OPTIKStandar Kompetensi- Menentukan fokus, jarak bayangan, jarak benda perbesaran pada cermin lengkung

CAHAYACahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s.

Sifat2 cahaya :• Dapat mengalami pemantulan (refleksi)• Dapat mengalami pembiasan (refraksi)• Dapat mengalami pelenturan (difraksi)• Dapat dijumlahkan (interferensi)• Dapat diuraikan (dispersi)• Dapat diserap arah getarnya (polarisasi)• Bersifat sebagai gelombang dan partikel

a. Pemantulan cahaya teratur, yaitu pemantulan cahaya dengan arah teratur

b. Pemantulan cahaya difus (baur), yaitu pemantulan cahaya yang tidak teratur (sembarang).

• Hukum pemantulan (snellius) :1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul

terletak pada satu bidang datar.2. Sudut datang = sudut pantul

Pemantulan Cahayaa. Cermin Datar

Sifat pembentukan bayangan pada cermin datar :• Bayangan maya (semu) dibelakang cermin• Besar dan tinggi bayangan sama dengan besar dan tinggi benda (h = h),• Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin (s = s)

B

A s s’ A’

B’

• Jika dua cermin datar digabungkan sehingga membentuk sudut antara satu dengan yang lainnya disebut cermin sudut.

• Rumus menentukan jumlah bayangan yang dibentuk oleh cermin sudut adalah :

n = 1 - α

360o

Berkas-berkas cahaya ada tiga jenis,yaitu:

1. Berkas Cahaya Sejajar 2. Berkas Cahaya Konvergen

3. Berkas Cahaya Divergen

b. Cermin Lengkung

cermin yang permukaan pantulnya merupakan sebuah kelengkungan yang sferis, dapat berupa permukaan cekung ataupun permukaan cembung.

Sinar istimewa pada cermin cekung

1. Sinar datang sejajar sumbu utama (su) dipantulkan melalui titik fokus

2. Sinar datang melalui titik fokus (f) dipantulkan sejajar sumbu utama

3. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin (M) dipantulkan melalui titik pusat kelengkungan itu juga

Sinar istimewa pada cermin cembung

1.Sinar datang sejajar sumbu utama (su) dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F).

2.Sinar datang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang menuju titik pusat (M) dipantulkan seolah-olah datang dari titik pusat (M)

Hubungan h, h R, f, s dan s pada cermin lengkung dituliskan sebagai berikut :

s

1

s

1

f

1,

R 2

1 f

h

h

s

s m

''

Untuk cermin cembung R dan f diambil negatif ( – )

Contoh• Sebuah cermin cembung mempunyai jarak fokus 20 cm, kemudian

sebuah benda berada pada sumbu utama berjarak 20 cm di depan cermin. Tentukan jarak bayangannya?Penyelesaian Diketahui : s = 20 cm

f = -20 cm (cermin cembung)• Ditanya : s’?

fss

1

'

11

20

1

'

1

20

1

s

20

1

20

1

'

1

s

20

2

'

1

s

cmss

10'10

1

'

1

Sebuah benda tinggi 2 cm, berdiri tegak di depan sebuah cermin cekung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 20 cm. Apabila benda itu berada sejauh 15 cm di depan cermin tentukanlah: (a) Perbesarannya, (b) Tinggi bayangannyaPenyelesaian :

Diketahui :h = 2 cmR = 20 cmf = 10 cm cermin cekung, f positif)s = 15 cm

sehingga :

fss

1

'

11

10

1

'

1

15

1

s

15

1

10

1

'

1

s

30

1

30

2

30

3

'

1

s

cms 301

30'

Jadi, bayangannya berada 30 cm di depan cermin (s’ positif -> bayangan di depan cermin) a. Perbesaran

b. Tinggi Bayangan (h’)

kalis

sm 2

15

30'

cmhh

hm 422'

'

Interferensi CahayaAdalah perpaduan dari 2 gelombang cahaya. Agar hasil interferensinya mempunyai pola yang teratur,

kedua gelombang cahaya harus koheren, yaitu memiliki frekuensi dan amplitudo yg sama serta selisih fase tetap.

Pola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu• Garis terang, merupakan hasil interferensi maksimum

(saling memperkuat atau konstruktif)• Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum

(saling memprlemah atau destruktif)

Syarat interferensi maksimumInterferensi maksimum terjadi jika kedua gel memiliki fase yg

sama (sefase), yaitu jika selisih lintasannya sama dgn nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang λ.

Bilangan m disebut orde terang. Untuk m=0 disebut terang pusat, m=1 disebut terang ke-1, dst. Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua celah d (l >> d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = p/l, dgn demikian

Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.

,...2,1,0 ;sin mmd

ml

pd

Syarat interferensi minimumInterferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gel 180o,

yaitu jika selisih lintasannya sama dgn bilangan ganjil kali setengah λ.

Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke nol. Untuk m=1 disebut gelap ke-1, dst. Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka

Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.

Jarak antara dua garis terang yg berurutan sama dgn jarak dua garis gelap berurutan. Jika jarak itu disebut Δp, maka

,...3,2,1 ;)(sin 21 mmd

)( 21 m

l

pd

l

pd

DifraksiJika muka gel bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya

lebih kecil dari panjang gelombang), maka gel ini akan mengalami lenturan sehingga terjadi gel2 setengah lingkaran yg melebar di belakang celah tsb. Gejala ini dikenal dgn peristiwa difraksi.

• Difraksi Celah TunggalSyarat terjadinya garis gelap ke-m adalah

Untuk sudut θ yg kecil, berlaku

Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah

Untuk sudut θ yg kecil, berlaku

,...3,2,1 ;sin mmd

ml

pd

,...2,1,0 ;)(sin 21 mmd

)( 21 m

l

pd

• Difraksi Celah MajemukPola difraksi maksimum

Pola difraksi minimum

,...2,1,0 ;sin mmd

,...3,2,1 ;)(sin 21 mmd

SELESAI