Optika Geometri

Optika Geometri |1
OPTIKA GEOMETRI
DEFINISI
Optika geometri adalah cabang fisika yang mempelajari tentang cahaya, meliputi bagaimana terjadinya cahaya,
perambatannya, pengukurannya, dan sifat-sifatnya.
PENGERTIAN CAHAYA


Menurut Newton
“Cahaya terdiri dari partikel-partikel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan sumbernya ke segala arah dengan
kecepatan yang sangat tinggi.”
Menurut Huygens
“Cahaya adalah gelombang seperti bunyi. Perbedaannya hanya pada frekuensi dan panjan gelombang saja.”
PEMANTULAN CAHAYA

Pemantulan teratur
Pemantulan yang arah sinar pantulannya sejajar dengan
arah sinar datangnya.
i



Pemantulan baur
Pemantulan yang arah sinar pantulannya tidak sejajar
dengan arah sinar datangnya, akan tetapi dipantulkan
sesuai tekstur permukannya.
r
Ciri-Ciri :
Sinar datang, sinar pantul dan sinar normal terletak
pada satu bidang datar.
Sudut datang (i) = Sudut pantul (r)
CERMIN
Cermin Datar
A. Sifat-sifat
 Maya
 Tegak
 Sama besar
 s = -s’
B. Untuk dua buah cermin yang saling membentuk sudut satu dengan yang lainya, jumlah bayangan yang terjadi dari sebuah
benda yang diletakkan diantaranya adalah :
n
360 

k = -1 jika
k
360 

dan k = 0 jika
Kelompok 9 X-1
= genap
360 

= ganjil
Kuncoro, Mery, Radhi
2010/2011
Optika Geometri |2
Cermin Cekung
A. Pembentukan bayangan cermin cekung
Sinar-sinar istimewa:
Jika sinar melalui pusat kelengkungan cermin maka akan dipantulkan
melalui titik itu lagi.
Jika sinar sejajar sumbu utama maka akan dipantulkan melalui titik
fokus.
Jika sinar melalui titik fokus maka akan dipantulkan sejajar sumbu
utama.
B.
C.
1.
2.
3.
4.
Persamaan
1 1 1
(persamaan umum)
 
s s` F
R
F  (untuk mencari titik fokus)
2
s` h`
m    (untuk mencari pembesaran)
s h
Bayangan dan sifatnya.
Jika benda berada di ruang III, bayangan berada di ruang II, sifat bayangannya nyata, terbalik, diperkecil
Jika benda berada di titik pusata, bayangan juga berada di titik pusat, sifat bayangannya nyat, terbalik, sama besar
Jika benda berada di ruang II, bayangan berada di ruang III, sifat bayangan nyata, terbalik, diperbesar
Jika benda berada di ruang I, bayangan berada di ruang IV, sifat bayangan maya, tegak, diperbesar
Cermin Cembung
A. Pembentukan bayangan cermin cembung
Sinar-sinar istimewa:
Jika sinar menuju titik fokus maka sinar dipantulkan sejajar sumbu
utama.
Kelompok 9 X-1
Kuncoro, Mery, Radhi
2010/2011
Optika Geometri |3
Jika sinar sejajar sumbu utama maka akan dipantulkan seolah-olah
berasal dari titik fokus.
Jika sinar menuju pusat kelengkungan cermin, maka akan
dipantulkan melalui jalannya semula.
Sifat bayangannya adalah selalu maya, tegak dan diperkecil.
B.
Persamaan
1 1 1
sf
 
atau s`
s
 f
s s` f
R
dengan R selalu negatif.
2
s`
m   (Untuk mencari pembesaran)
s
f 
LENSA
Lensa Cembung
A. Jenis-Jenis Lensa Cembung
1.
2.
3.
B.
C.
Cembung cekung (konveks-konkaf)
Cembung datar (plan-konveks)
Cembung cembung (bikonveks)
Sifat Lensa Cembung
Sifatnya adalah konvergen atau mengumpulkan sinar.
Sinar istimewa
Jika sinar datang melalui titik fokus maka akan dibiaskan sejajar
sumbu utama.
Jika sinar menuju titik pusat O maka akan diteruskan.
Jika sinar sejajar sumbu utama maka akan dibiaskan melalui titik
fokus.
Kelompok 9 X-1
Kuncoro, Mery, Radhi
2010/2011
Optika Geometri |4
Lensa Cekung
A. Jenis-Jenis Lensa Cekung
1.
2.
3.
B.
Cekung cembung (konkaf-konveks)
Cekung datar (plan-konkaf)
Cekung cekung (bikonkaf)
Sifat Lensa Cekung
Jika sinar datang menuju titik fokus maka akan dibiaskan sejajar
sumbu utama.
Jika sinar menuju titik pusat O maka akan diteruskan.
Jika sinar datang sejajar sumbu utama maka akan dibiaskan
seolah-olah dari titik fokus.
ALAT – ALAT OPTIK
Mata
Bagian-bagian mata menurut kegunaan fisis sebagai alat optik :




Lensa merupakan lensa cembung berfungsi membentuk bayangan
Pupil berfungsi mengatur banyak cahaya yang masuk ke dalam mata.
Retina (selaput jala) terdapat di permukaan belakang mata yang
berfungi sebagai layar tempat terbentuknya bayangan benda yang
dilihat.
Bintik buta merupakan bagian pada retina yang tidak peka terhadap
cahaya, sehingga bayangan jika jatuh di bagian ini tidak
jelas/kelihatan,.
Cahaya yang masuk ke mata difokuskan oleh lensa mata ke permukaan retina. Oleh sel-sel yang ada di dalam retina,
rangsangan cahaya ini dikirimkan ke otak. Oleh otak diterjemahkan sehingga menjadi kesan melihat. Bayangan yang jatuh pada
retina bersifat : nyata, diperkecil dan terbalik.
Kelompok 9 X-1
Kuncoro, Mery, Radhi
2010/2011
Optika Geometri |5
Kamera





Lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang
difoto.
Diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur
luasnya
Aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak
cahaya
Shutter, yaitu pembuka/penutup dengan cepat jalan cahaya yang menuju ke
pelat film
Pelat film berfungsi sebagai layar penangkap/perekam bayangan.
Setiap benda yang di foto, terletak pada jarak yang lebih besar dari dua
kali jarak fokus di depan lensa kamera, sehingga bayangan yang jatuh pada pelat
film memiliki sifat nyata, terbalik dan diperkecil. Untuk memperoleh bayangan
yang tajam dari benda-benda pada jarak yang berbeda-beda, lensa cembung kamera dapat digeser ke depan atau ke belakang.
Lup
Sebagai alat optik, lup berupa lensa cembung tebal (berfokus pendek). Sifat bayangan yang diharapkan dari benda kecil yang dilihat
dengan lup adalah tegak dan diperbesar. Orang yang melihat benda dengan menggunakan lup akan mempunyai sudut penglihatan
(sudut anguler) yang lebih besar daripada orang yang melihat dengan mata biasa.
Mikroskop
Mikroskop cahaya mempunyai bagian utama berupa dua lensa cembung. Lensa yang menghadap benda disebut lensa
objektif dan yang dekat ke mata disebut lensa okuler. Jarak fokus lensa objektif lebih kecil dari jarak fokus lensa okuler. Selain itu,
mikroskop dilengkapi dengan cermin cekung yang berfungsi untuk mengumpulkan cahaya pada objek preparat yang akan diamati.
Teleskop / Teropong Bintang
Teropong bintang disebut juga teropong astronomi.
 Terdiri dari 2 buah lensa cembung.
 Jarak fokus lensa obyektif lebih besar dari jarak fokus lensa okuler.
Obyek benda yang diamati berada di tempat yang jauh tak terhingga, berkas cahaya datang berupa sinar-sinar yang sejajar.
Lensa obyektif berupa lensa cembung membentuk bayangan yang bersifat nyata, diperkecil dan terbalik berada pada titik fokus.
Bayangan yang dibentuk lensa obyektif menjadi benda bagi lensa okuler yang jatuh tepat pada titik fokus lensa okuler.
Teropong Bumi
Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik. Lensa obyektif membentuk
bayangan bersifat nyata, terbalik dan diperkecil yang jatuh pada fob. Bayangan dibentuk oleh lensa obyektif menjadi benda bagi
lensa pembalik jatuh pada jarak 2f pembalik sehingga terbentuk bayangan pada jarak 2f pembalik juga yang bersifat nyata, terbalik,
dan sama besar .
Binoculars
Binoculars adalah teropong prisma yang terdiri atas dua pasang lensa cembung (sebagai lensa objektif dan lensa okuler) dan
dua pasang prisma kaca siku-siku sama kaki. Sepasang prisma yang diletakkan berhadapan, berfungsi untuk membelokkan arah
cahaya dan membalikkan bayangan. Bayangan yang dibentuk lensa objektif bersifat nyata, diperkecil, dan terbalik. Bayangan nyata
dari lensa objektif menjadi benda bagi lensa okuler. Sebelum dilihat dengan lensa okuler, bayangan ini dibalikkan oleh sepasang
prisma siku-siku sehingga bayangan akhir dilihat maya, tegak, dan diperbesar. Perbesaran bayangan yang diperoleh dengan
memakai teropong prisma sama dengan teropong bumi.
Kelompok 9 X-1
Kuncoro, Mery, Radhi
2010/2011