Materi ajar yang digunakan dalam penelitian adalah Pemantulan Cahaya 2.1.7.1 Sifat-sifat Cahaya
Cahaya memiliki sifat-sifat seperti berikut : (1) Cahaya merambat lurus
(2) Cahaya dapat dipantulkan (3) Cahaya dapat dibiaskan (4) Cahaya dapat diuraikan 2.1.7.2 Pemantulan Cahaya
Jika membuat sebuah garis lurus yang tegak lurus dengan cermin, maka akan didapatkan sebuah garis yang dinamakan garis normal. Ternyata, sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada bidang yang sama. Untuk percobaan dengan sudut-sudut yang lain pun, ternyata sifat-sifatnya pun sama.
Secara lengkap hukum pemantulan cahaya adalah sebagai berikut. (1) Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. (2) Sudut datang sama dengan sudut pantul.
Gambar 2.1 Pemantulan teratur
Meskipun hampir semua benda bersifat memantulkan cahaya, tetapi hanya beberapa saja yang dapat memantulkan cahaya secara sempurna. Permukaan benda yang memantulkan cahaya mempengaruhi karakteristik pemantulan. Pada Gambar 2.1 di atas terlihat cahaya yang mengenai permukaan bening dan rata akan dipantulkan secara teratur oleh permukaan tersebut. Pada pemantulan jenis ini mungkin kita dapat melihat bayangan benda pada pemantul. Contoh pemantulan jenis ini adalah pemantulan pada cermin. Pada permukaan yang tidak rata, cahaya akan dipantulkan secara tidak teratur.
Gambar 2.2 Pemantulan Baur
Pantulan jenis ini disebut dengan pemantulan baur. Sinar-sinar cahaya yang datang sejajar akan dipantulkan oleh permukaan menjadi tidak sejajar.
2.1.7.3 Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar
Pada cermin kita dapat melihat bayangan diri sendiri dan bayangan benda- benda lainnya. Pada permukaan benda yang rata seperti cermin datar, cahaya dipantulkan membentuk suatu pola yang teratur.
Gambar 2.3 Bayangan Pada Cermin Datar
Sinar datang yang mengenai cermin datar akan dipantulkan. Jika sinar datang tegak lurus terhadap cermin akan dipantulkan tegak lurus cermin. Pada gambar terlihat bahwa bayangan pada cermin datar merupakan perpanjangan sinar-sinar pantulnya. Ketika bercermin, kita dapat melihat bayangan kita seolah- olah ada di belakang cermin. Namun sebenarnya, bayangan kita tidak ada di belakang cermin. Bayangan yang seperti ini dinamakan bayangan maya.
Perhatikan ketika kita sedang bercermin. Ternyata bayangan yang dibentuk oleh cermin berlawanan sisi dengan keadaan sebenarnya. Misalnya, tangan kanan yang sedang memegang sisir menjadi tangan kiri pada bayangan dan sebaliknya.
Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sama besar, tegak, maya, bayangan cermin bertukar sisinya dan jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin.
2.1.7.4 Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung
Selain pada cermin datar, peristiwa pemantulan dapat terjadi pada cermin cekung dan juga berlaku hukum pemantulan. Cermin cekung adalah cermin yang bentuknya melengkung seperti bagian dalam bola yang dibelah.
Gambar 2.4 Bagian-bagian cermin cekung
Cermin cekung mempunyai bagian-bagian yang terlihat seperti pada gambar 2.4. Titik P adalah titik pusat kelengkungan cermin. Titik O adalah titik potong sumbu utama dengan cermin cekung. Titik F adalah titik fokus cermin yang berada di tengah-tengah antara titik P dan titik O.
Pada pemantulan cahaya oleh cermin cekung, jarak antara benda dan cermin memengaruhi bayangan yang dihasilkan. Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung merupakan perpotongan sinar pantul atau merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar pantul. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Dengan demikian, jika terdapat berkas-berkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cekung, maka berkas-berkas cahaya pantulnya akan melintasi satu titik yang sama.
Pada cermin cekung terdapat tiga sinar istimewa, yaitu sebagai berikut. (1) Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
Gambar 2.5 Pemantulan sinar datang sejajar dengan sumbu utama (2) Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
Gambar 2.6 Pemantulan sinar datang melalui titik fokus
(3) Sinar datang melalui pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan cermin.
Gambar 2.7 Pemantulan sinar datang melalui titik pusat kelengkungan Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa cermin cekung di atas, dapat dilukis pembentukan bayangan pada cermin cekung sebagai berikut:
(1) Jika benda diletakkan di luar pusat kelengkungan (P), pembentukan bayangannya seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8 di bawah ini. Dari gambar 2.8 terlihat bahwa jika benda (A) diletakkan di luar pusat kelengkungan cermin, bayangan (A’) yang dibentuk akan bersifat nyata, terbalik, diperkecil dan terletak di antara pusat kelengkungan cermin (P) dan titik fokus (F).
Gambar 2.8 Pembentukan bayangan jika benda diletakkan di ruang III (2) Jika benda (A) diletakkan di antara titik fokus (F) dan titik potong sumbu
utama dengan cermin cekung (O), pembentukan bayangannya (A’) ditunjukkan pada Gambar 2.9 di bawah ini. Dari gambar 2.9 terlihat bahwa jika benda diletakkan di antara titik fokus (F) dan titik potong sumbu utama dengan cermin cekung (O), bayangan (A’) yang terbentuk bersifat maya, tegak dan diperbesar. Letak bayangan di belakang cermin.
(3) Jika benda diletakkan di antara titik pusat kelengkungan cermin (P) dan titik fokus cermin (F). Pembentukan bayangannya ditunjukkan seperti pada Gambar 2.10 di bawah ini. Dari gambar 2.10 terlihat bahwa jika benda diletakkan di antara pusat kelengkungan (P) dan titik fokus (F), bayangan yang dibentuk akan bersifat nyata, terbalik, diperbesar dan terletak di depan titik pusat kelengkungan cermin.
Gambar 2.10 Pembentukan bayangan jika benda diletakkan di ruang II Pada cermin berlaku persamaan-persamaan yang menyatakan hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarak fokus:
dengan:
s = jarak benda (cm) s’= jarak bayangan (cm)
f = jarak fokus (cm)
dengan:
M = jumlah perbesaran bayangan
h' = tinggi bayangan (cm)
h = tinggi benda (cm)
s' = jarak bayangan (cm)
s = jarak benda (cm)
2.1.7.5 Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung
Cermin cembung mempunyai bagian-bagian yang terlihat seperti pada Gambar di bawah ini. P adalah titik pusat kelengkungan cermin. O adalah titik potong sumbu utama dengan cermin cembung. F adalah titik fokus cermin yang berada di tengah-tengah antara titik P dan titik O. R adalah jari-jari kelengkungan cermin, yaitu jarak dari titik P ke titik O dan f adalah jarak fokus cermin.
Gambar 2.11 Bagian-bagian cermin cembung
Cermin cembung memiliki sifat yang dapat menyebarkan cahaya (divergen). Dengan demikian, jika terdapat berkas-berkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cembung, maka berkas-berkas cahaya pantulnya akan disebarkan dari satu titik yang sama.
Jika bentuk cermin cekung merupakan bagian dalam dari sebuah bola, maka bentuk cermin cembung adalah bagian luar bola. Perhatikan skema bentuk
cermin cembung pada Gambar 2.11 di atas. Terlihat bahwa cermin cembung merupakan kebalikan cermin cekung.
Seperti halnya cermin cekung, sebelum menggambarkan pembentukan bayangan, perlu diketahui sinar-sinar istimewa yang dimiliki cermin cembung. Sinar-sinar istimewa itu yaitu sebagai berikut.
(1) Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
Gambar 2.12 Pemantulan sinar datang sejajar sumbu utama
(2) Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama
(3) Sinar datang yang menuju pusat kelengkungan cermin, akan dipantulkan seolah-olah berasal dari pusat kelengkungan yang sama.
Gambar 2.14 Pemantulan sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin Dengan bantuan ketiga sinar istimewa untuk cermin cembung di atas, dapat digambarkan pembentukan bayangan oleh cermin cembung. Untuk membentuk bayangan sebuah benda yang terletak di depan cermin cembung, kita cukup menggunakan 2 buah berkas sinar istimewa di atas. Bayangan benda pada cermin cembung selalu berada antara titik O dan F.
Gambar 2.15 Pembentukan bayangan pada cermin cembung menggunakan berkas sinar-sinar istimewa
Berdasarkan gambar 2.15 di atas maka dapat dilihat bahwa sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin cembung adalah maya, tegak, dan diperkecil.
Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’) dan jarak fokus (f) memiliki persamaan yang sama dengan cermin cekung. Perbedaannya pada cermin cembung nilai jarak fokus selalu negatif.
Sedangkan perbesasran cermin cembung dapat ditentukan dengan rumus:
dengan:
f = jarak fokus bernilai negatif (cm)
M = jumlah perbesaran bayangan
h' = tinggi bayangan (cm)
h = tinggi benda (cm)
s' = jarak bayangan (cm)
s = jarak benda (cm)
