Optika Geometri

Optika Geometri
Dispersion
The table below gives
the index of refraction
for various wavelengths
of light in glass.
Rainbows
Deviasi
  deviasi
Normal
i r

i
Pemantulan
Normal
i
i

r
Pembiasan
Optical Prism
(1) sin 450  1,5 sin  2
400

1
 2  2
1
1
n=
n2=1,5
n1=1
0,707
 0,470
1,5
  1400
sin  2 
1
2
 2  280
2  1800  (1400  280 )  120
Bandingkan dengan sudut kritis:
c  sin 1 (
n1
)  sin 1 (0,667)  420
n2
Karena 2 lebih kecil dari sudut kritis, maka kita dapat menggunakan
hokum Snellius untuk permukaan prisma kedua:
1,5 sin 12  (1) sin 1
 1   1   2  45 0  28 0  17 0
sin 1  (1,5)(0,208)  0,312
 2  1   2  18 0  12 0  6 0
1  180
   1   2  230
0
Total Internal Reflection
n2
n2
0
sin  C  sin 90 
n1
n1
C  critical angle
Fiber Optics
Fiber Optics
Refraction at Spherical Surface
n1 sin 1  n2 sin  2
n11  n2 2 1    
2    
n11  n2 (   )
n1  n2  (n2  n1 )
Menggunakan pendekatan sudut kecil
dalam ukuran radian, maka didapatkan:
d

p
d
d


q
R
n1 n2 (n2  n1 )
 
p q
R
Sign Conventions for Refracting Surfaces
Flat Refracting Surfaces
If a refracting surface is flat,
then R is infinite
the image formed by a flat
refracting surface is on the same
side of the surface as the object
EXAMPLE
A small fish is swimming at a depth d below the
surface of a pond. What is the apparent depth of
the fish, as viewed from directly overhead?
Soal: Titik sumber cahaya ditempatkan 12 cm di depan benda pembias
berbentuk bola dari bahan glass (n=1,5 cm dan radius=3,0 cm). Di
manakah sinar-sinar paraxial dari sumber cahaya difokuskan oleh benda
pembias tersebut?
n1 n2 (n2  n1 )
 
p q
R
O
•
p1=12 cm
1,0 1,5 1,5  1,0


12 q1
3
R1=+3,0 cm
R2=-3,0 cm
O
•
p2
I2
•
p1=12 cm
q1  18 cm
I1
•
q2
q1 =18 cm
1,5 1,0 1,0  1,5


 12 q2
3
q2  3,4 cm
Lensa
R2
R1
Sumbu optik
(optical axis)
t
•Lensa optik adalah peralatan yang dibentuk dari bahan transparan
dan berfungsi mengumpulkan atau menyeberkan sinar (cahaya)
•Sumbu optik (optical axis) adalah garis yang melalui kedua pusat
kelengkungan
A Thin Lens
The lens makers’ equation
Pembentukan Bayangan oleh Cermin Sferis
Pembentukan Bayangan oleh Cermin Sferis
Persamaan Cermin:
1
1
1


d0 di
f
do = jarak benda ;
di = jarak bayangan;
f = panjang fokus
Pembentukan Bayangan oleh Lensa
Pembentukan Bayangan oleh Lensa
Persamaan Lensa:
1
1
1


d0 di
f
do = jarak benda ; di = jarak bayangan; f = panjang fokus
Mata Manusia
Penyetelan Fokus (Akomodasi) Mata
Penggambaran
akomodasi oleh mata
normal: (a) lensa
rileks (terfokus pada
jarak takhingga); (b)
lensa menebal
(terfokus pada benda
dekat)
Mata Rabun: (a) Rabun Jauh (myopia)
(b) Rabun Dekat (hyperopia)


Contoh Soal:
Seorang yang rabun dekat memiliki titik dekat 100 cm. Berapa
daya lensa yang harus dimiliki kacamata baca agar orang
tersebut dapat membaca surat kabar pada jarak 25 cm?
Anggap lensa sangat dekat dengan mata.
Penyelesaian:
Ketika sebuah benda diletakkan 25 cm dari lensa, kita menginginkan bayangan berada 100 cm pada sisi yang sama dari
lensa, sehingga bersifat maya. Dengan demikian do=25 cm,
di=-100 cm, dan persamaan lensa memberikan:
1
1
1
4 1
1




f 25 cm  100 cm 100 cm 33 cm
Jadi, f=33 cm = 0,33 m. Kekuatan lensa P adalah:
1
P   3,0 D
f
Tanda plus (positif) menunjukkan bahwa lensa ini konvergen.
Lensa
Refraction at Spherical Surface
1
2
O
●

V
1
n1
d
2

n2

C
●
I
●
p
n1 sin 1  n2 sin  2
n11  n2 2 1    
2    
n11  n2 (   )
n1  n2  (n2  n1 )
R
q
Menggunakan pendekatan sudut kecil
dalam ukuran radian, maka didapatkan:
d

p
d
d


q
R
n1 n2 (n2  n1 )
 
p q
R