CERMIN CEKUNG, CERMIN CEMBUNG DAN CERMIN DATAR
A. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang
Dalam kehidupan sehari-hari manusia dapat melihat benda di
sekitarnya. Benda yang terlihat sebagian kecil benda yang dapat
memancarkan cahaya sendiri seperti matahari, lampu dan nyala lilin.
Optika adalah cabang Fisika yang menggambarkan perilaku dan sifat
cahaya serta interaksi cahaya dengan materi. Optika menerangkan suatu
hal yang diwarnai gejala optis. Cahaya dapat mengalami pemantulan,
pembiasan, difraksi, transmisi, absorpsi dan lain-lain. Gejala perubahan
arah rambat cahaya kearah sisi medium asalnya, setelah menumbuk antar
muka dua medium disebut pemantulan cahaya. Peristiwa pemantulan
cahaya ini dapat diamati dengan menggunakan cermin (Foed, 2014).
Cermin adalah benda yang permukaanya halus serta dapat
memantulkan cahaya. Ada 3 jenis cermin yang sering kita dengar adalah
cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung. Dalam kehidupan
sehari-hari ketiga jenis cermin ini sudah banyak diaplikasikan, serta
memiliki manfaat yang banyak. Akan tetapi persoalan-persoalan tentang
hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, jumlah bayangan dan sifat
bayangan yang dibentuk oleh ketiga jenis cermin tersebut, masih banyak
yang belum memahaminya.
Kami melakukan percobaan tentang cermin cekung, cermin
diatas. Praktikum ini kami lakukan dengan tujuan untuk memperoleh
hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan jarak fokus pada cermin
cekung dan cermin cembung serta untuk memperoleh hubungan besar
sudut dengan jumlah bayangan pada dua buah cermin.
2. Tujuan
Tujuan praktikum pada percobaan cermin cekung, cermin
cembung dan cermin datar adalah sebagai berikut:
a. Untuk memperoleh hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan
jarak fokus cermin cekung atau cermin cembung.
b. Untuk mendapatkan hubungan antara sudut yang dibentuk oleh dua
cermin datar dengan jumlah bayangan yang terbentuk.
B. KAJIAN TEORI
Cermin adalah suatu benda dengan permukaan licin, mengkilap dan
dapat memantulkan cahaya. Terdapat 3 jenis cermin yang biasa yang
digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu cermin datar, cermin cekung
dan cermin datar. Cermin datar menghasilkan bayangan dengan ukuran dan
bentuk yang sama dengan benda aslinya. Cermin cekung dan cermin
cembung merupakan jenis cermin yang memiliki permukaan berbentuk sferis.
Keduannya dapat menghasilkan bayangan dengan ukuran yang berbeda dari
benda aslinya. Proses pembentukan bayangan pada cermin menggikuti aturan
hukum pemantulan cahaya yang dirumuskan dengan :
Dimana
θ
i adalah sudut datang dan θradalah sudut pantul. Apabila sebuah benda (p) berada di depan sebuah cermin datar, maka akan
menghasilakan bayangan (p) yang tegak, sama besar dengan benda ( h=h' ), dan maya. Jarak bayangan yang dihasilakan (q) ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin (p). Selain itu bayangan juga mengalami pembalikan antara depan belakang dan kanan-kiri terhadap benda. Proses pembentukan bayangan pada cermin sferis (lengkung) menggunakan pendekatan paraksial yaitu dengan menggangap sinar-sinar yang digunakan adalah sinar paraksial. Sinar paraksial merupakan sinar yang dekat dengan sumbu utama cermin, sejajar sumbu utama dan berpotongan pada sumbu utama dengan sudut yang kecil. Berdasarkan pendekatan paraksial dan hukum pemantulan cahaya, maka diperoleh sinar-sinar istimewa yang dapat melukiskan pembentukan bayangan pada cermin sferis yaitu:
1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
2. Sinar yang datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
3. Sinar yang datang melalui titik pusat dipantulkan melalui titik itu lagi.
Proses pembentukan bayangan pada cermin cembung dapat dilihat pada
gambar 3.2 berikut ini:
Gambar 3.2 Proses Pembentukan Bayangan
Pada Cermin Cembung (Hidayat, 2015).
Cermin cembung bersifat menyebarkan sinar (divergen) dan titik
fokusnya berada dibelakang cermin. Sinar-sinar istimewa pada cermin
cembung yaitu sinar datang sejajar sumbu utama cermin dipantulkan
seakan-akan datang dari titik fokus, sinar datang menuju titik fokus dipantulkan
seakan-akan sejajar sumbu utama dan sinar datang melalui titik pusat
kelengkungan M dipantulkan kembali seakan-akan datang dari titik pusat
kelengkungan tersebut. Pada cermin cembung terdapat sinar-sianar istimewa
yaitu :
1. Sinar datang sejajar sumbu utama cermin dipantulkan seakan-akan datang
dari titik fokus F.
2. Sinar datang menuju titik fokus F dipantulkan sejajar dengan sumbu
utama.
3. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan M dipantulkan kembali
Gambar 3.3 Sinar Istimewa pada Cermin Cembung
Ketika sinar-sinar datang yang melalui titik fokus mengenai permukaan
cekung, maka sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
Akan tetapi, jika sinar datang dilewatkan melalui titik M (2F), sinar pantulnya
akan dipantulkan ke titik itu juga. Sehingga dapat disimpulkan bahwa pada
cermin cekung terdapat sinar-sinar istimewa seperti pada gambar berikut.
(a) (b) (c)
Gambar 3.4. (a) Sinar datang sejajar sumbu utama akan di pantulkan melalui titik focus, (b) Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama dan (c) Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan ke titik itu juga.
(Apriansari, 2007).
Ketika satu berkas cahaya tersebut sempit menimpa permukaan yang
berkas sinar datang dan garis normal terhadap permukaan dan sudut pantul
θr , sebagai sudut yang dibuat berkas sinar pantul dengan normal. Ketika
kita memandang tepat didepan cermin datar, berkas-berkas cahaya sebenarnya
tidak melewati lokasi bayangan yang dihasilkan. Hanya tampaknya
seakan-akan cahaya datang dari bayanagan karena otak kita menerjemahkan semua
cahaya yang memasuki mata, sebagai cahaya datang dengan lintasan lurus dari
depan. Bayangan muncul dibelakang cermin dengan jarak yang sama seperti
jarak benda didepannya (Giancoli, 2001).
C. METODE PRAKTIKUM 1. Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan pada percobaan cermin cekung,
cermin cembung dan cermin datar dapat dilihat pada Tabel 3.1 berikut.
Tabel 3.1 Alat dan Bahan Percobaan Cermin Cekung, Cermin Cembung dan Cermin Datar.
No. Alat dan bahan Fungsi
1 Rel presisi Tempat meletakkan cermin dan lilin
2 Lilin Sebagai benda yang diamati pemantulannya
3 Cermin cekung, cermin cembung dan cermin datar Memantulkan cahaya (diamati sifat pemantulan yang dihasilkan)
4 Layar Menangkap bayangan yang dihasilkan
5 Kertas gambar Folio Tempat menggambar sudut yang akan dibentuk oleh dua cermin datar
6 Mistar Mengukur jarak benda dan jarak bayangan 7 Pemegang slide diafragma Tempat meletakkan cermin
8 Korek gas Untuk menyalakan lilin
2. Prosedur Kerja
Prosedur kerja pada percobaan cermin cekung, cermin cembung dan
cermin datar adalah sebagai berikut:
a) Cermin cekung
1) Merangkai alat dan bahan seperti pada gambar 3.5 berikut.
Gambar 3.5 Rangkaian Alat dan Bahan pada Cermin Cekung
2) Meletakkan cermin cekung dalam pemegang slide diafragma.
3) Mengatur jarak lilin dan cermin sebesar 0,2 meter.
4) Mengamati bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung.
5) Mengukur jarak bayangan yang dibentuk dan mencatat hasilnya dalam
tabel data pengamatan.
6) Mengulangi langkah 3-5 untuk jarak 0,3 m,0,4 m dan 0,5 m.
b) Cermin cembung
1) Merangkai alat dan bahan seperti pada gambar 3.6 berikut.
2) Meletakkan cermin cembung dalam pemegang slide diafragma.
3) Mengamati jarak lilin dan cermin cembung sejauh 0,2 meter.
4) Mengamati bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung.
5) Mengukur jarak bayangan yang dibentuk dan mencatat hasilnya dalam
tabel data pengamatan.
6) Mengulangi langkah 3-5 untuk jarak 0,3 m,0,4 m dan 0,5 m.
c) Cermin Datar
1) Mengambar sudut pada kertas gambar Folio dengan besar sudut
300
,450,600,dan 900.
2) Menyusun cermin seperti gambar 3.7 berikut, pada sudut 300 dan
meletakkan lilin pada posisi bagian tengah didepan lilin.
Gambar 3.7 Rangkaian Alat Percobaan pada Cermin Datar.
3) Mengamati jumlah bayangan yang terbentuk.
D. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil Pengamatan
a. Data pengamatan
Data pengamatan pada percobaan cermin cekung, cermin cembung
dan cermin datar dapat dilihat pada Tabel 3.2, Tabel 3.3 dan Tabel 3.4
berikut ini:
1) Cermin cekung
Tabel 3.2 Data Pengamatan untuk Cermin Cekung
No. S(m) S' (m) Sifat bayangan
1 0,2 0,785 Nyata, terbalik, diperbesar 2 0,3 0,42 Nyata, terbalik, diperkecil 3 0,4 0,28 Nyata, terbalik, diperkecil 4 0,5 0,24 Nyata, terbalik, diperkecil
2) Cermin cembung
Tabel 3.3 Data Pengamatan untuk Cermin Cembung
No. S(m) S'(m) Sifat bayangan
1 0,2 0,1 Maya, tegak, diperkecil 2 0,3 0,14 Maya, tegak, diperkecil 3 0,4 0,15 Maya, tegak, diperkecil 4 0,5 0,155 Maya, tegak, diperkecil
3) Cermin datar
Tabel 3.4 Data Pengamatan Untuk Cermin Datar.
No. Besar sudut ( °) Jumlah bayangan
1 30 11
2 45 7
3 60 5
b. Analisis data
1) Menentukan jumlah bayangan pada cermin datar
Jumlah bayangan (n) =
pada Tabel 3.5 berikut ini.
Tabel 3.5 Analisis Data Jumlah Bayangan Cermin Datar
No. Besar sudut (º) Jumlah bayangan praktek
2) Menentukan jarak fokus tanpa ralat
Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat
Dengan cara yang sama untuk data yang lain dapat dilihat
pada Tabel 3.7 berikut.
3) Menentukan perbesaran
Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat
pada Tabel 3.8 berikut ini.
Tabel 3.8 Hasil Analisis Data Menentukan Perbesaran untuk
Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat
pada tabel 3.9 berikut ini.
4 0,5 0,155 0,31
4) Menentukan jarak fokus dengan ralat
a) Cermin cekung
pada Tabel 3.10 berikut ini.
Tabel 3.10 Hasil Analisis Data Menentukan Jarak Fokus dengan Ralat untuk Cermin Cekung.
No. (m)s (m)s’ (m)f (m)Δf (%) KSR fseb(m)
Dengan cara yang sama untuk data selanjutnya dapat dilihat
pada Tabel 3.11 berikut ini.
Tabel 3.11 Hasil Analisis Data Menentukan Jarak Fokus Dengar Ralat untuk Cermin Cembung
No. (m)s (m)s’ (m)f (m)Δf (%) KSR fseb(m)
2. Pembahasan
Cermin merupakan suatu zat bening yang mampu memantulkan
hampir semua sinar yang datang padanya. Cermin terdiri atas tiga jenis yaitu
cermin cekung, cermin cembung dan cermin datar. Cermin cekung adalah
cermin yang permukaanya cekung berupa irisan bola bagian dalamnya
memantulkan keseluruhan cahaya yang diterimanya. Cermin cekung disebut
juga cermin positif dan bersifat konvergen artinya bersifat mengumpulkan
sinar-sinar pantul. Cermin cembung adalah cermin yang bagian tengahnya
lebih tebal daripada bagian tepinya. Cermin cembung disebut juga cermin
negatif dan bersifat divergen artinya menyebarkan sinar-sinar pantul.
Cermin datar adalah cermin yang menghasilkan satu bayangan saja akan
tetapi jika dua buah cermin datar diletakan dengan sudut 90° akan terbentuk
bayangan sebanyak 3 buah.
Sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin cekung pada jarak 0,3
meter menghasilkan jarak bayangan 0,42 meter adalah nyata, terbalik dan
diperkecil. Perbesaran bayangan yang dihasilkan adalah 1,4 kali artinya
bayangan yang dibentuk lebih besar dari benda yang diamati dan seharusnya
sifat bayangan yang dihasilkan adalah nyata, terbalik dan diperbesar.
Perbesaran bayangan yang dihasilkan antara teori dan praktek berbeda
paling jelas dan masih ada lagi bayangan yang lebih jelas serta pada saat
melakukan paraktikum tidak mengukur tinggi lilin dan tinggi bayangan lilin
sehingga sulit dalam menentukan perbesaran bayangan yang dihasilkan.
Jarak fokus yang diperoleh untuk cermin cekung pada jarak benda 0,2
m, 0,3 m, 0,4 m dan 0,5 m adalah 0,1594 m, 0,175 m, 0,1647 m dan 0,1622
m. Sedangkan untuk jarak fokus pada cermin cembung masih dengan jarak
yang sama dengan cermin cekung, hasil yang diperoleh secara berturut-turut
adalah -0,2 m, -0,2625 m, -0,24 m dan -0,22463 m. Hasil yang diperoleh
tersebut berbeda dengan teori yang ada. Secara teori seharusnya berapapun
jarak benda yang digunakan seharusnya jarak fokus yang diperoleh sama.
Terjadinya perbedaan nilai jarak fokus baik pada cermin cekung maupun
pada cermin cembung karena bayangan yang dilihat bukanlah bayangan
yang paling fokus sehingga jarak fokus yang diperoleh berbeda-beda.
Cermin cekung banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari
diantaranya cermin cekung digunakan sebagai pemantul pada lampu mobil
atau berbagai lampu sorot yang lain, pemantul pada lampu senter, sebagai
antena parabola penerima sinyal audio. Aplikasi cermin cembung yaitu
dipakai sebagai kaca spion berbagai alat transportasi dan sebagai cermin
pencegah tabrakan yang sering dipasang di pertigaan atau di perampatan
jalan. Cermin datar digunakan sebagai kaca jendela rumah dan digunakan
E. PENUTUP 1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat saya ajukan pada percobaan cermin cekung,
cermin cembung dan cermin datar yaitu sebagai berikut :
a) Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan jarak fokus pada
cermin cekung dan cermin cembung yaitu semakin dekat jarak
bayangan kecermin maka jarak fokus tidak berubah.
b) Hubungan antara sudut yang dibentuk oleh dua cermin datar dengan
jumlah bayangan yang dibentuk yaitu semakin kecil sudut yang
dibentuk maka jumlah bayangan yang dihasilkan oleh dua cermin datar
akan semakin banyak jika lebih besar dari 1800 sama dengan 1
tergantung pengamatnya.
2. Saran
Saran yang dapat saya ajukan pada percobaan cermin cekung, cermin
cembung dan cermin datar yaitu sebagai berikut :
a) Untuk pengelola laboratorium agar memperhatikan kondisi alat-alat
yang akan digunakan pada saat praktikum.
b) Untuk asisten penjelasannya sudah bagus lebih ditingkatkan lagi.
c) Untuk praktikan agar kedepannya selalu kompak dan serius dalam
DAFTAR PUSTAKA
Feed. 2014. Pengertian Cermin Dan Jenis Cermin. Http://Pengertian Ahli. Com/2014/03/Pengertian-Cermin-Dan-Jenis-Cermin. Html Diakses 13 November 2016.
Giancolli.2001. Fisika Dasar Edisi 5 Jilid II. Erlangga. Jakarta.
Hidayat,Wahyu,dkk.2015.Media Pembelajaran Interaktif Pembentukan Bayangan Oleh Cermin Dengan Menggunakan Macro Visual Basic Pada Power Point. ISBN: 978-602-19655-8-0. SNIPS. Bandung.
