Pembiasan CahayaCategory: Fisika X SMA Written by fisikastudycenter

Fisikastudycenter.com- Contoh Soal dan Pembahasan materi Pembiasan Cahaya Bagian Pertama (nomor.1 - 5), Materi Fisika kelas 10 SMA mencakup penggunaan rumus pembiasan, menentukan perubahan-perubahan yang terjadi pada gelombang yang melintasi dua medium berbeda dan mencari kedalaman semu/kedalaman tampak.

Soal No. 1Perhatikan gambar berikut! Sinar melintasi dua buah medium yang memiliki indeks bias berbeda. 

 

Jika sudut datang sinar adalah 53° dan sudut bias sebesar 37° tentukan nilai indeks bias medium yang kedua jika medium yang pertama adalah udara!Pembahasan Soal diatas termasuk tipe mudah, penggunaan dari persamaan :n1 sin i = n2 sin r Dimana :n1 = indeks bias medium 1 (tempat sinar datang)n2 = indeks bias medium 2(tempat sinar bias)i = besar sudut datangr = besar sudut bias

Sehingga:n1 sin i = n2 sin r(1) sin 53° = n2 sin 37°4/5 = n2 3/5

n2 = 4/3

Catatan :Indeks bias udara adalah 1 meskipun tidak disebutkan dalam data soal (harus hafal).

Soal No. 2Cahaya datang dari udara menuju medium yang berindeks bias 3/2. Tentukan kecepatan cahaya dalam medium tersebut!

PembahasanLebih dulu  diingat bahwa kecepatan gelombang cahaya di udara (atau di vakum) adalah 3 x 10 8 m/s, di beberapa soal data ini tidak diberikan dengan asumsi sudah diketahui oleh siswa. Gunakan persamaan berikut:n1 v1 = n2 v2

dimana n1 dan n2 adalah indeks bias masing masing medium dan v1 dan

v1 adalah kecepatan gelombang di masing-masing medium.Sehingga:n1 v1 = n2 v2

(1)(3 x 108) = (3/2) v2

v2 = 2 x 108

Soal No. 3Suatu gelombang datang dari medium yang berindeks bias 3/2 menuju medium yang berindeks bias 3/4 √6. Jika besar sudut datang adalah 60° tentukan besar sudut bias yang terjadi!

PembahasanGunakan persamaan yang sama seperti soal nomor 1. n1 sin i = n2 sin r(3/2) sin 60° = (3/4 √6) sin r(3/2)(1/2 √3) = (3/4 √6) sin rsin r = √3/√6

sin r = 1/2√2r = arcsin 1/2√2 = 45°

Soal No. 4Perhatikan gambar kolam beisi air berikut! 

 

Tentukan kedalaman semu kolam jika indeks bias air adalah 4/3!

PembahasanUntuk mencari kedalam semu kolam gunakan persamaan berikut:hsemu = n

1/n2 x hasli

dimana dalam kasus di atas n1 adalah indeks bias udara (1) dan n2 adalah indeks bias air kolam. Sehingga:hsemu = n

1/n2 x hasli

hsemu = (1)/(4/3) x (12 meter) = 9 meter

Catatan: Jika diturunkan dari persamaan aslinya, soal diatas akan menghasilkan jawaban − 9 meter yang mengandung arti bayangan sejauh 9 meter dan bersifat maya. 

Soal No. 5Perhatikan gambar berikut ini! Seorang anak, sebut A berada berada 12 meter diatas permukaan air sebuah kolam. 

 

Berapa ketinggian anak A yang terlihat oleh anak B yang sedang berendam dalam air?

PembahasanSeperti soal nomor 5, namun perhatikan penempatan medium untuk n1 dan n2 nya. hsemu = n

1/n2 x hasli

dengan n1 adalah indeks bias dari air, dan n2 adalah indeks bias dari udara.Sehingga:hsemu = (4/

3)/(1) x (12 meter) = 16 meter. 

Silahkan dibuat kesimpulan dari soal nomor 4 dan 5. 

Lensa Cembung dan Lensa CekungCategory: Fisika X SMA Written by fisikastudycenter

Fisikastudycenter.com- Contoh soal dan pembahasan lensa cembung dan lensa cekung materi fisika SMA kelas X. 

Soal No. 1Suatu benda diletakkan di depan sebuah lensa cembung yang memiliki jarak titik fokus 8 cm. Tentukan jarak benda dari lensa jika diinginkan:a) bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di belakang lensab) bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di depan lensa

PembahasanData:f = 8 cmS =....

a) untuk bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di belakang lensa, artinya bayangannya bersifat nyata, sehingga tanda untuk s ' adalah positif.s ' = 16 cms =.....

Dengan rumus lensa diperoleh jarak bendanya 

 

b) untuk bayangan yang terbentuk terletak 16 cm di depan lensa, artinya bayangannya bersifat maya, sehingga tanda untuk s ' adalah negatifs ' = − 16 cmDengan rumus lensa diperoleh jarak bendanya 

 

Caution!!!Ketentuan di atas jangan diterapkan pada CERMIN karena akan berbeda tanda depan belakangnya dengan lensa. Perhatikan ketentuan berikut:

 

Soal No. 2Untuk mendapatkan bayangan yang terletak pada jarak 15 cm di belakang lensa positip yang jarak titik apinya 7,5 cm maka benda harus diletakkan di depan lensa ter- sebut pada jarak...A. 2,5 cm B. 7,5 cm C. 15 cm D. 22,5 cmE. 30,0 cm (Ebtanas 1988)

PembahasanData:f = 7,5 cms ' = 15 cms = .....

Seperti nomor 1 juga: 

 

Soal No. 3Sebuah benda berada 36 cm dari sebuah layar. Antara benda dan layar ditempatkan lensa cembung yang jarak fokusnya 8 cm. Bayangan yang dihasilkan nyata dan tepat pada layar. Tentukan jarak antara lensa dengan layar!

PembahasanData:s = 36 cmf = 8 cmJarak antara lensa dengan layar artinya mencari jarak bayangan atau s '.s' =.....

 

Soal No. 4Suatu bayangan terbentuk pada jarak 1 meter di belakang lensa yang berkekuatan 5 dioptri. Letak bendanya terhadap lensa tersebut adalah...A. 0,25 meter B. 0,30 meter C. 0,35 meter D. 0,40 meter E. 0,45 meter (Ebtanas 1992)

PembahasanData:s' = 1 m = 100 cmP = 5 dioptris =.....

Fokus lensa diperoleh dari kuat lensanya:f = 1/P

f = 1/5 meter = 20 cm

Jarak benda dari lensa dengan demikian adalah

 

Soal No. 5Sebuah benda dengan tinggi 0,12 m berada pada jarak 60 cm dari lensa cembung dengan jarak fokus 40 cm. Tinggi bayangan benda adalah....A. 2 cmB. 6 cmC. 12 cmD. 24 cmE. 36 cm(umptn 2000)

PembahasanData:h = 0,12 m = 12 cms = 60 cmf = 40 cmh' =.....

Tentukan jarak bayangan terlebih dahulu, baru bisa mencari tinggi bayangan: