Upload
al-reqia-sains
View
1.131
Download
6
Embed Size (px)
Citation preview
CAHAYA
Cahaya adalah gelombang yang memindahkan tenaga tanpa perambatan massa.
Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang terdiri dari beberapa macam warna.
Di dalam ruang hampa warna –warna mempunyai kecepatan perambatan yang sama, tetapi frekuensi dan panjang gelombang masing-masing warna berbeda-beda.
Persamaannya memenuhi :
c = . = 3x108 m/s
• Sifat Gelombang Cahaya yang akan kita pelajari adalah
1. Pemantulan cahaya
2. Pembiasan cahaya
3. Jalannya cahaya pada alat – alat optik.
Macam-macam berkas cahaya:
1. Berkas mengumpul (Konvergen)
2. Berkas Menyebar ( divergen)
3. Berkas Sejajar.
Pemantulan Cahaya
• Pemantulan cahaya ada 2 yaitu :
1. Pemantulan Difuse ( pemantulan cahaya baur) yaitu : pemantulan cahaya kesegala arah
2. Pemantulan cahaya teratur
yaitu pemantulan cahaya yang mempunyai arah teratur
• Bila seberkas cahaya jatuh pada suatu permukaan maka
cahaya ada yang dipantulkan oleh permukaan tersebut
• Sifat-sifat pemantulan berkas cahaya itu diselidiki oleh
Willebord Snellius(1581-1626). Dari hasil penyelidikan ini
dapat dihasilkan suatu hukum yang disebut Hukum
Pemantulan snellius; yang berbunyi :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada
satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (p)
i p
Pemantulan cahaya oleh cermin
• Pemantulan cahaya oleh cermin berlangsung secara teratur, sehingga menghasilkan pantulan yang jelas. Hukum pemantulan dari huggen :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (p)
i p
Sifat-sifat banyangan pada
pemantulan oleh cermin datar
1. S’ = S
2. H’ =h
3. Banyangan bersifat maya dan tegak
Lukisan pembentukan banyangan
oleh cermin datar
h
B
S O
D
C
S’
h’
B’
Dari sifat kesebangunan OAB dengan OA’B’ diperoleh :
AB = A’B’ atau h = h’
OA = OA’ atau s=s’
Pemantulan cahaya oleh cermin
lengkung
• Cermin lengkung adalah cermin yang permukaannya lengkung. Ada dua jenis cermin lengkung yaitu :
1. cermin cekung : permukaan yang memantulkan cahaya bagian dalamnya.
bersifat mengumpulkan sinar yang datang padanya
2. cermin cembung : permukaan yang memantulkan cahaya bagian luarnya.
bersifat menyebarkan sinar yang datang padanya
Hubungan antara jarak benda, jarak
banyangan dan jarak fokus
Hubungan antara jarak benda (s), jarak banyagan (s’), dan jarak
fokus (f) pada cermin lengkung adalah :
R
f
2
s'
1
s
1
1
s'
1
s
1
Dengan ketentuan sebagai berikut :
• Bila benda nyata (didepan cermin), maka s bertanda (+)
• Bila benda maya (dibelakang cermin), maka s bertanda (–)
• Bila bayangan nyata (didepan cermin), maka s’ bertanda (+)
• Bila bayangan maya (dibelakang cermin), maka s’ bertanda (–)
• Bila f dan R di depan cermin (cermin cekung), maka f dan R bertanda (+)
• Bila f dan R di belakang cermin (cermin cembung), maka f dan R bertanda (-)
Lukisan pembentukan bayangan oleh
cermin cekung
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan
dipantulkan melalui titik fokus
• Sinar datang melalui titik fokus akan
dipantulkan sejajar sumbu utama
• Sinar datang melalui titik pusat
kelengkungan akan dipantulkan melalui
titik pusat cermin
Lukisan pembentukan bayangan oleh
cermin cembung
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus
• Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama
• Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan akan dipantulkan seolah-olah datang dari titik pusat cermin
Analisis banyangan pada cermin
lengkung
• Untuk mempermudahkan kita dalam
menganalisis banyangan pada cermin
lengkung dibagi dalam beberapa wilayah
sebagai berikut :
IV I II III IV I II III
• Dengan pembagian wilayah tersebut , sifat-sifat
bayangan yang terjadi pada cermin lengkung dapat
ditentukan dengan mudah. Sistem penentuannya
sebagai berikut :
– Jumlah nomor ruang bayangan dan benda selalu 5
– Benda yang terletak di ruang II dan III akan
menghasilkan bayangan nyata dan terbalik
– Benda yang terletak di ruang I dan IV akan
menghasilkan bayangan maya dan tegak
– Bila nomor ruang benda lebih kecil daripada nomor
ruang bayangan, maka bayangan diperbesar
– Bila nomor ruang benda lebih besar daripada nomor
ruang bayangan, maka bayangan diperkecil
Perbesaran bayangan pada cermin
lengkung
• Pembesaran bayangan pada cermin
lengkung dapat dirumuskan sebagai
berikut :
s
s'
h
h' M
Pembiasan cahaya
• Pengertian
cahaya yang melalui bidang batas antara dua medium, akan mengalami perubahan arah rambat atau pembelokan.
Peristiwa perubahan arah rambat cahaya dapat pada batas dua medium tersebut pada dasarnya disebabkan adanya perbedaan kecepatan merambat cahaya pada satu medium dengan medium yang lain. Peristiwa inilah yang disebut sebagai pembiasan cahaya
Hukum Snellius pada pembiasan
i
r
Sinar
datang
Garis
normal
Sinar
bias
Medium 1
Medium 2
N1
N2
v1
v2
Persamaan umum snellius tentang
pembiasan adalah :
2
1
1
2
sin
sin
v
v
n
n
r
i
Dimana :
* n1 dan n2 menyatakan indeks bias medium 1 dan 2
* v1 dan v2 menyatakan kecepatan merambat cahaya
dalam medium 1 dan 2
Pembiasan cahaya pada kaca plan-
paralel
i
r
x
Garis
normal
r’
udara
kaca
n1
Kaca plan-paralel
i’
udara
n2d
r
ridx
cos
)(sin
'sin
sin
sin
sin'
'
rir
i
r
in
d = ketebalan kaca plan paralel
X = jarak pergeseran sinar
• Berlaku :
2 r1
2
Dmin i1
- r1) (i1 Dmin
dan
- ) r2 (i1 D
2sin
))min(2
1(sin
2sin
)2
min(sin
1sin
1sin n
DD
r
i
Sudut Deviasi Minimum :
Menurut Snellius :
Untuk sudut Dmin dan β yang kecil, maka :
)1(min
min
2sin
))min(2
1(sin
n
nD
DD
Pemantulan Sempurna
Pada sudut kecil boleh dikatakan semua sinar dibiaskan
Ketika sudut bias mencapai 900, seluruh sinar dipantulkan oleh
bidang batas
Sudut 900 disebut juga sudut kritis atau sudut batas
Pemantulan sempurna hanya dapat terjadi jika cahaya datang dari
zat yang mempunyai kerapatan lebih besar ke zat yang
mempunyai kerapatan lebih kecil.
Jika ik menyatakan sudut kritis dan nm menyatakan indeks bias
medium, maka :
m
kn
i1
sin
Pembiasan Cahaya oleh Lensa Tipis
• Lensa tipis merupakan benda tembus cahaya yang terdiri atas dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
• Macam-macam lensa tipis :
1. lensa cembung-cembung (bikonveks)
2. Lensa Cembung-datar (plan konveks)
3. Lensa Cembung-Cekung (konkave konveks)
4. Lensa Cekung – Cekung (Bikonkave)
5. Lensa Cekung – Datar ( plan Konkave)
6. Lensa Cekung – Cembung ( Konveks-konkave)
Hubungan antara f, R, dan n pada
lensa tipis
)1
1
2
1()1
1
2(
11
111
'
'
RRn
n
SS
fSS
S = Jarak benda dari lensa
S’ = Jarak banyangan dari lensa
n1 = Indeks bias medium sekitar lensa
n2 = indeks bias medium lensa
R1 = jari-jari lensa pada arah sinar datang
R2 = jari-jari kelengkungan lensa pada arah sinar bias.
Ketentuan nilai :
• Bila S berada sepihak dengan sinar datang, diberi notasi (+)
• Bila S berlainan pihak dengan sinar datang, diberi notasi (-)
• Bila S’ berada sepihak dengan sinar bias, diberi notasi +
• Bila S’ berlainan pihak dengan sinar bias, diberi notasi (-)
• Bila R berada sepihak dengan sinar datang, diberi notasi (-)
• Bila R berlainan pihak dengan sinar datang, diberi notasi (+)
Pembesaran banyangan
S
S
h
hM
''
metersatuandalamff
P ,1
Kekuatan lensa
Kekuatan lensa ganda
2121 .
111
ffffPg