Cahaya

A. Pengertian

Cahaya merupakan Gelombang elektromagentik yang dapat merambat tanpa medium.

Cahaya Merambat Lurus : membentuk bayangan

1. Umbra

2. Panumbra

B. Pemantulan Cahaya

Pemantulan terjadi pada benda yang tidak tembus cahaya.

1. Pemantulan teratur : Permukaan yang rata dan licin

2. Pemantulan baur : Permukaan yang tidak rata

C. Hukum Pemantulan

"Sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul"

Contoh Soal:

Perhatikan Gambar dibawah ini.

Berapakah sudut pantulnya?

Jawab:

Sudut sinar datang adalah sudut yang dibentuk sinar dengan bidang tegak lurus dengan cermin.

Sinar datang =sinar pantul

Sinar membentuk sudut 300 dengan permukaan cermin, maka sudut sinar datang (i) = 900 – 300 = 600 . 

i = r

r = 600

Jadi, sudut pantul (r) = 600 .

D. Pembiasan Cahaya

Hukum Snellius menyatakan:

1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar
2. Jika sinar yang datang dari medium yang kurang rapat menuju medium yang rapat, sinar akan dibiaskan mendekati garis normal
3. Jika sinar yang datang dari medium yang rapat menuju medium yang kurang rapat, sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal

1.Indeks Bias

Indeks bias pada medium didefinisikan sebagai perbandingan antara kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara dengan cepat rambat cahaya pada suatu medium.

Indeks bias dapat dapat dihitung dengan persamaan:

oleh karena laju cahaya (c) meruapakan ketetatapn, maka untuk dua medium yang berbeda, dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Berikut ini indeks bias pada beberapa medium.

2. Sudut Deviasi

Sudut deviasi didefenisikan sebagai sudut yang dibentuk dari perpanjangan sinar datang pertama dan sinar bias akhir.

E. Cermin dan Sifat Bayangan

Cermin Datar

Sifat bayangan pada cermin datar:

1. Bersifat semu (maya)
2. Tegak dan menghadap ke arah yang berlawanan terhadap cermin.
3. Tinggi bayangan sama dengan tinggi benda
4. Jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap cermin.

Taukah Kamu..
Jika kita berdiri diantara dua buah benda yang disusun dengan sudut tertentu, maka jumlah bayangan yang terbentuk dapat dihitung dengan persamaan:

Keterangan:

α = sudut antara dua buah cermin

Cermin Cekung

Bersifat mengumpulkan sinar pantul (konvergen) 

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung:

1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus
2. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama
3. Sinar datang melalui titik pusat akan dipantulkan melalui titik itu juga

Contoh beberapa pembentukan bayangan pada cermin cekung

Posisi bayangan dan benda dapat dihitung dengan menggunakan persamaan:

Contoh Soal:

Sebuah benda diletakkan 6 cm di depan cermin cekung. Jika jarak fokus 4 cm, tentukan jarak bayangan yang dibentuknya dan nyatakan sifat-sifatnya.

Penyelesaian:

Dik : s = 6 cm

      f = 4 cm

Dit : s’ = ...?

Jawab: 

Cermin Cembung

Bersifat menyebarkan sinar pantul (divergen) 

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung:

1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus
2. Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama
3. Sinar datang menuju titik pusat seolah-olah akan dipantulkan melalui titik itu juga

Pembentukan bayangan pada Cermin Cembung

1. Bayangan yang dibentuk pada cermin cembung selalu maya (dibelakang cermin)
2. Dalam menggambarkan bayangan yang dibentuk cermin cembung, cukup menggunakan dua sinar istimewa

Contoh soal:

Sebuah cermin cembung memiliki jari-jari kelengkungan 30 cm. Jika benda diletakkan pada jarak 10 cm di depan cermin, berapakah jarak bayangan benda? Sebutkan sifat-sifatnya.

F. Lensa dan Sifat Bayangan
Lensa merupakan Benda bening yang dibatasi dua permukaan.
Jenis lensa:

1. Lensa Cembung (Konveks)

• Lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepi
• Jarak fokus (f) dan jari-jari (R) lensa cembung selalu bernilai positif sehingga disebut juga lensa positif (konvergen)

Sinar Istimewa:

1. Sinar yang datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan melalui titik fokus;
2. sinar yang datang melalui titik fokus lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama;
3. sinar yang datang melalui titik optik lensa tidak dibiaskan melainkan diteruskan. 

2. Lensa Cekung (Konkaf)

• Lensa yang bagian tengahnya lebih tipis dari bagian tepinya
• Jarak fokus (f) dan jari-jari (R) lensa cembung selalu bernilai negatif sehingga disebut juga lensa negatif (divergen)

Sinar Istimewa:

1. Sinar yang datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan seolah-olah dari titik fokus;
2. sinar yang datang menuju titik fokus lensa akan dibiaskan sejajar sumbu utama;
3. sinar yang datang melalui titik optik lensa tidak dibiaskan melainkan diteruskan. 

Hubungan antara benda, bayangan, dan titik fokus pada lensa

Pembesaran Bayangan pada Lensa

Kekuatan Lensa (dioptri)

Contoh Soal:

Sebuah benda dengan tinggi 4 cm diletakkan didepan sebuah lensa cembung dengan jarak 10 cm. Jika jarak titik fokus tersebut adalah 6 cm, tentukanlah :

a. Jarak bayangan yang dibentuk

b. Perbesaran bayangan

c. Kekuatan lensa

Jawaban : (a) 15 cm, (b) 6cm, dan (c) 16,67 dioptri