BIMBINGAN BELAJARtemanbelajar.id/assets/collections/content/10_8_Optika_Geometri2.pdfPEMANTULAN...

SERI : FISIKA SMA

OPTIKA GEOMETRI

BIMBINGAN BELAJARDAN KONSULTASI PENDIDIKAN

PEMANTULAN CAHAYA

PEMBIASAN CAHAYA

ALAT-ALAT OPTIK

PENDALAMAN SOAL

AGENDA

BIMBINGAN BELAJAR & KONSULTASI PENDIDIKAN

PEMANTULAN CAHAYA CERMIN DATAR

CERMIN CEKUNG

CERMIN CEMBUNG

PEMANTULAN CAHAYABIMBINGAN BELAJAR & KONSULTASI PENDIDIKAN

Hukum Pemantulan Snellius

Sinar datang, garis normal dan sinar pantul berpotonganpada satu titik dan terletak pada satu bidang datar

Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

i r


Cermin Datar

Sifat Bayangan : Maya,Tegak, Sama Besar, Jarak Benda ke cermin sama dengan Jarak Bayangan ke cermin

Rumus Perbesaran Bayangan :

M =𝒉′

𝒉= 1

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan


Cermin Cekung Cermin cekung adalah cermin yang memiliki permukaan dalam

yang melengkung dimana permukaan bagian dalamnya dapatmemantulkan cahaya

Cermin cekung bersifat konvergen / mengumpulkan cahaya

Titik fokus cermin cekung didepan cermin dan nyata

f


Tiga sinar istimewa pada cermin cekung Sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus

Sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama

Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin dipantulkanke titik pusat kelengkungan

R f


Pembentukan bayangan : Ruang Benda + Ruang Bayangan = V

Benda di ruang I : maya, tegak, diperbesar dan di ruang IV

Benda di ruang II : nyata, terbalik, diperbesar dan di ruang III

Benda di ruang III : nyata, terbalik, diperkecil dan di ruang II

Benda di titik R : nyata, terbalik, sama besar di titik R

Benda di titik fokus cermin : tidak terbentuk bayangan

R f

Ruang-III Ruang-II Ruang-I Ruang-IV


Cermin Cembung Cermin cembung adalah cermin yang memiliki permukaan luar

yang melengkung dimana permukaan luarnya dapatmemantulkan cahaya

Cermin cembung bersifat divergen / memancarkan cahaya

Titik fokus cermin cembung dibelakang cermin

f


Tiga sinar istimewa pada cermin cembung Sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari

titik fokus Sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang yang menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan

seolah-olah dari titik pusat kelengkungan

Rf


Rumus-rumus yang berkaitan

Keterangan :f = jarak fokus cerminR = jari-jari kelengkungan cermin

Jarak Fokus :

Jarak Bayangan :

Perbesaran :

f = 𝐑

𝟐

𝟏

𝐟=

𝟏

𝐬+

𝟏

𝐬′

M = 𝒔′

𝐬=

𝒉′

𝒉

M = perbesaran bayanganh = tinggi bendah’ = tinggi bayangan

s = jarak bendas’ = jarak bayangan


Dua cermin datar X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut60o. Seberkas sinar menuju X dengan sudut 60o hingga dipantulkanke Y. sinar tersebut meninggalkan Y dengan sudut…

A. 0o B. 30o C. 45o D. 60o E. 90o

Contoh Soal 01– Pemantulan Cahaya


Jawaban : A

Pembahasan :

Sinar meninggalkan cermin X (sinar pantul) menujucermin Y secara tegak lurus.

Dari hukum pantulan diperoleh bahwa sinar datangtegak lurus akan dipantulkan kembali secara tegaklurus.

Dengan demikian, sinar meninggalkan cermin Ydengan sudut pantul 0o (diukur terhadap garisnormal)

Ny

Nx

60o

60o

60o

Y

X



Bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung dari sebuah benda setinggi h yangditempatkan pada jarak lebih kecil dari f (f = jarak fokus cermin) bersifat …

A. maya, tegak, diperkecil B. maya, tegak, diperbesar

C. nyata, tegak, diperkecil D. nyata terbalik, diperbesar

E. nyata, terbalik, diperkecil



Pembahasan :

Gunakan pembentukan bayangan pada cermin cekung. Benda di Ruang I makabayangan di ruang IV, maya, tegak dan diperbesar.

Jawaban : B

R f

Contoh Soal 02 – Pemantulan Cahaya


Jika benda diletakkan pada pertengahan di antara titik api dan permukaancermin cekung, maka bayangan yang terbentuk :

(1) diperbesar

(2) tegak

(3) mempunyai jarak bayangan = jarak fokus

(4) maya

Pernyataan yang benar adalah …

A . 1, 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. hanya 4 E. semua benar



Jawaban : A

Pembahasan :

Gunakan pembentukan bayangan pada cermin cekung. Benda di Ruang Imaka bayangan di ruang IV, maya, tegak dan diperbesar.


R f


Bayangan maya yang terbentuk oleh sebuah cermin cekung tiga kali lebih besardari bendanya. Bila jarak fokus cermin 30 cm, maka jarak benda di depan cerminadalah …

A. 5 cm B. 10 cm C. 20 cm D. 30 cm E. 40 cm



Jawaban : C

Pembahasan :

f = 30 cm, M = -3, bayangan maya berarti M bertanda (-) ditanya s =?

Gunakan rumus perbesaran dan pembentukan bayangan :

Cara Super Cepat :

s’ = - 3s …(*) = 20 cm

M = 𝒔′

𝒔

𝟏

𝐟=

𝟏

𝐬+

𝟏

𝐬′

1

30=

1

s+

1

−3𝑠1

30=

3

3s-

1

3𝑠1

30=

2

3s

s = 2 𝑥 30

3= 20 cm

s = 𝐌+𝟏

𝐌𝐱 𝐟

= −3+1

−3x 30

−3 = 𝑠′

s



Sebuah benda diletakkan 20 cm di depan cermin cembung yang jarak fokusnya30 cm. Letak dan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin tersebut adalah …

A . 60 cm di depan cermin, maya, tegak

B. 60 cm di belakang cermin, nyata, tegak

C. 60 cm di depan cermin, maya, terbalik

D. 12 cm di belakang cermin, maya, tegak

E. 12 cm di depan cermin, nyata, tegak



Jawaban : D

Pembahasan :

s = 20 cm, f = - 30 cm (fokus cermin cembung negatif) ditanya s’ = ?

Gunakan rumus pembentukan bayangan :

tanda (-) artinya dibelakang cermin, maya dan tegak

𝟏

𝐟=

𝟏

𝐬+

𝟏

𝐬′

1

−30=

1

20+

1

s′

1

s′=

1

20-

1

30= -

2

60-

3

60

s’ = - 12 cm

Cara Super Cepat :

s’ = 𝐬 𝐱 𝐟

𝐬 −𝐟

s′ = 20 x (−30)

20 −(−30)=

− 600

50= -12


PEMANTULAN CAHAYA

PEMBIASAN CAHAYA

ALAT-ALAT OPTIK

PENDALAMAN SOAL

AGENDA


PEMBIASAN CAHAYA LENSA TEBAL

LENSA CEKUNG

LENSA CEMBUNG

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR & KONSULTASI PENDIDIKAN

Hukum Pembiasan Snellius Pembiasan cahaya adalah suatu peristiwa pembelokan cahaya ketika

mengenai bidang batas antara dua medium yang memiliki perbedaankerapatan

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

Perbandingan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias padaperambatan cahaya dari suatu medium ke medium lain merupakanbilangan tetap

i

r

Indeks bias medium-1 (n)

Indeks bias medium-2 (n’)


i

r



Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebihrapat akan dibiaskan mendekati garis normal


i

r



Apabila sinar datang dari medium lebih rapat ke mediumkurang rapat maka sinar akan dibiaskan menjauhi garisnormal


Rumus yang berkaitan :

i = sudut datangr = sudut biasn1= indeks bias medium pertaman2= indeks bias medium keduav1= cepat rambat cahaya pada medium pertama (m/s)v2= cepat rambat cahaya pada medium kedua (m/s)λ1= panjang gelombang cahaya pada medium pertama (m)λ2= panjang gelombang cahaya pada medium kedua (m)

𝐬𝐢𝐧 𝐢

𝐬𝐢𝐧 𝐫=

𝐧𝟐

𝐧𝟏

=𝐯𝟏

𝐯𝟐

= 𝝀𝟏

𝝀𝟐


Pembiasan Cahaya pada Lensa Tipis

𝐧

𝐬+

𝐧′

𝐬′= (n’ – n)(

𝟏

𝐑𝟏

−𝟏

𝐑𝟏

)

𝟏

𝐟𝐦

= (𝐧𝐋 −𝒏𝒎

𝐧𝐦

)(𝟏

𝐑𝟏

−1

R1

)

Pembiasan Cahaya pada Lensa dalam Medium

Pembiasan Cahaya pada Lensa Tebal

𝐧

𝐬+

𝐧′

𝐬′=

𝐧′−𝐧

𝐑


Lensa Cembung

• Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal

• Lensa Cembung bersifat konvergen, yaitu mengumpulkansinar

• Fokus lensa Cembung nyata atau aktif

R1f1 o R2

f2


Tiga sinar istimewa pada lensa cembung• Sinar datang yang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus

aktif yang berada dibelakang lensa• Sinar datang yang melalui titik fokus pasif yang berada di depan

lensa dibiaskan sejajar sumbu utama• Sinar datang yang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa

membias

R1f1

oR2

f2


Lensa Cekung

• Lensa Cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis

• Lensa Cekung bersifat divergen, yaitu memancarkan sinar

• Fokus lensa Cekungmaya

R1 f1 o f2 R2


Tiga sinar istimewa pada lensa cekung• Sinar datang yang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah

berasal dari titik fokus aktif• Sinar datang yang seolah-olah menuju titik fokus pasif dibiaskan

sejajar sumbu utama• Sinar datang yang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa

membias

R1 f1

o f2 R2


Rumus-rumus yang berkaitan

Perjanjian tanda :s bertanda (+) : benda nyata dan didepan lensas’ bertanda (+): bayangan nyata dan dibelakang lensas’ bertanda (-) : bayangan maya dan didepan lensaf bertanda (+) : titik fokus nyata, lensa cembungf bertanda (-) : titik fokus maya, lensa cekung

Jarak Fokus :

Jarak Bayangan :

f = 𝐑

𝟐

𝟏

𝐟=

𝟏

𝐬+

𝟏

𝐬′


Perbesaran :

Kekuatan Lensa :

M =𝐬′

s=

𝐡′

𝐡

P = 𝟏𝟎𝟎

𝐟

• f (dalam cm)• Satuan P dalam dioptri


Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 6,0.10-5 cm, masuk dari udara kedalam balok kaca yang indeks biasnya 1,5. Panjang gelombang cahaya di dalamkaca adalah…

A. 9,0.10-5 cm

B. 7,5.10-5 cm

C. 6,0.10-5 cm

D. 4,5.10-5 cm

E. 4,0.10-5 cm

Contoh Soal 01– Pembiasan Cahaya


Jawaban : E

Pembahasan :

1 = 6,0.10-5 cm, n1 = 1, n2 = 1,5 ditanya 2 = ?

Panjang gelombang cahaya di dalam kaca dapat ditentukan dari HukumSnellius :

2λ

1λ

1n

2n

1λx

2n

1n

2λ 56.10x

1,51 cm 5 x104,0

Contoh Soal 01 – Pembiasan Cahaya


Suatu sinar datang dari medium yang indeks biasnya p dengan sudut datang a danmembias dalam medium dengan indeks biasnya q, sudut bias b. Peristiwa inidapat dirumuskan sebagai ….

A. a sin p = b sin q

B. a sin b = p sin q

C. p sin a = q sin b

D. p sin b = b sin a

E. a sin b + p sin q = 0



Jawaban : C

Pembahasan :

Hukum Snellius :

r sin

i sin

1n2

n

b sin

a sin

p

q a sin pb sin q



Berkas cahaya merambat dari udara dibiaskan ke suatu medium yang mempunyaiindeks bias ½ 6 dengan panah seperti pada gambar. Sudut pada gambartersebut adalah…

A. 15o B. 30o C. 45o D. 57o E. 60o



Jawaban : C

Pembahasan :

n1 = 1, n2 = ½ 6, i = 60o ditanya r = ?

Hukum Snellius :

r sin

i sin

1n2

n

rsin

321

1

621

2

1sin r

r = 45o



Seekor ikan di dalam mangkuk bulat berisi air dengan indeks bias n=1,33. Jari-jarimangkuk 15cm. Ikan melihat kuding duduk di atas meja dengan jarak hidungnya10cm dari mangkuk. Di mana bayangan hidung kucing tersebut dan berapaperbesarannya..?

A. 19,5 cm ; 1,29 kali

B. 17,1 cm ; 1,29 kali

C. -17,1 cm ; 1,19 kali

D. -17,1 cm ; 1,29 kali

E. -19,5 cm ; 1,29 kali



Jawaban : D

Pembahasan :

R = 15 cm, s = 10 cm, n1 = 1, n2 = 1,33 s’ &M =?

Bayangan Kucing

R

nn

s'

n

s

n 1221

2

1

n

nx

s

s'M

15

11,33

s'

1,33

10

1

30

3)(0,66

s'

1,33

30

2,34

s'

1,33 (maya) cm 17,1s'

1,33

1x

10

17,1

kali 1,29

Pembesarannya adalah :



Sebuah lensa di udara mempunyai jarak fokus 15cm. Indeks bias bahan lensa 1,5.Pada saat lensa berada di dalam air yang indeks biasnya 4/3, jarak fokus lensamenjadi..

A. 10 cm B. 15 cm C. 22,5 cm D. 60 cm E. 120 cm



Jawaban : D

Pembahasan :

nL = 1,5 na = 4/3 fu = 15cm, ditanya berapa fa?

Untuk menyelesaikan gunakan rumus :

Perbandingan jarak fokus di udara dan di air :

21M

L

R

1

R

11

n

n

f

1

1n

n

1n

n

f

f

a

L

U

L

u

a

11,5

11

1,5

15

f

34

a cm 60fa

8

1

2

1

15

fa

Contoh Soal 05 – Pembiasan Cahaya

PEMANTULAN CAHAYA

PEMBIASAN CAHAYA

ALAT-ALAT OPTIK

PENDALAMAN SOAL

AGENDA


ALAT-ALAT OPTIK

KACA MATA

LUP

MIKROSKOP

TEROPONG

ALAT-ALAT OPTIK BIMBINGAN BELAJAR & KONSULTASI PENDIDIKAN

Kacamata Mata dapat melihat dengan jelas apabila bayangan jatuh di retina

Daya akomodasi adalah kemampuan lensa untuk menebal ataumenipis

Titik jauh mata (punctum remotum = PR) adalah titik terjauhyang masih dapat dilihat jelas dengan mata tidak berakomodasi

Titik dekat mata (punctum proximum = PP) adalah titik terdekatyang dapat dilihat jelas oleh mata dengan berakomodasimaksimum.

Mata normal : PP = 25cm, PR =∞


Cacat mata dan penanggulangannya Miopi (rabun jauh) Penderita cacat mata ini tidak dapat melihat dengan jelas

benda yang letaknya jauh tanpa berakomodasi Titik jauhnya terbatas dan jarak fokusnya cukup pendek :

PP= 25CM, PR <∞ Lensa mata tidak dapat memipih sebagaimana mestinya,

sehingga bayangan dari benda jatuh didepan retina Diatasi dengan kacamata berlensa negatif, yaitu lensa

cekung Kekutan Lensa : P = -

𝟏𝟎𝟎

𝐏𝐑


Kacamata Hipermetropi (rabun dekat) Penderita cacat mata ini tidak dapat melihat benda yang

letaknya dekat dengan jelas, tetapi dapat melihat denganjelas benda jauh tanpa berakomodasi : PP> 25CM, PR =∞

Lensa mata pada penderita ini tidak dapat cembung sehinggabayangan benda yang dekat jatuh di belakang retina

Diatasi dengan kacamata berlensa positif, yaitu lensacembung

Titik jauhnya terbatas dan jarak fokusnya cukup pendek : PP= 25CM, PR <∞


Lensa mata tidak dapat memipih sebagaimanamestinya, sehingga bayangan dari benda jatuh didepanretina

Diatasi dengan kacamata berlensa cembung

Kekuatan Lensa : P = 𝟏𝟎𝟎

𝐒𝐧−

𝟏𝟎𝟎

𝐏𝐏


Presbiopi (mata tua) Kemampuan akomodasi mata sangat lemah akibat

bertambahnya usia Cacat mata ini tidak mampu melihat benda yang

letaknya jauh dengan jelas dan tidak dapat membacapada jarak baca normal : PP> 25CM, PR <∞

Diatasi dengan kacamata bifocal, yaitu berlensa rangkap


Lup

Lup adalah lensa cembung yang digunakan untukmengamati benda-benda kecil agar lebih jelas dan besar

s = f , untuk mata tidak berakomodasi

s < f , untuk mata berakomodasi maksimum

Sifat bayangan : maya, tegak dan diperbesar



Mata berakomodasi pada jarak x :

M = 𝐬

𝐧

𝐬

Mata berakomodasi maksimum :

M = 𝐬𝐧

𝐟+1

Mata tidak berakomodasi :

M = 𝐬

𝐧

𝐟


Mikroskop

Mikroskop terdiri dari dua buah lensa, yaitu lensa obyektifdan okuler yang diletakan pada sumbu utama.

Rumus yang berkaitan :Perbesaran Lensa Objektif :

Lensa Okuler berfungsi sebagai Lup sehingga Rumus perbesaran = rumus perbesaran Lup

Perbesaran Mikroskop :

M = Mob x Mok

Panjang Mikroskop :

d = s’ob + sok

Mob = 𝐬′

𝐨𝐛

𝐬𝐨𝐛

= 𝐡′

𝐨𝐛

𝐡𝐨𝐛


Teropong / Teleskop

Teropong adalah alat yang digunakan untuk melihatbenda-benda yang sangat jauh agar tampak lebih jelasdan dekat.


Panjang Teleskop :

L = fob + fok

Perbesaran Teleskop :

Panjang teropong bumi :

d = fob + fok + 4fp

fp = fokus lensa pembalikd = panjang teropong

Mob = 𝐟𝐨𝐛

𝐟𝐨𝐤


Seseorang yang miopi titik dekatnya 20 cm sedang titik jauhnya 50 cm. Agar iadapat melihat jelas benda yang jauh, ia harus memakai kacamata yang kekuatannya …

A. - 0,5 dioptri B. -0,2 dioptri

C. -2,0 dioptri D. -5,0 dioptri

E. +2,0 dioptri

Contoh Soal 01 – Alat-alat Optik


Pembahasan :

PP = 20 cm, PR = 50 cm, ditanya P = ?

Gunakan rumus kekuatan lensa :

= - 2 dioptri

P = -100

PR

= -𝟏𝟎𝟎

𝟓𝟎

Jawaban : C

Contoh Soal 01– Alat-alat Optik


Seorang kakek dapat membaca bila obyek ditempatkan pada jarak 50 cm di depanmatanya. Ia akan dapat membaca normal bila memakai kaca mata yang berukuran…

A. 6 dioptri B. 2,5 dioptri C. 2 dioptri D. 1,5 dioptri E. 0,6 dioptri



Pembahasan :

PP = 50 cm (titik dekat), sn = 25 cm (jarak normal), ditanya P = ?

Gunakan rumus kekuatan lensa pada kacamata :

= 2 dioptri

P = 100

sn

−100

PP

= 𝟏𝟎𝟎

𝟐𝟓−

𝟏𝟎𝟎

𝟓𝟎

Jawaban : C



Sebuah lensa berjarak fokus 5 cm digunakan sebagai lup. Jika mata normalmenggunakan lup tersebut dengan berakomodasi maksimum, maka perbesarananguler lup adalah …

A. 3 kali B. 4 kali C. 5 kali D. 6 kali E. 8 kali



Pembahasan :

f = 5 cm, berakomodasi maksimum, ditanya M = ?

Gunakan rumus perbesaran Lup berakomodasi maksimum:

M = 6 kali

M = Sn

f+ 1

M = 𝟐𝟓

𝟓+ 1

Jawaban : D



Sebuah mikroskop mempunyai lensa obyektif dan okuler yang jarak fokusnyamasing-masing 0,9 cm dan 5 cm. Seseorang memasang preparat 10 mm di depanlensa obyektif untuk diamati melalui lensa okuler tanpa akomodasi. Bila obyekpreparat mempunyai panjang 0,5 mm dan jarak baca normal orang tersebut 25cm, maka panjang obyek tersebut akan terlihat menjadi …

A. 7,5 mm B. 10 mm C. 12,5 mm D. 20 mm E. 22,5 mm



Pembahasan :

fob = 0,9 cm, fok = 5 cm, sob = 1 cm, sn = 25 cm, h = 0.5 cm, ditanya h’ = ?

Gunakan rumus pembentukan bayangan dan perbesaran pada mikroskop :

1

fob

= 1

sob

+1

sob′

Mob = sob′

sob

Mob= 𝐟

𝐨𝐛

𝐬𝐨𝐛

− 𝐟𝐨𝐛

= 0,9

1 −0,9= 9 kali

Mok = s

n

fok

=25

5

= 9 x 5 x 0,5 = 22,5 mm

h’ = Mob x Mok x h

= 5 kali

Jawaban : E



Perbesaran sudut suatu teleskop dengan fok = 25cm dan fob = 75cm adalah…

A. 3 kali B. 5,3 kali C. 18,75 kali D . 50 kali E. 75 kali

Jawaban : A



Pembahasan :

fok = 25 cm, fob = 75 cm, ditanya M = ?

Gunakan rumus perbesaran dan jarak pada teropong :

M = f

ob

fok

M = 75

25

= 3 kali

Jawaban : A


PEMANTULAN CAHAYA

PEMBIASAN CAHAYA

ALAT-ALAT OPTIK

PENDALAMAN SOAL

AGENDA


PENDALAMAN SOAL


Seorang siswa dengan tinggi badannya 170 cm berdiri tegak di muka sebuahcermin datar yang tergantung pada sebuah dinding yang berjarak 1 meter darisiswa tersebut. Letak mata siswa itu berada pada ketinggian 160 cm dari lantai.Agar siswa itu dapat melihat jelas seluruh kepalanya maka jarak maksimumbagian atas cermin dari lantai adalah..


Pendalaman Soal 01 – Pemantulan Cahaya


Jawaban : B

Pembahasan :

Ho = 170 cm, h = 160 cm, ditanyakan : jarak maksimum y?

Bagian seluruh kepala di atas mata siswa tersebut sepanjang :

H1 = ho – h

= 170 cm – 160 cm

= 10 cm

Agar dapat melihat jelas seluruh kepalanya jarak maksimum bagian atascermin dari lantai adalah : y = h + ( ½ x h1) = 160 + ( ½ x 10) = 165 cm



Sebuah benda terletak pada jarak 15 cm di depan sebuah cermin cekung yangberjari-jari 20 cm. Sifat bayangan benda yang terbentuk oleh cermin adalah …

A. nyata, terbalik, diperbesar B. nyata, terbalik, diperkecil

C. nyata, tegak, diperbesar D. maya, tegak, diperbesar

E. maya, tegak, diperkecil



Jawaban : A

Pembahasan :

Gunakan pembentukan bayangan pada cermin cekung. Benda di Ruang IImaka bayangan di ruang III, nyata, terbalik dan diperbesar.



Sebuah cermin cembung ditempatkan di tikungan jalan. Ketika terdapat benda

yang jaraknya 2 m dari cermin, bayangan yang terbentuk𝟏

𝟏𝟔kali tinggi benda.

Jarak fokus cermin adalah…

A.𝟐

𝟏𝟓B.

𝟐

𝟏𝟕C.

𝟓

𝟖D.

𝟏𝟓

𝟐E.

𝟏𝟕

𝟐



Jawaban : A

Pembahasan :

s = 2 m, M = -1

16(tanda (-) karena bayangannya maya), ditanya f = ?

Perbesaran :

Gunakan rumus pembentukan bayangan pada cermin cembung :

M = 𝑠′

s

-1

16=

s′

2s’= -

1

8

1

f=

1

s+

1

s′

1

f=

1

2+

1

−1/8

1

f=

1

2-

8

1=

15

2f =

2

15



Seberkas cahaya datang dari udara (nu=1) ke dalam air (na=1,33) dengansudut datang 30o. Besar sudut bias adalah….

A. 21,2o B. 22,1o C. 23,2o D. 24,1o E. 25,2o

Pendalaman Soal 04 – Pembiasan Cahaya


Jawaban : B

Pembahasan :

nu = 1, na = 1,33, i = 30o, ditanya berapa r?

Berkas sinar dari udara menuju air jadi n1=nu=1 dan n2 =na = 1,33

Hukum Snellius :a

u

2

1

n

n

n

n

r sin

i sin

1

2

n

n x i sinr sin

o22,1r 1,33

x130 sin o



Dua buah lensa tipis dengan indeks bias sama 1,5 memiliki jarak fokus 5 cm dan20 cm jika keduanya dilekatkan (digabung) kemudian dicelupkan ke dalam airdengan indeks bias 4/3, maka jarak fokus lensa gabungan dalam air adalah…




Pembahasan :

nL =1,5, f1 = 5cm, f2 = 20cm, nu =1, na = 4/3, ditanya fa = ?

Jarak fokus lensa gabungan diudara :21

21

ff

f x ffu

cm 4

20 5

20 x 5

21u

uL

R

1

R

1

n

nn

f

1

u

2

1

R

1

R

1

21

21 R

1

R

1

1

11,5

4

1

.........(*)



Jawaban : C

2

1

4/3

4/33/2

f

1

a

cm 162 x 8fa

2

1x

8

1

21

aL

R

1

R

1

n

nn

f

1

a a.........(**)

Jarak fokus lensa gabungan di air adalah :



Sebuah benda yang panjangnya 30 cm diletakkan di sumbu utama lensakonvergen yang jarak fokusnya 10 cm. Ujung benda terdekat pada lensa jaraknya20 cm dari lensa. Panjang bayangan yang terjadi adalah…

A. 5,0 cm B. 7,5 cm C. 10,0 cm D. 12,5 cm E. 15,0 cm



Jawaban : B

Pembahasan :

f = 10 cm, sA = 20 cm, sB = 20 + 30 = 50 cm, ditanya s’ = ?

Gunakan rumus pembentukan bayangan pada lensa cembung :

Bayangan ujung A :

Bayangan ujung B :

Panjang Bayangan :

s’ = s’A – s’B = 20 – 12,5 = 7,5 cm

s’ =𝐬 𝐱 𝐟

𝐬 −𝐟

fsA

fsA x A'

s cm 20

1020

10 x 20

f sB

f x sBBs'

1050

x1050

cm 12,5



Sebuah benda berada 36 cm dari sebuah layar. Antara benda dan layarditempatkan lensa cembung yang jarak fokusnya 8 cm. Bayangan yangdihasilkan nyata dan tepat pada layar. Berapa jarak lensa dari layar…

A. 9 cm atau 17 cm

B. 12 cm atau 24 cm

C. 16 cm atau 20 cm

D. 2 cm

E. 24 cm



Jawaban : B

Pembahasan :

s’ + s = 36 cm, f = 8 cm (lensa cembung) ditanya s’ =?


(s’ - 12)(s’ - 24) = 0

s’ = 12 dan s’ = 24

𝟏

𝐟=

𝟏

𝐬+

𝟏

𝐬′

1

8=

1

36 − s′+

1

s′

1

8=

𝑠′+36 −𝑠′

36 − s′ 𝑠′=

36

−𝑠′2+36𝑠′

-s’2 +36s’ = 288

s’2 - 36s’ + 288 = 0



Lensa cembung dengan fokus 9 cm dan lensa cekung dengan fokus 6 cm disusunsaling berimpit. Jarak titik fokus susunan lensa adalah…

A. -18 cm B. 3 cm C. 3,6 cm D. 15 cm E. 18 cm

Pendalaman Soal 08– Pembiasan Cahaya


Pembahasan :

f1 = 9 cm f2 = 6 cm, ditanya berapa fg?

Jarak fokus lensa gabungan :

Jadi, jarak fokus lensa gabungan antara lensa cembung dan lensacekung adalah…

....f

1

f

1

f

1

21

6

1

9

1

f

1

54

3

f

1

18cmf

21

21Total

ff

f x ff

cm -18

9 6-

9 x 6-

Cara Super Cepat :

Jawaban : A



Seberkas cahaya sejajar dijatuhkan pada sebuah lensa cekung. Pada lensa berkascahaya tersebut mengalami…

A. Pembiasan sehingga sinar menyebar

B. Pemantulan sehingga sinar menyebar

C. Pembiasan sehingga sinar mengumpul

D. Pemantulan sehingga sinar mengumpul

E. Pembiasan tetapi sinarnya tetap sejajar



Jawaban : A

Pembahasan :

Sifat dari lensa cekung adalah menyebarkan sinar (divergen). Jadi, sinar datangsejajar sumbu utama lensa dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa.



Untuk mendapatkan bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang lensapositip yang jarak titik apinya 7,5 cm maka benda harus diletakkan di depan lensatersebut pada jarak …

A. 2,5 cm B. 7,5 cm C. 15 cm D. 22,5 cm E. 30,0 cm



Jawaban : C

Pembahasan :

s’ = 15 cm, f = 7,5 cm (lensa positif = lensa cembung), ditanya s = ?


= 15 cm

s = 𝐬′ 𝐱 𝐟

𝐬′ −𝐟

s = 𝟏𝟓 𝐱 𝟕,𝟓

𝟏𝟓 −𝟕,𝟓



Seorang penderita miopi mempunyai titik jauh 2 m. Kekuatan lensa kacamatayang diperlukan agar orang tersebut seperti orang normal adalah…

A. 2 dioptri

B. 1 dioptri

C. ½ dioptri

D. -½ dioptri

E. -1 dioptri

Pendalaman Soal 11 – Alat-alat Optik


Jawaban : D

Pembahasan :

PR = 2 m = 200 cm , ditanya P = ?

Gunakan rumus kekuatan lensa :

= - ½ dioptri

P = -100

PR

= -100

200

Pendalaman Soal 11– Alat-alat Optik


Seseorang memiliki punctum proximum 50 cm dan punctum remotum takterhingga. Agar dapat membaca pada jarak normal, orang tersebut haruslahmemakai kacamata yang berlensa …

A. positif dengan jarak fokus 0,5 m

B. positif dengan jarak fokus 0,25 m

C. negatif dengan jarak fokus 0,5 m

D. negatif dengan jarak fokus 0,25 m

E. positif dengan jarak fokus 0,2 m



Jawaban : A

Pembahasan :

PP= 50 cm (titik dekat), sn = 25 cm (jarak normal) ditanya f = ?

Gunakan rumus pembentukan bayangan dan kekuatan lensa :

= 0,5 m (lensa positif)

P = 100

sn

−100

PP

= 2= 100

25−

100

50

f = 100

P

= 100

2= 50 cm



Sebuah lensa berjarak fokus 4 cm digunakan sebagai lup. Agar mata melihattanpa berakomodasi, maka letak benda tersebut dari lup adalah…




Jawaban : C

Pembahasan :

f = 4 cm, tanpa berakomodasi ditanya s = ?

Letak benda untuk mata tak berakomodasi, maka s’ =

s'

1

s

1

f

1

1

s

1

4

1

cm 4s



Sebuah mikroskop memiliki jarak titik api obyektif 2,0 cm. Sebuah bendadiletakkan di bawah obyektif pada jarak 2,2 cm. Panjang mikroskop 24,5 cm danpengamat dilakukan tanpa akomodasi. Jika pengamat bermata normal makaperbesaran total mikroskop bernilai …




Jawaban : E

Pembahasan :

fob = 2 cm, sob = 2,2 cm, d = 24,5 cm, sn = 25 cm ditanya Mtot = ?


Mob= f

ob

sob

− fob

=2

2,2 −2= 10 kali

s’ob = s

obx fob

sob

−fob=

2,2 x 2

2,2 −2= 22 cm

sok = d – s’ob = 24,5 - 22 = 2,5 cm

Mok = s′

ok

sok

=25

2,5= 10 kali

Mtot = Mob x Mok= 100 kali



Pengamat bermata normal menggunakan mikroskop. Preparat diletakan 2,5 cm didepan lensa obyektif yang mempunyai jarak fokus 2 cm, jika jarak fokus lensaokuler yang digunakan 25 cm, maka perbesaran mikroskop saat pengamatberakomodasi maksimum (fok = 25 cm) adalah …




Pembahasan :

fob = 2 cm, fok = 25 cm, sob = 2,5 cm, sn = 25 cm, ditanya Mtot = ?


Mob= fob

sob − fob

= 2

2,5 −2= 4 kali

Mok = s

n

fok

+ 1 = 25

25+1 = 2 kali

Mtot = Mob x Mok = 8 kali

Jawaban : A



Sebuah mikroskop mempunyai lensa objektif dan okuler yang jarak fokusnyamasing-masing 0,8 cm dan 5 cm. Seseorang memasang preparat 10 mm di depanlensa objektif untuk mengamati melalui lensa okuler tanpa akomodasi. Bila objekpreparat mempunyai panjang 0,5 mm dan jarak baca normal 25 cm, maka panjangobjek tersebut akan terlihat menjadi…

A. 7,5 mm B. 10 mm C. 12,5 mm D . 15 mm E. 20 mm



Pembahasan :

fob = 0,8cm, sob = 1cm, fok= 5cm, sn = 25cm, p = 0,5 mm, ditanya p’ = ?

Bayangan dari lensa obyektif :

Perbesaran tanpa akomodasi :

Panjang objek preparat : p’ = MTOT x p = 20 x 0,5 = 10 mm

obfs

s x fs'

ob

obobob

0,81

x10,8

cm 4

0,2

0,8

ok

nTOT

f

sx

s

s'M

ob

ob

5

25x

1

4 kali 205 x 4

Jawaban : B



Perhatikan diagram :

Jarak benda terhadap lensa obyektif 1,1 cm, jarak fokus obyektif 1 cm dan Jarakfokus okuler 5cm, maka perbesaran bayangan mikroskop adalah…

A. 25 kali B. 30 kali C. 40 kali D . 50 kali E. 55 kali



Pembahasan :

fob = 1 cm, sob = 1,1 cm , fok = 5cm, sn = 25 cm, ditanya Mtot = ?

Bayangan dari lensa obyektif :

Berkas yang keluar dari lensa okuler = berkas sejajar (bayanganberada di titik tak hingga), berarti mata tidak berakomodasi, perbesaran total :

obfs

s x fs'

ob

obobob

11,1

x1,101

cm 11

0,1

1,1

ok

nTOT

f

sx

s

s'M

ob

ob

5

25x

1,1

11 kali 505 x 10

Jawaban : D



Amati diagram pembentukan bayangan oleh mikroskop ini :

Jika berkas yang keluar dari lensa okuler merupakan berkas sejajar,

berarti jarak antara lensa objektif dan okuler adalah…

A. 8 cm B. 17 cm C. 22 cm D . 30 cm E. 39 cm



Pembahasan :

fob = 2 cm, sob = 2,2 cm , fok = 8 cm, ditanya d = ?

Bayangan lensa objektif adalah :

Berkas yang keluar dari lensa okuler = berkas sejajar (bayangan beradadi titik tak hingga), berarti mata tidak berakomodasi.

Dengan demikian, jarak antara lensa objektif dan lensa okuler (panjangmikroskop) adalah :

Jawaban : D

cm 220,2

4,4

obob

obob

fs

sx fs'ob

22,2

2,2 x 2

d = s’ob + fok = 22 + 8 = 30 cm



Sebuah teropong dipakai untuk melihat bintang yang menghasilkan perbesarananguler 6 kali. Jarak fokus lensa obyektif 30 cm, jarak fokus okulernya (mata takberakomodasi) adalah ....

A. 3,5 cm B. 5 cm C. 7 cm D. 10 cm E. 30 cm



Pembahasan :

M = 6 kali, fob = 30 cm, ditanya fok = ?

Gunakan rumus perbesaran pada teropong :

M= fob

fok

6 = 30

fok

fok = 30

6 = 5 cm

Jawaban : B



Teropong bintang dengan perbesaran anguler 10 kali. Bila jarak titik apiobyektifnya 50 cm, maka panjang teropong …




Pembahasan :

M = 10 kali, fob = 50 cm, ditanya d = ?

Gunakan rumus perbesaran dan jarak pada teropong :

M = fob

fok

10 = 50

fok

fok = 50

10= 5 cm

d= fob + fok = 50 + 5 = 55 cm

Jawaban : E


SEMOGA MENJADI GENERASI YANG UNGGUL DAN SUKSES

TERIMA KASIH

BIMBINGAN BELAJARtemanbelajar.id/assets/collections/content/10_8_Optika_Geometri2.pdfPEMANTULAN...

Documents

Transcript of BIMBINGAN BELAJARtemanbelajar.id/assets/collections/content/10_8_Optika_Geometri2.pdfPEMANTULAN...