CAHAYA DAN OPTIK
Dalam materi yang akan kita kupas kali ini saya akan memberi tau apa saja yang akan kita pahami antara lain adalah :- Sifat Cahaya, Pemantulan Cahaya, dan Pembiasan Cahaya
- Cermin datar, Cermin Cekung, Cermin cembung, dan Persamaan Umum Cermin
- Lensa Cekung, Lensa Cembung, dan Persamaan Umum Lensa
- Alat Optik, Mata, Lup, Kamera, Mikroskop, Teropong, Teleskop, dan Periskop
Mari kita bahas satu-persatu dari awal yaitu sifat cahaya.
A. Definisi dan Sifat Cahaya
- segala sesuatu yang memancar keluar dari suatu sumber tetapi bukan zat (tidak memiliki massa) disebut radiasi. Radiasi yang dapat dilihat oleh mata manusia disebut cahaya, berikut adalah sifat-sifat cahaya :Dapat dilihat oleh mata.
Merambat menurut garis lurus.
Merupaka gelombang elektro magnetik yang memiliki arah rambat yang tegak lurus dan termasuk gelombang transversal, dan memiliki energi
Dapat mengalami pemantulan, pembiasan, dan dapat dipancarkan dalam bentuk radiasi.
- Bayang-bayang merupakan suatu daerah gelap yang terbentuk pada saat sebuah benda menghalangi cahaya yang mengenai suatu permukaan. Berikut adalah jenis bayang-bayang :
Umbra atau bayang-bayang gelap adalah bayang-bayang yang tidak dilalui oleh berkas-berkas cahaya.
Penubra (bayang-bayang kabur), yaitu bayang-bayang yang masih dilalui oleh berkas cahaya
B.Pemantulan Cahaya
Hukum-hukum pemantulan cahaya adalah sebagai berikut :Sinar datang, garis normal, dan sinar pantuk terletak pada satu bidang dan berpotongan di satu titik.
Besar sudut datang i sama dengan sudut pantul r (i = r). Berikut gambarannya :
- Jenis pemantulan cahaya ada dua yaitu :
Pemantulan teratur, terjadi jika berkas sinar yang sejajar jatuh pada bidang datar sehingga sinar dipantulkan ke arah yang sejajar. Berikut gambarannya :
C. Pembiasan Cahaya
- Pembiasan cahaya adalah pembelokan berkas cahaya yang merambat dari satu medium ke medium lain yang berbeda kerapatan optiknya, Beriku adalah hukum-hukum pembiasan cahayaSinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang dan berpotongan di satu titik, sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya, sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal. Berikut gambarannya :
- Indeks bias medium adalah nilai perbandingan antara proyeksi sinar datang dan proyeksi bisa pada bidang pembias. hubungan indeks bias medium dengan cepat rambat gelombang cahaya dinyatakan dengan persamaan berikut:
Keterangan :
n = indeks bias medium
c = cepat rambat cahaya di ruang hampa (m/s)
v = cepat rambat cahaya di ddalam medium (m/s)
D. Cermin
- Cermin datar terbuat dari salah satu permukaannya dilapisi dengan amalgam perak dan permukaannya datar, Sifat bayangan cermin datar yaitu :
- Penggunaan cermin datar biasanya digunakan untuk bercermin dan sering digunakan untuk menutupi dinding ruang seingga memberi kesan ruang yang lebih besar.
- Cermin Cekung adalah cermin yang permukaannya melengkung kedalam, cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen) dan bayangannya bersifat maya, tegak, dan diperbesar.
- Jari-jari kelengkungan ditulis dengan (R) dan jarak fokus (f), cermin cekung bertanda positif, sinar-sinar istimewa pada cermin cekung adalah sebagai berikut.
- Sinar sejajar sumbu utama cermin dipantulkan melalui titik fokus F. berikut gambarannya :
- Sinar datang melalui titik fokus F dipantulkan sejajar sumbu utama, Berikut gambarannya :
- Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin P dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan tersebut. Berikut Gambarannya :
- Penggunaan cermin cekung dimanfaatkan oleh dokter gigi serta digunakan sebagai pemantul pada lampu sorot mobil dan lampu senter.
- Cermin cembung adalah cermin yang permukaannya melengkung keluar, cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya (divergen) dan bayangannya bersifat maya, tegak dan diperbesar. Berikut adalah gambaran istimewah cermin cembung.
- Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seakan-akan berasal dari titik fokus F. Berikut gambarannya :
- Sinar datang menuju titik fokus F dipantulkan sejajar sumbu utama. Berikut gambarannya :
-Sinar datang menuju ke titik pusat kelengkungan dipantulkan kembali seakan-akan datang dari pusat titik kelengkungan tersebut. Berikut gambarbarannya :
- Penggunaan cermin cembung dalam kehidupan sehari-hari adalah kaca sepion mobil dan kaca yang di tempatkan dipersimpangan jalan.
- Persamaan umum cermin (cembung dan cekung):
Keterangan :
f = jarak fokus (cm)
s = jarak benda (cm)
s' = jarak bayangan (cm)
- persamaan perbesaran bayangan yang dibentuk cermin :
Keterangan :
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda (cm)
h' = tinggi bayangan (cm)
E. Lensa
- Lensa adalah sebuah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang lengkung atau satu bindang datar dan satu bidang lengkung.- lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepinya, sifat bayangan yang dibentuk lensa cekung adalah maya, tegak dan diperkecil. Jenis-jenis lensa cekung diantaranya adalah :
- Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung :
Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus F1.
Sinar datang seakan-akan menuju titik fokus F2 dan dibiaskan sejajar sumbu utama,
Sinar datang melalui titik pesat lensa O diteruskan lurus tanpa dibiaskan.
- lensa cembung adalah lendsa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepinya. Sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cembung adalah maya, tegak dan diperbesar, jenis-jenis lensa cembung, diantaranya adalah :
- Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung :
Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus F1 yang terdapat dibelakang lensa.
Sinar datang melalui titik fokus F2 yang terdapat didepan lensa dibiaskan sejajar sumbu utama.
Sinar datang melalui titik pusat lensa O diteruskan lurus tanpa dibiaskan.
- Persamaan umum lensa :
Keterangan :
f = jarak fokus (cm)
s = jarak benda (cm)
s' = jarak bayangan (cm)
- Perbesaran bayangan lensa :
Keterangan :
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda (cm)
h' = tinggi bayangan (cm)
-Kekuatan lensa :
Keterangan :
P = kekuatan lensa (dioptri)
f = jarak fokus (cm)
