OPTIKA GEOMETRI

29
Pemantulan difus Pemantulan teratur ` OPTIKA GEOMETRI CERMIN Kemampuan manusia dan hewan untuk bisa melihat merupakan hasil interaksi yang kompleks antara cahaya, mata dan otak. Kita dapat melihat suatu benda karena ada sinar yang datang dari benda tersebut ke mata kita. Pemantulan ada dua macam, yaitu : 1. Pemantulan teratur 2. Pemantulan tidak teratur / difus / baur Hukum Pemantulan ( Oleh W. Snellius ) 1.Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada sebuah bidang datar 2.Sudut datang i sama dengan sudut pantul r ( i = r ) MATERI OPTIKA GEOMETRI SMAN 1 KRIAN 0 mata Cahaya pantul benda Sumber cahaya Cahaya datang Garis normal

description

fisika

Transcript of OPTIKA GEOMETRI

`

OPTIKA GEOMETRI

CERMIN

Kemampuan manusia dan hewan untuk bisa melihat merupakan hasil interaksi yang kompleks antara cahaya, mata dan otak. Kita dapat melihat suatu benda karena ada sinar yang datang dari benda tersebut ke mata kita.

Pemantulan ada dua macam, yaitu :

1. Pemantulan teratur

2. Pemantulan tidak teratur / difus / baur

Hukum Pemantulan ( Oleh W. Snellius )

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

2. Sudut datang i sama dengan sudut pantul r ( i = r )

Keterangan :

1. Sudut datang adalah sudut yang dibentuk antara sinar datang dengan garis normal

2. Sudut pantul adalah sudut yang dibentuk antara sinar pantul dengan garis normal

3. Garis normal adalah garis yang tegak lurus dengan bidang

Latihan :

Dua buah cermin datar membentuk sudut 1200. Jika sinar datang pada cermin 1 dengan sudut datang 700, hitung sudut pantul pada cermin 2 ?

PEMANTULAN PADA CERMIN DATARSifat bayangan cermin

1. Sama besar dengan benda

2. Tegak

3. Bersifat maya / semu ( tidak dapat ditangkap layar )

4. Jarak bayangan terhadap cermin datar sama dengan jarak benda terhadap cermin datar tetapi arahnya berlawanan

Jumlah bayangan akibat dua cermin yang membentuk sudut dapat di cari menggunakan persamaan berikut !

n =jumlah bayangan

=sudut antar cermin

m =1 LATIHAN

1. Berapakah jumlah bayangan yang berada di depan dua cermin membentuk sudut 1200 ?2. Berapakah jumlah bayangan yang berada di depan dua cermin membentuk sudut 900 ?

PEMANTULAN PADA CERMIN LENGKUNGCERMIN CEKUNG

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung

1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus

2. sinar datang melalui fokus dipantulkan sejajar sumbu utama

3. sinar datang melalui titik pusat kelengkungan dipantulkan melalui titik itu jugaPerhatikan gambar!

Contoh Soal :

Tentukan letak bayangan benda

dengan cara melukis !.

CERMIN CEMBUNG

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung

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

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

3. sinar datang menuju titik pusat kelengkungan seolah-olah dipantulkan melalui titik itu juga

Perhatikan gambar!

Contoh Soal :

Tentukan letak bayangan benda

dengan cara melukis

Aturan ruang untuk cermin lengkung :

DALIL ESBACH1. jumlah nomor ruang benda ( Rbenda ) dengan nomor ruang bayangan ( Rbayangan ) = 5

2. Untuk setiap benda nyata dan tegak, maka :

Semua bayangan yang terletak di depan cermin adalah nyata dan terbalik

Semua bayangan yang terletak dibelakang cermin adalah maya dan tegak

3. Bila nomor bayangan lebih besar daripada nomor benda, maka bayangan diperbesar ; tetapi bila nomor bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, maka bayangan diperkecil.Rumus cermin lengkung = = + S = jarak benda ( + di depan cermin/ nyata. di belakang cermin/ maya )

S = jarak bayangan ( + di depan cermin/ nyata. dibelakang cermin/ maya )

f = jarak fokus ( + cermin cekung. cermin cembung )

dengan f = R. ( R adalah jari-jari cermin / pusat kelengkungan )Rumus pembesaran cermin lengkung

M = pembesaran

h = tinggi bayangan

h = tinggi bendalatihan soal1. Sebuah sumber cahaya ditempatkan pada jarak 8 cm di depan cermin cekung. Jika tinggi benda adalah 4 cm dan jarak fokus cermin 16 cm, tentukan jarak bayangan dan tinggi bayangan ! ( S = - 16 cm ; h = 8 cm )2. Sebuah batang korek api ditempatkan didepan cermin cekung sejauh 6 cm. jika jarak fokus cermin 4 cm,

tentukan :

a. letak bayangan ( 12 cm )b. pembesaran bayangan ( 2 kali )c. proses pembentukan bayangan ( cara melukis )

d. jari-jari kelengkungan cermin ( R ).( 8 cm )e. Sifat bayangan. (diperbesar, nyata, terbalik )3. Sebuah cermin cembung mempunyai jari-jari 20 cm. Pada jarak 40 cm di depan cermin ditempatkan benda dengan tinggi 3 cm. Tentukan :

a. Letak bayangan ( - 8 cm )b. Pembesaran ( 1/5 kali )c. Tinggi bayangan ( 0,6 cm )d. Sifat bayangan. ( maya, tegak, diperkecil )4. Benda ditempatkan pada jarak 36 cm di depan cermin cembung. ( f = - 12 cm )Tentukan jarak bayangan dan tinggi bayangan bila tinggi benda adalah 4 cm . ( - 9 cm ; 1 cm )

5. Sebuah benda 24 cm di depan cermin cembung yang jarak fokusnya 12 cm. Tentukan letak dan sifat bayangan !SUSUNAN DUA CERMIN ATAU LEBIH SALING DIHUBUNGKAN DENGAN SUMBU UTAMA YANG BERHIMPITANd = S1 + S2Perbesaran cermin I

M1 = = Perbesaran cermin 2

M2 = = Perbesaran total

M = M1 x M2

M = = Dimana :

d= jarak antara dua cermin

S1= jarak bayangan pada cermin 1

S2= jarak benda pada cermin 2

M1= perbesaran pada cermin 1

M2= perbesaran pada cermin 2

M= perbesaran totalLatihan :

1. Cermin cekung dan cermin cembung masing-masing mempunyai jari-jari 60 cm disusun saling berhadapan dengan sumbu utama berhimpit dan jarak pisahnya 45 cm . suatu benda yang tingginya 7,7 cm diletakkan ditengah-tengah di antara dua cermin. Hitunglah letak bayangan akhir dan tinggi bayangan akhir yang dibentuk oleh :

a. Pemantulan pertama oleh cermin cembung dan kemudian cermin cekung

b. Pemantulan pertama oleh cermin cekung dan kemudian cermin cembung

2. Cermin cembung mempunyai jarak fokus 50 cm, cermin cekung dengan jarak fokus 40 cm dan cermin datar disusun saling berhadapan dengan sumbu utama berhimpit dan jarak pisahnya 30 cm. Suatu benda diletakkan 10 cm dari cermin pertama. Hitunglah bayangan akhir yang terjadi jika pemantulan pertama cermin cekung, pemantulan kedua cermin datar dan pemantulan cermin ketiga cembung ? ( S3 = - 29,72 cm )PEMBIASAN

Perhatikan gambar !

Cahaya merupakan gelombang . Cahaya memiliki frekwensi , panjang gelombang dan cepat rambat . Saat berkas cahaya dibiaskan maka cepat rambat dan panjang gelombang sinar berubah sedangkan frekwensinya tetap.Perubahan cepat rambat gelombang dapat dirumuskan : Rumus pembiasan snellius

n1= indeks bias medium 1

i1= sudut datang medium 1

n2= indeks bias medium 2

r1= sudut bias medium 1Indeks bias relatif

n12 = = = = n12= indeks bias relative medium 1 terhadap medium 2

n1= indeks bias medium 1

n2= indeks bias medium 2

1= panjang gelombang medium 1

2= panjang gelombang medium 2 V1= cepat rambat cahaya medium 1

V2= cepat rambat cahaya medium 2

i = sudut datang

r = sudut bias

Catatan :

Cepat rambat di udara = 3 x 108 m/s: Latihan:1. Seberkas sinar dari udara menuju ke air dengan sudut datang 450. tentukan besar sudut bias yang terjadi ! ( indeks bias udara 1 dan indeks bias air 4/3 ).

2. Seberkas cahaya merambat di udara dengan frekwensi 6.1014 Hz. Berkas cahaya ini disebut kemudian menembus air ( n = 4/3 ). cepat rambat di udara 3 x 108 m/s Tentukan :

a. Panjang gelombang tersebut di udara

b. Cepat rambat cahaya dalam air

c. Panjang gelombang cahaya di dalam air 3. Indeks bias udara 1 , indeks bias air 4/3 , indeks bias kaca 3/2 dan indeks bias intan 5/2. Tentukan :a. Indeks bias kaca relatif terhadap udara

b. Indeks bias air relatif terhadap intan

4. Jika cahaya bergerak dari udara ( n = 1 ) menuju ke kaca dengan cepat rambat 2 x 108 m/s dan cepat rambat di udara 3 x 108 m/s . Berapakah besar indeks bias kaca ?

5. Seberkas cahaya dari udara di biaskan ke suatu medium yang mempunyai indeks bias 6 dengan sudut datang 600. Tentukan sudut biasnya !

PEMANTULAN SEMPURNA

Peristiwa pemantulan sempurna terjadi ketika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat. Sudut datang yang menghasilkan sudut bias 900 disebut sudut kritis ( ik )

Sin ik = Peristiwa pemantulan sempurna terjadi pada saat terik matahari yaitu jalan aspal terlihat berair. Peristiwa ini disebut fatamorgana

Latihan :

1. Seberkas cahaya datang dari udara mengenai permukaan suatu cairan. Jika sudut datang 300 dan sudut biasnya 220, Tentukan sudut kritis cairan tersebut.

2. Indeks bias intan 5/2 dan kaca 3/2. Hitunglah :

a. Indeks bias intan relatif terhadap kaca

b. Sudut kritis antara intan dan kacaTinggi semu akibat pembiasan

Jika sinar datang membentuk sudut

= Jika sinar datang sejajar dengan garis normal ( = 0 )

h = tinggi semu

h= tinggi sebenarnya

n1= indek bias medium tempat benda

n2= indeks bias medium tempat pengamat

(1= sudut datang

(2= sudut bias

LATIHAN

1. Sebuah batu tenggelam didasar sungai yang dalamnya 2 m. Jika indeks bias air sungai 4/3, maka tentukan kedalaman semu dari batu jika indek bias udara = 1

a. dipandang dari posisi atas ( arah mata tegak lurus aliran sungai)

b. dipandang dari arah 300 terhadap garis normal !

2. Andi sedang menyelam pada kedalaman 0,5 m sedangkan iwan sedang berbaring pada papan loncat di suatu kolam renang seperti pada gambar. Berapakah jarak iwan dan andi menurut :

a. Iwan

b. Andi

3. Bagian atas sebuah kolam renang tampak sejajar dengan lantai satu. Jika kedalaman kolam adalah 2 m. Berapa jauh di bawah lantai satu , lokasi dasar kolam itu akan tampak ketika :

a. Kolam diisi penuh dengan air

b. Kolam diisi setengahnya dengan air

Indeks bias air = 4/3

Pembiasan pada kaca planparalel

Besarnya pergeseran untuk n2 > n1 adalah:

Sedangkan untuk n1 > n2 berlaku:

= Dimana :

t = pergeseran

d = ketebalan

i = sudut datang

r= sudut bias

n1= indeks bias medium

n2= indeks bias kaca planpararel

Latihan :

1. Seberkas cahaya datang pada kaca planpararel yang terbuat dari kaca kerona dengan indeks bias 1,52 dan ketebalan 4 cm. Jika sudut datang 300, tentukanlah besar pergeseran sinar yang masuk ke sinar yang keluar dari kaca planpararel !

2. Seberkas sinar datang dari udara menuju kaca planpararel yang indeks biasnya 2 dengan sudut datang 450. Jika tebal kaca 2 cm, tentukanlah pergeseran sinar yang datang ke sinar yang keluar dari kaca planpararel !

Prisma adalah suatu benda tembus cahaya (bening) terbuat dari gelas yang dibatasi oleh dua bidang datar yang membentuk sudut tertentu satu sama lain. Bidang datar ini disebut bidang pembias, dan sudut yang dibentuk oleh kedua bidang pembias disebut sudut pembias atau sudut puncak prisma yang biasa diberi notasi .

Sudut Deviasi

= indeks bias medium 1

=indeks bias medium 2

=sudut bias medium 1

=sudut bias medium 2

=sudut datang medium 1

=sudut datang medium 2

dengan,

D = sudut deviasi

= sudut pembias (sudut puncak) prismar1 = sudut datang pertamar1 = sudut bias pertama

i2 = sudut datang kedua

r2 = sudut bias keduaDeviasi Minimum pada Prisma

Syarat agar terjadi deviasi minimum:

Jadi,Untuk > 15,

Untuk 15,

Latihan :

1. Sebuah prisma yang mempunyai sudut pembias 600 terbuat dari kaca yang indeks biasnya 1,5 .Seberkas sinar datang pada salah satu sisi prisma dengan sudut datang 300 . Berapakah besar sudut deviasinya jika mediumnya :a. Di udara

b. Di air

2. Sebuah prisma yang mempunyai sudut pembias 600 terbuat dari kaca berada dalam air yang indeks biasnya 1,5 berada dalam air yang indeks biasnya 4/3..Seberkas sinar datang pada salah satu sisi prisma .Seberkas sinar datang pada salah satu sisi prisma dengan sudut datang 300 . Berapakah besar sudut deviasinya ?3. Pada suatu prisma samasisi yang berada di udara datang seberkas sinar dengan sudut datang 450 dan terjadi deviasi minimum. Tentukanlah besar :

a. Deviasi minimum

b. Indeks bias prisma

4. Sebuah prisma yang terbuat dari kaca flinta mempunyai indeks bias 1,66 dengan sudur pembias 20. Berapakah besar deviasi minimum jika mediumnya :a. Di udara

b. Di air

5. Hubungan antara sudut deviasi (D) dengan sudut datang 1 adalah seperti grafik pada gambar. (a) Berapakah besar sudut pembias prisma? (b) jika grafik pada gambar adalah hasil pengamatan sewaktu prisma berada di dalam air yang indeks biasnya , tentukanlah besar indeks bias prisma!

6. Sebuah prisma samasisi yang indeks biasnya 1,6 dikenai sinar sehingga terjadi deviasi minimum. Berapakah besar sudut deviasi minimum jika mediumnya :

a. Di udara

b. Di air

Pembiasan cahaya pada bidang lengkung

n1= indeks bias medium tempat sinar datang

n2= indeks bias medium tempat sinar bias

R= jari jari kelengkungan ( + cembung, - cekung )

S= jarak benda

S = jarak bayangan

LATIHAN

1. Sebuah akuarium berbentuk bola dengan jari-jari 60 cm berisi air yang indek biasnya = 4/3. seekor ikan berada dalam akuarium pada jarak 40 cm terhadap dinding akuarium. Seoarang anak mengamati mengamati ikan tersebut pada jarak 90 cm depan dinding akuarium. Tentukan jarak orang ke ikan :

a. menurut orang

b. menurut ikan

2. Sebuah akuarium berbentuk silinder dan mempunyai diameter 70 cm yang berisi air ( n = 4/3 ). Seekor kucing sedang memperhatikan seekor ikan yang berada 15 cm dari dinding akuarium . Berapakah jarak bayangan ikan terhadap dinding akuarium tampak oleh kucing ? PEMBIASAN PADA LENSA TIPIS.Konkaf= cekung ( - )

Konveks= cembung ( + )

Plan= datar ( ( )

Sinar-sinar istimewa pada lensa tipis

Lensa cembung / konvergen ( + )

1). Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan melalui focus

2). Sinar melalui focus dibiaskan sejajar sumbu utama

3). Sinar melalui pusat optic tidak dibias, melainkan diteruskan

Perhatikan gambar!

Lensa cekung / divergen ( - )

1). Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah olah dari focus

2). Sinar menuju focus dibiaskan sejajar sumbu utama

3). Sinar melalui pusat optic tidak dibias, melainkan diteruskan

Perhatikan gambar!

Aturan ruang untuk lensa lensa cembung

Angka romawi untuk tempat benda

Angka biasa untuk tempat bayangan

Lensa cekung

Angka romawi untuk tempat benda

Angka biasa untuk tempat bayangan

Rumus untuk lensa tipis

S = jarak benda ( + di depan lensa/ nyata . di belakang lensa/ maya )

S = jarak bayangan ( + di belakang lensa/ nyata. di depan lensa/ maya )

f = jarak focus ( + lensa cembung. cermin cekung )

Persamaan pembuat lensa

f= fokus ( sesuai tempat mediumnya )

nl= indeks bias lensa

nm= indeks bias medium

R1= Jari jari kelengkungan 1

R2= jari jari kelengkungan 2

Rumus pembesaran lensa tipis

M = pembesaran

h = tinggi bayangan

h = tinggi benda

Catatan

untuk system lensa ( lebih dari satu ) maka pembesarannya adalah :

Mtot = M1 x M2Rumus kuat lensa

P= kuat lensa ( dioptri )

f = fokus lensa ( meter )

Latihan :1. Sebuah lensa bikonkaf mempunyai indeks bias lensa 1,5 dengan jari-jari 10 cm dan 20 cm seperti gambar. ( indeks bias udara 1 dan indeks bias air 4/3 ), Tentukan :

a) Fokus di udara

b) Fokus di air2. Sebuah lensa plan konveks yang indeks biasnya 1,5 memiliki kekuatan lensa +2 dioptri bila ditempatkan di udara. Tentukan

a. Jari-jari kelengkungan lensa

b. Kuat lensa di air yang berindeks bias 4/3

3. Di udara suatu lensa bikonveks mempunyai indeks bias 1,5 dan panjang fokus 50 cm. Jika lensa dimasukkan ke dalam suatu cairan ternyata panjang fokus menjadi 250 cm. Tentukan indeks bias dari cairan tersebut !4. Sebuah batang korek api ditempatkan didepan lensa cekung sejauh 6 cm. jika jarak focus cermin 4 cm, tentukan :

a. letak bayangan

b. pembesaran bayangan

c. proses pembentukan bayangan ( cara melukis )

d. Sifat bayangan. ( besar/kecil, nyata/maya, tegak/terbalik )e. Kekuatan lensaALAT OPTIKALAT OPTIK:1. MATA

2. KAMERA

3. LUP

4. MIKROSKOP

5. TEROPONG/ TELESKOP

A. TEROPONG BIAS: - TEROPONG BINTANG / ASTRONOMI

- TEROPONG BUMI

: - TEROPONG PANGGUNG

: - TEROPONG PRISMA

B. TEROPONG PANTUL

MATA

Jarak pandang orang yang berpenglihatan normal adalah berkisar dari 25 cm di depan mata sampai jauh tidak berhingga.

PP adalah Punctum Proximum, yaitu jarak paling dekat yang bisa di lihat jelas oleh mata pada keadaan berakomodasi maksimum. PP dapat juga ditulis menggunakan istilah Sn ( jarak normal mata ).

PR adalah Punctum Remotum, yaitu jarak paling jauh yang bisa dilihat dengan jelas oleh mata pada keadaan tidak berakomodasi. Untuk menangani cacat mata, maka dipakailah kaca mata yang mempunyai kekuatan yang sesuai.

Rabun jauh / miopi. Agar dapat melihat pada jarak jauh tidak berhingga, maka dipakai kaca mata negative.

a. Pada cacat mata miopi , bayangan benda selalu jatuh di depan retina

b. Pada cacat mata miopi diatasi dengan menggunakan kacamata lensa cekung

Titik dekat mata = 25 cm ( PP = 25 cm ) sedangkan titik jauh penglihatan ( PR = ) .

Ditolong dengan kacamata : lensa cekung ( minus ).

Bayangan benda jatuh di depan retina.

S = dan S = - PR

= +

P = = +

P = kekuatan kaca mata ( dioptri )

PR = Punctum remotum ( cm )

Latihan :

1. Seorang penderita rabun jauh ( miopi ) memiliki titik jauh 100 cm. Ia ingin melihat benda-benda yang sangat jauh . Berapa jarak focus dan kuat lensa yang harus digunakannya ?

2. Seorang penderita miopi memakai kacamata - 2 dioptri. Ia ingin melihat benda-benda yang sangat jauh . berapa jarak titik jauh penderita miopi tersebut ?

Rabun dekat / hipermetropi. Agar dapat melihat pada jarak 25 cm didepan mata, maka dipakai kaca mata positif

a. Pada cacat mata hipermetropi , bayangan benda selalu jatuh di belakang retina

b. Cacat mata hipermetropi diatasi dengan menggunakan lensa cembung

Titik dekat mata lebih dari 25 cm ( PP > 25 cm ) sedangkan titik jauh mata tak terhingga ( PR ).

Di tolong dengan kacamata lensa cembung ( positif )

Bayangan benda jatuh dibelakang retina.

S = 25 cm dan S = - PP

= +

P = = +

P = kekuatan kaca mata ( dioptri )

PP = Punctum proximum ( cm )

Latihan :

1. Seseorang penderita rabun dekat ( hipermetropi ) dengan titik dekat 100 cm ingin membaca pada jarak baca normal ( 25 cm ). Berapakah jarak focus dan kuat lensa yang harus digunakannya ?

2. Seorang penderita hipermetropi memakai kacamata 2 dioptri yang ingin membaca pada jarak baca normal ( 25 cm ). Berapakah jarak titik dekat mata penderita hipermetropi tersebut ?

Mata tua/ presbiopi, yaitu mata yang mempunyai cacat rabun jauh dan rabun dekat, biasanya diderita oleh orang yang sudah tua. Agar dapat melihat seperti orang normal, maka harus menggunakan kaca mata double, negatif dan positif.

Latihan :1. Seorang kakek menderita presbiopi.jarak paling dekat yang dapat dilihat adalah 50 cm dan jarak paling jauh yang dapat dilihat adalah 100 cm. berapa kekuatan dan jenis kaca mata yang harus dipakai ?2. Seorang kakek menderita presbiopi memakai kacamata 1,5 dioptri dan -3 dioptri. Berapakah besar titik dekat dan titik jauh kakek tersebut, jika jarak normal mata 25 cm ?KAMERA

Adalah peralatan optik yang digunakan untuk memotret. Kamera mempunyai sebuah lensa positif ( cembung )

Bayangan yang dihasilkan oleh kamera akan ditangkap pada film ( berlaku seperti layar ), sifat bayangan ini adalah :

nyata

diperkecil

terbalik

LUP / KACA PEMBESAR

Adalah salah satu alat optik yang sangat sederhana terdiri dari satu lensa positif, berguna untuk memperbesar bayangan dari suatu benda pada tingkatan yang sederhana.

Pembesaran anguler yang terjadi adalah :

Bila mata dalam keadaan akomodasi maksimum

Ma= pembesaran anguler lup

Sn = PP = titik dekat mata ( untuk mata normal = 25 cm )

f= fokus lup

S = - Sn Bila mata dalam keadaan tanpa akomodasi

Ma= pembesaran anguler lup

Sn = PP = titik dekat mata ( untuk mata normal = 25 cm )

f= focus lup

S = sehingga S = f

Bila mata dalam keadaan berakomodasi pada jarak x

Ma= pembesaran anguler lup

Sn = PP = titik dekat mata ( untuk mata normal = 25 cm )

f= fokus lup

x= jarak (cm)

S = - x

Bila mata dalam keadaan tidak berakomodasi , tetapi diketahui titik jauh pengamat

Ma =

S = - PRlatihan

1. Sebuah lup dengan fokus 10 cm digunakan oleh seoorang yang bermata normal. Dengan menganggap lup menempel pada mata, tentukan letak benda dan pembesaran anguler lup bila :

a. mata dalam keadaan akomodasi maksimum

b. mata dalam keadaan tanpa akomodasi

2. Sebuah lup memiliki lensa dengan kekuatan 20 dioptri . Seorang pengamat dengan jarak titik dekat 30 cm menggunakan lup tersebut. Tentukan letak benda dan perbesaran lup untuk :

a. Mata berakomodasi maksimum

b. Mata berakomodasi pada jarak 20 cm

c. Mata tidak berakomodasi

d. Mata tidak berakomodasi , tetapi titik jauh pengamat adalah 2 mMIKROSKOPAdalah alat optik yang bisa membuat pembesaran hingga ratusan kali. Bayangan akhir yang dibentuk oleh mikroskop bersifat diperbesar, maya , terbalik.

Ciri mikroskop :

1. Memiliki dua buah lensa positif, yaitu lensa obyektif ( yang dekat dengan benda ) dan lensa okuler ( yang dekat dengan mata )

2. Lensa okuler bersifat sebagai lup dan dapat digeser-geser.

3. fob < fok

4. Benda yang akan diamati terletak diruang II ( ruang benda ) dari lensa obyektif. ( fob < Sob < 2 fob ).

Pembesaran pada mikroskop : Untuk mata berakomodasi maksimumSok= - PP

Mtot= Pembesaran akhir mikroskopSob= jarak benda

Sob= jarak bayangan lensa obyektif

Sn = titik dekat mata / PP

Fok= fokus lensa okuler

d= jarak antara dua lensa / panjang mikroskop Untuk mata tidak berakomodasiSok=

Mtot= Pembesaran akhir mikroskopSob= jarak benda

Sob= jarak bayangan lensa obyektif

Sn = titik dekat mata / PP

Fok= fokus lensa okulerLatihan :

1. Sebuah mikroskop memiliki lensa okuler dengan jarak focus 2,5 cm dan lensa objektif dengan jarak focus 1,2 cm. Tentukan perbesaran total mikroskop untuk :

a. Mata berakomodasi maksimum

b. Mata tidak berakomodasi

Jarak lensa objektif dan okuler adalah 23 cm

2. Sebuah mikroskop dengan jarak focus okuler 2,5 cm dan jarak focus objektif 0,9 cm, digunakan oleh orang bermata normal ( Sn = 25 cm ) tanpa berakomodasi. Berapa panjang dan perbesaran mikroskop ketika benda diletakkan 1 cm di depan lensa objektif ?TEROPONG / TELESKOP

Adalah alat optic yang digunakan untuk melihat benda benda sangat jauh, seperti bintang, bulan, gunung dan lainnya agar terlihat lebih dekat dan jelas. Ada dua jenis teropong, yaitu :

A TEROPONG BIAS ( terdiri dari beberapa lensa )

B TEROPONG PANTUL ( terdiri dari beberapa cermin dan lensa )

A. TEROPONG BIASTeropong bias menggunakan lensa obyektif sebagai pembias cahaya.

Teropong bintang / astronomi

Teropong bumi

Teropong panggung

Teropong prisma

TEROPONG BINTANG / ASTRONOMI. Digunakan untuk mengamati benda-benda ruang angkasa. Menggunakan dua buah lensa positif.

Sifat bayangan akhir dari teropong bintang :

Diperbesar

Maya

Terbalik

Syarat teropong bintang fob > fok.

Untuk keadaan mata tidak berakomodasi

Ma= Pembesaran anguler

fob= jarak fokus lensa obyektif

fok= jarak fokus lensa okuler

Untuk keadaan mata berakomodasi maksimum .

Ma= Pembesaran anguler

M =

= { }

fob= jarak fokus lensa obyektif

fok= jarak fokus lensa okuler

Sn= titik dekat mata.

Latihan 1. Sebuah teropong bintang mempunyai lensa obyektif dengan jarak fokus 32 cm. Jika jarak fokus lensa okuler adalah 4 cm, maka tentukan :

a. Pembesaran yang terjadi jika mata dalam keadaan tidak berakomodasi

b. Pembesaran yang terjadi jika mata dalam keadaan akomodasi maksimum.

2. Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan jarak fokus 150 cm dan lensa okuler dengan jarak fokus 10 cm. Teropong ini digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh. Tentukan panjang dan perbesaran teropong untuk :

a. Mata dalam keadaan tidak berakomodasi

b. Mata dalam keadaan berakomodasi maksimum

3. Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dengan kekuatan lensa 25/18 dioptri dan lensa okuler dengan kekuatan lensa 25 dioptri. Teropong ini digunakan untuk melihat benda-benda langit yang sangat jauh. Tentukan panjang dan perbesaran teropong untuk :a. Mata dalam keadaan tidak berakomodasi

b. Mata dalam keadaan berakomodasi maksimum

4. Sebuah teropong astronomi pada penggunaan normal memiliki perbesaran angular 50 kali. Jika lensa okuler memiliki jarak fokus 50 mm, berapakah panjang teropong untuk :

a. Penggunaan normal

b. Mata berakomodasi maksimumTEROPONG BUMI, disebut juga teropong medan. Biasanya dipakai oleh pasukan perang atau pengintai. Menggunakan tiga buah lensa positif, yaitu lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik

Sifat bayangan akhir dari teropong bumi :

Diperbesar

Tegak

mayaPerbedaan utama teropong bintang dengan teropong bumi adalah adanya lensa pembalik pada teropong bumi. Fungsi dari lensa pembalik adalah agar bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak dan diperbesar. Persamaan perbesaran teropong bumi sama dengan teropong bintang hanya panjang teropong berbeda yaitu: Untuk mata berakomodasi maksimum

Ma =

Ma= perbesaran anguler

fob= titik fokus lensa objektif

fp= titik fokus lensa pembalik

Sok= jarak benda lensa okuler

d= panjang teropong

fok= titik fokus lensa okuler

Untuk mata tidak berakomodasi

Ma =

d = fob + 4fp + fok

Latihan :1. Sebuah teropong bumi menghasilkan perbesaran 20 kali untuk mata tidak berakomodasi . jarak fokus lensa objektif teropong sama dengan 25 cm dan jarak lensa pembaliknya dua kali jarak fokus lensa okulernya. Berapakah panjang tabung teropong ?

2. Sebuah teropong bumi diarahkan ke sebuah benda yang jauh tak terhingga. Jarak fokus objektif 50 cm. Jarak fokus lensa pembalik 5 cm. Jarak fokus lensa okuler 5 cm. Jika mata yang melihatnya tidak berakomodasi, berapakah jarak antara lensa objektif dan lensa okuler ?TEROPONG PANGGUNG / TEROPONG GALILEI

Teropong ini menggunakan lensa positif sebagai obyektif dan lensa negatif sebagai okuler.

Sifat dari bayangan teropong jenis ini adalah :

Maya

Tegak

Diperbesar

Latihan :

1. Sebuah teropong panggung memiliki lensa objektif dengan jarak fokus 120 cm. Jika perbesaran teropong untuk mata tidak berakomodasi adalah 15 kali, berapa panjang teropong ?2. Sebuah teropong panggung terdiri atas lensa objektif dengan jarak fokus 21 cm dan lensa okuler cekung dengan jarak fokus 6 cm. Tentukan :

a. Panjang teropong

b. Perbesaran teropongTEROPONG PRISMA

Yaitu teropong yang menggunakan dua buah lensa positif, masing-masing sebagai obyektif dan okuler, serta satu buah prisma. Oleh karena itu teropong jenis ini dinamakan teropong prisma.

Sifat akhitr dari teropong jenis ini adalah :

Maya

Tegak

Diperbesar

B. TEROPONG PANTUL

Adalah teropong yang menggunakan cermin cekung sebagai onbyektif dan dan berfungsi untuk memantulkan cahaya serta lensa positif sebagai okuler.

mata

Cahaya pantul

benda

Sumber cahaya

Cahaya datang

Pemantulan teratur

Pemantulan difus

Garis normal

Sinar datang

Sinar pantul

r

i

Bidang datar

Cermin datar

bayangan

benda

n = EMBED Equation.3

.

.

F

fokus

C

Pusat kelengkungan

1

2

3

.

.

F

fokus

C

Pusat kelengkungan

benda

.

.

F

fokus

C

Pusat kelengkungan

benda

.

.

C

Pusat kelengkungan

F

Fokus

1

2

3

.

.

C

F

.

.

C

F

.

.

.

.

F

fokus

C

Pusat kelengkungan

benda

.

C

Pusat kelengkungan

F

Pusat kelengkungan

Ruang 1

Pusat kelengkungan

Ruang 1

Pusat kelengkungan

Ruang 4

Pusat kelengkungan

Ruang 3

Pusat kelengkungan

Ruang 2

Pusat kelengkungan

Ruang 2

Pusat kelengkungan

Ruang 3

Pusat kelengkungan

Ruang 4

Pusat kelengkungan

EMBED Equation.3

Garis normal

Sinar datang

Medium 1

i

Medium 2

r

Sinar bias

Hukum pembiasan snellius:

Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal

Sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal

Sinar datang tegak lurus garis normal tidak dibiaskan, melainkan diteruskan

n1 . sin i1 = n2 . sin r1

1

1

2

2

3

3

EMBED Equation.3

4

4

EMBED Equation.3

Medium lebih rapat

Medium kurang rapat

EMBED Equation.3

h

h

n1 / Medium tempat benda

n2 / Medium tempat pengamat

(1

(2

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

T

2 3

udara

Sinar keluar

udara

4

1

N2

N1

S

P

R

Q

D

Sinar datang

= r1 + i2

D = i1 + r2 -

i1 = r2 atau r1 = i2

Dm = 2i1 -

nm sin ( +Dm) = np sin

EMBED Equation.3

i1

EMBED Equation.3

Cembung cekung (konkaf- konveks)

Cembung datar

(plan konveks)

Cekung rangkap

(bikonkaf)

Cekung cembung (konveks-konkaf)

Cekung datar

(plan-konkaf)

Cembung rangkap (bikonveks)

.

.

.

.

F

fokus

F

fokus

.

2F

2F

II

I

III

IV

1

3

4

2

Ruang benda + ruang bayangan = lima

III

II

I

4

3

2

1

.

.

.

.

.

IV

Ruang benda + ruang bayangan = lima

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

20 cm

10 cm

C1

C2

PP = 25 cm di depan mata

PR = ~ di depan mata

Mata normal

PP > 25 cm di depan mata

PR = ~ di depan mata

Rabun dekat / hipermetropi

PP = 25 cm di depan mata

PR < ~

Rabun jauh / miopi

PP >= 25 cm di depan mata

PR < ~

Rabun tua / presbiopi

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

film

benda

bayangan

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

EMBED Equation.3

.

.

.

.

LENSA OBYEKTIF

LENSA OKULER

Fob

Fob

Fok

Fok

benda

Bayangan obyektif

Bayangan akhir

EMBED Equation.3

d = Sobj + S ok

EMBED Equation.3

d = Sobj + f ok

Lensa okuler

Lensa obyektif

EMBED Equation.3

d=fob+fok

d=fob+Sok

d = foby+ 4fp+ Sok

Lensa okuler

Lensa obyektif

Lensa pembalik

d=fob+fok

PAGE - 8 -MATERI OPTIKA GEOMETRI SMAN 1 KRIAN

_1234337366.unknown

_1338616754.unknown

_1338617178.unknown

_1359909597.unknown

_1360074245.unknown

_1359825037.unknown

_1338616986.unknown

_1235890979.unknown

_1235892988.unknown

_1235894782.unknown

_1235991458.unknown

_1235893088.unknown

_1235891061.unknown

_1234337432.unknown

_1233743038.unknown

_1234248343.unknown

_1234335139.unknown

_1234335428.unknown

_1234249389.unknown

_1234242599.unknown

_1234243512.unknown

_1233743013.unknown