OPTIK GEOMETRIS

Yang akan dibahas :
1. Pemantulan cahaya :
    a. cermin datar
    b. cermin lengkung (cekung dan cembung)
2. Pembiasan cahaya :
    a. lensa tipis
3. Instrumen Optic :
    a. Eye
    b. Non Eye : 
        - Lup
        - Mikroscope
        - Telescope


Apakah cahaya itu?
• Cahaya menurut
Newton (1642 - 1727) terdiri dari partikel-partikel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi.
• Sementara menurut
Huygens ( 1629 - 1695), cahaya adalah gelombang seperti halnya bunyi.
Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuensi dan panjang gelombangnya saja.
Eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan :
Thomas Young (1773 - 1829) dan Agustin Fresnell (1788 - 1827)  :
berhasil membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan berinteraksi merupakan sifat dasar gelombang bukan bersifat partikel.
Maxwell (1831-1874)
cahaya gejala kelistrikan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektromagnetik.

Pemantulan cahaya
• Jika sebuah batu dijatuhkan ditengah kolam, maka akan muncul gelombang lingkaran dari
titik dimana batu dijatuhkan.
• Sinar gelombang tegak lurus terhadap muka gelombang, menyatakan arah kemana gelombang menyebar/merambat.


Pemantulan Gelombang Datar
Gelombang tali merupakan gelombang yang paling sederhana (1 dimensi) , selanjutnya kita akan membahas gelombang yang kompleks, yaitu gelombang datar (2 dimensi). Contoh gelombang datar adalah gelombang air. Sifat-sifat gelombang air dapat diamati  dengan alat yang disebut tangki riak atau tangki gelombang.
Pemantulan Gelombang Datar
Jika gelombang disinari dengan lampu, akan tampak bayang gelang dan terang secara silih berganti. Bagian yang cembung menghasilkan bayangan terang sedangkan bagian cekung menghasilkan bayangan gelap. Jarak antara garis terang dengan garis terang berikutnya merupakan panjang gelombang ().
 Pemantulan dari bidang rata disebut pemantulan specular (biasa) ;
  Jika permukaan bidang kasar disebut pemantulan diffuse (baur)
 Hukum pemantulan (snellius) :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang = sudut pantul
 Cermin Datar :
 Bentuk permukaannya datar
• Pemantulan cahaya dari obyek (bunga dan vas) pada cermin datar.
 Sifat bayangan yang dibentuk cermin datar :
 a. maya
 b. jarak benda-cermin = jarak bayangan-cermin
 c. tegak
CERMIN CEKUNG :
3 sinar istimewa pada cermin cekung :
1. sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
 2. sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
3. sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan kembali melalui kelengkuan cermin tersebut.

Bayangan yang terbentuk pada lensa cekung tergantung dari posisi benda :
1. Jika benda di ruang III ( s > 2f ), maka bayangan yang terbentuk :
    Sifat bayangannya : 
    Nyata, terbalik, diperkecil. (di ruang II)
2. Jika benda di ruang II ( s > f ), maka bayangan yang terbentuk :
    Sifat bayangannya :
    Nyata, terbalik, diperbesar. (di ruang III)
3. Jika benda di ruang I ( s < f ), maka bayangan yang terbentuk :

    Sifat bayangannya :
    Maya, tegak, diperbesar. (di ruang IV)
4. Jika benda tepat di titik fokus ( s = f ), bayangan yang terbentuk :
    Sifat bayangannya :
    Jauh tak terhingga

5. Jika benda tepat di pusat kelengkungan ( s = C), bayangan yang terbentuk :
    Sifat bayangannya :
    Nyata, terbalik, sama besar. (tepat dibawah benda)

6. Jika benda berada jauh tak terhingga, maka bayangan yang terbentuk :
    Sifat bayangannya :
    bayangan tepat berada di titik fokus sehingga yang terlihat berupa titik fokus.
CERMIN CEMBUNG :
Cermin cembung memiliki sifat menyebarkan sinar (divergen)
Jika sinar-sinar pantul pada cermin cembung kamu perpanjang pangkalnya, sinar akan berpotongan di titik fokus (titik api) di belakang cermin. Pada perhitungan, titik api cermin cembung bernilai negatif karena bersifat semu.
Sinar-sinar pantul pada cermin cembung seolah-olah berasal dari titik fokus menyebar ke luar. Seperti halnya pada cermin cekung.
Pada cermin cembung pun berlaku sinarsinar istimewa:
a. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.

 b. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.


c. Sinar datang menuju titik kelengkungan (2F) akan dipantulkan melalui titik itu juga.

Pembentukan Bayangan pada Cermin Cembung
Bayangan yang terbentuk pada cermin cembung selalu maya dan berada di belakang cermin. Mengapa demikian? Secara grafis, kita cukup menggunakan dua berkas sinar istimewa untuk mendapatkan bayangan pada cermin cembung.
Beberapa hal yang harus diingat tentang cermin cembung adalah:
- Titik focus di belakang cermin, maka disebut cermin negatif
- Sinar pantul bersifat menyebar (divergen)
- sifat bayangan : diperkecil, maya, tegak


Persamaan-persamaan yang berlaku pada cermin lengkung (cekung dan cembung):
1. Rumus pembentukan jarak fokus cermin :  
    f = ½ R atau R = 2 f
2. Rumus pembentukan bayangan :  
    1/f = 1/So + 1/Si
3. Rumus perbesaran bayangan :  
    M = -(Si/So) = hi/ho
Keterangan:
So = jarak benda ; Si = jarak bayangan ; f = jarak fokus ; hi = tinggi bayangan ; ho = tinggi benda ; R = jari-jari kelengkungan cermin ; M = Perbesaran linier bayangan
Contoh soal
Sebuah benda diletakkan 4 cm di depan cermin cembung yang berfokus 6 cm. Letak bayangan yang terbentuk adalah …
Diket   :
    so = 4cm
    f   = 6cm
Dit       : si….?
Jawab:  
1/f = 1/So + 1/Si
1/6 = ¼+1/si
1/si = 1/6 – ¼
      = 2/12 – 3/12
  si  = – 1/12
  si  = -12 cm
jadi jarak bayangannya adalah 12 cm,, tanda minus menandakan bahwa bayangan yang terbentuk oleh cermin cembung adalah maya.
comments powered by Disqus