rangkuman-materi2

5/13/2018 rangkuman-materi2 - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/rangkuman-materi2 1/34

1

BAB II

GELOMBANG DAN OPTIKA

A. TEORI TENTANG CAHAYA

1. Teori Emisi Newton

Sir Isaac Newton (1642-1727), ilmuwan berkebsngsaan Inggris, berpendapat bahwa

cahaya terdiri atas partikel-pertikel yang sangat kecil dan ringan yang di pancarkan oleh

sumber cahaya dengan kecepatan sangat tinggi di sebut korpuskel.

Dengan teori emisi Newton menjelaskan perambatan lurus cahaya, peristiwa refleksi

(pemantulan), dan refraksi (permbiasan ) cahaya.

a. Cahaya Meramambat Lurus

Teori mengenai cahaya rambat leurus dapat di buktikan, misalnya cahaya matahari

yang masuk ke dalam rumah melalui lubang dinding atau melalui jendela tampak

lurus, terbentuknya baying-bayang bendatidak tembus cahaya, seperti di lukiskan

pada gambar di bawah ini. Fenomena gerhana matahri atau bulan, baik gerhan

sebagian maupun gerhana total juga merupakan bukti bahwa cahaya merambat

lurus.

b. Pemantulan Cahaya (Refleksi)

Bila cahaya jatuh pada permukaan yang halus, cahaya tersebut dipantulkan denganteratur. Hal yang sama terjadi pada partikel. Kelereng atau bola baja yang bergerak

lurusmenumbuk dinding yang rata akan di pantulkan dengan teratur seperti cahaya.

c. Pembiasan Cahaya (Refraksi)

Pada teri ini Newton menurunkan hokum pembiasan yang berdasarkan asumsi

bahwa cahaya berjalan dalam kaca atau air lebih cepat daripada di udara, sebuah

asumsi yang akhirnya terbukti salah.

2. Teori Gelombang HuygensMenurut Christian Huygens (1625-1695), ilmuwan berkebangsaan Belanda. Pada

dasarnya cahaya sama dengan bunyi, perbedaanya terletak pada frekuensi dan panjang

gelombangnya. Seperti halnya dengan perambatan bunyi memerlukan medium seperti

halnya dengn perambatan dengan cahaya, Huygens memperkenalkan zat hipotek yang

di sebut eter alam.

Tugas Fisika Tahun Pelajaran 2006/2007, RANGKUMAN MATERI



2

Huygens dapat menjelaskan pemantulan cahaya (refleksi) dan pembiasan cahaya

(refraksi), dengan asumsi bahwa cahaya berjalan lebih lambat di dalam kaca atau air

daripada di udara, namun tidak dapat menerangkan tentang perambatan cahaya lurus.

a. Perambatan Cahaya menurut HuygensPerambatan gelombang cahaya dalam ruang hampa dapat di gambarkan

menggunakan merode geometris, yang sekarang di kenal sebagai prinsip Huygens

atau Konstruksi Huygens.

b. Pemantulan Cahaya (Refleksi)

Gambar di bawah ini menunjukan pemantulan gelombang cahaya menurut

Huygens. Gelombang datar abc datang pada XY, bidang batas antara medium I

dan II. Pada saat gelombang datar abc mencapai kedudukan def, bagian muka

gelombang a tepat sampai pada bidang batas di d, dengan sudut datang I,

sedangkan muka gelombanng c untuk sampai pada bidang batas masih harus

menempuh jarak fk. Dari a telah dikirim gelombang elementer di dalam mesium I

yang merupakan bola berjari-jari R = fk.

c. Dengan asa Huygens peristiwa pembiasan cahaya dapat dijelaskan pada gambar

di bawah ini :

Cepat rambat gelombang dalam masing-masing medium v1 dan v2, saat muka

gelombang a datang sampai pada bidang batas di d, muka gelombang b an c

masih barada di e dan . Agar muka gelombang c sampai pada bidang batas di k, ia

masih harus merambat sejauh fk dalam waktu t detik. Sementara dalam selang

waktu tersebut muka gelombang a telah merambat dalam medium II sampai di g,

seingga fk = v1, t dan dg = v2 t.

Misalkan perbandingan cepat rambat gelombang pada kedua medium v1: v2 =

5:3, penjalaran muka gelombang a pada medium II dapat di lukiskan dengan bola

ber jari-jari R = 3/5 fk. Apabila di lukis bidang singgung pada bola yang berjari-

jari R tadi dan melalui titik k maka lukisan bidang singgung tersebut akan

menyinggung pada semua bola yang berpusat di titik-titik antara d dan k. Jadi,

klm adalah muka gelombang yang baru setelah dibiaskan di dalam medium II.

Arah rambatan gelombang yang di biaskan tegak lurus muka gelombang klm ini.

Didapatkan pula bahwa:

< I = < fdk

dan < r = < dkm

sehingga sin i/sin r = kf : dm

dk dk

= kf/dm

= 5 = v13 v2




3

3. Teori Gelombang Elektromagnetik Maxwell

Pada tahun 1860, James Clerk Maxwell (1831- 1879), seorang ilmuwan

berkebangsaan Skotlandia, mempublikasikan teori matematisnya tentang

elektromagnetisme. Maxwell memprekkdisikan keberadaan gelombang-geleombangelektromagnetik yang setelah di hitung dengan hokum-hukum kelistrikan dan

kemagneten di hasilkan besaran cepat rambat gelombang elektromagnetik (sama dengan

cepat rambat cahaya) bernilai 3 × 108 m/s.

Jadi, dapat di simpulkan bahwa cahaya itu adalah gelombang elektromagnetik.

Pernyataan ini di perkuat oleh para ilmuwan berikut.

a. Heinrich Rudolph Hertz (1857-1894), ilmuwan berkebangsaan Jerman, yang

membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan cahaya transversal,

sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya juga gelombang transversal yang dapat di

buktikan dengan peristiwa polarisasi.

b. Pieter Zeeman (1852-1943), ilmuwan berkebangsaan Belanda, yang

membuktikan dengan percobaan bahwa berkas cahaya dipengaruhi oleh medan

magnetik.c. Yohanes Stark (1874-1957), ilmuwan berkebangsaan Jerman, yang

membuktikan dengan percobaan bahwa berkas cahaya dipengaruhi oleh medan

listrik yang sangat kuat.

Dengan demikian, teori gelombang elektromgnetik yang dikemukakan oleh

Maxwell ini menjadi lebih mantap setelah di perkuat oleh Hertz, Zeeman, dan Star.

Namun masih terdapat kelemahan, yaitu tidak dapat menjelaskan terjadinya gejala

fotolistrik.

Teori Kuantum Planck Planck menyatakan bahwa energi cahaya terkumpul dalam paket-paket kecil

atau kuatum . Kuantum energi cahay di namakan foton. Besar energi yang dipancarkandalam bentuk foton oleh Planck dinyatakan sebanding dengan frekuensi cahaya.

Dinyatakan dalam persamaan :

Keterangan :

E = energi foton dalam satuan joule (J)

H = konstanta Planck = 6,63 × 10-34 joule, sekon (J.s)

F = frekuensi gelombang cahaya, dalam satuan hertz (Hz)

Dualisme Gelombang Partikel

Einstein menyatakan bahwa cahaya mempunyai sifat kembar (dualisme), yaitu sifatgelombang dan sifat materi (partikel). Sifat gelombang atau sifat materi itu bergantung

pada cara mengamatinya. Einstein berhasil menerangkan gejala fotolistrik, yaitu

pemancaran electron-elektron oleh logam karena penyinaran sinar ultraviolet atau sinar

roentgen.

B. OPTIK GEOMETRIK

1. Optik Geometrik

a. Hukum Pemantulan Snellius


E = h . f



4

Pemantulan cahaya pada permukaan rata pertama kali diamati oleh Willebord

Snellius (1851- 1626), seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda.

Kesimpulan dari hasil pengamatannya di sebut hokum pemantulan Snellius

yang menyatakan :

1) Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidangdatar;

2) Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Alat yang digunakan untuk membuktikan hokum snellius disebut cakra

optik. Alat ini tersiri atas busur lingkaran yang dilengkapi dengan cermin datar

pada pusatnya.

Seberkas sinar didatangkan pada cermin cakra optik dengan sudut datang

yang dapat diubah-ubah. Dengan alat itu dapat dibuktikan bahwa sudut datang

selalu sama dengan sudut pantul.

b. CerminCermin adalah benda yang dapat meemantulkan hampir seluruh cahaya yang

datang. Permukaan cermin bersifat memantulkan cahaya secara teratur.

Berdasarkan bentuk permukaannya, cermin di bedakan atas dua jenis, yaitu

cermin datar dan cermin lengkung.

1) Cermin DatarApabila seberkas cahaya didatangkan pada permukaan cermin datar maka

cahaya tersebut dipantulkan kembali. Berkas cahaya yang datang tegak lurus di

cermin dipantulkan berimpit dengan sinar datang. Apabila sinar datang

condong kesebelah kiri maka sinar pantul condong kearah kanan.

Titik A’ (bayangan A) merupakan titik perpotongan perpanjangan sinar-sinar pantul,

dinyatakan sebagai bayangan maya, negatif.

Karena I = r dan θ = θ’

Maka tan θ = tan θ’




5

h = h s -s’ sehingga

Hal ini menunjukan bahwa kedudukan benda dan bayangan berjarak sama terhadap

cermin. Tanda negatif pada persamaan di atas menunjukan bayangan maya.

Perbesaran bayangan pada cermin datarPerbesaran bayangan yang di bentuk oleh cermin adalah perbandingan antara

tinggi bayangan dan tinggi benda.

Pada gambar 7.12 di lukiskan sebuah benda AB dengan tinggi h terletak di

depan cermin datar dan A’B’ dengan tinggi h’ yang merupakan bayangan benda

tersebut.

Secara matematis dapat dinyatakan bahwa :

tan θ = h = hs -s’

karena s = -s’

maka h = h’

Perbasaran bayangan (M) yang dibnetuk oleh cermin :

Jadi, bayangan yang dibentuk oleh cermin datar sama besar dengan bendanya.

2) Cermin LengkungAdalah cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang lengkung.

Cermin lengkung yang memiliki permukaan pemantul berupa bidang cekung di

sebut cermin cekung. Sedangkan yang memiliki permukaan pemantul berupa

bidang cembung di sebut cermin cembung.

Jika jarak benda, jarak bayangan, dan jari-jari kelengkungan permukaan

bidang pemantul dinyatakan s, s’ , dan R maka untuk besaran itu berlaku

ketentuan sebagai berikut.

(1) Semua jarak diukur dari permukaan bidang pemantul

(2) Jarak benda s dinyatakan positif apabila arah pengukuran benda berlawanan dengan arah sinar datang.

(3) Jarak bayangan s’ dinyatakan positif apabila arah pengukuran

sama dengan sinar pantul.

(4) Jari-jari kelengkungan R dinyatakan positif apabila arah

pengukurannya sama dengan arah sinar pantul.

Cermin Cekung Cermin cekung di sebut juga cermin konkaf atau cermin positif .Pada gambar 7.13 di

lukiskan cermin cekung. Titik P di sebut titik pusat kelengkungan cermin dan titik o di

sebut vertex. Garis yang melalui titik O dan P di sebut sumbu utama cermin. Titik Aadalah benda A’ bayangan yang dibentuk oleh cermin. OA adalah jarak benda ( s) dan OA’

adalah jarak bayangan s’ .


s = s’

M = h = 1

h'



6

(1) Hubungan jarak benda,jarak bayangan, dan jari-jari kelengkungan

cerminDari gambar 7.13 secsrs mstemstis dapat dinyatakan bahwa

Keterangan:

R = jari-jari kelengkungan cermin

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

(2) Fokus atau titik apiFokus atau titik api adalah bayangan dari titik cahaya (benda) yang

letaknya jauh tak terhingga.

Titik fokus merupakan pemusatan semua sinar yang datang sejajar dan

dekat dengan sumbu utama.

Titik fokus dinyatakan dengan symbol F, jaraknya terhadap cermin

dinyatakan dengan symbol f.

Apabila benda jauh tak terhingga, s = ~ dan s’ = f , persamaan 7.3 dapat

dinyatakan:

2 = 1 + 1

R ~ f

Maka...........................(7.4)

dan persamaan 7.3 dapat di tuliskan:

Keterangan :

f = jarak fokus

s = jarak benda


(3) Perbesaran bayangan

Gambar 7.15 melukiskan pembnetukan bayangan benda AB oleh cermincekung dan A’B’ merupakan bayangannya.

Dari Gambar 7.15 dapat dinyatakan bahwa:

< AOB = < A’OB’

dan <OAB = <OA’B’


2 = 1+ 1

R s s'

f = 1 R

2



7

sehingga’

A’B’ = A’O’

AB

h’ = s’

h sJadi, perbesaran bayangannya adalah

...................(7.6)

Keterangan :

M = perbesaran dan bayangan

h’ = tinggi bayangan

h = tinggi benda


s = jarak benda

Tanda harga mutlak pada persamaan 7.6 menunjukan bahwa perbesaran bayangan selalu bernilai positif.

b) Cermin Cembung Cermin cembung disebut juga cermin konveks atau cermin negatif. Karena pusat

kelengkungan P dan titik fokus F di belakang kelengkungan (pada arah sinar datang) maka pada

cermin cembung nilai R dan f negatif.

Gambar 7.17 melukiskan pembentukan bayangan dari benda yang berupa titik A oleh

cermin cembung. Titik A adalah bayangannya.

gambar 7.17 Pembentukan bayangan oleh cermin cembung

Dari gambar 7.17 sinar datang AB dan AO dipantulkan dalam arah BC dan OA yang perpanjangannya berpotongan di A’. Garis normal PB membagi sudut luar ∆ AA’B, secara

matematis dapat dinyatakan : PA’ : PA = BA’ : BA.

Jika AB sinar paraksial (sinar yang dekat dengan sumbu utama) maka berlaku :

Karena f R

12= maka Persamaan 7.7 dapat dituliskan :

Keterangan :

f = jarak fokus

s = jarak benda



M = h' = s'

h s

mmmm

'

112

s s R+=

'

111

s s f +=



8

Perbesaran bayangan pada cermin cembung dirumuskan pula :

Amatilah gambar pembentukan bayangan oleh cermin cembung di bawah ini dan

buatlah kesimpulan-kesimpulan sendiri!

c) Pembentukan Bayangan Oleh Dua Cermin Saling Berhadapan

Pembentukan bayangan oleh dua cermin yang dipasang saling berhadapan berlaku

untuk sistem yang terdiri atas dua cermin datar, dua cermin lengkung, ataupun gabungan cermn

datar dan cermin lengkung.

Untuk sistem yang tersusun dari dua cermin lengkung maka sumbu utama kedua cermin

harus diletakkan berimpit.

Sinar diarahkan dari benda ke salah satu cermin, kemudian dipantulkan ke cermin lain

hingga terbentuk bayangan akhir. Gambar 7.19 melukiskan pembentukan bayangan oleh dua

cermin lengkung yang dipasang berhadapan.

Benda AB terletak diruang II cermin cekung I. Sinar datang dar benda ke cermin

cekung I hingga terbentuk bayangan di ruang III. Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung I

merupakan benda untuk cermin cembung II. Oleh cermin II dibentuk bayangan di ruang I yang

merupakan bayangan akhir untuk satu proses pembentukan bayangan oleh kedua cermin.

Jarak antara kedua cermin ialah :


s

s

M

'

=

21' s sd +=



9

Keterangan :

d = jarak kedua cermin

1' s = jarak bayangan yang dibentuk oleh cermin I

2 s = jarak benda untuk cermin II

Perbesaran bayangan pada pembentukan bayangan oleh dua cermin yang dipasang

saling berhadapan disebut perbesaran total . Besarnya dirumuskan sebagai berikut :

- Perbesaran oleh cermin I : M 1 =1

1'

s

s

- Perbesaran oleh cermin II : M2 =2

2'

s

s

- Perbesaran total : M = M1 ⋅ M2

c. Pembiasan Cahaya

Apabila seberkas cahaya jatuh dari udara ke permukaan air, sebagian kan dipantulkan

kembali ke udara dan sebagian lagi akan diteruskan masuk ke dalam air. Arah perambatan

berkas cahaya yang masuk ke dalam ir ternyata tidak sama degan arah berkas cahaya yang

datang. Pada bidang batas udara air (permukaan air) arah perambatan cahaya mengalami

pembelokan. Peristiwa itu disebut pembiasan cahaya.Pembiasan cahaya terjadi karena cahaya merambat dari satu medium ke medium lain

yang kerapatan optiknya berbeda. Rapat optik adalah sifat dari medium tembus cahaya (zatoptik) dalam melewatkan cahaya.

Pembiasan cahaya yang merambat dari udaa masuk ke dalam air terjadi karena air

memiliki kerapatan yang lebih besar daripada udara sehingga laju cahaya dalam air lebih rendah

dibanding laju cahaya di udara.

Adanya peristiwa pembiasan cahaya menyebabkan dasar kolam tampak lebih lebih

dangkal dari yang sebenarnya, ikan dala kolam tampak lebih dekat ke permukaan, tongkat yang

tercelup dalam air sebagian tampak patah, dan sebagainya.

Perhatikan Gambar 7.20 !


2

'

2

1

'

1

s

s

s

s

M ⋅=



10

Gambar 7.21 melukiskan gelombang datar ABC yang datang pada bidang batas antara dua

medium yang kerapatan optiknya berbeda (misalnya antara udara dan air).

Gambar 7.21 Pembiasan cahaya pada bidang batas udara dan air

Pada saat gelombang datar mencapai kedudukan DEF titik A tepat mencapai bidang

batas, sedangkan titik F untuk mencapai bidang batas masih harus menempuh jarak FI . Apabila

cepat rambat cahaya di udara v dan dalam kaca v2 waktu yang diperlukan titik F untuk mencapai

titik I pada bidang batas adalah t maka :




11

Pada saat yang sama, muka gelombang yang ditimbulkan oleh D telah mencapai titik G,

sehingga DG = v1 ⋅

t Menurut Huygens pada setiap pembiasan gelombang cahaya berlaku hubungan antara

sudut datang i dan sudut bias r , sebagai berikut.

Karena FI = v1 ⋅ t

DG = v2 ⋅ t Serta v1 dan v2 adalah besaran yang tetap maka :

tetap

Keterangan :

i = sudut datang

r = sudut bias

v1 = kecepatan cahaya pada medium 1

v2 = kecepatan cahaya pada madium 2

1) Indeks BiasApabila nilai tetap pada persamaan 7.12 dinyatakan dengan n maka :

dan

nrelatif 2

1

V

V =

bilangan n relatif itu itu selanjutnya disebut indeks bias relatif air terhadap udara (nu )

n21=2

1

V

V

Keterangan

n21 = indeks bias relatif zat optik 2 terhadap zat optik 1

V1 = kecepatan cahaya dalm zat optik 1

V2 = kecepatan cahaya dalam optik zat 2


t v FI ⋅=1

DG

FI

DI

DG DI

FI

r

i==

sin

sin

==2

1

sin

sin

vv

r i

relatif nr

i=

sin

sin



12

Indeks Bias Mutlak

n =v

c

keterangan

n = indeks bias mutlak zat optik c = kecepatan cahaya diruang hampa = 30 x 108 m/s

v = kecepatan cahaya dalam optik

jika indeks bias relatif dinyatakan dalam indeks bias mutlak maka:

n1 =1

v

c

v1 =1n

c

n2 =2n

c

v2 = 2n

c

1

2

2

1

2

1

n

n

n

c

n

c

v

vnrelatif ===

jadi,

1

2

21

n

nn =

1

2

sin

sin

n

n

r

i =

atau

r nin sinsin21⋅=⋅

Keterangan :

n1 = indeks bias mutlak zat optik 1


Tabel 7.1 menyajikan indeks bias mutlak beberapa zat.

Tabel 7.1 Indeks bias mutlak beberapa zat

Zat Indeks Bias

Air

Bensin

1,33

1,38




13

Es

Etanol

Intan

Kaca flint

Kaca kronKaca kuarsa

Udara

1,31

1,36

2,42

1,53

1,651,54

1,00

2) Hukum Snellius

Hukum Snellius ditunjukkan dengan cakra optik.

Pada gambar 7.22 digamrkan keping kaca yang kecil yang berebntuk setengah lingkaran

dilekatkan pada cakra optik dan seberkas cahaya mengenalinya.

Dari percobaan tersebut, hukum snellius menyatakan :

1. sinar datang garis normal, dan sinar bias terleatk pada satu bidang datar.

2. perbandingan sins sudut datang dan sins suduut bias untuk dua medium tertentumeupakan bilangan tetap.

3. Pemantulan Total

Apabila seberkas sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik yang kurang rapat maka sudut

biasnya lebih besar daripada sudut datangnya. Makin besar sufut datnganya, makin besar pula

sudut biasnya.

Apabila sudut datang diperbeasr lagi, stuau sudut bias mencapai haga maksimum yaitu 90 0

pada sat itu sudutdatang (i) disebut sudut batas atau sudut (Ik ).




14

Jika sinar merambat dari satu zat ke udara atau ruang hampa maka

n1 = n

n2 = 1 persamaan 7,18 dapat dituliskan :

n

iik

=sin ………………………….(7,21

keterangan :

k k = sudut kritis

n = indeks bias mutlak

jika sudut datang dipebesar lagi, sinar itu tidak lagi dibiaskan tetapi dipantulkan. Peristiwa itu

disebut pemantulan sempurna atau pemantulan total.

Jadi syarat agar terajdi pemantulan adalah :

1. sinar datang dari zat optik rapat ke zat optik renggang

2. sudut datang lebih besar daripada sudut batas.

Gejala-gejala yangdisebabkan oleh pemnatulan total antara lain terjadinya fatamorgana yang berjalan tampak berkilauan.

4. Pembiasan Cahaya pada Permukaan Lengkung

Menurut hukum snellius

1

2

sin

sin

n

n

r

i= ]

jika AB merupakan berkasa sinar paraksial maka berlaku :

r nin

n

n

r

i

.. 21

1

2

=

=

pada ∆ ABP : I = ∠ BAP + ∠ BPA

= β α +

pada ∆ BPA1 : r = ∠ PA - ∠ BA1P

= β α +

Jadi

)()( 21 γ β β α −=+ nn

Karena AB sinar paraksial maka sudut-sudut kecil dan γ β α ,, untuk ssdut-sudut yag kecil,

besar sudut dapat diganti dengan tangennnya atau sinusnya dan BO boleh dianggap tegak lurus

sumbu.

Jadi




15

R

nn

s

n

s

n 12

1

21 −=+

keterangan :


n2 = indeks bias mutlak zat optik 2s = jarak benda kepermukaan lengkung

s1 = jarak bayangan kepermukaan lengkung

R = jari-jari kelengkungan

Nilai s1 s1. dan R memiliki ketentuan sebagai berikut :

1. Semua jarak diukur dari belakang bidang pembuas ke mtitik yang berasngkutan .

2. jarak benda s bernilai positif jika arah pengukuran berlwanan dengan sinar datang

3. jarak bayangan s1 berbnilai positif jika arah pengkuran sama dengan arah sinar bias.

4. jari-jari kelengkungan R bernilai positif jika arah pengkuran sama dengan arah sinar

bias.

d. Lensa

lensa yang permukaan lengkungnya berupa bagan permukaan bola disebut lensa sferis .

Lensa adalah zat optik yang dibatasioelh dua permkaan lengkung atau suatu permukaan

lenglkung dan satu permukaan datar.

Lensa sferis memiliki dua permukaan lengkung. Garis yang menghbungkan kesua pusat

kelengkungan lensa disebut sumbu utama lensa.

1. Jenis-jenis lensa

Berdasarkan sifat pembiasan, lens adibedakan menjadi dua jenis, yaitu lensa konvergen dan

lensa divergen.

1) Lensa konvergen, adalah lensa yang bersifat memencarkan berkas sinar

sejajar. Lensa itu dapat dikenali dari bagian tengahnya yang lebih tebal daripada bagian

tepinya.

2) Lensa Divergen, adalah lensa yang bersifat memencarkan berkas sinar sejajar,

lensa divergen disebut juga lensa cekung atau lensa negatif.




16

2. Sifat Umum Lensa

Pada lenssa cembung berlas sinar dibiaskan ke satu tiitik di belakang ;lensa sedangkan pada

lensa cekung dibiaskan seolah-olah berasal dari satu titik dibelakangan lensa, sedangkan pada

lensa cekung dibiaskan seolah-olah berasal dari satu titik depan lensa. Titik itu disebut titik

fokus utama atau titik api utama lensa.Uintuk lensa cembung titik fokus utama bersifat nyata sebab merupakan titik potong sinar bias,

sedangkan untuk lensa cekung merupakan titik potong perpanjangan sinar-sinar bias.

Untuk lensa tipis dengan menganggap bahwa tebal lensa dapat diabaikan digambarkanb dengan

sebuah garis lurus dan dilengkapi dengan tanda (+) atau (-). Tanda (+) untuk menyatakan

cembung dan (-)untuk menyatakan cekung .

Seperti halnya pada cermin. Untuk menytakaan kedudukan ebenda ataupun bayangan yang

diadakan pembagian ruang. Akan teapi, untuk lensa benda dan ruang bayangan dibedakan

seperti lukisan pada gambar 7.29 (a) dan (b).




17

3. embentukan bayangan pada lensa

Pembentukan bayanga pada lensa dilukiskan dengan sinar-sinar istimewa.

a. sinar istimewa pada lensa cembung :

b. sinar istimewa pada lensa cekung




18

c. contoh lukisan pembentukan bayangan

1) lensa cembung(a) benda nyata di ruang III

(b) benda nyata di ruang I

(c) benda nyata di ruang IV




19

(d) benda maya di ruang I

4. Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, jarak fokus lensa

Pada gambar 3.7 dilukiskan sebuah

titik cahaya A pada sumbu utama

lensa. Oleh kelengkungan I berbentuk

bayangan A0 yang merupakan benda

maya untuk kelengkungan II. Olehkelengkungan II berbentuk bayangan

A1

Maka

−−=

21

211

11)1(

1 _

1

R Rn

s s

Keterangan :

s = Jarak benda dari lensa

s1 = jarak bayangan dari lensa

n21 = indeks bias relatif lensa terhadap zat optik di sekitarnya

R 1 dan R 2= jari-jari kelengkungan

Jika s = maka ~ maka s = f sehingga persamaan 7.24 dapat dinyatakan

−−=

21

21

11)1(

1

R Rn

f …………………..(7.25)




20

ketarangan :

f = jarak fokus lensa

hubungan jarak benda, jarakbaangan, dan jarak fokus lensa dapat duirumuskan :

1

111

s s f

−= ……………………………..(7.26)

5. pembesaran bayangan

jika tinggi benda h, tinggi bayangan h1 maka pembesaran linear adalah

s

s

h

hM

11

== ………………………………..(7.27)

persamaan yang akan kita peroleh berlaku juga lensa cekung.

Gambar 7.37 melukiskan benda AB s dari lensa cembung A1 B1 yaitu bayangan AB yang

berjarak s1 dari lensa.

Perhatikan △AOB dan △A1 OB1

Jadi, perbesaran linear pada lensa :

11hh

s sM == ……………………………………(7.28)

keterangan :

M = perbessaran bayangan linear

Hi = tinggi bgayangan

h = tinggi benda

s1 = jarak baynagan dari lensa

s = jarak benda dari lensa

karena kemungkinan nilai s dan atau s1 negatif maka tanda harga menunjukkan bahwa nilai

perbesaran linear selalu positif.

e. kuat leansa

kemampuan mengumpulkan memancarkan sinar disebut kuat lensa.

Perubahan arah sinar dibiaskan lensa semakin besar. Apabila jarak fokusnya makin besar mkaka

nilai f

1

sebalikny apabila jarak fikusnya makin kecil maka nila f

1

makin besar.

Keterangan :

P = jarak ;lensa dalam satun dipoptri

F = jarak fokus dalam satuan meter

. ALAT-ALAT OPTIK




21

Alat optik adalah alat yang bekerjaberdasarkan sifat-sifat gelombang ysng dimiliki

cahaya. Alat optik yang terpenting adalah mata.

Karena daya penglihatan manusia terbatas maka dibuat alat-alat optik yang dapat

membantu daya penglihatan manusia, antara lain:

1. Mata dan Kacamata

a. Mata

Mata mempunyai bentuk menyerupai bola, seperti yang ditunjukan pada Gambar 7.38.

Garis tengah bola mata lebih kurang 2,5 cm. Bagian depan berupa lengkungan yang dilapisi

selaput membrane yag kuat yang menembus cahay. Selaput itu di sebut kornea. Dibelakang

kornea terdapat cairan agueos humor . Lebih ke dalam lagi terdapat lensa dari bahan bening,

berserat dan kenyal yang disebut lensa kristalin. Lensa kristalin berfungsi untuk mengatur

pembiasan cahaya yang masuk ke mata. Lensa kristalin diperkuat oleh otot-otot mata. Pada

bagian depan lensa terdapat selaput yang membentk celah lingkaran yang memberi warna

mata yang disebut iris. Celah lingkaran yang dibentuk iris disebut pupil. Lebar pupil diatur

oleh iris.

Bagian-bagian mata:

(1) kornea

(2) aqueous humor

(3) lensa kristalin

(4) iris

(5) pupil

(6) otot mata

(7) vitreus humor

(8) retina

(9) bintik kuning

(10)saraf optic

Iris berfungsi sebagai difragma, yaitu mengatur leber celah mata. Sedangkan pupil berfungsi sebagai pengatur jumlah cahaya yang masuk ke mata. Pupil secara otomatis

membesar saat ada sedikit cahaya yang masuk kemata dan mengecil apabila jumlah cahaya

yang masuk ke mata benyak. Ditempat yang gelap pupil membesar agak lebih banyak cahaya

yang masuk ke mata.

Di belakang lensa kristalin terdapat cairan bening atai vitreus humor yang sebagian besar

terdiri dari air. Bagian belakang dinding dalam bola mata tertutup oleh suatu lapisan yang

disebut retina. Retina merupakan lapidan yang aberisi ujung-ujung syaraf yang berasal dari urat

syaraf optik. Pada baigian tengah retina terdapat lengkungan yang disebut bintik kuning.

Lengkungan bintik kuning merupakan bagian yang paling peka terhadap retina.

Adanya kesan melihat suatu benda jika berkas cahaya dari benda yang masuk kemata

dibiaskan lensa dan berpotongan diretina. Otot-otot yang menggerakkan mata selalu memutar

biji mata agar bayangan benda yang diamati jauh di daerah bintik kuning.




22

Mata normal dapat melihat suatu benda dengan jelas untuk suatu objek yang terletak

antara jarak kira-kira 25 cm di depan mata sampai jarak tak terhingga. Dalam keadaan bebas

mata normal membentuk bayangan nyata di retina dari suatu objek di tempat tak terhingga.

Sedangkan untuk melihat benda pada jarak tak terhingga, otot-otot pengatur lensa mata

berkontraksi membentuk lensa kristalin menjadi lebih cembung. Jarak fokus lensa mata menjadilebih pendek sehingga bayangan dapat terbentuk pada retina. Proses penyesuain lensa mata

dengan jarak objek yang diamati di sebut akomodasi. Kemempuan mata untuk memperbesar

kekuatan lensanya sehingga sesuai dengan jarak objek yang diamtai disebut daya akomodasi.

Selama mata melihat jauh, mata tidak berakomodasi. Jarak tak terhingga suatu benda

yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata normal di sebut titik jauh atau punctum

remotum (PR). Jarak terdekat suatu benda yang dapat dilihat dengan jelas oleh mata normal

disebut titik dekat atau punctum proximum (PP). Jika mata nelihat benda yang terletak di titik

dekat, mata berakomodasi sekuat-kuatnya atau berakomodasi maksimum.

b. Cacat Mata

Cacat mata di sebabkan oleh tidak sempurnanya bagian-bagian mata. Mata yang memiliki

titik jauh di tempat tak terhingga di sebut mata emetrop. Mata emetrop yang mempunyai titik

dekat ± 25 cm di sebut mata normal dan memilki titik dekat lebih dari 25 cm di sebut mata

presbiop. Mata presbiop disebabakan oleh berkurangnya daya akomodasi karena usia tua.

Mata yang memiliki titi kjauh tidak di tempat tak terhingga disebut mata ametrop. Mata

ametrop yang memiliki titik jauh dan titik dekat terlalu kecil disebut mata miop, sedangkan

mata yang memiliki titik jauh dan titik dekat terlalu besar disebut mata hipermetrop. Gambar

7.40 menunjukan perbedaan mata emettrop dan ametrop.

Mata miop di sebabkan lensa mata terlalu kuat dalam membiaskan sinar sehingga sinar-sinar dari benda pada jarak tak terhingga difokuskan didepan retina.




23

Mata himetrop disebabkan lensa mata terlalu lemah dalam membiaskan sinar sehingga

sinar-sinar sejajar dari bendaditempat tak terhingga difokuskan kebelakang retina.

Cacat mata lain adalah astigmatisma. Cacat itu disebabkan oleh lengkungan kornea tidak

berbentuk bola, tetapi lebih condong kesalah satu sisi. Mata yang mempunyai cacat

astigmatisma tidak dapat melihat garis-garis vertikal dan horizontal secara bersama-sama.

c. Kacamata

Mata miop memiliki titik jauh lebih dekat dari tak terhingga. Jika hendak melihat benda

pada jarak yang jauh harus dibantu dengan lensa negatif. Fungsi lensa negatif adalah untuk

menggeser kedudukan benda menjadi lebih dekat sehingga mata dapat membentuk bayangan

dari benda tepat di retina.

Kacamata negatif dapat dipakai terus untuk melihat dekat ataupun jauh.

Mata presbiop kerana usia lanjut dan cacat mata hipermetrop mempunya ikelainan sama,

yaitu titik dekatnya lebih jauh dati mata normal. Untuk melihat benda pada jarak baca mata

normal dengan jelas harus di Bantu dengan lensa positif yang dapat membentuk bayangan

benda itu labih jauh dari jarak baca mata nirmal. Fungsi lensa positif itu bukan untuk membuat

benda menjadi kelihatan lebih besar aat uterang, melainkan untuk menggeser kedudukan benda

menjadi lebih jauh dari mata sehingga mata dapat membentuk bayangan tepat diretina.

Kacamata positif dapat dipakai terus bagi mata hipermetrop, baik untuk melihat dekat

maupun jauh. Sedangkan pada mata presbiop untuk melihat jauh kacamata positif ini tidak perlu

dipakai, sebab jika dipakai menyebabkan mata hanya dapat melihat pada jarak tertentu.




24

Untuk mata yang memiliki titik dekat terlalu jauh dan titik jauh terlalu dekat, ditolong

dengan lensa bifocal, yaitu kacamata positif untuk melihat dekat dan kacamata negatif untuk

melihat jauh yang disatukan .

Cacat mata astigmatisma membutuhkan kacamata yamg dalam segala arah tidak sama

kuatnya, yaitu kacamata silindris atau kacamata toris.

2. Kamera

Salah satu alat optik dengan berbagai kompeksnya yang paling banyak dikenal sebagaikamera.

Dalam bentuk yang paling sederhana kamera terdiri dari kotak sedap cahaya, sebuah lensa

positif di bagian depan, dan film peka cahaya pada bagian belakang untuk membentu bayangan

dari suatu benda.

Kamera membentuk bayangan nyata yang tajam dari sebuah benda pada film fotografi.

Ketajaman bayangan pada film dapat dicapai dengan menggeser lensa mendekati atau menjauhi

film . Jumlah cahaya yang masuk ke kamera menentukan ketajaman bayangan pada film.

Ketajaman tersebut dapat diatur dengan dengan dua cara, yaitu

1. mengatur ukuran lubang difragma;

2. mengatur lamanya waktu penyinaran.

Ukuran kubang difragma dapat diubah-ubah dengan cara mengatur diameter lubang

difragma.

Diameter lubang difragma dapat diatur dalam fraksi-fraksi jarak fokus sistem lensa, sebagai

berikut :

...................................................................................

f menyatakan jarak fokus lensa.

Diameter-diameter it udikenal sebagai angka diafragma dengan kuadratnya berbanding

lurus dengan luas lubang diafragma dan menunjukan jumlah cahaya yang dapat masuk ke

kamera untuk masing-masing lubang pada saat tertemtu. Jadi, jumlah cahaya yang masuk ke

kamera sebanding dengan........................................................................................

Hal itu berarti bahea untu kwaktu yang sama, jumlah cahaya yang masuk pada angka diafragma

f hampir dua kali lipat dibandingkan pada angka difragma f , jika angka diafragma diubah dari

2,8 4

f menjadi f. Agar jumlah cahaya yang masuk kamera terap mala waktu penyinaran pada angka

2,8 4

diafragma f harus dua kali waktu penyinaran pada angka diafragma

f .4 2,8

3. Lup

Untuk sudut-sudut kecil pebandingan sudut dapat dianggap sama dengan perbandingan tangen

sudut.




25

)31.7.(........................................== s

sM n

a

keterangan :Ma = persebaran angular

So = jarak titi dekat mata

s = jarak benda

perbesrana lup jika mata berakomodasi pada jarak tertentu. Berdasarkan persamaan fokus lensa:

1

111

s s f +=

keterangan :

Mo = perbesraan angular So = jarak titik dekat mata

F = jarak titik fokus lup

Pada pengamatan dengan lup mata tidak berakomodasi maka benda harus diletakkan di titik

fokus lup sehingga bayangan terbentuk jauh terhingga.

Pembesaran angular untuk mata tidak berakomodasi:

f

sM n

a =

4. mikroskop

alat optik yang dapat digunakan untuk mengamati benda renik atau benda mikro yang disebut.

Mikroskop mikroskop sederhana terdiri atas dua lensa positif yang masing-masing disebut lensa

obyektif, yaitu lensa yang dekat engan benda yang diamamati dan lensa okuler, yaitu lensa yang

dekat dengan mata. Lensa okuokuler pada mikroskop berfungsi sebagai lup. Jarak fokus lensa

obyektif kecil daripada jarak fokus lensa okuler.

a. pembentukan bayangan pada mikroskop

berakomodasi dilukiskan seperti dalam gambar 7.50




26

benda yang diamati dengan mikroskop (preparat) diletakkan di ruang II obyektif, seihingga

bayangan berbentuk di tuang III. Nyata, diperbsar.

b. Perbesaran bayangan pada mikroskop

Perbesaran linear

Perbesaran linear atau perbesaran panjang adalah perbandingan tinggi bayangan akhir dengan

tinggi benda.

Mtotal =ok

ok

ob

ob

s

s

s

s11

.

Keterangan

Mtotal = perbesaran lienar atau panjang

s1ob = jarak bayangan obyektif

sob = jarak benda obyektif

s1ok = jarak bayanga okuler

sok = jarak benda okuler c. panjang mikroskop

karena lensa obyketif an okuler berada pada ujung tabung disebut tubus panjang mikroskop aau

mtubus dirumuskan :

d=s1ob+ sok

Karena lensa okuler mikroskop berfungsi sebagai lup maka untuk mata berakomodasi

maksimum, perbesaran lensa okuler dapat diyatakan :

persamaan 7.35 dapat dirumuskan menjadi :

−= 1

11

ok

n

ob

n

f

s

s

s

f

b. mata tidak berakomodasi

bayangan benda oleh obyektif tepat fokus okuler sehingga bayangan yang dibentuk okuler

ditempoa tak terhingga.




27

Untuk mata tidak berakomodasi perbesrana ngular pada okuler yang berfungsi sebagai lup

dinyatakan :

ok

nok f

sM

persamaan 7.36 dirumuskan menjadi :

ok

n

ob

obo

f s

f sM .

keterangan

d = panjang mikroskop atau tubus

s1ob = jarak bayang obyektif

sok = jarak benda okuler

5. teropong

teropong adalah alat yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda yang jauh

letaknya sehingga tampak lebih dekat dan lebih jelas.

Untuk mengamati benda-benda angkas aseperti planet, bintang, dan komet digunakan t

eropong bintang. Sedang untuk mengamati benda=benda di bumi yang jauh letaknyadigunakan teropong bumi.

a. teropong bintang

disebut sebagai teropong astronomi atau teleskop

b. teropong bumi

teropong bumi juga teropong yojayana atau teropong medan. Dipakai untuk mengamati

benda-benda dibumi.




28

Bayangan yang dibentuk teropong harus tegak. Agar tidak mengganggu pengamatan.

Teropong bumi menggunakan tiga lensa positif yaitu obyektif, okulaer dan lensa pembalik

yang diletakkan di antara lensa obyektif dan okuler.

1. mata tidak berakomodasi

jika mata pengamat yidak berakomodasi, bayangan dari lensa pembalik teletak di titik fokuslensa okuler.

Pembesaran angular teropong

jika benda yang dimatai di ~maka bayangan yang dibentuk obyektif kedudukannya tepat di

titik fokus.

2. mata berakomodasi

jika mata pengamat berakomodasi maka bayangan pembalik terletak diantara titik fokus dan

pusat optik lenas okuler.

c. Teropong Prisma

Teropong prisma menggunakan dua lensa positif sebagai objektif dan okuler serta sepasang

prisma segitiga sama kaki yang diletakkan diantara lensa objektif dan okuler. Prisma-prisma itu

berfungsi memantulkan cahaya dengan pemantulan sempurna, seperti ditunjukkan Gambar 7.61Teropong prisma dibuat biokuler, yaitu menggabungkan dua teropong secara berdampingan

dengan jarak okuler yang disesuaikan dengan jarak mata pengamat




29

Gambar 7.61 (a) Teropong prisma (b) Pembalikan sinar pada prisma

D. Gelombang Elektromagnetik 1. Hipotesis Maxwell

Dengan mengkaji aturan dasar gejala kelistrikan dan kemagnetan James Clerk Maxwell

mengemukakan suatu hipotesis sebagai berikut.

Karena perubahan medan magnetik dapat menimbulkan medan listrik maka sebaliknya

perubahan medan listrik akan dapat menimbulkan medan magnetik

Percobaanya dilakukan dengan dua buah bola isolator yang diikatkan pada ujung pegas,

kemudian diberi muatan listrik berbeda, satu bola diberi muatan positif, sedangkan bola yang

lain diberi muatan negatif, seperti pada gambar 7.62.

Menurut Maxwell perubahan medan listrik ini akan menimbulkan perubahan medan magnetik

maka akan timbul kembali medan listrik yag besarnya juga berubah-ubah. Apabila penjalaran

medan listrik dan medan magnetik tersebut ditinjau pada satu arah saja maka dapat dilukiskan

seperti Gambar 7.63




30

Gambar 7.63 Perambatan medan listrik dan medan magnetik

Perambatan medan listrik E dan medan magnetik B yang saling tegak lurus satu sama lain

disebut gelombang elektromagnetik

Menurut perhitungan Maxwell, kecepatan perambatan gelombang bergantung pada dua besaran,

yaitu :

1) Permitivitas listrik )( 0ε , dan

2) permealibitas magnetik 0( µ )

Dirumuskan :

C =00x

1

µ ε

Apabila nilai permitivitas listrik 0ε = 8,85 x 10-12 C2/N.m2 dan nilai permeabilitas magnetik

0 µ = 12,60 x 10-6 wb/A.m, diperoleh nilai kecepatan perambatan gelombang elektromagnetik c

= 3 x 108 m/s sama dengan kecepatan perambatan cahaya di ruang hampa.

Heinrich rudolph Hertz berhasil melakukan eksperimen yang menunjukkan gejala perambatan

gelombang elektromagnetik, menggunakan aat yang serupa denagn induktor Ruhmkorff seperti

dilukiskan pada Gambar 7.64

Gambar 7.64 Bagan eksperimen Hertz

2. Sifat Gelombang Elektromagnetik Gelombang elektromagnetik memiliki sifat-sifat yang sama dengan cahaya yaitu sebagai

berikut.

(a) Dapat merambat di ruang hampa

(b) Merupakan gelombang transversal

(c) Dapat mengalami pemantulan (refleksi)

(d) Dapat mengalami pembiasan (refraksi)

(e) Dapat mengalami interferensi

(f) Dapat mengalami lenturan (difraksi)

(g) Dapat mengalami polarisasi

(h) Arah perambatannya tidak dibelokkan oleh medan listrik maupun

medan magnetik




31

3. Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Berbagai jenis gelombang elektromagnetik hanya berbeda dalam frekuensi dan panjang

gelombangnya. Hubungan kecepatan perambatan gelombang, frekuensi, dan panjang

gelombang dinyatakan dalam persamaan :

λ . f c =

Keterangan

c = Kecepatan perambatan gelombang (m/s)

f = Frekuensi gelombang (Hz)

λ = Panjang gelombang (m)

Tabel 7.2 Spektrum Gelombang Elektromagnetik




32

Spektrum gelombang elektromagnetik dengan urutan dari frekuensi besar ke frekuensi kecil

adalah sebagai berikut :

a. Sinar gamma

b. Sinar X

c. Sinar ultravioletd. Cahay atau sinar tampak

e. Sinar inframerah

f. Radar

g. Gelombang televisi

h. Gelombang radio

Urutan spektrum gelombang elektromagnetik tersebut semakin kebawah panjang gelombangnya

semakin besar.

3. Karakteristik dan Aplikasi Gelombang elektromagnetik

a. Sinar Gamma

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi tertinggidalam spektrum gelombang elektromagnetik, yaitu antara 1020 Hz sampai 1025 Hz. Panjang

gelombangnya berkisar antara 10-5 nm sampai 0,1 nm. Sinar gamma berasal dari radioaktivitas

nuklir, memiliki daya tembus yang sangat kuat, sehingga mampu menembus logam yang

memiliki ketebalan beberapa sentimeter

b. Sinar x

Sinar x mempunyai frekuensi antar 1016 Hz sampai 1020 Hz. Panjang gelombangnya antara 10-11

m sampai 10-8 m. Sinar tersebut dapat dihasilkan dengan menembakkan elektron pada

permukaan logam didalam tabung hampa. Sinar x mempunyai daya tembus yag sangat kuat dan

mampu menembus banyak zat padat, misalnya kayu, kertas, dan bahkan daging manusia.

c. Sinar Ultraviolet

Sinar ultraviolet mempunyai frekuensi antara 1015 Hz sampai 1016 Hz. Panjang gelombangnya

antara 10 nm sampai 100 nm. Sinar banyak dihasilkan dari radiasi sinar matahari dan juga atom-atom tereksitasi. Sinar ultraviolet yang dipancarkan matahari, menyebabkan sengatan matahari

di samping membentuk vitamin D dalam badan juga dapat mencegah penyakit rakhitis.

d. Cahaya atau sinar tampak

Cahay atau sinar tampa mempunyai frekuensi sekitar 1015 Hz. Panjang gelombangya antar 400

nm sampai 800 nm. Panjang gelombang terpendek dalam spektrum tersebut bersesuaian dengan

cahaya violet (ungu dan yang terpanjang bersesuaian dengan cahaya merah. Dengan urutan

seperti tabel 7.3 berikut ini.

Tabel 7.3 Spektrum Cahaya

Spektrum CahayaPanjang Gelombang

)(Αλ

Frekuensi

(x 1014 Hz)

Merah

Jingga

Kuning

Hijau

Biru

ungu

6.200 - 7.800

5.970 – 6.220

5.700 – 5.970

4.920 – 5.770

4.550 – 4.920

3.900 – 4.550

4,82 – 4,60

5,03 – 4,82

5,20 – 5,03

6,10 – 5,20

6,59 – 6,10

7,69 – 6,59

e. Sinar Inframerah




33

Sinar inframerah mempunyai frekuensi antar 1011 Hz sampai 1014 Hz, panjang gelombangnya

lebih besar daripada sinar tampak. Sinar tersebut dapat dihasilkan oleh getaran atom-atom

dalam bahan.

Dalam bidang kedokteran radiasi inframerah diaplikasikan sebagai terapi medis, yaitu proses

penyembuhan penyakit encok, terapi saraf, dan lain-lain.

f. Radar

Radar kependekan dari radio detection and ranging, merupakan gelombang elektromagnetik

dengan frekuensi sekitar 1010 Hz panjang gelombangya kira-kira 3 mm

Gelombang radar diaplikasikan untuk mendeteksi suatu objek, memandu pendaratan pesawat

terbang, membantu pengamatan di kapal laut dan pesawat terbang pada malam hari atau cuaca

berkabut, serta untuk menentukan arah dan posisi dengan tepat. Antena rdar dapat berfungsi

sebagai pemancar dan penerima gelombang

Misalkan selang waktu antara pemancaran dan penerimaan radar adalah t ∆ , kecepaatan

perambatan radar c maka jarak sasaran dari pemancaran radar adalah

S = c.2t ∆

Keterangan :

S = Jarak sasaran dari pemancaran radar

C = kecepatan perambatan radar

t ∆ = selang waktu dipancarkan dan diterimanya radar

Gambar 7.65 Prinsip kerja radar

g. Gelombang radio dan televisi

Gelombang radio mempunyai frekuensi antara 104 sampai 109 Hz. Gelombang televisi

mempunyai frekuensi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio.

Informasi berupa suara yang dibawa gelombang radio dapat berupa perubahan amplitudo yang

disebut amplitudo modulasi (AM) ataupun perubahan frekuensi yang disebut Frekuensi

modulasi (FM)

1. Gelombang radio AM

Gelombang radio AM mempunyai frekuensi antara 104 Hz sampai 1076 Hz Gelombang tersebut

memiliki sifat mudah dipantulkkan oleh lapisan ionosfer bumi, sehinga mampu menjangkau

jangkauan yang sangat jauh dari stasiun pemancar radio, Kelemahan gelombang radio AM




34

adalah terpengaruh oleh peristiwa-peristiwa kelistrikan diudara yang menggangu amplitudo

gelombang, sehinga gelombang yang ditangkap pesawat radio kadang terdengar derau.

2) Gelombang radio FM mempunyai frekuensi sekitar 1018 Hz. Informasi yang

dibawa dengan cara modulasi frekuensi (FM) lebih unggul dibanding cara modulasi

amplitudo (AM), sebab gelombang radio FM tidak terpengaruh oleh peristiwa-peristiwa

kelistrikan diudara, sehingga informasi yang ditangkap pesawat penerima lebih jernih.Tetapi disisi lain, gelombang radio FM tidak dapat dipantulkan lapisan ionosfer bumi

sehingga tidak dapat menjangkau tempat-tempat yang jauh dipermukaan bumi

3. Gelombang Televisi

Gelombang televisi mempunyai frekuensi sedikit lebih tinggi dari gelombang radio FM.

Gelombang tersebut merambat lurus membawa informasi gambar dan suara ,tidak dapat

dipantulkan oleh ionosfer bumi, sehingga untuk jangkauan yang jauh diperlukan stasiun

penghubung (relai) dengan satelit ataupun yang ditempatkan dipermukaan bumi.


rangkuman-materi2

Documents

Transcript of rangkuman-materi2