Klik di sini

CAHAYA
( OPTIKA GEOMETRIS )
Oleh : Annalisa Prastica Megawati
08312244008
Pendidikan IPA – C ’08
Dosen : Sabar Nurohman, M.Pd
LOADING….
MENU
PENDAHULUAN
MATERI
EVALUASI
PENDAHULUAN
M
E
 Standar Kompetensi :
Memahami konsep dan penerapan getaran, gelombang
dan optika dalam produk teknologi sehari-hari
N
U
 Kompetensi Dasar :
Menyelidiki sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan
berbagai bentuk cermin dan lensa
MATERI
SIFAT-SIFAT CAHAYA
PEMANTULAN CAHAYA
M
E
PEMANTULAN CAHAYA PADA CERMIN DATAR
PEMANTULAN CAHAYA PADA CERMIN CEKUNG
N
PEMANTULAN CAHAYA PADA CERMIN CEMBUNG
U
PEMBIASAN CAHAYA
PEMBIASAN CAHAYA PADA LENSA CEMBUNG
PEMBIASAN CAHAYA PADA LENSA CEKUNG
“ PENDALAMAN MATERI CAHAYA ”
SIFAT-SIFAT CAHAYA
M
E
N
U
MATERI
Cahaya sangat bermanfaat bagi kita. Kita dapat melihat benda
karena ada cahaya dari benda masuk ke mata kita sehingga kita
bisa mengamati semua benda yang berada di sekitar kita.
Cahaya memiliki beberapa sifat yaitu :
• dapat merambat lurus
• dapat dipantulkan
• dapat dibelokkan
• dapat dilenturkan
• dapat digabungkan
• dapat merambat lurus
• dapat merambat dalam ruang hampa
• memiliki kecepatan 3 x 108 m/s
Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang
yang getarannya adalah medan listrik dan medan magnetic. Getaran
ini tegak lurus terhadap arah perambatan cahaya, sehingga cahaya
termasuk gelombang transversal.
SIFAT-SIFAT CAHAYA
M
E
N
U
MATERI
Benda-benda di sekitar kita di kelompokkan menjadi dua
golongan yaitu sumber cahaya dan benda gelap.
 Sumber cahaya adalah semua benda yang dapat menghasilkan
cahaya sendiri, misalnya matahari, lampu senter, nyala lilin, dan
lain-lain.
 Benda gelap adalah benda yang tidak dapat menghasilkan
cahaya sendiri. Benda gelap dikelompokkan menjadi tiga macam,
yaitu :
1. Benda tembus cahaya adalah benda yang dapat
meneruskan sebagian cahaya.
2. Benda tidak tembus cahaya adalah benda yang tidak
dapat meneruskan cahaya.
3. Benda bening adalah benda yang dapat meneruskan
hampir seluruh cahaya yang mengenainya.
Pemantulan cahaya
M
E
N
U
MATERI
Pada permukaan benda yang rata seperti cermin datar,
cahaya dipantulkan membentuk suatu pola yang teratur.
Sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan cermin
dipantulkan sebagai sinar-sinar sejajar pula. Akibatnya
cermin dapat membentuk bayangan benda. Pemantulan
semacam ini disebut pemantulan teratur atau pemantulan
biasa.
Berbeda dengan benda yang memiliki permukaan rata,
pada saat cahaya mengenai suatu permukaan yang tidak
rata, maka sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan
tersebut dipantulkan tidak sebagai sinar-sinar sejajar.
Pemantulan seperti ini disebut pemantulan baur .
Video
Pemantulan cahaya
M
E
Hukum pemantulan cahaya dikemukakan oleh
W. Snellius, menurutnya apabila seberkas cahaya
mengenai permukaan bidang datar yang rata, maka
akan berlaku aturan-aturan sebagai berikut :
N
U
MATERI
1. Sinar datang (sinar jatuh), garis normal, dan sinar
pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut sinar datang (sinar jatuh) selalu sama dengan
sudut sinar pantul (sudut i = sudut r )
Go To LKS
Pemantulan cahaya
pada cermin datar
M
E
N
Sifat bayangan pada cermin datar :
1. Bayangan yang terjadi sama besar dengan benda
2. Bayangan yang terjadi sama tegak
3. Jarak benda sama dengan jarak bayangan
U
4. Bayangan cermin tertukar dengan sisinya, artinya
bagian kanan mejadi bagian kiri
MATERI
5. Bayangan cermin merupakan bayangan semu,
artinya bayangan tidak dapat ditangkap oleh layar
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
E
N
U
MATERI
Cermin cekung adalah cermin lengkung
dengan lapisan mengkilap pada bagian dalam.
Cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan
cahaya.
Bagian-bagian cermin cekung meliputi :
 titik pusat kelengkungan (M)
 titik pusat optik (O)
 garis khayal yang menghubungkan titik pusat
cermin dan titik pusat optik yang disebut sumbu
utama (SU)
 titik fokus atau titik api cermin (F) membagi jarijari cermin menjadi dua bagian sama panjang
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
E
N
U
Cermin cekung dibagi dalam empat ruang.
 Ruang yang terletak antara titik pusat optik (O) sampai
dengan ttitik fokus (F) disebut dengan ruang I
 Ruang yang terletak antara titik fokus (F) sampai dengan
pusat kelengkungan cermin (M) disebut ruang II
 Ruang yang berada di antara titik pusat kelengkungan
cermin (M) sampai tak terhingga disebut ruang III
 Ruang antara titik pusatoptik (O) sampai tak hingga disebut
ruang IV
III
MATERI
II
M
I
F
IV
O
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
E
N
U
MATERI
R
f
1. Sinar datang yang sejajar sumbu utama
dipantulkan melalui titik fokus (F)
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
E
N
U
MATERI
R
f
2. Sinar datang yang melalui titik fokus (F)
dipantulkan sejajar sumbu utama
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
E
N
U
MATERI
R
f
3. Sinar datang yang melalui titik pusat
kelengkungan (M) dipantulkan kembali ke
titik pusat kelengkungan itu
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
E
N
U
MATERI
Sifat Bayangan Pada Cermin Cekung
 Jika benda berada di ruang I, maka bayangan
berada di ruang IV. Sifat bayangannnya adalah maya,
tegak, dan diperbesar.
 Jika benda berada di ruang II, maka bayangan
berada di ruang III. Sifat bayangannnya adalah nyata,
terbalik, dan diperbesar.
 Jika benda benda berada di ruang III, maka
bayangan berada di ruang II. Sifat bayangannya
adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.
PEMANTULAN CAHAYA
PADA CERMIN CEKUNG
M
Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’) dan jarak
fokus cermin (F) secara matematis dirumuskan :
1
1
1


f
s
s'
E
N
Dengan : s
s’
f
= jarak benda (cm)
= jarak bayangan (cm)
= jarak fokus cermin (cm)
U
Perbesaran bayangan pada cermin
M 
MATERI
s'
h'

s
h
Dengan : M = perbesaran bayangan (…kali)
h’ = tinggi bayangan (cm)
h = tinggi benda (cm)
Pemantulan cahaya
pada cermin cembung
M
E
Pada cermin cembung, permukaan bidang
yang dapat memantulkan cahaya berbentuk
cembung. Titik pusat kelengkungan cermin
N
U
cembung berada di belakang cermin sehingga
cermin ini disebut cermin negatif. Berkas
cahaya
cembung
MATERI
sejajar
akan
yang
mengenai
dipantulkan
cermin
menyebar
(divergen) sehingga cermin cembung disebut
juga cermin divergen.
Video
Pemantulan cahaya
pada cermin cembung
M
Bagian-bagian cermin cembung
E
IV
N
SU
I
o
II
F
III
M
U
MATERI
Keterangan :
SU
= sumbu utama
M
= titik pusat kelengkunga cermin
F
= titik fokus
O
= titik pusat optik
I, II, III, IV = bagian-bagian ruang
Pemantulan cahaya
pada cermin cembung
M
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
E
N
F
M
U
MATERI
1. Sinar datang sejajar sumbu utama
dipantulkan melalui titik fokus
Pemantulan cahaya
pada cermin cembung
M
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
E
N
U
MATERI
F
M
2. Sinar datang melalui titik fokus
dipantulkan sejajar dengan sumbu utama
Pemantulan cahaya
pada cermin cembung
M
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
E
N
U
MATERI
F
M
3. Sinar datang menuju titik pusat
kelengkungan
cermin
dipantulkan
kembali melalui titik pusat kelengkungan
juga
Pemantulan cahaya
pada cermin cembung
M
E
Hubungan antara jarak benda (s), jarak
bayangan (s’) dan jarak fokus cermin (F) secara
matematis dirumuskan :
N
1
1
1


f
s
s'
U
MATERI
Dengan : s
s’
f
= jarak benda (cm)
= jarak bayangan (cm)
= jarak fokus cermin (cm)
Pada cermin cembung nilai f dan R selalu
negatif. Hal ini disebabkan fokus dan jari-jari
cermin berada di belakang cermin cembung
Go To Test
PEMBIASAN CAHAYA
M
E
N
U
MATERI
Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau
pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang
berbeda kerapatan optiknya.
Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam
yaitu :
a. Mendekati garis normal
Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya
merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik
lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam
air.
b. Menjauhi garis normal
Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya
merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik
kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke
udara.
PEMBIASAN CAHAYA
M
E
N
U
MATERI
Syarat-syarat terjadinya pembiasan :
1) cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan
optiknya
2) cahaya datang tidak tegaklurus terhadap bidang batas
(sudut datang lebih kecil dari 900)
Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai
dalam kehidupan seharihari diantaranya :
 Dasar kolam terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.
 Kacamata minus (negatif) atau kacamata plus (positif)
dapat membuat jelas pandangan bagi penderita rabun jauh
atau rabun dekat karena adanya pembiasan.
 Terjadinya pelangi setelah turun hujan.
Video
PEMBIASAN CAHAYA
M
E
N
U
MATERI
Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan
laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium
yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada
medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens
(1629-1695) :“Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa
dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.”
Secara matematis dapat dirumuskan :
c
n 
v
dimana :
- n = indeks bias
- c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 108 m/s)
- v = laju cahaya dalam zat
Indeks bias tidak pernah lebih kecil dari 1(artinya, n ³1).
PEMBIASAN CAHAYA
M
E
N
U
MATERI
Pada sekitar tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama
Willebrord Snell (1591 –1626) melakukan eksperimen
untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan
sudut bias. Hasil eksperimen ini dikenal dengan nama
hukum Snell yang berbunyi :
 Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada
satu bidang datar.
 Hasil bagi sinus sudut datang dengan sinus sudut bias
merupakan bilangan tetap dan disebut indeks bias.
sin i
n'

sin r
n
PEMBIASAN CAHAYA
M
E
N
Pembiasan pada Prisma
Prisma adalah benda
optik
berbentuk
segitiga atau piramit
r
U
MATERI
r disebut sudut deviasi
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEMBUNG
M
E
N
U
MATERI
Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal
dari bagian tepinya.
Lensa cembung terdiri dari 3 macam yaitu :
1) Lensa bikonveks (cembung ganda) yaitu lensa kedua
permukaannya cembung.
2) Lensa plankonveks (cembung datar) yaitu lensa yang
permukaannya satu cembung dan yang lain datar.
3) Lensa konkaf konveks (meniskus cembung/cembung
cekung) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung yang
lainnya cekung.
Lensa cembung bersifat konvergen atau mengumpulkan
cahaya. Titik dimana cahaya mengumpul disebut titik fokus.
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEMBUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung
E
+
N
U
MATERI
R1
f1
f2
R2
1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui
titik fokus
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEMBUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung
E
+
N
U
MATERI
R1
f1
f2
R2
2. Sinar datang yang melalui titik pusat lensa tidak
mengalami pembiasan
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEMBUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung
E
+
N
U
MATERI
R1
f1
f2
R2
3. Sinar datang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar
sumbu utama
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEMBUNG
M
Sifat Bayangan pada Lensa Cembung
E
N
 Jika benda di ruang I, maka bayangan yang terbentuk
adalah maya, tegak, diperbesar.
U
 Jika benda di ruang II, maka bayangan yang terbentuk
adalah nyata, terbalik, diperbesar.
MATERI
 Jika benda di ruang III, maka bayangan yang
terbentuk adalah nyata, terbalik, diperkecil.
Go To Test
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEkUNG
M
Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih
tipis dari bagian tepinya.
E
Lensa cekung terdiri dari 3 macam yaitu :
1) Lensa bikonkaf (cekung ganda) yaitu lensa kedua
permukaannya cekung.
2) Lensa plankonkaf (cekung datar) yaitu lensa yang
permukaannya satu cekung dan yang lain datar.
3) Lensa konveks konkaf (meniskus cekung/cekung
cembung) yaitu lensa yang permukaannya satu cekung
yang lainnya cembung.
N
U
MATERI
Lensa cekung bersifat divergen atau menyebarkan
cahaya. Sifat bayangan pada lensa cekung selalu maya,
tegak, dan diperkecil.
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEkUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung
E
-
N
U
MATERI
R1
f1
f2
1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan
seolah-olah berasal dari titik fokus F1
R2
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEkUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung
-
E
N
U
MATERI
R1
f1
f2
2. Sinar datang yang melalui titik pusat lensa tidak
mengalami pembiasan
R2
PEMBIASAN CAHAYA
PADA LENSA CEkUNG
M
Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung
E
-
N
U
MATERI
R1
f1
f2
R2
3. Sinar datang yang seolah-olah menuju titik
fokus, dibiaskan sejajar dengan sumbu utama
Go To Test