Menuju tanggal 9 Maret 2016, Indonesia akan menyambut gerhana matahari total dan gerhana matahari sebagian di beberapa tempat di Indonesia. Sudah dijelaskan pada artikel majalah 1000guru Edisi Januari 2016 bahwa proses gerhana matahari terjadi melalui dua tahapan. Pada tahapan awal akan berlangsung gerhana sebagian kemudian disusul tahapan kedua yaitu fase totalitas atau gerhana matahari total.
Untuk melihat matahari dalam proses observasi gerhana matahari, diperlukan alat yang aman dan juga persiapan yang matang. Sangat berbahaya jika gerhana matahari sebagian maupun gerhana matahari total dilihat hanya menggunakan mata telanjang saja. Tingginya intensitas cahaya matahari berbahaya bagi mata, yang dapat mengakibatkan kebutaan. Ada anggapan untuk menggunakan kacamata hitam atau lembar film untuk dipakai dalam melihat matahari, tetapi hal ini tidaklah benar. Meski hanya 1% permukaan matahari yang masih bersinar, intensitasnya sepuluh ribu kali lebih terang dari bulan purnama.
Terdapat beberapa prosedur dan metode yang dapat digunakan utuk melakukan pengamatan dengan aman, di antaranya adalah dengan proyeksi lubang jarum. Alat yang dibuat dengan prinsip proyeksi lubang jarum misalnya proyektor lubang jarum sederhana, metode saringan, proyektor lubang jarum kotak sepatu, proyeksi di bawah pepohonan, kacamata matahari, dan teleskop atau binokuler.
Proyektor Pinhole atau Lubang Jarum Sederhana
Proyektor lubang jarum bukanlah teknologi yang baru ditemukan. Ibnu Al-Haitsam yang hidup pada tahun 965 – 1040 menemukan konsep dasar kamera yang sama dengan prinsip proyektor lubang jarum. Citra yang terbentuk pada layar adalah kebalikan dari benda sebenarnya.
Proyektor lubang jarum dapat dibuat secara sederhana dengan menggunakan bahan baku kardus. Peralatan yang diperlukan untuk membuat proyektor lubang jarum sederhana ini antara lain adalah kardus, aluminium foil, kertas gambar putih, cutter, penggaris, alat tulis, jarum, jangka, double tape ukuran sedang, isolasi bening, dan lakban.
Alat pengamat gerhana matahari dengan prinsip proyeksi lubang jarum ini sangat mudah dibuat dan hasilnya pun sederhana dan sangat praktis. Langkah-langkah membuatnya sebagai berikut’
- Siapkan karton dan potong tersebut seukuran kertas A4.
- Buat lubang persegi di bagian tengah karton.
- Tempelkan aluminium foil pada lubang persegi dengan perekat isolasi atau double tape.
- Buat lubang kecil dengan menggunakan jarum pada bagian tengah alumunium foil.
- Buat layar menggunakan kertas putih atau kertas gambar putih yang ditempel pada karton tebal agar layar tidak melengkung saat digunakan.
- Proyektor lubang jarum sederhana siap digunakan.
Metode Saringan
Metode saringan merupakan metode yang praktis, sederhana dan mudah. Lubang pada saringan akan berfungsi layaknya lubang jarum. Saringan diletakkan saat kita berdiri membelakangi matahari dan cahaya matahari akan terproyeksi di atas tanah.
Proyektor Lubang Jarum Kotak Sepatu
Proyektor jenis ini dapat dibuat tanpa menggunakan lensa, sederhana, dan praktis. Alat yang dibutuhkan adalah kotak sepatu bekas, kertas aluminium 5 cm x 5 cm, kertas putih ukuran 5 cm x 5 cm, cutter, jarum dan selotip. Cara pembuatan proyektor ini tidak jauh berbeda dengan pembuatan proyektor lubang jarum dengan bahan baku kardus. Langkah-langkahnya adalah:
- Buat lubang pada salah satu sisi kotak berukuran 4 cm x 4 cm dan pastikan bahwa kertas aluminium dapat menutupi lubang tersebut.
- Tempelkan kertas aluminium pada lubang dengan selotip.
- Tempelkan kertas putih pada sisi dalam kotak yang berseberangan dengan lubang yang telah dibuat. Kertas putih akan bekerja sebagai layar proyeksi tempat bayangan jatuh.
- Buat lubang berukuran 4 cm x 4 cm pada sisi kotak untuk jendela pengamatan.
- Buat lubang pada tempat cahaya masuk pada lapisan aluminium dengan menggunakan jarum dengan posisi lubang berada di tengah-tengah dan lubang tidak terlalu besar.
- Tutup kotak dan merekatkan dengan karet gelang atau selotip.
Proyektor lubang jarum kotak sepatu digunakan dengan cara mengarahkan kotak dengan posisi lubang jarum ke arah sumber cahaya secara sejajar. Cahaya matahari akan masuk dan membentuk bayangan pada kertas putih. Bayangan tersebut dapat dilihat melalui lubang pengamat.
Meskipun sederhana, proyektor lubang jarum ini dapat menginspirasi sejumlah penelitian. Misalnya, kertas putih sebagai layar dibuat skala vertikal dan horisontal sehingga citra matahari yang jatuh pada layar dapat dihitung diamaternya. Dengan menggunakan persamaan luas lingkaran, maka luas lingkaran citra matahari dapat dihitung. Diameter dapat berubah ukurannya sesuai dengan panjang kotak yang tidak lain adalah jarak dari lubang jarum ke layar.
Ukuran lubang jarum pun dapat divariasikan sehingga dapaat dilihat pengaruhnya pada citra matahari yang tampak pada layar putih. Perubahan ketajaman tepi citra matahari bisa diamati pada saat dilakukan variasi ukuran lubang jarum. Selain itu, bentuk lubang jarum bisa jadi diubah tidak lagi berbentuk lingkaran, misalnya segitiga. Menarik untuk dijadikan penelitian sederhana untuk siswa sekolah tentang citra matahari yang terbentuk oleh lubang yang tidak berbentuk lingkaran.
Proyeksi di bawah Pepohonan
Sela-sela dedaunan pada pohon berukuran sangat kecil seukuran lubang jarum sehingga sinar matahari dapat menembus sela-sela dedaunan dan diproyeksikan pada tanah di bawahnya. Citra matahari yang tampak pada tanah sebagai layar sama dengan citra matahari pada proyektor lubang jarum. Tinggi pohon bervariasi, begitu pula ukuran citra matahari di tanah.
Kacamata Matahari
Kacamata matahari dibuat dengan menggunakan filter khusus sehingga berbeda dengan kacamata hitam biasa. Cara menggunakan kacamata matahari yaitu seperti menggunakan kacamata biasa dengan mengarahkannya ke matahari. Kacamata ini digunakan setidaknya tidak lebih dari 3 menit berturut-turut.
Teleskop dan Binokuler
Teleskop dan binokuler dapat digunakan mengamati matahari dengan menggunakan teknik proyeksi atau langsung. Teknik proyeksi tidak disarankan dalam waktu yang lama karena lensa obyektif dapat menjadi panas. Bila digunakan untuk mengamati langsung HARUS dilengkapi dengan filter matahari khusus yang diletakkan di bagian depan teleskop atau binokuler.
Bahan bacaan:
- Andry Prasetyo, Melukis dengan Cahaya Melalui Kamera Jarum, Ornamen Jurnal Seni Rupa STSI Surakarta, vol. 2, 2005, pp. 47-57.
- Universe Awareness, Gerhana Matahari Total dan Bagaimana Mengamatinya dengan Aman, Laboratorium Boscha, 2016.
- https://nationalgeographic.co.id
- http://www.light2015.org/Home/ScienceStories/1000-Years-of-Arabic-Optics.html.
- http://www.timeanddate.com/eclipse/make-pinhole-projector.html
Penulis:
- Wahyu Purwaningsih, Mahasiswi Program Studi Pendidikan Fisika, Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta. Kontak: wahyupur11(at)com
- Yudhiakto Pramudya, Kepala Pusat Studi Astronomi dan Dosen di Program Studi Pendidikan Fisika Universitas Ahmad Dahlan, Yogyakarta. Kontak: yudhiakto.pramudya(at)pfis.uad.ac.id
