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