Optik Geometri 1

8/18/2019 Optik Geometri 1

1/7

OPTIK GEOMETRI

1. Pemantulan Cahaya

Seseorang dapat melihat benda karena benda tersebut mengeluarkan atau

memantulkan cahaya ke mata kita. Karena ada cahaya dari benda ke mata kita, entah cahaya

itu memang berasal dari benda tersebut, entah karena benda itu memantulkan cahaya yang

datang kepadanya lalu mengenai mata kita. Jadi, gejala melihat erat kaitannya dengan

keberadaan cahaya atau sinar.

a. Pemantulan pada Cermin Datar

Cermin datar adalah cermin yang bentuk permukaannya datar. Di rumahmu pasti

memiliki cermin datar yang digunakan setiap hari untuk bercermin. Sekarang cobalah kamu

bercermin di depan cermin tersebut! Apa yang terjadi? erhatikan bayanganmu di cermin

tersebut! esarnya bayangan yang ada di cermin tidak berubah sama sekali masih sama

dengan besar kamu yang sesungguhnya, demikian juga jarakmu ke cermin juga sama dengan

jarak bayangan ke cermin. Sekarang ambilah kertas kemudian tulis namamu di atas kertas

tersebut kemudian hadapkan tulisan tersebut menghadap cermin. erhatikan tulisan yang ada

di kertas! Kamu akan mendapatkan kesan bah"a tulisan tersebut terbalik seolah#olah posisi

sebelah kanan menjadi kiri

$% Melukis Pembentukan Bayanan Pada Cermin Datar

Gambar 2.a. Melukis

pembentukan

bayangan sebuah

benda titik pada

cermin datar.

Gambar 2.b. Melukispembentukan bayangan

sebuah benda garis pada

cermin datar.


2/7

b. Pemantulan pada Cermin !"erik #$enkun%

Cermin s&erik adalah cermin lengkung seperti permukaan lengkung sebuah bola

dengan jari#jari kelengkungan '. Cemin ini dibedakan atas cermin cekung (konka&% dan

cermin cembung (kon)eks%. Setiap cermin s&erik baik itu cermin cekung ataupun cermin

cembung memiliki &okus & yang besarnya setengah jari#jari kelengkungan cermin tersebut.

*

' & =

dengan

& + jarak &okus

' + jari#jari kelengkungan cermin

agian#bagian cermin lengkung antara lain adalah sumbu utama (C#%, titik pusatkelengkungan cermin ( C %, titik pusat bidang cermin ( %, jari#jari kelengkungan cermin

( ' %, titik &okus - titik api ( % , jarak &okus (&% dan bidang &okus .

/ambar 0 agian#bagian pada cermin (a% cermin cekung, (b% cermin cembung

/aris pada cermin s&erik yang menghubungkan antara pusat kelengkungan C , titik &okus &

dan titik tengah cermin disebut sumbu utama.

ada cermin cekung semua cahaya yang datang sejajar sumbu utama akan di&okuskan

sesuai dengan si&atnya yaitu mengumpulkan cahaya. 1itik berkumpulnya sinar#sinar pantul

disebut titik &okus atau titik api yang terletak di sumbu utama. Cara melukis sinar#sinar

pantulnya tetap menggunakan hukum pemantulan cahaya.

Gambar 7. Penomoran

ruang pada cermin

cekung. Daerah di depancermin disebut daerah

nyata, dan daerah di

belakang cermin disebut

Gambar 8. Pemantulan

berkas cahaya sejajar

sumbu utama pada cermin

cekung


3/7

agaimana jika sinar#sinar yang datang ke cermin cekung tidak sejajar sumbu

utama? 1ernyata berkas#berkas sinar pantul akan berpotongan di satu titik yang tidak terletak

pada sumbu utama. leh cermin sinar#sinar tersebut akan dipantulkan tidak melalui &okus

melainkan mele"ati suatu titik tertentu pada bidang &okus utama seperti tampak pada gambar

2

1% Pembentukan bayanan &leh 'ermin 'ekun

3ntuk menggambarkan bagaimana terbentuknya bayangan pada cermin cekung

dapat menggunakan bantuan sinar#sinar istime"a, dengan demikian lukisan bayangan akan

dapat dilukis dengan mudah karena sinar#sinar tersebut mudah diingat ketentuannya tanpa

harus mengukur sudut datang dan sudut bias. Sinar#sinaar istime"a inipun tetap berdasarkan

hukum pemantulan cahaya. 3ntuk menggambarkan bagaimana terbentuknya bayangan pada

cermin s&erik kita dapat menggunakan bantuan sinar#sinar istime"a, dengan demikian lukisan

bayangan akan dapat kita lukis dengan mudah.

Sinar#sinar istime"a pada cermin cekung adalah sebagai berikut+

$. Sinar yang datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik &okus (%.

*. Sinar yang datang melalui titik &okus (% akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

4

Gambar 9. Pemantulan

berkas cahaya yang

datangnya tidak sejajar

sumbu utama pada

cermin cekung

Gambar 1(. Sinar yang sejajar

sumbu utama akan dipantulkan

cermin cekung melalui titik

&okus

Gambar 11. Sinar yang

melalui &okus akan

dipantulkan cermin cekung

sejajar sumbu utama


4/7

5. Sinar#sinar yang datang melalui pusat kelengkungan ( C % akan dipantulkan kembali

melalui titik pusat kelengkungan tersebut.

C&nt&h melukis bayanan pada 'ermin 'ekun

Benda berada di )auh tak terhina

Benda berada di titik pusat kelenkunan 'ermin #titikC%

Benda berada di ruan II

Benda berada di ruan III

Gambar 1*. Sinar yang

mele"ati titik pusatkelengkungan cermin akan

dipantulkan cermin cekung

mele"ati titik tersebut.

inar!sinar yang berasal dari

benda yang jauh tak terhingga

datang ke cermin berupa sinar!

sinar sejajar dan oleh cermin sinar!

sinar ini akan dikumpulkan di

"okus utama sehingga bayangan

benda yang terbentuk berupa titik

#enda $# berada di titik pusatkelengkungan cermin cekung akan

menghasilkan bayangan yang

tepat berada di titik pusat

kelengkungan cermin pula.

Dapatkah kamu menyebutkan

si"at!si"at bayangan yang

#enda $# berada di ruang &&

cermin cekung akan

menghasilkan bayangan di

ruang &&&. ebutkan si"at!si"at

#enda $# terletak di ruang &&&

cermin cekung akan

menghasilkan bayangan di

ruang &&. (obalah kamu

sebutkan si"at!si"at bayangan

yang terbentuk '


5/7

Benda berada di titik "&kus

Benda berada di ruan I

Dari contoh#contoh tersebut dapat disimpulkan bah"a antara ruang tempat benda

berada dan tempat bayangan berada bila dijumlah hasilnya adalah 6. Kecuali benda yang

berada di titik#titik khusus. Dengan demikian berlaku+

*% Pembentukan Bayanan Oleh Cermin Cembun

Sama halnya dengan cermin cekung, pada cermin cembung juga mempunyai tiga

macam sinar istime"a. Karena jarak &okus dan pusat kelengkungan cermin cembung berada

di belakang cermin maka ketiga sinar istime"a pada cermin cembung tersebut adalah +

$. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah#olah berasal dari

titik &okus (%.

*. Sinar yang datang menuju titik &okus (% akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

enda A tepat di titik &okus maka sinar#sinar

yang datang dari benda dipantulkan oleh cermin

cekung sejajar sumbu utama sehingga tidak

terbentuk bayangan, atau sering juga dikatakan

bah"a bayangan benda berada di jauh tak

terhingga.

#ila benda berada di ruang &,

bayangan yang terbentuk

merupakan perpotongan dari

perpanjangan sinar!sinar pantul,

sehingga bayangan berada di

+&m&r ruan benda , n&m&r ruan bayanan -

Gambar )*. inar yang datang

sejajar sumbu utama akan

dipantulkan seolah!olah dari titik

Gambar )+. inar yang datang

seolah!olah menuju "okus akan di

pantulkan sejajar sumbu utama


6/7

5. Sinar#sinar yang menuju titik pusat kelengkungan ( C % akan dipantulkan seolah#olah

berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

C&nt&h melukis bayanan pada 'ermin 'embun

Seperti halnya pada cermin cekung, melukis bayangan pada cermin cembung juga diperlukan

minimal dua sinar istime"a. Karena depan cermin adalah ruang 78 maka berapapun jarak

benda nyata dari cermin tetap berada di ruang 78 . Dengan demikian bayangan yang

terbentuk berada di ruang 7 cermin cembung dan bersi&at maya, diperkecil.

7tulah sebabnya bayangan yang terlihat di dalam kaca spion dari benda#benda nyata

di depan kaca spion tampak mengecil dan spion mampu mengamati ruang yang lebih luas.

Ketentuan !i"at/si"at Bayanan &leh Cermin $enkun

Selain dengan cara melukis secara cepat kamu dapat menentukan si&at#si&at

bayangan yang dibentuk oleh cermin#cermin s&erik dengan menggunakan ketentuan#

ketentuan berikut +

# Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan selalu sama dengan lima

# enda yang terletak di ruang 77 dan 777 selalu menghasilkan bayangan yang

terbalikterhadap bendanya. Sedangkan benda#benda yang berada di ruang 7 dan 78

akan selalu menghasilkan bayangan yang sama tegak dengan bendanya.

# Jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, bayangan selalu

lebih besar daripada bendanya (diperbesar%.

Gambar ). inar yang datang

menuju pusat kelengkungan akan

dipantulkan kembali melalui sinar

itu u a.

Gambar )-. Proses

pembentukan bayangan padacermin cembung. #ayangan

dari benda nyata selalu di

ruang & cermin, bersi"at maya,

diperkecil dan sama tegak


7/7

# Jika nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, bayangan selalu

lebih kecil daripada bendanya (diperkecil%.

Documents

Optik Geometri 1