OPTIKA

A.     CERMIN DATAR

Pemantulan teratur : jika berkas sinar datang sejajar, maka berkas sinar pantulnyapun sejajar pula

Contoh penerapan pemantulan teratur : cermin datar.

Pemantulan difus (baur) : untuk berkas sinar datang sejajar, berkas sinar pantulnya tidak beraturan, hal ini dikarenakan permukaan pemantul yang tidak rata.

Pemantulan difus / baur sangat bermanfaat  dalam kehidupan sehari-hari, misal dinding kamar dicat sedemikian rupa sehingga berkas sinar pantulnya tidak menyilaukan mata.

Hukum pemantulan pada cermin

• sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar
• sudut datang = sudut pantul, atau : i = p

Catatan :

Garis normal adalah garis yang tegal lurus bidang pantul. Sudut datang dan sudut pantul dihitung terhadap garis normal.

 Pembentukan bayangan oleh cermin datar

Untuk melukiskan pembentukan bayangan, gunakan hukum pemantulan.

Sifat bayangan oleh cermin datar :

• maya, tegak, sama besar
• jarak benda = - jarak bayangan, atau : 

B.     CERMIN CEKUNG

Cermin cekung yang dibahas disini merupakan cermin cekung lengkung sferis (lengkung bola), artinya permukaan cermin tersebut merupakan bagian dari permukaan bola

.

Dengan menggunakan geometri dan anggapan sinar yang datang adalah sinar paraksial maka dapat dibuktikan adanya hubungan antara jarak titik api atau jarak fokus ( f ) dengan jari-jari kelengkungan ( R ) yakni :

Cermin cekung bersifat konvergen atau mengumpulkan sinar, artinya jika ada berkas sinar sejajar datang ke permukaan cermin maka berkas sinar pantulnya mengumpul di suatu titik yang dinamakan titik api atau titik fokus (F).

Keterangan :

Pada cermin cekung, R = + ,  f = +

Semua jarak diukur dari pusat permukaan pemantul atau titik verteks ( titik O)

R =  jari-jari kelengkungan cermin = jarak antara titik verteks (O) ke titik pusat kelengkungan cermin (C)

f = jarak fokus = jarak antara titik verteks (O) ke titik api (F)

s_o = jarak benda = jarak antara titik verteks (O) ke benda

s_i = jarak bayangan = jarak antara titik verteks (O) ke bayangan

m = perbesaran bayangan

h_o =  tinggi benda

h_i = tinggi bayangan

s_o = + , letak benda di depan cermin atau benda nyata

s_o = -  , letak benda di belakang cermin atau benda maya

s_i = + , letak bayangan di depan cermin atau bayangan  bersifat nyata

s_i = - , letak bayangan di belakang cermin atau bayangan bersifat maya

m = + , bayangan bersifat tegak

m = - , bayangan bersifat terbalik

 , bayangan sama besar dengan benda

, bayangan diperbesar

, bayangan diperkecil

Sifat sinar istimewa (sinar utama) pada cermin cekung :

• berkas sinar datang sejajar sumbu utama  dipantulkan melalui titik api cermin
• berkas sinar melalui titik api cermin  dipantulkan sejajar sumbu utama
• berkas sinar melalui titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga

C.   CERMIN CEMBUNG

Cermin cembung yang dibahas disini merupakan cermin cembung lengkung sferis (lengkung bola), artinya permukaan cermin tersebut merupakan bagian dari permukaan bola. 

Dengan menggunakan geometri dan anggapan sinar yang datang adalah sinar paraksial maka dapat dibuktikan adanya hubungan antara jarak titik api atau jarak fokus ( f ) dengan jari-jari kelengkungan ( R )

 

Cermin cembung bersifat divergen atau menyebarkan sinar, artinya jika ada berkas sinar sejajar datang ke permukaan cermin maka berkas sinar pantulnya menyebar seola-olah berasal dari suatu titik yang dinamakan titik api atau titik fokus (F).

Keterangan :

Pada cermin cekung, R = - ,  f = -

Semua jarak diukur dari pusat permukaan pemantul atau titik verteks ( titik O)

Sifat sinar istimewa (sinar utama) pada cermin cembung :

• berkas sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik api cermin
• berkas sinar menuju titik api cermin dipantulkan sejajar sumbu utama
• berkas sinar menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan seolah-olah berasal dari titik itu juga

Untuk benda nyata maka sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin cembung : selalu maya, tegak dan diperkecil

D.     HUKUM PEMBIASAN

Kecepatan rambat cahaya bergantung pada jenis mediumnya. Kecepatan cahaya paling besar jika cahaya meramat di ruang vakum atau di udara yakni 3x10⁸ m/s.

Jika cahaya merambat dari medium satu ke medium lain yang kerapatan optiknya berbeda maka sinar tersebut dapat mengalami pembiasan atau perubahan arah rambat. Pembiasan terjadi karena adanya perbedaan kecepatan rambat cahaya pada suatu medium. Kemampuan suatu bahan dalam membiaskan cahaya dinamakan indeks bias, diberi notasi huruf n.

Indeks bias suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan antara cepat rambat cahaya di ruang hampa (atau udara) terhadap cepat rambat cahaya di dalam bahan tersebut. 

Medium dengan indeks bias besar sering diistilahkan dengan medium dengan kerapatan optik yang besar (lebih rapat), sebaliknya medium dengan indeks bias kecil diistilahkan dengan medium dengan kerapatan optik kecil (kurang rapat).

Bila cahaya merambat dari medium optik kurang rapat menuju ke medium optik lebih rapat (contohnya dari udara menuju ke air), maka berkas cahaya dibiaskan mendekati garis normal ( sudut datang lebih besar dari sudut bias).

Bila cahaya merambat dari medium optik lebih rapat menuju ke medium optik kurang rapat (contohnya dari air menuju ke udara), maka berkas cahaya dibiaskan menjauhi garis normal ( sudut datang lebih kecil dari sudut bias).

Cahaya yang merambat dari medium satu ke medium lain frekuensinya selalu tetap, sedangkan panjang gelombang (dan cepat rambatnya (v) mengalami perubahan.

E.     PEMANTULAN SEMPURNA (PEMANTULAN TOTAL)

Syarat :

• sinar datang dari medium otik lebih rapat (indeks bias besar) menuju ke medium optik kurang rapat (indeks bias kecil)
• sudut datang lebih besar dari sudut kritis (sudut batas)

Sudut kritis adalah sudut datang yang menghasilkan sudut bias sebesar 90^o.

:

UNTUK DATA LENGKAP SILAHKAN DI DOWNLOAD DI SINI DAN PILIH OPTIK (CERMIN DATAR , CEKUNG , CEMBUNG , HUKUM PEMBIASAN DAN CONTOH SOAL )