Bab 20Cahaya, Cermin, dan Lensa

Athaya Nugsria VIIIB/08

Eka Ines VIIIB/16

Nanda Alifia VIIIB/26

Rr Sativa Ghassani H VIIIB/30

Silvani Anggreani VIIIB/34

Surya Indah VIIIB/35

Zahtira Annisa VIIIB/38

Sifat Cahaya

• Cahaya sebagai gelombang transversal (berupa lembah

dan bukit)

• Cahaya dihasilkan dari getaran-listrik dan getaran

magnet yang merambat sehingga cahaya merupakan

gelombang elektromagnetik ( merambat tanpa medium

perantara)

• Cahaya merambat lurus sehingga menimbulkan

bayangan

• Cahaya merambat tanpa memerlukan medium dengan

kecepatan 300 000 000 m/s = 3x 10 8 m/s.

• Sebagai sebuah gelombang, cahaya dapat dipantulkan

dan dibiaskan, serta mengalami polarisasi dan

interferensi.

Cahaya merambat lurus

• Cahaya yang dipancarkan

sumber cahaya akan merambat

kesegala arah dengan lurus.

• Karena cahaya merambat lurus,

dan mengenai benda, maka

dibelakang benda tidak akan

terkena cahaya dan gelap.

• Ruang gelap di belakang benda

yang terkena cahaya disebut

bayang-bayang.

• Bayang-bayang ada dua jenis,

yaitu bayang-bayang gelap

(inti/umbra) dan bayang-bayang

kabur (penumbra)

Bayang-bayang Inti

Bayangan inti terbentuk bila cahaya

berasal dari sumber cahaya yang kecil.

Bayang-bayang kabur

Bayang-bayang kabur terbentuk bila

cahaya berasal dari sumber cahaya

yang besar.

Benda dan Cahaya

Berdasarkan daya tembus terhadap cahaya,

benda digolongkan menjadi:

- benda bening: benda yang meneruskan semua

cahaya yang mengenainya, misalkan kaca

- Benda tembus cahaya: benda yang meneruskan

sebagian cahaya yang mengenainya, misalkan

kertas tipis

- Benda tidak tembus cahaya: benda yang sama

sekali tidak meneruskan cahaya yang

mengenainya misalkan kayu

Benda dan cahaya

Cahaya sebagai gelombang

dapat

memantul bila mengenai

suatu benda.

Pemantulan cahaya sesuai

dengan hukum pemantulan

yang dikemukakan oleh

Snellius yaitu:

• Sinar datang, sinar pantul

dan garis normal terletak

pada satu bidang datar

• Sudut datang sama

dengan sudut pantul

Pemantulan cahaya

i r

i = r

Macam-macam pemantulan

Pemantulan teratur, yaitu bila

cahaya mengenai permukaan

yang datar

Pemantulan baur, yaitu bila

cahaya mengenai permukaan

yang tidak rata

Keuntungan Pemantulan baur

sebagai berikut.

1. Tempat yang tidak terkena

cahaya secara langsung

masih terlihat terang.

2. Berkas cahaya pantulnya

tidak menyilaukan.

’

Panjang cermin minimum

Berapakah panjang

minimum cermin yang

diperlukan untuk melihat

bayangan seluruh badan

kita?

Perhatikan gambar!h

½ h

Panjang minimum cermin

yang dibutuhkan adalah

setengah dari tinggi badan

kita.

Jumlah bayangan

Berapakah banyaknya

bayangan yang

terbentuk bila kita

berada di depan dua

buah cermin yang

membentuk sudut α ?

Banyaknya bayangan

yang terbentuk dapat

kita hitung dengan

persamaan:n = - 1

360

α

n = banyaknya bayangan

α = besar sudut

Cermin CekungCermin cekung adalah cermin lengkung dengan

lapisan mengkilap pada bagian dalam.

Cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan

atau memusatkan cahaya ( konvergen )

R f

Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan

jarak fokus

1 1 1

so if s h

M h

i

o

s

M s

i

o

2

2

R f

Rf

1 1 1

si os f

1 1 1

so is f

Rumus jarak fokus

Rumus jarak bayangan

Rumus jarak benda

Rumus perbesaran bayangan

Hubungan R dan f

• Keterangan :

• f = jarak fokus

• R = jari-jari kelengkungan cermin

• So = jarak benda

• Si = jarak bayangan

• M = perbesaran bayangan

• ho = tinggi benda

• hi = tinggi bayangan

Tiga sinar utama pada cermin cekung

R f

Sinar yang datang sejajar sumbu

utama dipantulkan menuju titik fokus

R f

Sinar yang datang melalui / menuju titik

fokus dipantulkan sejajar sumbu utama

R f

Sinar yang datang melalui / menuju titik

pusat kelengkungan cermin akan

dipantulkan melalui titik pusat itu kembali

Pembentukan bayangan pada cermin cekung

R f

Penggunaan cermin cekung

Cermin Cembung

f R

f R

f R

f R

Tiga sinar utama pada cermin cembung

Pembentukan bayangan

f R

Sifat bayangan:

tegak

maya

diperkecil

= +

Persamaan Cermin Cembung

Cermin cembung memiliki fokus dan jarak

bayangan negatif.

Cermin cembung memiliki persamaan:

1 1 1

f s s’ M = =s’

s

h’

h

Ket. f = fokus (selalu negatif)

s = letak benda

s’ = letak bayangan (selalu negatif)

M = perbesaran bayangan

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan

Cermin Cembung dalam kehidupan

sehari-hari

• Cermin cembung memiliki sifat selalumembentuk bayangan yang tegak, mayadan diperkecil, sehingga cermin ini mampumembentuk bayangan benda yang sangatluas. Dengan sifat ini maka cermincembung banyak digunakan pada:

- kaca spion pada kendaraan

- kaca pengintai pada supermarket

- kaca spion pada tikungan jalan

Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahayaadalah pembelokan arahrambat cahaya.

Pembiasan cahaya terjadijika cahaya merambatdari suatu medium menembus ke medium lain yang memilikikerapatan yang berbeda. Misalkan dari udara kekaca, dari air ke udaradan dari udara ke air.

renggang

rapat

renggang

rapat

N

N

Indeks Bias Indeks bias suatu zat

adalah perbandingan

cepat rambat cahaya di

ruang hampa dengan

cepat rambat cahaya

dalam zat tersebutOA

B

Indeks bias suatu zat

dapat dicari dengan cara

metode snellius ( lihat

gambar)

n = OA

OB

n = c

cn

Pembiasan pada Prisma

r

r disebut sudut deviasi

Prisma adalah benda

optik berbentuk segitiga

atau piramit

Dispersi Cahaya

Dispersi cahaya adalah penguraian warna-warnacahaya.

Suatu berkas sinar putih bila melalui prisma akanterurai menjadi warna merah, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu (perhatikan gambar)

Penyebab dispersi cahaya

Dispersi cahaya terjadi karena setiap warna

cayaha memiliki panjang gelombang yang

berbeda sehingga sudut biasnya berbeda-beda.

Cahaya putih terdiri dari gabungan beberapa

warna, yaitu merah, hijau dan biru.

Putih disebut warna polikromatik, yaitu warna

cahaya yang masih bisa diuraikan lagi menjadi

warna-warna dasar.

Merah, hijau dan biru merupakan warna dasar

atau warna monokromatik, yaitu warna cahaya

yang tidak dapat diuraikan kembali.

Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada

kehidupan sehari-hari

Kayu yang bengkok dan

kolam yang dangkal.

Bila kita memasukkan

sebagian kayu kedalam

air, maka kita melihat

kayu membengkok.

Dan bila kita perhatikan

dasar kolam, kolam akan

tampak lebih dangkal.

Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada

kehidupan sehari-hari

Pelangi

Pelangi adalah hasil dari

pembiasan dan dispersi

cahaya oleh titik-titik air

yang ada di udara

Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada

kehidupan sehari-hari

Fatamorgana

Pada siang hari yang panas terik kita sering melihatbayangan air pada jalan. Hal ini disebabkan oleh cahayamatahari yang mengalami pemantulan sempurna karenaperbedaan kerapatan udara diatas jalan.

Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada

kehidupan sehari-hari

Di sana

sepertinya

ada air?

Lensa

Lensa adalah benda optik yang salah satu

atau keduanya merupakan bidang

lengkung.

Lensa ada dua jenis, yaitu:

- lensa cembung

- lensa cekung

Lensa Cembung

Lensa cembung biasa disebut juga lensa positif

atau lensa konvergen atau lensa konvex

Lensa cembung memiliki ciri tebal dibagian

tengah.

Lensa cembung ada 3 jenis, yaitu:

a. lensa cembung-cembung (biconvex)

b. lensa cembung-datar (plan convex)

c. lensa cembung-cekung (concave convex)

Jenis Lensa Cembung

Biconvex plan convex concave convex

Sifat Lensa Cembung

Lensa cembung

memiliki sifat

mengumpulkan

cahaya (perhatikan

gambar)

Menggambar lensa cembung

+

f 2 R2R1 f1

Tiga Sinar Utama pada Lensa Cembung

+

f 2 R2R1 f1

+

f 2 R2R1 f1

+

f 2 R2R1 f1

Menggambar bayangan pada lensa

cembung

+

f 1 R1R2 f2

Sifat bayangan: maya, tegak, diperbesar

Persamaan Lensa Cembung

Lensa cembung memiliki persamaan:

= +1 1 1

f s s’

M = | | = s’

s

h’

h

Lensa Cekung

Lensa cekung biasa disebut juga lensa negatif

atau lensa divergen atau lensa concave

Lensa cekung memiliki ciri lebih tipis pada

bagian tengah

Lensa cekung ada 3 jenis, yaitu:

a. lensa cekung-cekung (biconcave)

b. lensa cekung-datar (plan-concave)

c. lensa cekung-cembung ( convex-concave)

Jenis Lensa Cekung

biconcave plan-concave convex-concave

Menggambar Lensa Cekung

_

f 1 R1R2 f2

Sifat Lensa Cekung

Lensa cekung

memiliki sifat

menyebarkan

cahaya (lihat

gambar)

Tiga Sinar Utama pada Lensa Cekung

_

f 1 R1R2 f2

_

f 1 R1R2 f2

_

f 1 R1R2 f2

Menggambar bayangan pada lensa cekung

_

f 1 R1R2 f2

Sifat bayangan: tegak, maya, diperkecil

Persamaan Lensa Cekung

Lensa cekung memiliki persamaan:

= +1 1 1

f s s’

M = | | = s’

s

h’

h

Ket: f = fokus

s = letak benda

s’ = letak bayangan

M = perbesaran bayangan

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan

f selalu negatif

s’ positif bayangan nyata

s’ negatif bayangan maya

M < 1 bayangan diperkecil

M > 1 bayangan diperbesar

M = 1 bayangan sama besar

Kekuatan Lensa Kekuatan lensa adalah kemampuan lensa untuk

mengumpulkan cahaya

Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan fokus lensa.

Lensa dengan fokus kecil memiliki kekuatan lensa yang

besar.

Kekuatan lensa ( P ) dapat dihitung dengan persamaan:

P = f dalam meter 1

fP = f dalam cm

100

f Kekuatan lensa dihitung dengan satuan dioptri

Lensa cembung memiliki kekuatan lensa positif dan lensa cekung

memiliki kekuatan lensa negatif

Thank you