Kelas VIII | Pemantulan Cahaya Pada Cermin Cembung

Cermin cembung mempunyai bagian-bagian yang terlihat seperti pada Gambar di bawah ini. P adalah titik pusat kelengkungan cermin. O adalah titik potong sumbu utama dengan cermin cembung. F adalah titik fokus cermin yang berada di tengah-tengah antara titik P dan titik O. R adalah jari-jari kelengkungan cermin, yaitu jarak dari titik P ke titik O dan f adalah jarak fokus cermin. 

Cermin cembung memiliki sifat yang dapat menyebarkan cahaya (divergen). Dengan demikian, jika terdapat berkas-berkas cahaya sejajar mengenai permukaan cermin cembung, maka berkas-berkas cahaya pantulnya akan disebarkan dari satu titik yang sama. 

Jika bentuk cermin cekung merupakan bagian dalam dari sebuah bola, maka bentuk cermin cembung adalah bagian luar bola. Perhatikan skema bentuk cermin cembung pada Gambar di atas. Terlihat bahwa cermin cembung merupakan kebalikan cermin cekung. Bagaimana pembentukan bayangan oleh cermin cembung? 

Seperti halnya cermin cekung, sebelum menggambarkan pembentukan bayangan, perlu diketahui sinar-sinar istimewa yang dimiliki cermin cembung. Sinar-sinar istimewa itu yaitu sebagai berikut. 

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus. 

2. Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama 

3. Sinar datang yang menuju pusat kelengkungan cermin, akan dipantulkan seolah-olah berasal dari pusat kelengkungan yang sama. 

Dengan bantuan ketiga sinar istimewa untuk cermin cembung di atas, dapat digambarkan pembentukan bayangan oleh cermin cembung. Untuk membentuk bayangan sebuah benda yang terletak di depan cermin cembung, kita cukup menggunakan 2 buah berkas sinar istimewa di atas. Bayangan benda pada cermin cembung selalu berada antara titik O dan F. 

Read More

Kelas VIII | Pemantulan Cahaya Pada Cermin Cekung

Selain pada cermin datar, peristiwa pemantulan dapat terjadi pada cermin cekung dan juga berlaku hukum pemantulan. Cermin cekung adalah cermin yang bentuknya melengkung seperti bagian dalam bola yang dibelah. 

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, yaitu sebagai berikut. 

1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus. 

2. Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama. 

3. 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:

a. 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). 

b. 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. 

c. 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. 

d. 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. 

e. 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. 

 

Read More

Kelas VIII | Pemantulan Cahaya Pada Cermin Datar

Pernahkah kamu bercermin? Pada cermin kamu dapat melihat bayangan dirimu dan bayangan benda-benda lainnya. Cermin bersifat memantulkan cahaya secara teratur karena permukaannya bersifat rata dan bening. Bagaimana bayangan pada cermin datar terbentuk? 

Sinar datang yang mengenai cermin datar akan dipantulkan. Jika sinar datang tegak lurus terhadap cermin akan dipantulkan tegak lurus cermin. Pada gambar terlihat bahwa bayangan pada cermin datar merupakan perpanjangan sinar-sinar pantulnya. Ketika bercermin, kamu dapat melihat bayangan kamu seolah-olah ada di belakang cermin. Namun sebenarnya, bayanganmu tidak ada di belakang cermin. Bayangan yang seperti ini dinamakan bayangan maya. 

Perhatikan kembali ketika kamu sedang bercermin. Ternyata arah bayangan yang dibentuk oleh cermin berkebalikan dengan keadaan sebenarnya. Misalnya, tangan kananmu yang sedang memegang sisir menjadi tangan kiri pada bayangan, dan sebaliknya. Dapatkah kamu menjelaskan mengapa terjadi demikian? 

Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sebagai berikut: sama besar, tegak, berkebalikan, maya dan jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan kecermin. Bagaimana jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua cermin datar? Jika terdapat dua buah cermin datar yang membentuk sudut α, maka banyaknya bayangan yang dibentuk dirumuskan oleh persamaan sebagai berikut. 

dengan: 

n = banyaknya bayangan yang dibentuk 

α = sudut antara dua cermin

Read More

Kelas VIII | Hukum Pemantulan Cahaya

Ketika kamu menyalakan lampu senter yang telah ditutupi dengan kertas karton yang diberi lubang, kamu dapat melihat cahaya merambat dalam bentuk garis lurus. Bayangan cahaya ini pun terlihat pada cermin. Jika sudut datang dan sudut pantul diukur, akan diperoleh besarnya sudut pantul dan sudut datang adalah sama. 

Jika kamu membuat sebuah garis lurus yang tegak lurus dengan cermin, kamu akan mendapatkan sebuah garis yang dinamakan garis normal. Ternyata, sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada bidang yang sama. Untuk percobaan dengan sudut-sudut yang lain pun, ternyata sifat-sifatnya pun sama. Kegiatan yang telah kamu lakukan adalah untuk membuktikan hukum yang disebut hukum pemantulan. 

Secara lengkap hukum pemantulan cahaya adalah sebagai berikut. 

1. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada atu bidang datar. 

2. Sudut datang sama dengan sudut pantul. 

 Meskipun hampir semua benda bersifat memantulkan cahaya, tetapi hanya beberapa saja yang dapat memantulkan cahaya secara sempurna. Permukaan benda yang memantulkan cahaya mempengaruhi karakteristik pemantulan. Pada Gambar di atas terlihat cahaya yang mengenai permukaan bening dan rata akan dipantulkan secara teratur oleh permukaan tersebut. Pada pemantulan jenis ini kamu mungkin dapat melihat bayangan benda pada pemantul. Contoh pemantulan jenis ini adalah pemantulan pada cermin. Pada permukaan yang tidak rata, cahaya akan dipantulkan secara tidak teratur.

Pantulan jenis ini disebut dengan pemantulan baur. Sinar-sinar cahaya yang datang sejajar akan dipantulkan oleh permukaan menjadi tidak sejaja.

Read More

Kelas VIII | Hukum Pembiasan Snellius

Selain pemantulan, Willeboard Snellius juga melakukan eksperimen-eksperimen tentang pembiasan cahaya dan ia menemukan hubungan antara sinar datang dan sinar bias yang kemudian dikenal dengan Hukum Snellius, yaitu:

1. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar. 

2. Jika sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium yang kurang rapat, maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. 

3. Jika sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium yang lebih rapat, maka sinar akan dibiaskan mendekati garis normal. 

4. Perbandingan sinus sudut datang (i) dengan sinus sudut bias (r) merupakan suatu bilangan tetap. Bilangan tetap inilah yang sebenarnya menunjukkan indeks bias. 

Read More

Kelas VIII | Persamaan Pada Lensa

Seperti pada cermin, pada lensa berlaku pula persamaan-persamaan yang menyatakan hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, dan jarak fokus: 

dengan: 

s = jarak benda ke lensa 

s’ = jarak bayangan ke lensa

f = jarak fokus lensa 

Dan berlaku pula persamaan perbesaran bayangan, yaitu: 

dengan:
M = jumlah perbesaran bayangan
h' = tinggi bayangan
h = tinggi benda
s' = jarak bayangan ke lensa
s = jarak benda ke lensa

Setiap lensa mempunyai kemampuan yang berbeda-beda dalam mengumpulkan atau menyebarkan berkas sinar. Karena itulah dikenal dimensi kuat lensa, yaitu kemampuan sebuah lensa untuk mengumpulkan atau menyebarkan berkas sinar. Kekuatan lensa merupakan kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar-sinar, makin kuat lensa memfokuskan sinar akan makin besar kekuatan lensanya. Kuat lensa memiliki satuan dioptri, berbanding terbalik dengan jarak fokus lensa dalam satuan meter. Kekuatan lensa dilambangkan dengan P (power) yang dirumuskan sebagai berikut.

dengan:
P = kuat lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (meter)
Jadi, 1 dioptri adalah kuat lensa yang memiliki jarak fokus 1 meter.

Persamaan-persamaan di atas berlaku untuk kedua jenis lensa, baik lensa cembung maupun lensa cekung.

Read More

Kelas VIII | Pembiasan Cahaya Pada Lensa Cekung

Untuk melukis pembentukan bayangan benda pada lensa cekung, digunakan sinar-sinar istimewa, yaitu: 

1. Berkas sinar datang yang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah dari titik fokus pertama.
2. Berkas sinar datang menuju titik fokus kedua akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama.
3. Berkas sinar datang melalui titik pusat optik tidak mengalami pembiasan, akan tetapi diteruskan. 

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa cekung di atas dapat digambarkan pembentukan bayangan oleh lensa cekung. Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cekung untuk berbagai posisi benda. 

a. Jarak benda lebih besar dari P2. Jarak benda lebih besar dari P2, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa. 

b. Jarak benda di antara P2 dan F2. Jarak benda di antara P2 dan F2 dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa. 

c. Benda diletakkan di antara F2 dan pusat lensa. Benda diletakkan di antara F2 dan pusat optik, dengan menggunakan sinar istimewa lensa cekung, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperkecil, dan letak bayangannya di depan lensa. 

Read More

Kelas VIII | Pembentukan Bayangan Pada Lensa Cembung

Untuk melukis pembentukan bayangan benda pada lensa cembung dapat digunakan sinar-sinar istimewa, yaitu: 

1. Berkas sinar datang yang sejajar sumbu utama, akan dibiaskan menuju titik fokus di seberang. 

2. Berkas sinar datang melalui titik fokus, akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama. 

3. Berkas sinar datang melalui titik pusat optik tidak mengalami pembiasan, akan tetapi diteruskan. 

Dengan menggunakan ketiga sinar istimewa pada lensa cembung di atas dapat digambarkan pembentukan bayangan oleh lensa cembung. Berikut adalah pembentukan bayangan pada lensa cembung untuk berbagai posisi benda. 

a. Jarak benda lebih besar pusat kelengkungan lensa (P2). Jarak benda lebih besar dari pusat kelengkungan lensa (P2), dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung, diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik, diperkecil, dan letak bayangannya di antara titik fokus pertama (F1) dan pusat kelengkungan lensa pertama (P1).

b. Benda diletakkan di antara P2 dan F2. Benda diletakkan di antara P2 dan F2. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung, diperoleh bayangan yang bersifat nyata, terbalik, diperbesar, dan letak bayangannya di luar P1. 

c. Benda diletakkan di titik fokus ke dua (F2). 

d. Benda diletakkan di titik fokus ke dua (F2) objek. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung, diperoleh bayangan yang bersifat maya di tak hingga. Benda diletakkan di antara F2 objek dan pusat lensa. Benda diletakkan di antara F2 dan pusat lensa. Dengan menggunakan sinar istimewa lensa cembung, diperoleh bayangan yang bersifat maya, tegak, diperbesar, dan terletak di depan lensa. 

Read More

Kelas VIII | Jenis-Jenis Lensa

Lensa adalah benda optik yang dibatasi oleh dua permukaan lengkung. Karena dibatasi oleh dua permukaan lengkung, maka lensa memiliki dua titik pusat dengan kelengkungan yang berbeda. Garis yang menghubungkan kedua titik tersebut dinamakan sumbu utama lensa. Titik tengah lensa pada sumbu utama disebut pusat optik lensa, dan dinyatakan dengan O. Perhatikan gambar di bawah ini! 

Lensa dibagi menjadi dua jenis, yaitu: 

Lensa konvergen, yaitu lensa yang mengumpulkan berkas sinar sejajar. Disebut pula lensa cembung atau lensa positif. Terdapat tiga jenis lensa konvergen, yaitu lensa bikonveks (cembung-rangkap), plankonveks (cembung datar), dan konkaf-konveks (cembung-cekung).

Lensa divergen, yaitu lensa yang menyebarkan berkas sinar sejajar. Disebut pula lensa cekung atau lensa negatif. Terdapat tiga jenis lensa divergen, yaitu lensa bikonkaf (cekung-rangkap), plankonkaf (cekung-datar), dan konvekskonkaf (cekung-cembung).

Read More