Tugas cahaya
-
Upload
budi-setyawansby -
Category
Education
-
view
3.830 -
download
5
Transcript of Tugas cahaya
TUGAS IPACAHAYA
Nama Kelompok :
1. Nadhien Luckyman Pratama / 302. Firmansyah Ardian R. / 253. Reyhan Farqi W. / 314. Alfian Rizqi Darmawan / 21
CAHAYACahaya adalah gelombang yang memindahkan
tenaga tanpa perambatan massa.Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik
yang terdiri dari beberapa macam warna.Di dalam ruang hampa warna –warna mempunyai
kecepatan perambatan yang sama, tetapi frekuensi dan panjang gelombang masing-masing warna berbeda-beda.
Persamaannya memenuhi :c = . = 3x108 m/s
Sifat Gelombang Cahaya yang akan kita pelajari adalah1. Merambat Lurus2. Pemantulan cahaya3. Pembiasan cahaya4. Jalannya cahaya pada alat – alat optik
Merambat Lurus
Cahaya yang dipancarkan sumber cahaya akanmerambat kesegalah arah dengan lurus. Karena cahaya merambat lurus,dan mengenai benda, maka dibelakang benda tidak akan terkena cahaya dan gelap. Ruang gelap di belakang benda yang terkena cahaya disebut bayang-bayang. Bayang-bayang ada dua jenis,yaitu bayang-bayang gelap(inti/umbra) dan bayang-bayang kabur (penumbra)
Bayang-Bayang Inti
Bayangan inti terbentuk bila cahaya berasal dari sumber cahaya yang kecil.
Bayang-Bayang Kabur
Bayang-bayang kabur terbentuk bila cahaya berasal dari sumber cahaya yang besar
Macam-macam berkas cahaya: 1. Berkas mengumpul (Konvergen)
2. Berkas Menyebar ( divergen)3. Berkas Sejajar.
Pemantulan Cahaya Pemantulan cahaya ada 2 yaitu :
1. Pemantulan Difuse ( pemantulan cahaya baur) yaitu : pemantulan cahaya kesegala arah
2. Pemantulan cahaya teraturyaitu pemantulan cahaya yang mempunyai arah teratur
Pemantulan Cahaya Secara Teratur Bila seberkas cahaya jatuh pada suatu
permukaan maka cahaya ada yang dipantulkan oleh permukaan tersebut
Sifat-sifat pemantulan berkas cahaya itu diselidiki oleh Willebord Snellius(1581-1626). Dari hasil penyelidikan ini dapat dihasilkan suatu hukum yang disebut Hukum Pemantulan Snellius; yang berbunyi :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (p)
i p
Pemantulan cahaya oleh cermin
Pemantulan cahaya oleh cermin berlangsung secara teratur, sehingga menghasilkan pantulan yang jelas. Hukum pemantulan dari huggen :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (p)
i p
Sifat-sifat bayangan pada pemantulan oleh cermin datar
1. S’ = S2. H’ =h3. Banyangan bersifat manya dan tegak
Lukisan pembentukan bayangan oleh cermin datar
h
B
S O
D
C
S’
h’
B’
Dari sifat kesebangunan OAB dengan OA’B’ diperoleh :
AB = A’B’ atau h = h’
OA = OA’ atau s=s’
Pembesaran banyangan
1h
h' M
Pemantulan Cahaya oleh cermin lengkung
Cermin lengkung adalah cermin yang permukaannya lengkung. Ada dua jenis cermin lengkung yaitu :
1. cermin cekung : permukaan yang memantulkan cahaya bagian dalamnya. bersifat mengumpulkan sinar yang datang padanya
2. cermin cembung : permukaan yang memantulkan cahaya bagian luarnya.bersifat menyebarkan sinar yang datang padanya
Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan jarak fokus
R
f
2
s'
1
s
1
1
s'
1
s
1
Hubungan antara jarak benda (s), jarak banyagan (s’), dan jarak fokus (f) pada cermin lengkung adalah :
Dengan ketentuan sebagai berikut : Bila benda nyata (didepan cermin),
maka s bertanda (+) Bila benda maya (dibelakang cermin),
maka s bertanda (–) Bila bayangan nyata (didepan cermin),
maka s’ bertanda (+) Bila bayangan maya (dibelakang
cermin), maka s’ bertanda (–) Bila f dan R di depan cermin (cermin
cekung), maka f dan R bertanda (+) Bila f dan R di belakang cermin (cermin
cembung), maka f dan R bertanda (-)
Lukisan pembentukan bayangan oleh cermin cekung
Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus
Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan akan dipantulkan melalui titik pusat cermin
h
h’
fO
M
S
S’
hh’
fO
M
S
S’
Lukisan pembentukan bayangan oleh cermin cembung
Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus
Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan akan dipantulkan seolah-olah datang dari titik pusat cermin
S
hh’ f
OR
S’
13
2
Analisis bayangan pada cermin lengkung
Untuk mempermudahkan kita dalam menganalisis banyangan pada cermin lengkung dibagi dalam beberapa wilayah sebagai berikut :
IV I II III IV I II III
Dengan pembagian wilayah tersebut , sifat-sifat bayangan yang terjadi pada cermin lengkung dapat ditentukan dengan mudah. Sistem penentuannya sebagai berikut :› Jumlah nomor ruang bayangan dan benda selalu
5› Benda yang terletak di ruang II dan III akan
menghasilkan bayangan nyata dan terbalik› Benda yang terletak di ruang I dan IV akan
menghasilkan bayangan maya dan tegak› Bila nomor ruang benda lebih kecil daripada
nomor ruang bayangan, maka bayangan diperbesar
› Bila nomor ruang benda lebih besar daripada nomor ruang bayangan, maka bayangan diperkecil
Perbesaran bayangan pada cermin lengkung
Pembesaran bayangan pada cermin lengkung dapat dirumuskan sebagai berikut :
s
s'
h
h' M
Cermin Cekung
Cermin yang memiliki memiliki permukaan pemantul yang bentuknya melengkung atau membentuk cekungan.
Bersifat mengumpulkan sinar pantul atau konvergen.
Beberapa hal yang harus diingat tentang cermin cekung adalah:- Titik focus di depan cermin, maka disebut cermin positif- Sinar pantul bersifat mengumpul (konvergen)- sifat bayangan tergantung letak
Bayangan benda akan kelihatan di belakang cermin cekung, diperbesar, dan tegak.
Sinar Istimewa pada Cermin Cekung
1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
2. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan ke titik itu juga.
Cermin Cembung
Bagian mukanya berbentuk seperti kulit bola, tetapi bagian muka cermin cembung melengkung ke luar.
Titik fokus cermin cembung berada di belakang cermin sehingga bersifat maya dan bernilai negatif.
Memiliki sifat menyebarkan sinar (divergen).
Beberapa hal yang harus diingat tentang cermin cembung adalah:- Titik focus di belakang cermin, maka disebut cermin negatif- Sinar pantul bersifat menyebar (divergen)- Sifat bayangan : diperkecil, maya, tegak
Sinar Istimewa pada Cermin Cembung
1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus.
2. Sinar datang seolah olah menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang menuju titik M (2F) akan dipantulkan seolah-olah dari titik itu juga.
Pembiasan cahaya
Pengertiancahaya yang melalui bidang batas antara dua medium, akan mengalami perubahan arah rambat atau pembelokan.
Peristiwa perubahan arah rambat cahaya dapat pada batas dua medium tersebut pada dasarnya disebabkan adanya perbedaan kecepatan merambat cahaya pada satu medium dengan medium yang lain. Peristiwa inilah yang disebut sebagai pembiasan cahaya
Hukum Snellius pada pembiasan
i
r
Sinar datang
Garis normal
Sinar bias
Medium 1Medium 2
N1
N2
v1
v2
Persamaan umum Snellius tentang pembiasan adalah :
2
1
1
2
sin
sin
v
v
n
n
r
i
Dimana :
* n1 dan n2 menyatakan indeks bias medium 1 dan 2
* v1 dan v2 menyatakan kecepatan merambat cahaya dalam medium 1 dan 2
Pembiasan cahaya pada kaca plan-paralel
i
r
x
Garis normal
r’
udara
kaca
n1
Kaca plan-paraleli’
udara
n2d
r
ridx
cos
)(sin
'sin
sin
sin
sin'
'
rir
i
r
in
d = ketebalan kaca plan paralel
X = jarak pergeseran sinar
Pembiasan cahaya pada prisma
A
i1
i2r1 r2
D
T
R
Q
P
n1 n2
B
S
U
B
C
Berlaku :
2 r1
2
Dmin i1
- r1) (i1 Dmin
dan
)1(min
min
2sin
))min(21
(sinn
nD
DD
- ) r2 (i1 D
2sin
))min(21
(sin
2sin
)2
min(sin
1sin
1sin n
D
D
r
i
Sudut Deviasi Minimum :
Menurut Snellius :
Untuk sudut Dmin dan β yang kecil, maka :
Pemantulan Sempurna
mk ni
1sin
Pada sudut kecil boleh dikatakan semua sinar dibiaskan
Ketika sudut bias mencapai 900, seluruh sinar dipantulkan oleh bidang batas
Sudut 900 disebut juga sudut kritis atau sudut batas
Pemantulan sempurna hanya dapat terjadi jika cahaya datang dari zat yang mempunyai kerapatan lebih besar ke zat yang mempunyai kerapatan lebih kecil.
Jika ik menyatakan sudut kritis dan nm menyatakan indeks bias medium, maka :
ik
Udara
air Pemantulan sempurna
Pembiasan Cahaya oleh Lensa Tipis
Lensa tipis merupakan benda tembus cahaya yang terdiri atas dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
Macam-macam lensa tipis :1. lensa cembung-cembung (bikonveks)2. Lensa Cembung-datar (plan konveks)3. Lensa Cembung-Cekung (konkave konveks)4. Lensa Cekung – Cekung (Bikonkave)5. Lensa Cekung – Datar ( plan Konkave)6. Lensa Cekung – Cembung ( Konveks-konkave)
Gambar
1 2 3 4 5 6
Hubungan antara f, R, dan n pada lensa tipis
)1
1
2
1()1
1
2(
11
111
'
'
RRn
n
SS
fSS
S = Jarak benda dari lensa
S’ = Jarak banyangan dari lensa
n1 = Indeks bias medium sekitar lensa
n2 = indeks bias medium lensa
R1 = jari-jari lensa pada arah sinar datang
R2 = jari-jari kelengkungan lensa pada arah sinar bias.
Ketentuan nilai :
Bila S berada sepihak dengan sinar datang, diberi notasi (+)
Bila S berlainan pihak dengan sinar datang, diberi notasi (-)
Bila S’ berada sepihak dengan sinar bias, diberi notasi +
Bila S’ berlainan pihak dengan sinar bias, diberi notasi (-)
Bila R berada sepihak dengan sinar datang, diberi notasi (-)
Bila R berlainan pihak dengan sinar datang, diberi notasi (+)
Pembesaran bayangan
S
S
h
hM
''
metersatuandalamff
P ,1
2121 .
111
ffffPg
Kekuatan lensa
Kekuatan lensa ganda
Lukisan pembentukan bayangan oleh lensa tipis
2 f1
2 f2
f1
f2A A’
(-)
Gambar sinar lensa cembung (+)
( + )
2 f1
2 f2
f1
f2