Cahaya

aguspurnomosite.blogspot.com

Drs. Agus Purnomo

CAHAYA

CAHAYA

DAFTAR ISI

History

Pemantulan Cahaya

Pemantulan Cahaya Pada Cermin

Pembiasan Cahaya

Pembiasan Cahaya Pada Lensa

HISTORY

Pada tahun 1860-an ahli matematika yang juga ahli fisika dari Skotlandia, James Clerk Maxwell (1831-1879), mengemukakan teori yang menyatakan bahwa cahaya adalah perambatan gelombang yang dihasilkan oleh kombinasi medan listrik dan medan magnet. Gelombang yang dihasilkan oleh kombinasi medan listrik dan medan magnet disebut gelombang elektromagnetik.

CAHAYA

Dalam perambatannya, tanpa memerlukan medium perantara karena cahaya adalah gelombang elektromagnetik

Panjang gelombangnya 4000 Angstrom – 7600 Angstrom ( 1 A = 10-10 meter )

Frekuensi gelombangnya 3,9.10 14 Hz – 7,5.10 14 Hz

Cepat rambatnya dalam ruang hampa sebesar 3.108

m/s

Merambat lures pads medium yang sama

Dapat mengalami peristiwa pemantulan

Dapat mengalami peristiwa pembiasan

Dapat mengalami peristiwa penguraian, dan sebagainya

PEMANTULAN CAHAYA

PEMANTULAN CAHAYA

Ada 2 jenis pemantulan cahaya :

Pemantulan Baur / Diffus / Tak teratur

Permukaan dinding pemantul tidak rata atau kasar

Permukaan dinding pemantul tidak rata atau kasar

Memberi kesan teduh

Pemantulan Teratur

Arah sinar pantul teratur, menuju ke arah tertentu

Permukaan dinding pemantul rata atau halus

Memberi kesan menyilaukan.

PEMANTULAN CAHAYA

Keterangan :Garis Normal (N) adalah garis yang tegak lurus terhadap

bidang pantul.

Sudut datang (i) adalah sudut yang dibentuk oleh sinar

datang terhadap garis normal.

Sudut pantul (r) adalah sudut yang dibentuk oleh sinar

pantul terhadap garis normal.

Berlaku : i = r

i + r = 90

PEMANTULAN CAHAYA PADA CERMIN

ADA 3 MACAM CERMIN :1. CERMIN DATAR

2. CERMIN CEKUNG

3. CERMIN CEMBUNG

Mengapa cermin cekung R positip?

Mengapa cermin cembung R negatip?

CERMIN

Cermin datar adalah bidang datar licin yangdilapisi bahan mengkilap.

Secara umum sifat-sifat bayangan pada cermin datar sebagai berikut:

MayaTegakMenghadap terbalikJarak bayangan ke cermin sama dengan

jarak cenda ke cerminUkuran bayangan sama dengan ukuran

benda

CERMIN DATAR

CERMIN DATAR

CERMIN DATAR

Panjang minimal cermin datar agar dapat melihat seluruh tinggi benda adalah :

Dengan :

h = tinggi benda ( cm atau m )

L = panjang cermin datar ( cm atau m )

L = ½.h

CERMIN DATAR

Jika sebuah benda diletakkan didepan 2 cermin datar

yang membentuk sudut tertentu, ternyata jumlah

bayangan yang dihasilkan lebih dari satu dan jumlahnya

ditentukan oleh besar sudut apitnya, yang secara

geometris dapat ditentukan dari persamaan :

Berlaku :

n = jumlah bayangan yang

dihasilkan (buah)

α = sudut apit kedua cermin datar

( )

NB : jika nilai n tidak bulat, maka

harus dibulatkan ke atas!

CERMIN DATAR

Depan Belakang

CERMIN CEKUNG

CERMIN CEKUNG

Cermin cekung adalah cermin yang permukaan berbentuk lengkungan ke dalam.

Berdasarkan Gambar beberapa istilah yangterdapat pada cermin cekung.Titik M disebut titik pusat kelengkungan

cermin.Titik O disebut titik pusat bidang cermin.Garis yang melalui titi O dan titik M

disebut sumbu utama.Jarak OM disebut jari-jari kelengkungan

cermin.

CERMIN CEKUNGCermin Cekung adalah cermin yang permukaan

bidang pantulnya merupakan bidang lengkung fang

cekung.

Sifat-sifat Cermin Cekung :

Cermin cekung disebut juga dengan cermin Konkaf

(lengkung yang cekung),

Cermin cekung disebut juga dengan cermin

Konvergen (bersifat mengumpulkan berkas sinar),

Cermin cekung disebut juga dengan cermin Positif

(nilai f dan R selalu positif).

Sinar-sinar istimewa pads cermin cekung :

Berkas sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan melalui

titik fokus cermin.

Berkas sinar datang melalui titik fokus cermin, dipantulkan

sejajar sumbu utama cermin.

Berkas sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin,

dipantulkan melalui titik itu juga.

NB : Untuk membentuk bayangan benda melalui gambar

minimal diperlukan dua buah sinar istimewa.

CERMIN CEKUNG

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA

CERMIN CEKUNG


CERMIN CEKUNG


CERMIN CEKUNG

No Benda Bayangan

Sifat bayangan

1 I IV Maya, tegak, diperbesar

2 II III Nyata, terbalik, diperbesar

3 III II Nyata, terbalik, diperkecil

4 IV - -

5 F - -

6 M M Nyata, terbalik, sama besar


CERMIN CEKUNG•Hukum Penjumlahan RuangFungsi : Untuk menentukan sifat-sifat bayangan

yang dihasilkan cermin cekung tanpa melalui

perhitungan. Hanya dengan mengamati posisi

benda terhadap cermin cekung.

Berlaku :RBENDA + RBAYANGAN = 5

Ro + RI = 5

•RO = ruang letak benda

•RI = ruang letak bayangan benda

RUMUS2 PADA CERMIN CEKUNG

Keterangan : S = jarak benda ke cermin ( cm )

S' = jarak bayangan benda ke cermin ( cm )

f = jarak fokus cermin ( cm )

R = jari-jari kelengkungan cermin ( cm )

M = perbesaran bayangan yang terjadi (

kali )

h = tinggi benda ( cm )

h' = tinggi bayangan yang terjadi ( cm )

1. Semua jarak diukur dari permukaan pemantul /

pembias

2. Jarak benda (S) positip, jika pengukuran

benda berlawanan dengan sinar datang

3. Jarak bayangan (S’) positip, jika pengukuran

searah dengan sinar pantul /sinar bias

4. Jari-jari kelengkungan (R) positip, jika arah

pengukuran searah dengan sinar pantul/ sinar

bias

PERJANJIAN UMUM

Benda Nyata Benda Maya

1. di depan CERMIN

2. dapat ditangkap layar/

dipegang

3. Merupakan ppotongan

sinar datang

4. tandanya positip (+)

5. ?

1. di belakang CERMIN

2. tidak dapat ditangkap

layar

3. merupakan ppotongan

perpanjangan sinar

datang

4. tandanya negatip (-)

5. ?

PERJANJIAN UMUM CERMIN

Bayangan Nyata Bayangan Maya

1. di depan cermin

2. dapat ditangkap layar


sinar pantul

4. tandanya positip (+)

5. ?

1. di belakang cermin

2. tidak dapat ditangkap

layar


perpanjangan sinar

pantul

4. tandanya negatip (-)

5. ?

PERJANJIAN UMUM CERMIN

CERMIN CEMBUNG Cermin Cembung adalah cermin yang permukaan

bidang pantulnya merupakan bidang lengkung cembung.

Bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung selalu : Maya, Tegak, dan Diperkecil. Untuk itu cermin cembung banyak digunakan sebagai kaca spion pada mobil atau sepeda motor.

Sifat-sifat cermin cembung :

Cermin Cembung disebut juga dengan cermin konvek (lengkung yang cembung),

Cermin Cembung disebut juga dengan cermin Divergen (bersifat menyebarkan berkas sinar),

Cermin Cembung disebut juga dengan cermin negatif (nilai f dan R selau negatif).

PEMBENTUKKAN BAYANGAN PADA CERMIN CEMBUNG

PEMBIASAAN

CAHAYA

PEMBIASAN CAHAYA

n = merupakan indeks bias medium

C = cepat rambat cahaya (3 x 108 m/s)

V = cepat rambat cahaya dalam medium (m/s0

Hukum pembiasan cahaya

1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak

pada satu bidang

2. Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke

medium lebih rapat sinar akan dibiaskan mendekati

garis normal

Hubungan n, v, λ

Dalam pembiasan cahaya frekuensi tidak mengalami

perubahan

INDEKS BIAS

Nama zat Indeks bias

Udara (0°C, 1 atm) 1,000 39

Hidrogen (0°C, 1 atm) 1,000 13

Karbon dioksida (0°C, 1 atm) 1,000 45

Air 1,33

Es 1,31

Etanol 1,36

Benzena 1,50

Gliserin 1,48

Balsem Kanada 1,50

Karbon Sulfida 1,62

PEMANTULAN PEMBIASAN

1. Sudut datang sama

dengan sudut pantul

1. Sudut datang tidak sama

dengan sudut bias

2. Berkas-berkas

sinar datang dan sinar

pantul merambat

dalam medium yang

sama.

2. Berkas-berkas sinar datang

dan sinar bias merambat

dalam medium yang tidak

sama.

3. Berkas-berkas

sinar datang dan sinar

pantul merambat

dengan kecepatan yang

sama.

3. Berkas-berkas sinar datang

dan sinar pantul merambat

dengan kecepatan yang

tidak sama.

LENSA

PEMBIASAN PADA LENSA Lensa cembung

Lensa cekung

Lensa adalah kaca transparan yang memiliki

permukaan lengkung. Permukaan lengkung dapat

berupa:

Dua permukaan cembung

Dua permukaan cekung

Satu permukaan cembung dan cekung

Satu permukaan cembung dan satu permukaan datar

LENSA

Lensa cembung sering disebut lensakonveks atau lensa positif. Berikut adalahjenis jenis lensa cembung berdasarkanbentuk lengkung permukaannya.Lensa bikonveks adalah lensa yang memiliki

dua permukaan cembung.Lensa plan-konveks adalah lensa yang

memiliki satu permukaan cembung dan satu permukaaan datar.

Lensa konveks-konkaf adalah lensa yang memiliki satu permukaan cembung dan satu permukaan cekung.

LENSA CEMBUNG

Karena cahaya bisa berasal dari depan atau dari belakang lensa, untuk memudahkan dalam menentukan bayanganya, bagian lensa tempatdatangnya sinar kita tetapkan sebagai bagian depan dan bagian lensa tempat sinar dibiaskan kita tetapkan sebagai bagian belakang. Fokus di depan lensa disebut fokus depan (F1) dan fokusyang lain disebut fokus belakang (F₂).

LENSA CEMBUNG

LENSA CEMBUNG

Manfaat lensa cembung:

Sifat lensa cembung yang mengumpulkan

cahaya dan dapat memperbesar bayangan

banyak dimanfaatkan pada berbagai

peralatan seperti lup, mikroskop,

kacamata, kamera, dan teropong.

Berkas sinar sejajar sumbu utama

dibiaskan melalui titik fokus lensa.

Berkas sinar melalui titik fokus lensa,

dibiaskan sejajar sumbu utama.

Berkas sinar melalui titik pusat optik

lensa tidak dibiaskan.

SINAR SINAR ISTIMEWA PADA LENSA

CEMBUNG

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA

CEMBUNG

LENSA CEKUNG

Rumus-rumus yang berlaku pada

cermin cekung juga berlaku pada

lensa cembung, begitu juga

hukum penjumlahan ruang yang

menghasilkan sifat bayangan yang

sama. Pada lensa cembung f dan R

selalu bernilai positif.

CATATAN LENSA

Lensa Cekung adalah lensa yang permukaan

bidang biasnya merupakan bidang lengkung yang

cekung. Disebut juga dengan lensa konkaf

(lengkung yang cekung), lensa Divergen (bersifat

menyebarkan berkas sinar), atau lensa negatif

(nilai f dan R selau negatif).

Ada 3 macam lensa cekung :

Lenca cekung rangkap (Bikonkafs)

Lenca cekung datar (Plankonkaf)

Lenca cekung cembung (Konvek konkaf)


dibiaskan seolah-olah berasal dari

titik fokus.

Berkas sinar menuju titik fokus,





CEKUNG


dibiaskan seolah-olah berasal dari

titik fokus.

Berkas sinar menuju titik fokus,





CEKUNG

SOAL

L A T I H A N

1. Seberkas sinar datang membentuk sudut 30

terhadap garis normal bidang pantul. Hitunglah

besarnya :

a. Sudut pantul yang dihasilkan

b. Sudut antara sinar datang dengan sinar pantul

c. Sudut antara sinar pantul dengan bidang pantul

LATIHAN SOAL

2. Seberkas sinar datang pada bidang pantul dan membentuk

sudut 50 antara sinar datng dengan sinar pantul. Hitunglah

besarnya :

a. Sudut datang dan sudut pantulnya

b. Sudut antara sinar datang dengan bidang pantul

c. Sudut antara sinar pantul dengan bidang pantul yang melalui

garis normal

3. Seberkas sinar datang membentuk sudut 24,5 terhadap garis

normal bidang pantul. Hitunglah besarnya :

a. Sudut pantul yang dihasilkan

b. Sudut antara sinar datang dengan sinar pantul

c. Sudut antara sinar pantul dengan bidang pantul

LATIHAN SOAL

4. Sebuah benda diletakkan di depan dua cermin datar yang

saling membentuk sudut tertentu. Tentukan jumlah bayangan

yang dihasilkan, jika kedua cermin datar membentuk sudut :

a. 20° e. 72°

b. 40° f. 100°

c. 45° g. 120°

d. 60° h. 200°

5. Jumlah bayangan yang dihasilkan dari sebuah benda yang

berada di depan dua cermin datar yang dibentuk sudut, ternyata

5 buah. Tentukan besar sudut apit kedua cermin datar tersebut!

LATIHAN SOAL

6. Sebuah benda diletakkan didepan dua buah cermin datar yang membentuk sudut tertentu. Jika besar sudut apit kedua cermin datar diperkecil 10°, ternyata jumlah bayangan yang dihasilkan bertambah 3 buah. Tentukan besarnya sudut apit kedua cermin datar tersebut!

7. Sebuah benda diletakkan didepan dua buah cermin datar yang membentuk sudut tertentu. Jika besar sudut apit kedua cermin datar diperbesar 20°, ternyata jumlah bayangan yang dihasilkan berkurang 3 buah. Tentukan besarnya sudut apit kedua cermin datar tersebut!

8. Dua buah cermin datar membentuk sudut 120°. Jika seberkas sinar dijatuhkan pada cermin datar pertama dengan sudut datang 30°, tentukan besarnya sudut pantul yang dihasilkan oleh cermin datar kedua!

LATIHAN SOAL

9. Sebuah benda yang tinnginya 4 cm diletakkan pada jarak 40 cm di depan cermin sebuah cekung yang jari-jari kelengkungannya 100 cm. Tentukan :

a.Fokus cermin

b. Jarak bayangan terhadap cermin

c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan

e. Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan

10. Sebuah benda yang tinnginya 6 cm diletakkan pada jarak 50 cm di depan cermin sebuah cekung yang jari-jari kelengkungannya 80 cm. Tentukan :

a.Fokus cermin

b.Jarak bayangan terhadap cermin

c.Perbesarannya

d.Tinggi bayangan

e.Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan

LATIHAN SOAL

11. Sebuah benda diletakkan didepan cermin cekung yang radius kelengkungannya 40 cm. Dimanakah benda harus diletakkan agar mengalami perbesaran 2 kali dan bayangannya bersifat :

a.Nyata

b.Maya

12. Sebuah benda yang tinnginya 20 cm diletakkan pada jarak 100 cm di depan cermin sebuah cekung yang jari-jari kelengkungannya 60cm. Tentukan :

a.Fokus cermin

b.Jarak bayangan terhadap cermin

c.Perbesarannya

d.Tinggi bayangan

e.Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan

LATIHAN SOAL

13. Sebuah benda diletakkan didepan cermin cembung yang radius kelengkungannya 40 cm. Dimanakah benda harus diletakkan agar mengalami perbesaran 0,5 kali dari bendanya?

14. Sebuah benda diletakkan didepan cermin cembung, ternyata mengalami perbesaran ¼ kali dari bendanya. Tentukan besar fokus dam jari-jari kelengkungan cermin cembung tersebut!

15. Jika cepat rambat cahaya didalam suatu zat cair adalah 2,25.108 m/s, berapakah indeks bias zat cair tersebut?

16. Cepat rambat cahaya dalam suatu zat sebesar 2/5.108 m/s. Berapkah indeks bias zat tersebut?

LATIHAN SOAL

17. Bila indeks bias udara, air, kaca dan intan berturut-turut 1, 4/3,

1,5 dan 1,6. Tentukan indeks bisa relatif :

a.Kaca terhadap air

b.Air terhadap intan

c.Intan terhadap udara

d.Kaca terhadap intan

18. Seberkas cahaya merambat dari udara menuju kaca yang

indeks biasnya 1,5. Jika panjang gelombang cahaya di udara

6000 Angstrom, tentukan besar panjang gelombang cahaya

dalam kaca tersebut!

LATIHAN SOAL

19. Sebuah benda yang tinnginya 5 cm diletakkan pada jarak 30

cm di depan sebuah lensa cekung yang jari-jari

kelengkungannya 40 cm. Tentukan :

A. Fokus lensa

B. Jarak bayangan terhadap lensa

C. Perbesarannya

D. Tinggi bayangan

E. Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan

20. Sebuah lensa mempunyai jari-jari kelengkungan 40 cm.

tentukan besar kekuatan lensa tersebut, jika permukaan bidang

biasnya cembung dan cekung!

LATIHAN SOAL

OK KAWAN....

SELAMAT BELAJAR

YA ....aguspurnomosite.blogspot.com

Education

Cahaya