosfir dari Planet luar surya. 

Pengembangan JWST dipimpin oleh Badan Penerbangan dan Antariksa (NASA) berkolaborasi dengan European Space Agency (ESA) dan Canadian Space Agency (CSA). JWST dinamai setelah James E. Webb, yang merupakan pimpinan NASA pada tahun 1961 sampai 1968 selama misi Mercury, Gemini, dan Program Apollo. 

JWST diluncurkan pada 25 Desember 2021 pukul 09:20 waktu setempat menggunakan roket Ariane 5 dari Kourou, Guyana Prancis, dan sampai pada orbit L₂ Bumi-Matahari pada Januari 2022.  Fitur teknis yang utama adalah cermin dingin yang sangat besar, dengan diameter 6.5 meter, dan empat instrumen khusus untuk pengamatan yang jauh dari Bumi, yang mengorbit pada titik L₂ Bumi-Matahari. Kombinasi fitur-fitur ini membuat JWST bisa menghasilkan resolusi yang belum pernah ada sebelumnya dan sensitivitas dari sinar tampak pada panjang gelombang-jauh sampai inframerah-tengah, membuatnya bisa digunakan untuk 2 tujuan utama — mempelajari kelahiran dan evolusi galaksi, dan pembentukan bintang dan planet. 

Mulai direncanakan sejak 1996, proyek ini merupakan kolaborasi internasional dari sekitar 17 negara dipimpin oleh NASA, dan dengan kontribusi signifikan dari European Space Agency dan Canadian Space Agency. Teleskop ini diberi nama dari James E. Webb, administrator kedua NASA, yang berperan penting dalam Program Apollo. Rencananya, teleskop ini akan diluncurkan dengan roket Ariane 5 pada 2021. 

JWST akan memakan waktu sekitar satu bulan untuk mencapai posisi 1,5 juta kilometer (930.000 mil) dari Bumi. Wilayah ini dikenal sebagai Lagrange point 2, atau L₂. Pada posisi ini, pengamatan teleskop tidak akan terhambat Bumi dan Bulan jika terjadi malfungsi (seperti yang terjadi dengan Hubble). 

Resolusi sudut dari JWST sangat tajam dan tepat. Teleskop ini dapat melihat pada resolusi 0,1 detik busur, yang berarti bahwa hal itu bisa melihat satu sen dari jarak 40 kilometer jauhnya atau menonton pertandingan sepak bola dari jarak 550 kilometer jauhnya. 

Cermin raksasa JWST terbuat dari 18 segmen heksagonal individu terdiri dari berilium ringan. Cermin ini hampir tiga kali ukuran cermin Hubble, sehingga daerah pengumpul cahayanya tujuh kali lebih besar dari Hubble. Namun kedua cermin ini memiliki berat hampir sama karena bahan yang lebih ringan digunakan pada cermin JWST ini. 

Sisi bagian bawah sunshield JWST akan selalu menghadap Matahari, sehingga suhunya mencapai 85 °C. Sementara sisi lain, yang merupakan tempat cermin dan instrumen ilmiah akan memiliki suhu sangat dingin, sekitar -233 °C. 

Teleskop Angkasa James Webb memiliki massa sekitar separuh dari massa Teleskop luar angkasa Hubble. Teleskop ini terdiri dari 18 cermin hexagonal yang menjadi cermin primer dengan berbahan emas berlapis berilium berdiameter 65 meter. Memiliki cermin berpelitur seluas 263 m², dengan bagian seluas 09 m² dikaburkan oleh kerangka penyangga sekunder, menjadikan total luas penampang pengumpul cahaya hanya sebesar 254 m² . Meskipun begitu, bagian tersebut enam kali lebih besar dari bagian pengumpul cahaya yang dimiliki Teleskop luar angkasa Hubble, dengan luas cermin 24 meter , dan penampang pengumpul cahaya seluas 40 m². Lapisan pelitur emas pada cermin ditujukan untuk mendapatkan refleksi maksimal dari gelombang inframerah sekaligus dilapisi lapisan kaca tipis untuk menambah daya tahan.

 

Referensi

Artikel Teleskop James Webb dari Wikipedia

Gambar Nebula Carina dari dari https://www.gatra.com

Gambar Teleskop James Webb dari fishki.net

Baca juga:

Bab 4 Getaran, Gelombang, dan Cahaya
01	Benda Bergetar
02	Ayo Ayunkan Bandul
03	Uji Getaran
04	Bagaimana Terbentuknya Gelombang?
05	Jenis Gelombang
06	Sinar Rontgen
07	Simulasi Percobaan Gelombang Tali
08	Ayo Tiup Pluitnya
09	Bunyi Bagi Mahkluk Hidup
10	Hewan Ecolocation
11	Uji Gelombang
12	Penerapan Getaran dan Gelombang dalam Teknologi
13	Cahaya dan Sifat-sifatnya
14	Ayo intip bintangnya
15	Ayo lakukan Sulap Mematahkan sendok
16	Cermin
17	Cermin Cekung dan Sifatnya
18	Cermin Cembung dan Sifatnya
19	Lensa dan Sifatnya
20	Indera Penglihatan
21	Gangguan Penglihatan
22	Alat-alat Optik
23	Teleskop Luar Angkasa James Webb
24	Uji Cahaya dan Alat Optik
25	Sejarah dan Cara Pembuatan Kamera Obscura