pembiasan cahaya

Menerapkan prinsip kerja alat-alat Optik.

Menganalisis alat – alat Optik secara kualitatif dan kuantitatif.

Siswa dapat memahami pembiasan cahaya

mampu menjelaskan peristiwa pembiasan dan pembentukan bayangan pada lensa

Ada yang tahu gak pembiasan cahaya

itu apaan ?

I know...i know...

I gak know lah..

Afa-afaan pulak

itu.....?/?

Mari kita perhatikan penjelasan berikut ini..

Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya.

Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu :

mendekati garis normal

menjauhi garis normal

a. mendekati garis normal

Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat.

Contohnya cahaya merambat dariudara ke dalam air.

B. Menjauhi garis normal

Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat.

contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.

Syarat-syarat terjadinya pembiasan :

1) cahaya melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya;

2) cahaya datang tidak tegak lurus terhadap bidang batas (sudut datang lebih kecil dari 900)

Perhatikan Gambar berikut :

Beberapa contoh gejala pembiasan yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari hari

diantaranya :

dasar kolam terlihat lebih dangkal bila dilihat dari atas.

kacamata minus (negatif) atau kacamata plus (positif) dapat membuat jelas

pandangan bagi penderita rabun jauh atau rabun dekat karena adanya pembiasan.

terjadinya pelangi setelah turun hujan.

Hukum Snellius( willebrord Snellius [ 1580-1626 ] seorang matematikawan pada

tahun 1621 menemukan hukum pembiasan )

Hukum I Snellius :

“ sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang datar. “

Hukum II Snellius :

“ jika sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat ( dari udara ke air susu atau dari udara ke kaca ) maka sinar dibelokkan mendekati garis normal, sedangkan sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat maka sinar dibelokkan menjauhi garis normal “

Tabel Indeks Bias Mutlak beberapa zat

No Medium Indeks bias mutlak

1. Hidrogen 1,0001

2. Udara 1,0003

3. Karbondioksida 1,0005

4. Air 1,333

5. Karbon Sulfur 1,63

6. Etil Alkohol 1,362

7. Asam Oleat 1,46

8. Gliserin 1,473

9. Es ( 00 C ) 1,31

10. Akrilik 1,49

11 . Poliester 1,59

12. Kaca 1,50-1,62

13. Kuarsa 1,54

14. Kaca ( flinta ) 1,57-1,75

15. Intan 2,417

Indeks bias relatifn21 = indeks bias relatif medium

kedua terhadap medium pertama

n1 = indeks bias mutlak medium pertama

n2 = indeks bias mutlak medium kedua

Pembiasan pada kaca Plan paralelBesarnya sudut datang ( i ) sama dengan

sudut bias ( r' )Besarnya sudut bias ( r ) sama dengan

sudut datang ( i' )Sinar yang datang menuju kaca plan

paralel sejajar dengan sinar bias yang keluar dari kaca plan paralel

Dengan : Untuk panjang gelombang :

n1 = nudara = 1 λ1 . n1 = λ2 . n2

V1 = Vudara = c = 3 x 108 m/s untuk cepat rambat dan indeks bias

v1. n1 = v2. n2

Maka : n = v

c

Itu disebabkan pembiasan cahaya.....Karena cahaya yang datang dari zat yang renggang (udara) menuju zat yang lebih rapat (air kolam) akan dibiaskan mendekati garis normal sehingga dasar kolam tampak lebih dangkal.

Mengapa dasar kolam

kelihatan dangkal ?

na

hh

na

h

h'

1

'

Terjadinya pelangiPelangi terjadi karena terdapat

titik-titik air di udara dan terdapat sinar yang cukup, oleh karena itu pelangi sering terjadi ketika hujan gerimis dan sinar mata hari tampak karena tidak tertutup oleh awan, atau dapat terjadi setelah hujan reda tiba-tiba matahari tampak terang.Pada praktiknya siswa dapat menyemprotkan air ke udara saat matahari memancarkan cahaya dengan terang menggunakan sprayer minyak atau berkumur lalu disemprotkan ke udara pasti dapat melihat pelangi.

Pemantulan Sempurna

Sudut Kritis ( ik )

“ sudut datang sinar dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat yang menghasilkan sudut bias sama dengan 900. “

“Jika suatu sinar datang dengan sudut datang lebih besar daripada sudut kritis maka sinar akan dipantulkan seluruhnya oleh bidang batas medium.”

soal !Hitunglah sudut kritis berlian yang memiliki indeks bias mutlak 2,417 pada saat diletakan di udara ?

Jawab:Diketahui:n2 = 1n1 = 2,417

Ditanyakan: ik=?Penyelsaiannya:sin ik = n2 /n1

sin ik = 1/2,417sin ik = 0,414ik = 24,4°Jadi, sudut kritis berlian adalah 24,4°

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh bidang lengkung. Dua bidang lengkung berbentuk silindris atau bola.

Lensa silindris memusatkan cahaya dari sumber titik jauh pada suatu garis, sedangkan permukaan bola yang melengkung memusatkan cahaya dari sumber jauh pada suatu titik.

Lensa tipis adalah lensa dengan ketebalan dapat diabaikan terhadap diameter lengkung lensa, sehingga sinar-sinar sejajar sumbu utama hampir tepat difokuskan ke titik fokus.

Jenis jenis lensa dan Sinar Istimewa

Sinar istimewa pada lensa cekung

1. Sinar yang datang sejajar sumbu utama dibiaskan seakan – akan berasal dari titik fokus aktif (F1 )

2. Sinar yang datang seakan – akan menuju ke titik fokus pasif (F2) dibiaskan sejajar sumbu utama

3. Sinar yang datang melalui titik pusat optik lensa O diteruskan tanpa membias

Sinar istimewa lensa cembung

1. Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus aktif (F1) yang terdapat di belakang lensa

2. Sinar datang melalui titik fokus pasif (F2) yang terdapat di depan lensa dibiaskan sejajar sumbu utama

3. Sinar datang melalui titik pusat optik lensa O diteruskan tanpa membias

Ket:

f = fokus

s = letak benda

s’ = letak bayangan

M = perbesaran bayangan

h = tinggi benda

h’ = tinggi bayangan

f selalu negatif

s’ positif bayangan nyata

s’ negatif bayangan maya

M < 1 bayangan diperkecil

M > 1 bayangan diperbesar

M = 1 bayangan samabesar

'

111

ssf

h

h

s

sM

''

Persamaan pembuat lensa

Keterangan :

n1 = indeks bias medium disekitar lensa.

n2 = indeks bias bahan lensa

R1 = R2 (+) untuk bidang cembung

R1 = R2 (-) untuk bidang cekung

R1 = R2 (~) untuk bidang datar

1 2

M1M2

R1R2

n1n1 n2

211

211

11

RRn

n

f

I

II

Is

s

h

hM

''

1

II

II

II

II

IIs

s

h

hM

''

Susunan dua lensa dengan sumbu utama berimpit

Bayangan yang dibentuk oleh lensa I akan merupakan benda pada lensa II. Jika jarak antara kedua lensa adalah d, maka :

d = sI ‘ + sII

Dengan :

sI ‘ =jarak bayangan lensa I, dan

sII = jarak benda pada lensa II.

Perbesaran lensa I :

Perbesaran lensa II :

Perbesaran total :

M = M1 + M2

III

IIIII

ss

ss

h

hM

'''

1

Kekuatan lensa adalah

kemampuan lensa

untuk mengumpulkan

cahaya

Kekuatan lensa ( P )

dapat dihitung

dengan persamaan:

P = (f dalam meter )

P = (f dalam cm)

• Kuat lensa dihitung

dengan satuan dioptri

lensa cembung

memiliki kekuatan

lensa positif dan

lensa cekung memiliki

lensa negatif

f

1

f

100

EVALUASI

1. Suatu benda diletakkan pada jarak 6 cm di muka

lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan tegak,

diperbesar 2 kali. Jarak titik api lensa tersebut

(dalam cm) adalah...

a. 12,5 cm

b. 12 cm

c. 4 cm

d. 1,5 cm

e. 6 cm

2. Sifat dari lensa positif terhadap sinar datang adalah...

a. Menguraikan sinar datang

b. Memantulkan sinar datang

c. Menyerap sinar datang

d. Menyebarkan sinar datang

e. Mengumpulkan sinar datang

3. Faris memilki mata yang titik dekatnya 50 cm. Agar faris

dapat melihat dengan jelas pada jarak baca normal, maka

faris harus memakai kaca mata yang berkekuatan...

a. 1 dioptri

b. 1,5 dioptri

c. 2 dioptri

d. 2,5 dioptri

e. 3 dioptri

4. Perhatikan gambar berikut!

Grafik yang menggambarkan hubungan antara kekuatan lensadengan jarak fokus lensa ditunjukkan oleh grafik nomor...

a. (1)

b. (2)

c. (3)

d. (4)

e. (5)

(1)

p

0f

(2)

p

0f

(3)

p

0f (4)

p

0f

(5)

p

0f

5. Yang termasuk sifat cahaya adalah...

a. Cahaya dapat dibiaskan dan tidak dapat dipantulkan

b. Cahaya dapat merambat lurus dan tidak dapat

diuraikan

c. Cahaya dapat dibiaskan dan dapat menembus benda

bening

d. Cahaya tidak dapat menembus benda bening

e. Cahaya tidak dapat dibiaskan