Post on 10-Feb-2016
description
OPTIKA GEOMETRI
• optika geometri
• Cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi bagaimana terjadinya cahaya, bagaiamana perambatannya, bagaimana pengukurannya dan bagaimana sifat-sifat cahaya dikenal dengan nama Optika .
• Pada optika geometri –dipelajari sifat-sifat cahaya dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya.
Berkas cahaya • Benda-benda yang sangat panas seperti matahari dan
filamen lampu listrik memancarkan cahaya mereka sendiri.
• Cahaya lilin atau cahaya pada layar televisi yang dibangkitkan oleh tumbukan antara elektron berkecepatan tinggi dengan zat yang dapat berfluoresensi (berpendar) yang terdapat pada layar televisi. Mereka merupakan sumber cahaya.
• Benda seperti bulan bukanlah sumber cahaya, ia hanya memantulkan cahaya yang diterimanya dari matahari. Jadi selain dipancarkan cahaya dapat dipantulkan.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI
Kesan Melihat Benda
Benda menyampaikan cahaya ke mata kitaDari dirinya
sendiri
Dari sumber cahaya lain
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan
Pemantulan Teratur
Pemantulan Takteratur
Difus
Baur
Perbedaan Difus & Baur Sudut
Benda Pemantul CerminCermin DatarCermin Lengkung
Bidang pantul permukaan datar
Bidang pantul permukaan lengkung
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan Teratur
Sinar Datang
Sinar Pantul
Bidang pantul permukaan datar
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan Takteratur (Baur)
Sinar Datang
Sinar Pantul
Bidang pantul permukaan lengkung
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan Teratur
Sudut Datang Sudut Pantul
Garis NormalN
Bidang Pantul
i r
Seragam/Datar
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Hukum Pemantulan
N
i r
i = r
sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berada pada satu bidangSinar Datang Sinar Pantul
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Cermin Datar
Bidang Pantul Belakang
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Cermin Lengkung
Bidang Pantul
Belakang
Cermin Cekung Cermin Cembung
Bidang Pantul
Belakang
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin datar
Benda
Bayangan
Dibelakang, maya, sama
besar, sama jauh
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R : Jari-jari kelengkungan
R
Titik Pangkal
F
F : Titik Fokus
Sumbu Utama
R =2f
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R
Sinar Datang
F
Sinar Pantul
Sifat :
Mengumpulkan sinar (konvergen)
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
R : Jari-jari kelengkungan
R
Titik Pangkal
F
F : Titik Fokus
Sumbu Utama
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
Sifat :
Menyeberkan sinar (diververgen)
RF
Sinar Datang
Sinar Pantul
Seolah-olah
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar istimewa cermin cekung
Sumbu Utama
R
Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan melalui titik fokus
F Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui sumbu utama, akan dipantulkan melalui sumbu utama juga
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar istimewa cermin cekung
Sumbu Utama
R
Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan se olah dari titik fokus
F
Sinar datang se olah menuju titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui sumbu utama, akan dipantulkan melalui sumbu utama juga
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R
Sinar Datang
F
Sinar Pantul
Sifat bayangan :
1. Didepan cermin
2. Diperbesar
3. Terbalik
4. Nyata
Benda
Bayangan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
R
Sinar Datang
F
Sinar Pantul
Sifat bayangan :
1. Dibelekang cermin
2. Diperkecil
3. Tegak
4. Maya
Benda
Bayangan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Mengetahui letak bayangan cermin Lengkung
R F
Letak bayangan + letak benda = V
IIIIII
RF
I II III
IV
IV
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R F
Benda
Bayangan
Letak bayangan = V - letak benda
= V – II = III
IIIIII
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
RFBenda
Bayangan
I II III
Letak bayangan = V - letak benda
= V – IV= I
IV
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
N
nk
nu i
r
k
u
u
k
vv
nn
rsinisin
Snellius
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Benda
Bayangan
s s’
h h’
s=s’, h= h’
s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya
Perhitungan bayangan dengan cermin datar
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
f
Benda
Bayangan
Perhitungan bayangan dengan cermin cekung
s
s’
h
h’
's1
s1
f1
h'h
s'sm
s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya
Benda
bayangan
Sifat bayangan:1.Diperbesar2.Terbalik3.nyata
FR
FR
S
SI
x f
s
x’ f
s’
x
fssss
ffssfssf
fsfsf
''
2''2
'2
0
'' ssfss
fssss 1'
'
''
' 11ssss
ss
'
111ssf
maka
F
fsf
ffsatau
xf
fx
''
A O B
P DC
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
fBenda
Bayangan
Perhitungan bayangan dengan cermin cembung
s s’
hh’
's1
s1
f1
h'h
s'sm
s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya
f untuk cermin cembung bertanda negatif
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Contoh soal :
Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cekung yang memiliki jari-jari 12 cm.
Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan.
Diketahui :
s = 4 cm
h = 2 cm
f = ½ R = 6 cm
's1
s1
f1
s1
f1
's1
41
61
's1
121
123
122
's1
3412
s'sm
s’ = - 12 cm
cm62412h
s's'h
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
f
Benda
Bayangan
s s’
hh’
Bayangan yang terbentuk :
- Terletak di daerah V
- Jarak 12 cm
- Letak dibelakang
- Tinggi 6 cm
- Diperbesar 3 kali
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Contoh soal :
Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cembung yang memiliki jari-jari 12 cm.
Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan.
Diketahui :
s = 4 cm
h = 2 cm
f = -½ R = -6 cm
's1
s1
f1
s1
f1
's1
41
61
's1
125
123
122
's1
3,145/12
s'sm
s’ = - 12/5 cm= -2,4 cm
cm2,1245/12h
s's'h
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
fBenda
Bayangan
Perhitungan bayangan dengan cermin cembung
s s’
hh’
Bayangan yang terbentuk :
- Terletak di daerah I
- Jarak 2,4 cm
- Letak dibelakang
- Tinggi 1,2 cm
- Diperkecil 1,3 kali
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Tugas -1 : Kelompok masing-masing 3 orang
1. Lukislah bayangan sebuah bola sepak berdiameter 30 cm yang diletakkan didepan dan tengah cermin datar tinggi 1 m pada jarak 60 cm
2. Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan, dari sebuah benda yang tingginya 2 cm diletakkan 10 cm didepan cermin cekung yang memiliki jari-jari 12 cm.
3. Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan, jika Soal No.2 diganti cermin cembung.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI
SIFAT PEMBIASAN CAYAHA
Ingat kembali konsep cahaya dari Newton:
Cahaya sebagai materi : kita mesti mamahami konsep medium.
Apakah perilaku cahaya bergantung medium ?
Medium : padat, cair, gas
Konsep medium : terkait konsep permeabilitas/penghambat.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Bidang Batas
N
Sinar Diteruskan
Sinar Dipantulkan
Sinar Datang
Kaca
Udara
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Bidang Batas
N
Sinar Diteruskan
Sinar Datang
Kaca
Udara
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
NSinar
Datang
Kaca
Udara
N
t
d
rcos)risin(dt
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Bidang Batas
N
Sinar Diteruskan
Sinar Dipantulkan
Sinar Datang
Kaca
Udara
N
Bidang Batas
t
1
2
21
cossin
d
t
2
d
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan sempurna :
Bidang Batas
Sinar Datang
Mediun rapat
Udara
N
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Prisma
Sudut Deviasi
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Prisma
Sudut Deviasi
i r i’r’ D
D = i + r’ -
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Prisma
Sudut Deviasi
Minimumi r i’
r’ D
= 2i -
Sudut datang = sudut bias
Sudut datang = sudut bias
= 2r’ -
Segi tiga sama kaki
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Penguraian warna
Berbagi warna dengan panjang gel. Yang
berbeda
MONOKROMATIK
POLIKROMATIK
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Lensa
bikonveksplankonveks
Konkaf konveks
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Lensa Bikonveks
F
f
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS
Prinsipnya seperti sama seperti pembentukan bayangan pada peristiwa pemantulan cahaya, menggunakan aturan-aturan sinar istimewa :
Sinar istimewa untuk lensa tipis konvergen (lensa positif);
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menuju titik fokus (F).
• Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
• Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan.
F
F p
+
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Lensa Bikonveks
F
F
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.Lensa Bikonveks
F
F
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Sinar istimewa untuk lensa tipis divergen (lensa negatif);
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah dari titik fokus (F).
• Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
• Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan.
F
F p
-
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Persoalan pembentukan banyangan oleh lensa akan menarik apabila dilakukan penggabungan dua lensa.
Catatan:
Lambang lensa biasanya digunakan garis yang diberi keterangan “+” atau “-”.
+ +
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Nyata Tegak
Pembentukan banyangan oleh lensa positif –positif :
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
+ +
F1 F1 F2 F2
Pembentukan bayangan pada mikroskop
Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung
BENDA
BAYANGAN(BENDA II)
BAYANGANAKHIR
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif –negatif :
+ -
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Maya Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-positif :
- +
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Naya Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-negatif :
- -
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Maya Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin datar :
+
F1 F1
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Maya Terbalik
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin cekung :
+
F1 F1
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Nyata Tegak
F2 F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin cembung :
+
F1 F1
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Maya Terbalik
F2 F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif- cermin datar :
-
F1 F1
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Maya Terbalik
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif- cermin cekung :
-
F1 F1
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Nyata Tegak
F2 F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif- cermin cembung :
-
F1 F1
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Maya Terbalik
F2 F2