Cahaya dan Optik

Apakah cahaya itu?Cahaya termasuk gelombang EM karena dapat merambat tanpa mediumPemantulan cahaya :Pemantulan teraturPemantulan baurHukum I pemantulan bila cahaya dipantulkan oleh suatu bidang pemantul maka sinar datang, sinar pantul dan garis normal bertemu pada satu titik dan terletak pada satu bidang yang sama

Hukum II Pemantulan sudut antara sinar pantul dengan garis normal (sudut pantul) adalah sama besar dengan sudut antara sinar datang dengan garis normal (sudut datang)

Cermin datarSifat bayangan cermin datar :Sama besar dengan bendanyaJarak bayangan (dari cermin) = jarak bendaBayangan bersifat khayal/semu dan tegak

Sinar Istimewa Cermin Lengkung

Sinar datangsinar pantulCermin CekungCermin CembungSejajar sumbu utamaMelalui titik fokusSeakan-akan berasal dari titik fokusMelalui titik fokusSejajar sumbu utamaSejajar sumbu utamamelalui titik pusat kelengkunganKembali melalui titik tersebut Kembali melalui titik tersebut

Sinar Istimewa pada Cermin Lengkung

Pada cermin lengkung berlaku :dengan :R = jari-jari kelengkunganf = jarak fokusM = perbesaran bayanganh = tinggi bendah = tinggi bayangans = jarak benda ke cermins = jarak bayangan ke cermin

Pada cermin lengkung berlaku :

PembiasanPembelokan cahaya ketika melewati permukaan suatu bahan tertentu (melewati satu medium ke medium lainnya)Hukum Pembiasan sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datarPada pembiasan berlaku (hukum Snellius):dengan : i = sudut datang r = sudut bias n = indeks bias

Hukum Snellius..Dengan : n1 = indeks bias medium 1 n2 = indeks bias medium 2 1 = sudut datang medium 1 2 = sudut bias medium 2 n1,2 = indeks bias medium 2 terhadap medium 1Jika n2 > n1 1 > 2 n1 > n2 1 < 2Jika sinar datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang rapat (n1 < n2) sinar akan dibelokkan mendekati garis normal dan sebaliknya.

Sudut kritisYaitu sudut datang yang menghasilkan sudut bias sebesar 900.Jika sudut datang dibuat lebih besar daripada sudut kritis maka cahaya akan dipantulkan semua dan tidak ada cahaya yang dibiaskan pemantulan total (dari medium rapat ke medium kurang rapat)Contoh : Fiber optik cahaya dapat menempuh fiber optik dan keluar ke ujung lainnya tanpa kehilangan intensitas

Pergeseran sinar dalam kaca plan paraleldengan :d = tebal kaca t = jarak pergeseran

Pembiasan cahaya pada prismaD = i1 + r2 - dengan :D = sudut deviasi = sudut pembias prisma (sudut puncak)Hubungan kecepatan, frekuensi dan panjang gelombang cahaya dengan indeks bias

dengan :n = indeks bias mediumc = kec. Cahaya dalam udarav = kec. Cahaya dalam mediumdengan : n = indeks bias medium = panjang gelombang udara udara, dan panjang gelombang medium nv = f . dengan : = panjang gelombang (m) f = frekuensi (Hz) v = kec. Cahaya dalam medium (m/s)

Warna cahayaSinar putih memiliki 7 komponen warna (spektrum warna) : merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, unguSinarPolikromatik; dapat diuraiMonokromatik; tidak dapat diuraiJika permukaan benda menyerap semua warna (panjang gelombang) yang mengenainya maka benda akan tampak hitam

Warna cahaya . . . . . . . Jika permukaan benda menyerap warna dalam perbandingan yang sama dan selebihnya dipantulkan maka benda akan tampak abu-abu dalam cahaya putih.Jika permukaan benda menyerap warna dalam perbandingan yang berbeda maka benda akan tampak memiliki warna tertentu.Jika permukaan benda memantulkan semua warna maka akan nampak berwarna putih.

Warna cahaya . . . . . . . Warna benda tergantung pada :Warna cahaya yang jatuh pada bendaWarna-warna yang dipantulkan atau diterima benda

Pembiasan dan Spektrum Warna

LensaLensa benda bening yang tembus cahaya yang permukaannya merupakan bidang lengkung bola, terbuat dari gelas atau plastikLensa lensa cembung dan lensa cekungLensa Cembung (lensa konvergen/lensa positif lensa yang memiliki bagian tengah lebih tebal dari bagian ujungnya

Lensa cembungBentuk lensa cembung :Bi-convex (cembung cembung)Planconvex (cembung datar)Convexconcave (cembung cekung)Lensa cekungBentuk lensa cekung :Bi-concave (cekung cekung)Planconcave (cekung datar)Concavconvex (cekung cembung)

Alat alat optikMata dan kacamataLup dan mikroskopTeropong atau teleskopMata terdiri dari :Kornea; selaput cahayaCairan (aqueous humor); membiaskan cahaya yang masuk ke dalam mataLensa kristalin; mengatur pembiasan yang disebutkan oleh aqueous humor

Mata terdiri dari : ..Mata terdiri dari :Iris; selaput yang membentuk celah lingkaran (memberi warna mata)Pupil; celah lingkaran yang dibentuk irisRetina; permukaan belakang mataKemampuan mata untuk mengatur titik fokus mata dengan mengatur lensa kristalin daya akomodasi mata

Mata . . . . . .Mata normal (emetropik); mata yang memiliki titik dekat 15 cm, dan titik jauh tak berhinggaMiopik (terang dekat); sinar benda difokuskan di depan retina, titik jauhnya berada pada jarak tak berhingga lensa cekungHiperopik (terang jauh); sinar benda difokuskan di belakang retina lensa positifAstigmatisma; kornea mata tidak berbentuk bola tetapi lebih melengkung pada satu bidang daripada bidang lain.

Lup dan mikroskopLup lensa konvergen yang digunakan untuk memperbesar sudut penglihatan yang tidak dapat dilakukan mata.Mikroskop dua buah lensa konvergen (lensa obyektif dan lensa okuler)Lensa okuler pada mikroskop berfungsi sebagai lup

Perbesaran pada mikroskopPerbesaran lensa obyektifPerbesaran lensa okuler

Perbesaran total mikroskopMtotal = Mob x Mok