SIFAT-SIFAT CAHAYA. Mengalami refleksi (pemantulan), dispersi/refraksi (pembiasan), difraksi (pelenturan), interferensi (perpaduan), dan polarisasi

CAHAYA DAN CERMIN

SIFAT-SIFAT CAHAYA

Memiliki cepat rambat 3,0 x 10

⁸

m/s

Merupakan gelombang transversal dan elektromagnetik

Merambat dalam arah lurus

Mengalami refleksi (pemantulan), dispersi/refraksi (pembiasan), difraksi

(pelenturan), interferensi (perpaduan), dan

polarisasi

PEMANTULAN PADA CERMIN DATAR

Sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin datar:

 Sama besar dengan benda asli

Jarak benda sama dengan jarak bayangan

 Posisi bayangan tertukar secara horizontal

Maya/semu

Tegak/sejajar

Apabila terdapat dua cermin datar yang diapit membentuk sudut, akan terbentuk lebih dari satu bayangan.

Jumlah bayangan yang dapat terbentuk:

𝑛 = ³⁶⁰

𝛼 − 1 n=jumlah bayangan

𝛼 =sudur antara dua cermin datar

CONTOH SOAL

CONTOH SOAL

Dua buah cermin datar diapin membentuk sudut 90

^o

. Hitunglah jumlah bayangan yang terbentuk!

𝛼 = 90 n?

𝑛 =

³⁶⁰

𝛼

− 1 𝑛 =

³⁶⁰

90

− 1 𝑛 = 4 − 1 𝑛 = 3

Dua cermin datar disusun membentuk sudut sehingga terbentuk sejumlah bayangan

ditunjukkan pada gambar berikut. Tentukan jumlah bayangan yang terbentuk jika:

a. sudut cermin tersebut diperkecil 15

^o

b. sudut cermin diperbesar menjadi 3/2

kali

Dari gambar :

Bayangan (B’) atau n = 5 Cari 𝛼

5 =

³⁶⁰

𝛼

− 1 5 + 1 =

³⁶⁰

𝛼

6 =

³⁶⁰

𝛼

6𝛼 = 360 𝛼 =

³⁶⁰

6

𝛼 = 60°

b. Jika sudut cermin diperbesar menjadi

³

2

kali, berarti sudutnya dari 60 menjadi

𝛼 = 60𝑥 3

2 = 90 𝑛 =

³⁶⁰

𝛼

− 1 𝑛 =

³⁶⁰

90

− 1 𝑛 = 4 − 1

𝑛 = 3 bayangan a. Jika sudut cermin tersebut diperkecil 15

^o

,

karena diperkecil berarti dikurang, maka sudutnya menjadi 60-15=45

^o

𝑛 =

³⁶⁰

𝛼

− 1 𝑛 =

³⁶⁰

45

− 1 𝑛 = 8 − 1

𝑛 = 7 bayangan

PEMANTULAN PADA CERMIN CEKUNG

Cermin cekung adalah cermin yang permukaannya melengkung ke dalam dan mengumpulkan berkas sinar

(konvergen).

Ruang pada cermin cekung

Sifat bayangan cermin cekung

Ruang benda + ruang bayangan = 5

R= jari-jari kelengkungan cermin f= jarak fokus cermin

R=2f

Jadi misal fokus 5 cm, R=2.5=10 cm

contoh

Cermin cekung memiliki jarak fokus 10 cm.

Tentukan sifat bayangan jika benda diletakkan:

A. 8 cm depan cermin B. 10 cm depan cermin C. 14 cm depan cermin D. 20 cm depan cermin E. 29 cm depan cermin

Jika fokus 10 cm, maka R=2.10=20 cm

A. benda 8 cm depan cermin, berarti di ruang I, maka bayangan di ruang IV bersifat maya, tegak, diperbesar

B. benda 10 cm depan cermin, berarti di ruang f, maka tidak terbentuk bayangan

C. benda 14 cm depan cermin, berarti di ruang II, maka bayangan di ruang III bersifat nyata,

terbalik, diperbesar

D. benda 20 cm depan cermin, berarti di R, maka bayangan juga di R nyata, terbalik, samabesar

E. benda 29 cm depan cermin, berarti di ruang III, maka bayangan juga di ruang II bersifat nyata, terbalik, diperkecil

10 cm

20 cm LIHAT TABEL DI SLIDE SEBELUMNYA

SINAR ISTIMEWA PADA CERMIN CEKUNG

◦ Sinar yang datang sejajar sumbu

utama akan dipantulkan menuju titik fokus (f).

◦ Sinar yang datang melalui titik fokus (f) akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

◦ Sinar yang datang melalui pusat

kelengkungan (R) akan dipantulkan

kembali ke tempat awal

PEMANTULAN PADA CERMIN CEMBUNG

Cermin cembung adalah cermin yang permukaannya melengkung ke luar dan menyebarkan berkas sinar

(divergen).

Ruang pada cermin cembung

Sifat bayangan adalah maya/semu,

tegak/sejajar dan diperkecil

SINAR ISTIMEWA PADA CERMIN CEMBUNG

Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.

 Sinar yang datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu

utama.

Sinar yang datang menuju pusat

kelengkungan akan dipantulkan

kembali ke tempat awal.

PEMBIASAN CAHAYA OLEH LENSA CEMBUNG

lensa cembung/positif adalah lensa yang setidaknya memiliki satu sisi cembung dan dan bersifat

mengumpulkan berkas sinar (konvergen).

Ruangan pada lensa cembung:

Sifat bayangan lensa cembung

Ruang benda + ruang bayangan = 5

R= jari-jari kelengkungan cermin f= jarak fokus cermin

R=2f

Jadi misal fokus 5 cm, R=2.5=10 cm

SINAR ISTIMEWA PADA LENSA CEMBUNG

 Sinar yang datang sejajar sumbu utama dibiaskan ke f’.

Sinar datang melalui pusat optik tidak dibiaskan.

Sinar datang melalui f utama dibiaskan

sejajar sumbu utama.

PEMBIASAN CAHAYA OLEH LENSA CEKUNG

Lensa cekung/negatif adalah lensa yang setidaknya memiliki satu sisi cekung dan bersifat menyebarkan berkas sinar (divergen).

Ruangan pada lensa cengung/negatif:

Sifat bayangan adalah maya/semu,

tegak/sejajar dan diperkecil

SINAR ISTIMEWA PADA CELENSA CEKUNG

Sinar yang datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah dari f utama.

 Sinar datang melalui pusat optik tidak dibiaskan.

Sinar datang menuju f’ dibiaskan

sejajar sumbu utama.

RUMUS CERMIN DAN LENSA

1

𝑓

=

¹

𝑠

+

¹

𝑠′

𝑅 = 2. 𝑓 𝑓 =

^𝑅

2

𝑀 =

^𝑠′

𝑠

=

^ℎ′

ℎ

Kekuatan lensa (daya lensa) 𝑃 =

¹

𝑓

(jika f dalam meter) 𝑃 =

¹⁰⁰

𝑓

(jika f dalam centimeter)

NOTE!!!

f untuk cermin cembung dan lensa cekung bernilai negatif (-)

S’ untuk cermin cembung dan lensa cekung selalu bertanda negatif (-) karena bayangan bersifat maya

Keterangan rumus:

𝑓=jarak fokus (cm)

𝑠=jarak benda depan cermin/lensa (cm) 𝑠

^′

=jarak bayangan (cm)

ℎ=tinggi benda (cm) ℎ

^′

=tinggi bayangan (cm)

𝑅=panjang jari jari kelengkungan cermin (cm) 𝑀=perbesaran bayangan

𝑃=kekuatan lensa (dioptri)

CONTOH SOAL

Benda setinggi 6 cm berada di depan cermin cekung yang berjari-jari 30 cm. bila jarak benda ke cermin 20 cm, maka tentukanlah jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan.

Benda setinggi 10 cm, berada di depan cermin cembung yang memiliki jari-jari 80 cm. Bila jarak benda 60 cm, maka tentukan letak bayangan, perbesaran bayangan dan tinggi bayangan!

1

2

JAWABAN CONTOH SOAL

Alat Optik

 Lup: kacapembesar, terdiri dari satu lensa cembung, untuk mengamati benda-benda kecil agar terlihat lebih jelas.

Mikroskop: untuk mengamati benda-benda yang berukuran sangat kecil (renik).

Teropong/teleskop: ada dua. Teleskop bintang untuk mengamati benda-benda di angkasa dan teleskop bumi untuk mengamati benda-benda di permukaan bumi dari jarak jauh.

 Periskop: untuk mengamati benda-benda yang berada di permukaan laut (contohnya pada

kapal selam).

Cacat Mata

JIKA PADA MATA NORMAL,

BAYANGAN JATUH TEPAT DI

RETINA

Miopi (Rabun Jauh)

Tidak bisa melihat benda yang jauh dari mata dengan jelas Bayangan yang dibentuk jatuh di depan retina

Ditolong dengan lensa cekung (negatif)

Rumus kekuatan lensa untuk penderita miopi:

𝑃 = − 100 𝑃 _𝑅

P = kekuatan lensa (dioptri)

𝑃

_𝑅

= titik jauh mata (cm)

Hipermetropi (Rabun Dekat)

Tidak bisa melihat benda dekat dengan jelas

Bayangan yang dibentuk jatuh di belakang retina Ditolong dengan lensa cembung (positif)

Rumus kekuatan lensa untuk penderita hipermetropi:

𝑃 = 100

𝑆 _𝑛 − 100 𝑃 _𝑃

P = kekuatan lensa (dioptri) 𝑃

_𝑃

= titik dekat mata (cm)

Sn = jarak mata normal (cm), jika tidak

diketahui dalam soal Sn=25 cm

Presbiopi (Mata Tua)

Disebabkan karena melemahnya otot-otot mata sehingga daya akomodasi berkurang.

Daya akomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk menebalkan (mencembungkan, saat

melihat dekat) dan menipiskan (mencekungkan, saat melihat jauh)

Penderita presbiopi tidak dapat melihat dengan jelas benda dekat maupun benda jauh.

• Ditolong dengan menggunakan kacamata lensa ganda yang berisi lensa cekung dan lensa cembung

• Lensa cekung (Lensa negatif) digunakan untuk melihat jauh atau ketika berjalan

• Lensa Cembung (Lensa positif)

digunakan untuk melihat dekat

sepeti ketika membaca

Contoh Soal

1. Seorang penderita rabun jauh

memiliki titik jauh 50 cm. Jika ingin melihat benda jauh dengan normal, hitung kekuatan lensa yang

dibutuhkan!

2. Seorang penderita rabun dekat dengan titik dekat mata 100 cm ingin membaca pada jarak mata normal 25 cm. Hitunglah kekuatan lensa yang dibutuhkan!

1. Dik: 𝑃

_𝑅

=50 cm Dit: P?

𝑃 = − 100 𝑃

_𝑅

𝑃 = − 100

50

𝑃 = −2 dioptri

2. Dik: 𝑃

_𝑃

= 100 cm Sn = 25 cm Dit: P?

𝑃 = 100

𝑆

_𝑛

− 100 𝑃

_𝑃

𝑃 = 100

25 − 100 100 𝑃 = 4 − 1

𝑃 = 3 𝑑𝑖𝑜𝑝𝑡𝑟𝑖