Tampilkan postingan dengan label Optika Geometri. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Optika Geometri. Tampilkan semua postingan
Senin, 16 Maret 2015
SIFAT-SIFAT CAHAYA DAN CERMIN
Selasa, 28 Februari 2012
SIFAT - SIFAT CAHAYA DAN CERMIN
Sumber cahaya berasal dari benda yang mengeluarkan cahaya. Sumber cahaya yang terbesar berasal dari matahari. sedangkan sumber cahaya lainnya adalah lilin yang menyala, lampu senter, bintang, kilat dan lain-lain.
![]() |
![]() |
Sedangkan cahaya pelangi adalah cahaya tampak yang merupakan pantulan cahaya matahari yang diuraikan oleh titik-titik air hujan, yang terdiri dari warna : merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu.
Oleh karena warna pelangi adalah hasil penguraian warna oleh titik-titik air hujan, maka pelangi hanya terlihat setelah turun hujan.
Sifat-sifat Cahaya
1. Cahaya merambat lurus
![]() |
Lihat contoh kedua gambar disebelah kiri. Gambar tersebut membuktikan bahwa cahaya merambat lurus.
Contoh lain yang membuktikan cahaya merambat lurus tampak pada berkas cahaya matahari yang menembus masuk ke dalam ruangan
![]() |
Demikian pula dengan berkas lampu sorot pada malam
hari.
2. Cahaya menembus benda bening
Gambar di samping adalah seorang anak yang mengarahkan senter kesebuah kertas putih dan cahaya tidak tembus. Kemudian kertas putih diganti dengan plastik bening maka cahaya dapat tembus. Dari percobaan tersebut membuktikan bahwa cahaya menembus benda bening tetapi tidak menembus benda yang tidak bening apalagi benda gelap.
Cahaya menembus benda bening dapat terlihat jika kita menerawangkan plastik bening ke arah sinar lampu. Sinar tersebut dapat kita lihat karena cahaya dapat menembus benda bening. Jika cahaya mengenai benda yang gelap (tidak bening) misalnya pohon, tangan, mobil, maka akan membentuk bayangan.
Contoh lain yang membuktikan bahwa cahaya dapat menembus benda bening adalah jika kita berada di dalam ruangan berkaca berwarna bening dan kita memandang ke halaman kita dapat melihat anak-anak yang sedang bermain di halaman.
3. Cahaya dapat dibiaskan
![]() |
![]() |
Perhatikan gambar sebatang pinsil dalam gelas berisi air diatas, pinsil terlihat seolah-olah bengkok hal ini terjadi karena adanya pembiasan cahaya.
4. Cahaya dapat dipantulkan
Kita dapat melihat sebuah benda jika ada cahaya. Prosesnya yaitu sinar/cahaya mengenai benda dan benda yang terkena cahaya memantlkannya ke mata kita.
a. Pemantulan teratur yaitu jika sinar datarng jatuh
pada benda yang permukaannya rata.
Pada penantulan teratur sudut datang sama dengan
sudut pantul.
![]() |
b. Penantulan tidak teratur
Pemantulan tidak teratur terjadi jika sinsr atau
cahaya jatuh pada benda yang permukaannya
tidak rata.
Pada pemantulan tidak teratur sudut datang
tidak sama dengan sudut pantul.
Cermin merupakan salah satu benda yang memantulkan cahaya. Berdasarkan bentuk permukaannya ada dua macam cermin, yaitu :
a. Cermin datar

![]() |
Cermin datar yaitu cermin yang permukaan bidang pantulnya datar dan tidak melengkung. Cermin datar bisa kamu gunakan untuk bercermin. Pada saat bercermin, kamu akan melihat bayanganmu di dalam cermin. Bagaimana bayangan dirimu dalam cermin, samakah ?Cermin datar yaitu cermin yang permukaan bidang pantulnya datar dan tidak melengkung. Cermin datar biasa kamu gunakan untuk bercermin. Pada saat bercermin, kamu akan melihat bayanganmu di dalam cermin. Bagaimana bayangan dirimu pada cermin itu? Samakah ?
Sifat-sifat bayangan pada cermin datar :
1). Ukuran (besar dan tinggi) bayangan sama dengan ukuran benda
2). Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin
3). Kenampakan bayangan berlawanan dengan benda. Pada cermin datar tangan kirimu akan menjadi tangan kanan bayanganmu.
4). Bayangan tegak seperti bendanya
5). Bayangan bersifat semu atau maya, artinya bayangan dapat dilihat dalam cermin tetapi tidak dapat ditangkap oleh layar.

b. Cermin cembung
Cermin cembung yang permukaan bidang pantulnya melengkung kearah luar. Cermin cembung biasanya digunakan untuk spion pada kendaraan bermotor. Bayangan pada cermin cembung bersifat maya, tegak, dan lebih kecil daripada benda yang sesungguhnya.
c. Cermin cekung
Cermin cekung yaitu cermin yang bidang pantulnya melengkung kearah dalam. Cermin cekung biasanya digunakan sebagai reflektor pada lampu mobil dan lampu senter.
Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung sangat bergantung pada letak benda terhadap cermin.
2). Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin
3). Kenampakan bayangan berlawanan dengan benda. Pada cermin datar tangan kirimu akan menjadi tangan kanan bayanganmu.
4). Bayangan tegak seperti bendanya
5). Bayangan bersifat semu atau maya, artinya bayangan dapat dilihat dalam cermin tetapi tidak dapat ditangkap oleh layar.

b. Cermin cembung
![]() |
c. Cermin cekung
Cermin cekung yaitu cermin yang bidang pantulnya melengkung kearah dalam. Cermin cekung biasanya digunakan sebagai reflektor pada lampu mobil dan lampu senter.
Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung sangat bergantung pada letak benda terhadap cermin.
Cermin cekung yaitu cermin yang bidang pantulnya melengkungke arah dalam. Cermin cekung biasanya digunakan sebagai reflektor pada lampu mobil danlampu senter.
1). Jika benda dekat dengan cermin cekung, bayangan benda bersifat tegak, lebih besar dan semu.
2). Jika benda jauh dari cermin cekung, bayangan benda bersifat nyata dan terbalik.
5. Cahaya dapat diuraikan
Contoh bahwa cahaya dapat diuraikan yaitu pada peristiwa penguraian cahaya (dispersi) oleh titik-titik air hujan saat terjadi pelangi. Dispersi merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya warna yaitu : merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila,ungu.
WARNA CAHAYA MATAHARI
Cahaya putih matahari terdiri daripada tujuh warna iaitu:
1. Merah
2. Jingga
3. Kuning
4. Hijau
5. Biru
6. Biru tua (Indigo)
7. Ungu
2. Jingga
3. Kuning
4. Hijau
5. Biru
6. Biru tua (Indigo)
7. Ungu
Apabila ketujuh-tujuh warna ini bercampur, cahaya putih dihasilkan. Warna-warna dalam cahaya putih matahari boleh dipecahkan dengan menggunakan prisma menjadi jalur warna. Jalur warna ini dikenali sebagai spektrum. Pemecahan cahaya putih kepada spektrum ini dikenali sebagai penyerakan cahaya. Pelangi ialah spektrum yang terbentuk secara semula jadi. Pelangi terbentuk selepas hujan, apabila cahaya matahari dibiaskan oleh titisan air hujan. Titisan air hujan bertindak sebagai prisma yang menyerakkan cahaya matahari kepada tujuh warna.
Penyerakan Cahaya Putih Matahari
Spektrum warna terbentuk kerana cahaya yang berlainan warna terbias pada sudut yang berlainan. Cahaya ungu terbias dengan paling banyak. Cahaya merah terbias dengan paling sedikit. Warna-warna spektrum boleh digabungkan semula bagi menghasilkan cahaya putih dengan menggunakan dua prisma.
Teori tentang cahaya
Teori kurun ke-10
Saintis Abu Ali Hasan Ibn Al-Haitham (965-c.1040), juga dikenali sebagai Alhazen, mengasaskan teori umum yang menjelaskan tentang penglihatan, menggunakan geometri dan anatomi, yang menyatakan bahawa setiap titik pada kawasan yang disinari atau objek, memancarkan sinaran cahaya ke semua arah, tetapi hanya satu sinaran dari setiap titik, yang mengenai mata pada sudut tepat, dapat dilihat. Sinaran-sinaran lain yang mengenai mata pada sudut yang berbeza tidak dapat dilihat. Dia menggunakan contoh daripada kamera lubang jarum, yang menghasilkan imej songsang, untuk menyokong hujahnya. Alhazen menganggap bahawa sinaran cahaya ialah arus zarah-zarah seni yang bergerak pada kelajuan terhad. Dia memperbaiki teori Ptolemy berkenaan pembiasan cahaya. Hasil kerja Alhazen tidak diketahui di Eropah sehingga lewat kurun ke-16.
Teori Zarah
Isaac Newton mencadangkan dalam bukunya Hypothesis of Light pada 1675 yang cahaya adalah terdiri daripada zarah halus (partikel jirim) yang mana memancar pada semua arah dari sumbernya. Teori ini boleh digunakan untuk menghujahkan pantulan cahaya, tetapi cuma boleh menerangkan pembiasan dengan secara tidak sebetulnya menganggap yang cahaya menjadi lebih laju semasa memasuki medium yang lebih tumpat kerana daya tarikan graviti adalah lebih kuat.–
Teori Gelombang (Ray)
Christian Huygens mencadangkan dalam abad ke-17 yang cahaya dipancarkan ke semua arah sebagai siri-siri gelombang. Pandangan ini menggantikan teori zarah halus. Ini disebabkan oleh kerana gelombang tidak diganggu oleh graviti, ia telah dianggap yang gelombang menjadi perlahan ketika memasuki medium yang lebih tumpat. Teori gelombang ini menghujahkan yang gelombang cahaya akan berinterferens dengan gelombang cahaya yang lain, seperti juga gelombang bunyi (seperti yang disebut oleh Thomas Young pada kurun ke-18), dan cahaya boleh dikutubkan. Kelemahan teori ini adalah gelombang cahaya, seperti juga gelombang bunyi, memerlukan medium untuk merambat. Satu kandungan hipotesis yang dipanggil luminiferous aether telah dicadangkan, tetapi kemudiannya tidak dipersetujui.
Teori Elektromagnet
Dalam tahun 1845 Faraday mendapati bahawa sudut pengutuban sinaran cahaya yang melalui bahan pengutub boleh diubah menggunakan medan magnet. Ini merupakan bukti pertama bahawa cahaya berkait dengan keelektromagnetan. Faraday mengusulkan, pada tahun 1847, bahawa cahaya ialah getaran elektromagnet frekuensi tinggi yang boleh merambat, malahan dalam ketiadaan medium seperti eter (aether).
Teori ini dicadangkan oleh James Clerk Maxwell pada pengakhiran abad ke-19, memperkatakan yang gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnet jadi ia tidak memerlukan medium untuk merambat. Pada permukaannya dianggap yang gelombang cahaya disebarkan melalui rangka rujukan yang tertentu, seperti ether, tetapi relativiti khas manggantikan anggapan ini. Teori elektromagnet menunjukkan yang sinaran boleh lihat adalah sebahagian daripada spektrum elektromagnet. Teknologi penghantaran radio dicipta berdasarkan teori ini dan masih lagi menggunakannya.
Kelajuan cahaya malar yang diramalkan dalam persamaan Maxwell adalah bertentangan dengan hukum mekanikal pergerakan yang tidak pernah disanggah semenjak zaman Galileo, yang menyatakan bahawa semua kelajuan adalah relatif kepada kelajuan pemerhati. Penyelesaian kepada pertentangan ini akan dijumpai oleh Albert Einstein.
Teori Kuantum
Ia telah dibangunkan pada kurun ke-19 oleh Max Planck, yang mencadangkan pada tahun 1900 yang sinaran cahaya adalah terdiri daripada paket (kuantum) tenaga yang dikenali sebagai foton. Jawatankuasa Nobel menghadiahkan Planck Anugerah Fizik pada 1918 untuk kerja-kerja beliau dalam penemuan teori kuantum, walaupun beliau bukannya orang yang pertama memperkenalkan prinsip asas partikel cahaya.
Teori Kembaran Zarah-Gelombang
Teori kembaran zarah-gelombang menggabungkan tiga teori yang sebelumnya, dan mencadangkan bahawa cahaya adalah zarah dan gelombang. Ini merupakan teori moden yang menerangkan bukan sahaja tentang sifat cahaya, malahan semua zarah. Ia diterangkan oleh Albert Einstein pada awal 1900, berdasarkan hasil kerjanya berkenaan kesan fotoelektrik, dan juga hasil kajian Planck. Einstein menunjukkan bahawa tenaga foton berkadar langsung dengan frekuensinya. Secara amnya, teori tersebut menyatakan bahawa setiap benda mempunyai sifat zarah, dan sifat gelombang, dan pelbagai eksperimen boleh dijalankan untuk menunjukkan sifat-sifat tersebut. Sifat zarah lebih mudah dikesan sekiranya objek tersebut memiliki jisim yang besar, oleh sebab itu hanya pada 1924 dalam eksperimen yang dijalankan oleh Louis de Broglie, bahawa elektron dijumpai memiliki sifat kembaran gelombang-zarah. Einstein menerima Hadiah Nobel pada 1921 untuk hasil kerjanya berkenaan kembaran gelombang-zarah bagi zarah foton, dan de Broglie pula menerimanya pada tahun 1929 untuk penyambungan kajian bagi zarah-zarah lain.
Panjang gelombang nampak
Cahaya nampak adalah sebahagian daripada spektrum yang mempunyai panjang gelombang antara lebih kurang 400 nanometer (kependekannya ialah nm) dan 800 nm (dalam udara). Cahaya boleh dipecahkan oleh frekuensinya. Frekuensi dan panjang gelombang adalah berkadar terus.
Kelajuan cahaya
Lihat Halaju cahaya. Walaupun beberapa orang berkata tentang “halaju cahaya”, perkataan halaju sepatutnya ditinggalkan untuk kuantiti vektor (dikaitkan dengan arah). Kelajuan cahaya adalah kuantiti skalar (ia tidak mempunyai arah), oleh itu kelajuan adalah istilah yang lebih tepat.
Formula-kelajuan-cahaya
v = λf,
Dimana λ adalah panjang gelombang, f adalah frekuensi, v adalah kelajuan cahaya. Kalau cahaya bergerak di dalam vakum, jadi v = c, jadi
c = λf,
di mana c adalah kelajuan cahaya. Kita boleh menerangkan v sebagai
v = \frac{c}{n}
di mana n adalah pemalar (indek biasan) yang mana adalah sifat bahan yang dilalui oleh cahaya.
Perubahan dalam kelajuan cahaya
Semua cahaya bergerak pada kelajuan yang terhingga. Walaupun seseorang pemerhati bergerak dia akan sentiasa mendapati kelajuan cahaya adalah c, kelajuan cahaya dalam vakum, adalah c = 299,792,458 meter per saat (186,282.397 batu per saat); walau bagaimanapun, apabila cahaya melalui objek yang boleh ditembusi cahaya seperti udara, air dan kaca, kelajuannya dikurangkan , dan ia mengalami pembiasan. Iaitu n=1 dalam vakum dan n>1 di dalam jirim.
Sejarah pengukuran kelajuan cahaya
Kelajuan cahaya telah diukur banyak kali oleh ahli fizik. Pengukuran awalan yang paling baik adalah dilakukan oleh Olaus Roemer (ahli fizik Denmark), dalam 1676. Beliau telah mencipta kaedah mengukur kelajuan cahaya. Beliau mendapati dan telah mencatatkan pergerakan planet Musytari dan satu daripada bulannya dengan menggunakan teleskop. Adalah mungkin untuk mengira masa kitaran bulan tersebut disebabkan oleh digerhanakan oleh Musytari pada masa kitaran yang biasa. Roemer telah mendapati yang bulan tersebut mengorbit Musytari sekali setiap 42-1/2 jam apabila Bumi adalah paling hampir dengan Musytari. Masalahnya adalah apabila Bumi dan Musytari berjauhan, putaran orbit bulan tersebut kelihatan bertambah. Ini menunjukkan cahaya memerlukan lebih masa untuk samapai ke Bumi. Kelajuan cahaya dikira dengan menganalisa jarak antara planet pada masa masa tertentu. Roemer mencapai kelajuan 227,000 kilometer sesaat (sekitar 141,050 batu sesaat).
Albert A. Michelson memperbaiki hasil kerja Roemer pada tahun 1926. Dia menggunakan cermin berputar untuk mengukur masa yang di ambil cahaya untuk pergi balik dari Gunung Wilson ke Gunung San Antonio di California. Ukuran jitu menghasilkan kelajuan 186,285 batu/sesaat (299,796 kilometer/sesaat). Dalam penggunaan harian, jumlah ini dibundarkan kepada 186,000 batu/sesaat dan 300,000 kilometer/sesaat.
Optik
Kajian mengenai cahaya dan interaksi cahaya dengan jirim dikenali sebagai optik. Pemerhatian dan kajian mengenai fenomena optik seperti pelangi menyumbangkan pelbagai maklumat sifat semulajadi cahaya serta keseronokan.
Warna dan panjang gelombang
Panjang gelombang yang berbeza-beza diinterpretasikan oleh otak manusia sebagai warna, daripada merah bagi panjang gelombang terpanjang (frekuensi paling rendah) hingga ke ungu bagi panjang gelombang terpendek (frekuensi paling tinggi). Frekuensi-frekuensi perantaraan dilihat sebagai jingga, kuning, hijau, biru, dan, secara konvensionalnya, indigo. Frekuensi-frekuensi sejurus selepas julat penglihatan manusia dikenali sebagai ultraungu (UV) pada penghujung frekuensi tinggi dan inframerah (IR) pada yang rendah. Walaupun manusia tidak dapat melihat IR, namun kita dapat mengesannya melalui reseptor-reseptor kulit sebagai haba. Kamera yang mengesan IR dan menukarnya kepada cahaya nampak adalah dipanggil kamera night-vision. Sinaran UV tidak dapat dikesan oleh manusia kecuali dalam cara yang agak lambat, iaitu dedahan berlebihan kulit terhadap cahaya UV boleh menyebabkan kulit terbakar, atau barah kulit. Sesetengah jenis binatang, seperti lebah, boleh melihat sinaran UV manakala ular kapak boleh melihat IR menggunakan lubang-lubang yang terdapat pada kepalanya.
Pengukuran cahaya
Kuantiti-kuantiti dan unit-unit berikut digunakan untuk mengukur cahaya
* kecerahan (atau suhu)
* pencahayaan (unit SI: lux)
* fluks berkilau (unit SI: lumen)
* keamatan berluminositi (unit SI: kandela)
* pencahayaan (unit SI: lux)
* fluks berkilau (unit SI: lumen)
* keamatan berluminositi (unit SI: kandela)
Juga lihat: Fotometri
Sumber cahaya
* radiasi termal (sinaran jasad hitam)
o mentol lampu pijar
o cahaya matahari
o nyalaan partikel pepejal berkilau (lihat api)
* spektrum atom pancaran (garis pancaran sama ada terangsang atau spontan (serta-merta))
o laser dan maser (pancaran terangsang)
o Diod pemancar cahaya (LED)
o lampu nyahcas gas (lampu-lampu neon, lampu raksa, dsb)
o nyalaan (cahaya daripada gas panas, juga lihat di atas)
* pecutan bebas zarah bercas (biasanya elektron)
o radiasi siklotron
o radiasi Bremsstrahlung
o radiasi Cherenkov
* kemopendarcahaya (chemoluminescence)
* pendafluor
* pendarfosfor
o tiub sinar katod
* biopendarcahaya (bioluminescence)
* sonopendarcahaya (sonoluminescence)
* tribopendarcahaya (triboluminescence)
* reputan radioaktif
* pemusnahan zarah-antizarah
o mentol lampu pijar
o cahaya matahari
o nyalaan partikel pepejal berkilau (lihat api)
* spektrum atom pancaran (garis pancaran sama ada terangsang atau spontan (serta-merta))
o laser dan maser (pancaran terangsang)
o Diod pemancar cahaya (LED)
o lampu nyahcas gas (lampu-lampu neon, lampu raksa, dsb)
o nyalaan (cahaya daripada gas panas, juga lihat di atas)
* pecutan bebas zarah bercas (biasanya elektron)
o radiasi siklotron
o radiasi Bremsstrahlung
o radiasi Cherenkov
* kemopendarcahaya (chemoluminescence)
* pendafluor
* pendarfosfor
o tiub sinar katod
* biopendarcahaya (bioluminescence)
* sonopendarcahaya (sonoluminescence)
* tribopendarcahaya (triboluminescence)
* reputan radioaktif
* pemusnahan zarah-antizarah

Proses Terjadinya Pembiasan Cahaya Pada Prisma
Proses Terjadinya Pembiasan Cahaya Pada Prisma. Prisma adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal.
Pada bidang pembias I, sinar dibiaskan mendekati garis normal, sebab sinar datang dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat yaitu dari udara ke kaca.
Sebaliknya pada bidang pembias II, sinar dibiaskan menjahui garis normal, sebab sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik kurang rapat yaitu dari kaca ke udara. Sehingga seberkas sinar yang melewati sebuah prisma akan mengalami pembelokan arah dari arah semula. Marilah kita mempelajari fenomena yang terjadi jika seberkas cahaya melewati sebuah prisma seperti halnya terjadinya sudut deviasi dan dispersi cahaya.
Gambar 2.1 menggambarkan seberkas cahaya yang melewati sebuah prisma. Gambar tersebut memperlihatkan bahwa berkas sinar tersebut dalam prisma mengalami dua kalipembiasan sehingga antara berkas sinar masuk ke prisma dan berkas sinar keluar dari prisma tidak lagi sejajar.
Sudut yang dibentuk antara arah sinar datangdengan arah sinar yang meninggalkan prisma disebut sudut deviasi diberi lambang D. Besarnya sudut deviasi tergantung pada sudut datangnya sinar.
D = i1 + r2 - B .... (2.1)
Keterangan :
D = sudut deviasi
i1 = sudut datang pada prisma
r2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma
B = sudut pembias prisma Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma.
D = i1 + r2 - B .... (2.1)
Keterangan :
D = sudut deviasi
i1 = sudut datang pada prisma
r2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma
B = sudut pembias prisma Besarnya sudut deviasi sinar bergantung pada sudut datangnya cahaya ke prisma.
Apabila sudut datangnya sinar diperkecil, maka sudut deviasinya pun akan semakin kecil. Sudut deviasi akan mencapai minimum (Dm) jika sudut datang cahaya ke prisma sama dengan sudut bias cahaya meninggalkan prisma atau pada saat itu berkas cahaya yang masuk ke prisma akan memotong prisma itu menjadi segitiga sama kaki, sehingga berlaku
i1 = r2 = i (dengan i = sudut datang cahaya
ke prisma) dan
i2 = r1 = r (dengan r = sudut bias cahaya memasuki prisma).
i1 = r2 = i (dengan i = sudut datang cahaya
ke prisma) dan
i2 = r1 = r (dengan r = sudut bias cahaya memasuki prisma).
Sudut deviasi minimum dapat dinyatakan:
dengan :
n1 = indeks bias medium di sekitar prisma
n2 = indeks bias prisma
B = sudut pembias prisma
Dm = sudut deviasi minimum prisma
n1 = indeks bias medium di sekitar prisma
n2 = indeks bias prisma
B = sudut pembias prisma
Dm = sudut deviasi minimum prisma
2. Dispersi Cahaya
Dispersi yaitu peristiwa terurainya cahaya putih menjadi cahaya yang berwarna-warni, s
eperti terjadinya pelangi. Pelangi merupakan peristiwa terurainya cahaya matahari oleh butiran-butiranair hujan. Peristiwa peruraian cahaya ini disebabkan oleh perbedaan indeks bias dari masing-masing cahaya, di mana indeks bias cahaya merah paling kecil, sedangkan cahaya ungu memiliki indeks bias paling besar.
eperti terjadinya pelangi. Pelangi merupakan peristiwa terurainya cahaya matahari oleh butiran-butiranair hujan. Peristiwa peruraian cahaya ini disebabkan oleh perbedaan indeks bias dari masing-masing cahaya, di mana indeks bias cahaya merah paling kecil, sedangkan cahaya ungu memiliki indeks bias paling besar.
Cahaya putih yang dapat terurai menjadi cahaya yang berwarna-warni disebut cahaya polikromatik sedangkan cahaya tunggal yang tidak bisa diuraikan lagi disebut cahaya monokromatik. Peristiwa dispersi juga terjadi apabila seberkas cahaya putih, misalnya cahaya matahari dilewatkan pada suatu prisma.
Cahaya polikromatik jika dilewatkan pada prisma akan terurai menjadi warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Kumpulan cahaya warna tersebut disebut spektrum. Lebar spektrum yang dihasilkan oleh prisma tergantung pada selisih sudut deviasi antara cahaya ungu dan cahaya merah. Selisih sudut deviasi antara cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi yang dirumuskan :
0 = Du - Dm .... (2.4)
Jika sudut pembias prisma kecil (<15o) dan n menyatakan indeks bias prisma serta medium di sekitar prisma adalah udara, maka besarnya sudut dispersi dapat dinyatakan :
0 = (nu – nm) B .... (2. 5)
dengan :
0 = sudut dispersi
Dm = sudut deviasi cahaya merah
Du = sudut deviasi cahaya ungu
nm = indeks bias cahaya merah
nu = indeks bias cahaya ungu
B = sudut pembias prisma.
0 = sudut dispersi
Dm = sudut deviasi cahaya merah
Du = sudut deviasi cahaya ungu
nm = indeks bias cahaya merah
nu = indeks bias cahaya ungu
B = sudut pembias prisma.
3. Prisma Akromatik
Prisma akromatik adalah susunan dua buah prisma yang terbuat dari bahan yang berbeda, disusun secara terbalik yang berfungsi untuk meniadakan sudut deviasi yang terjadi pada prisma tersebut.
Misalkan sebuah prisma terbuat dari kaca kerona yang mempunyai indeks bias untuk sinar merah nm, sinar ungu nu dan sudut pembiasnya B disusun dengan prisma yang terbuat dari kaca flinta yang memiliki indeks bias untuk sinar merah nm, sinar ungu nu dan sudut pembiasnya B' maka pada prisma akromatik berlaku bahwa besarnya sudut deviasi pada prisma flinta dan prisma kerona adalah sama.
Karena pemasangan yang terbalik, sehingga kedua sudut deviasi saling meniadakan sehingga berkas sinar yang keluar dari susunan prisma tersebut berupa sinar yang sejajar dengan berkas sinar yang masuk ke prisma tersebut.
Pada prisma akromatik berlaku :
4. Prisma Pandang Lurus
Prisma pandang lurus yaitu susunan dua buah prisma yang disusun untuk menghilangkan sudut deviasi salah satu warna sinar, misalnya sinar hijau atau kuning. Sebagai contoh sebuah prisma yang terbuat dari kaca flinta dengan indeks bias untuk sinar hijau nh dan sudut pembiasnya B disusun dengan prisma yang terbuat dari kaca kerona dengan indeks bias sinar hijau nh dan sudut pembiasnya B'. Untuk meniadakan sudut dispersi sinar hijau
maka akan berlaku :
maka akan berlaku :
![]() |
Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar
1. Pemantulan Cahaya
Apabila cahaya mengenai suatu permukaan maka cahaya akan dipantulkan. Arah rambatan cahaya digambarkan sebagai garis lurus yang disebut berkas cahaya. Sedangkan berkas cahaya adalah kelompok sinar-sinar cahaya. Berkas cahaya dikelompokkan tmenjadi iga macam, yaitu : Berkas cahaya sejajar, berkas cahaya divergen (menyebar), Berkas cahaya konvergen (mengumpul)a. Jenis Pemantulan Cahaya
Berdasarkan bidang pantulnya pemantulan cahaya dibedakan menjadi dua jenis, yaitu
1. Pemantulan teratur
Apabila berkas cahaya mengenai suatu permukaan teratur, halus, mengkilat atau licin maka berkas cahaya akan dipantulkan secara teratur yaitu menuju suatu arah tertentu.
Contoh cahaya yang jatuh dipermukaan kaca.
2. Pemantulan baur (difus)
Apabila berkas cahaya mengenai suatu permukaan kasar dan tidak teratur maka berkas cahaya akan dipantulkan ke segala arah.
Contoh cahaya yang jatuh kerikil.

![]() |
| hukum pemantulan cahaya |
Sedangkan pada pemantulan teratur sinar yang mengenai permukaan benda hanya dipantulkan ke satu arah sehinggakita hanya bisa melihat benda dari satu arah saja.
b. Hukum Pemantulan Cahaya
Snellius seorang matematikawan asal Belanda berhasil menemukan suatu hukum pemantulan cahaya. Bunyi hukum pemantulan cahaya Snellius
1. sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
2. sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)
n = 8-1 = 7
jadi ada 7 bayangan yang di bentuk oleh dua cermin datar tersebut.
2. Sebuah tongkat yang tingginya 100 cm diletakkan di depan sebuah cermin datar. Berapa cermin yang diperlukan untuk dapat melihat bayangan tongkat secara utuh ?
Jawab : syarat agar dapat melihat seluruh bayangan maka tinggi cermin harus setengah dari tinggi benda. Jadi tinggi cermi yang diperlukan untuk melihat bayangan secara utuh adalah setengah dari tinggi togkat yaitu 50 cm,
b. Hukum Pemantulan Cahaya
Snellius seorang matematikawan asal Belanda berhasil menemukan suatu hukum pemantulan cahaya. Bunyi hukum pemantulan cahaya Snellius
1. sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
2. sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)
2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar
Cermin datar ialah cermin yang mempunyai bidang pantul berupa bidang datar.
Sifat-sifat bayangan pada cermin datar, antara lain :
1) Jarak bayangan pada cermin sama dengan jarak benda pada cermin,
2) Bayangan bersifat maya,
3) Ukuran bayangan yang terbentuk sama dengan ukuran benda,
4) Bayangan bersifat simetris (berlawanan) dengan benda
5) Bayangan yang terbentuk sama persis dengan benda bentuk bendanya.
Jika suatu benda terletak diantara dua cermin datar yang membentuk sudut α, maka banyaknya bayangan yang terbentuk dapat ditentukan dengan persamaan

Syarat untuk dapat melihat seluruh bayangan yang dibentuk oleh cermin, maka tinggi cermin harus setengah dari tinggi benda.
Contoh soal
1. Sebuah paku terletak diantara dua cemin datar yang membentuk sudut 45⁰. Tentukan banyaknya bayangan yang dibentuk oleh kedua cermin tersebut !
Diketahui :
α = 45⁰
ditanya :
n . . . .?
jawab :
n = (360/45)-1
Cermin datar ialah cermin yang mempunyai bidang pantul berupa bidang datar.
Sifat-sifat bayangan pada cermin datar, antara lain :
1) Jarak bayangan pada cermin sama dengan jarak benda pada cermin,
2) Bayangan bersifat maya,
3) Ukuran bayangan yang terbentuk sama dengan ukuran benda,
4) Bayangan bersifat simetris (berlawanan) dengan benda
5) Bayangan yang terbentuk sama persis dengan benda bentuk bendanya.
Jika suatu benda terletak diantara dua cermin datar yang membentuk sudut α, maka banyaknya bayangan yang terbentuk dapat ditentukan dengan persamaan

Syarat untuk dapat melihat seluruh bayangan yang dibentuk oleh cermin, maka tinggi cermin harus setengah dari tinggi benda.
Contoh soal
1. Sebuah paku terletak diantara dua cemin datar yang membentuk sudut 45⁰. Tentukan banyaknya bayangan yang dibentuk oleh kedua cermin tersebut !
Diketahui :
α = 45⁰
ditanya :
n . . . .?
jawab :
n = (360/45)-1n = 8-1 = 7
jadi ada 7 bayangan yang di bentuk oleh dua cermin datar tersebut.
2. Sebuah tongkat yang tingginya 100 cm diletakkan di depan sebuah cermin datar. Berapa cermin yang diperlukan untuk dapat melihat bayangan tongkat secara utuh ?
Jawab : syarat agar dapat melihat seluruh bayangan maka tinggi cermin harus setengah dari tinggi benda. Jadi tinggi cermi yang diperlukan untuk melihat bayangan secara utuh adalah setengah dari tinggi togkat yaitu 50 cm,
Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung
Selain pada cermin datar, peristiwa pemantulan dapat terjadi pada cermin cekung dan juga berlakuhukum pemantulan. Cermin cekung adalah cermin yang bentuknya melengkung seperti bagian dalam bola yang dibelah.
Sekarang perhatikan gambar di bawah ini!

Cermin cekung mempunyai bagian-bagian yang terlihat seperti pada gambar di atas. P adalah titik pusat kelengkungan cermin. O adalah titik potong sumbu utama dengan cermin cekung. F adalah titik fokus cermin yang berada di tengah-tengah antara titik P dan titik O.
Jika R adalah jari-jari kelengkungan cermin, yaitu jarak dari titik P ke titik O dan f adalah jarak fokus cermin, yaitu jarak dari titik fokus cermin (F) ke titik O, maka berlaku hubungan:

Pada pemantulan cahaya oleh cermin cekung, jarak antara benda dan cermin memengaruhi bayangan yang dihasilkan. Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung merupakan perpotongan sinar pantul atau merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar pantul. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen). Dengan demikian, jika terdapat berkas-berkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cekung, maka berkas-berkas cahaya pantulnya akan melintasi satu titik yang sama.

Pada cermin cekung terdapat tiga sinar istimewa seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah ini, yaitu sebagai berikut.
- Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
- Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
- Sinar datang melalui pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan cermin.
Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa cermin cekung di atas, dapat dilukis pembentukan bayangan pada cermin cekung sebagai berikut
- Jika benda diletakkan di luar pusat kelengkungan (P), pembentukan bayangannya seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Dari gambar terlihat bahwa jika benda (A) diletakkan di luar pusat kelengkungan cermin, bayangan (A’) yang dibentuk akan bersifat nyata, terbalik, diperkecil dan terletak di antara pusat kelengkungan cermin (P) dan titik fokus (F).
- Jika benda (A) diletakkan di antara titik fokus (F) dan titik potong sumbu utama dengan cermin cekung (O), pembentukan bayangannya (A’) ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan di antara titik fokus (F) dan titik potong sumbu utama dengan cermin cekung (O), bayangan (A’) yang terbentuk bersifat maya, tegak dan diperbesar. Letak bayangan di belakang cermin.
- Jika benda diletakkan di antara titik pusat kelengkungan cermin (P) dan titik fokus cermin (F). Pembentukan bayangannya ditunjukkan seperti pada Gambar di bawah ini. Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan di antara pusat kelengkungan (P) dan titik fokus (F), bayangan yang dibentuk akan bersifat nyata, terbalik, diperbesar dan terletak di depan titik pusat kelengkungan cermin.
- Jika benda diletakkan tepat pada titik fokus (F), pembentukan bayangannya ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan tepat di titik fokus cermin (F), akan membentuk bayangan maya di tak terhingga.
- Jika benda diletakkan tepat di pusat kelengkungan cermin (P), pembentukan bayangannya ditunjukkan pada Gambar di bawah ini. Dari gambar terlihat bahwa jika benda diletakkan tepat di pusat kelengkungan cermin (P), bayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik dan sama besar. Letak bayangan di depan cermin.
Langganan:
Postingan (Atom)




























