BAB I

PENDAHULUAN

Optika merupakan cabang fisika yang mempelajari cahaya. Bahasan mengenai optika

terbagi menjadi dua yaitu :

1. Optika Geometri (membahas fenomena pemantulan dan pembiasan)

2. Optika Fisis (membahas fenomena polarisasi, difraksi dan interferensi)

Cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi bagaimana terjadinya cahaya,

bagaiamana perambatannya, bagaimana pengukurannya dan bagaimana sifat-sifat cahaya

dikenal dengan nama Optika. Dari sini kita kemudian mengenal kata optik yang berkaitan

dengan kacamata sebagai alat bantu penglihatan. Optika dibedakan atas optika geometri

dan optika fisik .

Pada optika geometri – seperti telah dikatakan pada pendahuluan modul ini – dipelajari

sifat-sifat cahaya dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif lebih besar

dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya. Sedangkan pada optika fisik cahaya

dipelajari dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif sama atau lebih kecil

dibanding panjang gelombang cahaya sendiri

Seperti telah diketahui cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang bergerak

dengan kecepatan tiga ratus ribu kilometer tiap detik dalam ruang hampa udara ( tanpa

medium ). Kita dapat melihat benda-benda disekitar karena pantulan cahaya dari benda itu.

BAB II

PEMBAHASAN

a. Pembiasan Cahaya Pada Prisma Kaca

Prisma juga merupakan benda bening yang terbuat dari kaca, kegunaannya

antara lain untuk mengarahkan berkas sinar, mengubah dan membalik letak

bayangan serta menguraikan cahaya putih menjadi warna spektrum (warna pelangi).

Cahaya dari udara memasuki salah satu bidang pembias prisma akan

dibiaskan dan pada saat meninggalkan bidang pembias lainnya ke udara juga

dibiaskan.

Rumus sudut puncak/pembias : 21 irβ

Sedangkan rumus sudut deviasi : βriδ 21

pada bidang pembias I : ud

k

1

1

n

n

sinr

sini

pada bidang pembias II : k

ud

2

1

n

n

sinr

sini

Sudut deviasi adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang dan sinar

bias prisma.

Pada saat i1 = r2 dan r1 = i2, sudut deviasi menjadi sekecil-kecilnya disebut sudut

Deviasi Minimum ( m).

Menentukan persamaan sudut deviasi minimum.

Karena i1 = r2 βriδ 21

βiiδm 11

Gambar 1 :Sebuah prisma kaca

dibatasi oleh dua segitiga dan tiga

segiempat

2

βδmi

2iβδm

1

1

dan r1 = i2 21 irβ

11 rrβ

12rβ 2

βr1

sehingga : 1

2

1

1

n

n

sinr

sini

1

2

n

n

)2

βsin(

)2

βδmsin(

untuk prisma dengan sudut pembias ≤ 150, sudut deviasi minimum ditentukan

tersendiri. Karena sudut deviasi menjadi sangat kecil (δm) sehingga nilai sin α = α.

Akibatnya persamaan Hukum Snellius di atas berubah dari,

1

2

n

n

)2

βsin(

)2

βδmsin(

1

2

n

n

)2

β(

)2

βδm(

1

2m

n

n

β

βδ

ββn

nδ

1

2m

1)βn

n(δ

1

2m

Contoh :

1. Sebuah prisma dengan sudut pembias 600 mempunyai indeks bias 1,67. Hitung

a. Sudut deviasinya jika sudut datangnya 600.

b. Sudut deviasi minimum

c. Sudut deviasi minimum jika sudut pembias prisma 100.

Penyelesaian

β = 60o a) = …. ? i1 = 60o

n2 = 1,67 b) m = …. ?

n1 = 1 c) m = …. ? β = 10o

Jawab :

a) = i1 + r2 – β β = i2 + r1 = 60o + 53,28 – 60o 60o = i2 + 31,23o

= 53,28o i2 = 60o – 31,23o

i2 = 28,77o

=

=

= 1,67

sin r1 =

sin r1 = 0,518

r1 = 31,23o

=

=

=

sin r2 = 0,48 . 1,67

sin r2 = 0,8016

r2 = 53,28o

b) =

= . sin

= . sin

= 1,67 . sin 30o

1

1

rsin

isin

uara

prisma

n

n

1

o

r sin

60sin

1

67,1

1rsin

0,866

67,1

866,0

2

2

rsin

isin

uara

prisma

n

n

2r sin

28,77sin

67,1

1

2rsin

0,48

67,1

1

2sin

2sin m

uara

prisma

n

n

2sin m

uara

prisma

n

n

2

2

60sin m

o

2

67,1

2

60o

2

60sin m

o

= 1,67 . 0,5

= 0,835

= 56,615o

m + 60o = 2 . 56,615o

m = 113,23o – 60o

m = 53,23o

c) β = 10o → m = β

m = β

m = 10o = 0,67 . 10 = 6,7o

2. Sebuah prisma (np = 1,50) mempunyai sudut pembias β = 10°. Tentukan deviasi

minimum pada prisma tersebut!

Penyelesaian:

Karena sudut pembiasnya β < 15° gunakan persamaan deviasi minimum

m = (n21– 1). β

Diketahui : n1 = nu = 1

n2 = np = 1,50

β = 10°

Ditanya : m = ?

Jawab :

m = (n21– 1) β

= β

= (1,5 – 1) 10°

m = 5°.

2

60sin m

o

2

60sin m

o

2

60m

o

1n

n

1

2

1n

n

udara

prisma

11

1,67

1n

n

1

2

b. Pembiasan Cahaya Pada Permukaan Lengkung

Permukaan lengkung lebih dikenal sebagai Lensa tebal, dalam kehidupan sehari-hari

dapat diambilkan contoh, antara lain :

- Akuarium berbentuk bola

- Silinder kaca

- Tabung Elenmeyer

- Plastik berisi air di warung makan

Gambar 2 : Permukaan lengkung atau lensa tebal

Sinar-sinar dari benda benda yang berada pada medium 1 dengan indeks bias mutlak

n1 di depan sebuah permukaan lengkung bening yang indeks bias mutlaknya akan

dibiaskan sehingga terbentuk bayangan benda. Bayangan ini bersifat nyata karena

dapat ditangkap layar.

Persamaan yang menyatakan hubungan antara indeks bias medium, indeks bias

permukaan lengkung, jarak benda, jarak bayangan, dan jari-jari permukaan lengkung

dapat dirumuskan sebagai berikut.

R

nn

s'

n

s

n 1221 (Coba buktikanlah persamaan tersebut!)

Dengan keterangan,

n1 = indeks bias medium di sekitar permukaan lengkung

n2 = indeks bias permukaan lengkung

s = jarak benda

s' = jarak bayangan

R = jari-jari kelengkungan permukaan lengkung

Syarat : R = (+) jika sinar datang menjumpai permukaan cembung

R = (-) jika sinar datang menjumpai permukaan cekung

Seperti pada pemantulan cahaya, pada pembiasan cahaya juga ada perjanjian tanda

berkaitan dengan persamaan-persamaan pada permukaan lengkung seperti

dijelaskan dalam tabel berikut ini.

Pembiasan pada permukaan lengkung tidak harus menghasilkan

bayangan yang ukurannya sama dengan ukuran bendanya.

Pembentukan bayangan pada permukaan lengkung.

Gambar 3 : Pembiasan cahaya pada permukaan lengkung

s+

s-

Jika benda nyata/sejati (di depan permukaan lengkung)

Jika benda maya (di belakang permukaan lengkung)

s'+

s'-

Jika bayangan nyata (di belakang permukaan lengkung)

Jika bayangan maya (di depan permukaan lengkung)

R+

R-

Jika permukaan berbentuk cembung dilihat dari letak benda

Jika permukaan berbentuk cekung dilihat dari letak benda

Sinar dari benda AB dan menuju permukaan lengkung dibiaskan

sedemikian oleh permukaan tersebut sehingga terbentuk bayangan

A'B'. Bila tinggi benda AB = h dan tinggi bayangan A'B' = h', akan

diperoleh

tan i = s

h atau h = s tan i dan

tan r = s'

h' atau h’ = s’ tan r

Perbesaran yang terjadi adalah M = h

h'=

r tan s

r tan s'

Bila i dan r merupakan sudut-sudut kecil, maka harga tan i = sin i dan

tan r = sin r sehingga M = isin s

rsin s'

Karena 1

2

n

n

rsin

isin atau

2

1

n

n

isin

rsin maka diperoleh

persamaan perbesaran pada permukaan lengkung sebagai berikut.

M = 2

1

n s

n s'

Permukaan lengkung mempunyai dua titik api atau fokus. Fokus

pertama (F1) adalah suatu titik asal sinar yang mengakibatkan sinar-

sinar dibiaskan sejajar. Artinya bayangan akan terbentuk di jauh tak

terhingga (s’ = ~) dan jarak benda s sama dengan jarak fokus pertama

(s = f1) sehingga dari persamaan permukaan lengkung

R

nn

s'

n

s

n 1221 di peroleh R

nn

~

n

f

n 122

1

1 ,

sehingga R

nn0

f

n 12

1

1 atau

Rn

nn

f

1

1

12

Sehingga jarak fokus pertamanya sebesar, f1 = 12

1

nn

Rn

Fokus kedua (F2) permukaan lengkung adalah titik pertemuan sinar-

sinar bias apa bila sinar-sinar yang datang pada bidang lengkung

adalah sinar-sinar sejajar. Artinya benda berada jauh di tak terhingga

(s = ) sehingga dengan cara yang sama seperti pada penurunan fokus

pertama di atas, kita dapatkan persamaan fokus kedua permukaan

lengkung.

f2 = 12

2

nn

Rn

Contoh soal:

1. Jari-jari salah satu ujung permukaan sebuah silinder kaca (nkaca =

1,5) setengah bola adalah 2 cm. Sebuah benda setinggi 2 mm

ditempatkan pada sumbu silinder tersebut pada jarak 8 cm dari

permukaan itu. Tentukan jarak dan tinggi bayangan bila silinder

berada:

a) di udara (nudara = 1)

b) di air (nair = 3

4)

Penyelesaian:

a. Diketahui n1 = nu = 1

n2 = nkaca = 1,5

s = 8 cm

h = 2 mm = 0,2 cm

R = +2 cm (R bertanda positif karena permukaan

cembung)

Ditanya : s' dan h'

Jawab :

R

nn

s'

n

s

n 1221

2

15,1

s'

1,5

8

1

8

1

4

1

s'

5,1

s’ = 1,5 x 8 = 12 cm

M = 2

1

n s

n s'

M = 1,5 x 8

1 x 12

M = 1 kali

M = h

h'

1 = 2

h'

h’ = 2 mm

b.Diketahui: n1 = nair =

n2 = nkaca = 1,5

s = 8 cm

h = 2 mm = 0,2 cm

R = + 2 cm (R bertanda positif karena permukaan

cembung)

Ditanya : s' dan h'

Jawab :

s' = -1,5 x 12 = -18 cm

M = 2

1

n s

n s'

M = 1,5 x 8

4/3 x 18-

M = 2

M = h

h'

1 = 2

h'

h’ = 2 mm

2. Sebuah balok gelas (n = 1,5) salah satu ujungnya cekung

dengan jari-jari 18 cm. Sebuah benda tegak berada 24 cm

dari permukaan lengkung itu pada sumbu balok kaca itu.

Tentukan letak dan perbesaran bayangan!

Penyelesaian:

DDiketahui : n1 = nkaca = 1,5 (benda ada di dalam permukaan lengkung)

n2 = nudara = 1

s = 24 cm

R = 18 cm ( bertanda positif karena permukaan cembung)

Ditanya : s’ dan h’

Jawab :

M = 2

1

n s

n s'

M = 24 x 1

1,5 x 11,08-

M = 0,69

M = h

h'

0,69 = 1

h'

h’ = 0,69 mm

3. Seekor ikan berada di dalam akuarium berbentuk bola

dengan jari-jari 30 cm. Posisi ikan itu 20 cm dari dinding

akuarium dan diamati oleh seseorang dari luar akuarium

pada jarak 45 cm dari dinding akuarium. Bila indeks bias air

akuarium tentukanlah jarak orang terhadap ikan

menurut

a) orang itu

b) menurut ikan.

Penyelesaian:

a. Menurut orang (orang melihat ikan), berarti berkas sinar datang dari ikan ke mata

orang)

Diketahui :

n1 = nair =

n2 = nudara = 1

s = 20 cm

R = -30

(R bertanda - karena sinar datang dari ikan menembus permukaan cekung akuarium

ke mata orang)

Ditanya : s’

Jawab :

s’= -18 cm

Jadi menurut orang, jarak ikan ke dinding akuarium menurut orang hanya 18 cm

(bukan 20 cm!). s’ - menyatakan bayangan ikan maya.

Berarti menurut orang, jarak orang ke ikan adalah 45 cm + 18 cm = 63 cm (bukan 65

cm!).

b. Menurut orang (ikan melihat orang), berkas sinar datang dari orang ke mata ikan

Diketahui :

n1 = nudara = 1

n2 = nair =

s = 45 cm

R = +30

(R bertanda positif karena sinar datang dari orang menembus permukaan cembung

akuarium ke mata ikan)

Ditanya : s’

Jawab :

= -120 cm

Jadi menurut ikan, jarak orang ke dinding akuarium bukan 45 cm melainkan 120 cm.

Jarak orang ke ikan menurut ikan sama dengan 20 cm + 120 cm = 140 cm. Ikan

merasa orang masih sangat jauh dari jarak yang sebenarnya.

4. Seekor ikan terletak di dalam sebuah akuarium berbentuk bola dengan

diameter 150 cm (nair = 4/3). Ikan berada 50 cm dari dinding akuarium.

Seseorang berdiri pada jarak 100 cm dari dinding akuarium tersebut.

a. Dimana bayangan ikan yang dilihat orang.

b. Dimana bayangan orang yang dilihat ikan.

Penyelesaian

Diketahui:

D = 150 cm maka R = 75 cm

Ditanya :

a. s1 = …. ? orang melihat ikan

b. s1 = …. ? ikan melihat orang

Jawab :

a) Sinar dari air ke udara

n1 = nair

n2 = nudara

s = 50 cm

R = -75 cm ( sinar menjumpai permukaan lengkung)

=

=

=

=

= –

= –

=

S1 = = - 45 cm

b) Sinar dari udara ke air

1

21

S

n

S

n

R

nn 12

1S

1

50

34

75

341

1S

1

150

4

75

31

1S

1

150

4

225

1

1S

1

225

1

150

4

1S

1

900

4

150

24

1S

1

900

20

20

900

n1 = nudara

n2 = nair

S = 100 cm

R = 75 (sinar menjumpai permukaan cembung)

=

=

=

= –

= –

=

-15S1 = 3600

S1 =

S1 = –240 cm

( tanda - artinya maya )

5.

Permukaan salah satu balok gelas berbentuk setengah bola cekung dengan jari-jari

20 cm. sebuah benda tegak berada 30 cm di depan permukaan lengkung tersebut

pada sebuah balok. Tentukan letak dan perbesaran bayangan (ngelas = 1,5)]

Penyelesaian

Dik : R = – 20 cm

s = 30 cm

n1 = 1 ( udara )

n2 = 1,5 ( glass )

1

21

S

n

S

n

R

nn 12

1S

34

100

1

75

13

4

13S

4

100

1

225

1

13S

4

225

1

100

1

13S

4

900

4

900

9

13S

4

900

5

15

3600

n2 = 1,5

R = 20 cm

n1 = 1

S = 30 cm

Dit : s1= …. ?

M = …. ?

Jawab :

a) =

=

=

= =

S1 = = cm

= – 25,71 cm

( tanda - artinya maya )

b) M =

M =

M = kali

M = X

c. Pembiasan Cahaya Pada Lensa Tipis

1

21

S

n

S

n

R

n n 12

1S

1,5

30

1

20

1 1,5

1S

1,5

30

1

20

0,5

1S

1,5

30

1

40

1

120

43

7

5.1120

7

180

S . n

S . n

2

1

1

305,1

7

1801

21

12

7

4

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan dan minimal

salah satu permukaannya itu merupakan bidang lengkung. Lensa tidak harus

terbuat dari kaca yang penting ia merupakan benda bening (tembus cahaya)

sehingga memungkinkan terjadinya pembiasan cahaya. Oleh karena lensa

tipis merupakan bidang lengkung. Ada dua macam kelompok lensa :

1. Lensa Cembung (lensa positif/lensa konvergen)

Yaitu lensa yang mengumpulkan sinar.

Lensa cembung dibagi lagi menjadi tiga:

Gambar 5 :Macam-macam lensa cembung

2. Lensa Cekung (lensa negatif/lensa devergen)

Yaitu lensa yang menyebarkan sinar .

1. lensa cembung dua (bikonveks)

2. lensa cembung datar (plan konveks)

3. lensa cembung cekung (konkaf konveks)

Gambar 4 : Lensa cembung bersifat

mengumpulkan sinar di satu bidang fokus

Lensa cekung dibagi lagi menjadi tiga:

Gambar 7 : Macam-macam lensa cekung

Untuk memudahkan pembuatan diagram lensa digambar dengan garis

lurus dan tanda di atasnya, untuk lensa cembung di tulis (+) dan lensa

cekung (–). Untuk lensa memiliki dua titik fokus.

d. Berkas Sinar Istimewa pada Lensa Tipis

Seperti pada cermin lengkung, pada lensa dikenal pula berkas-berkas

sinar istimewa.

1. Berkas sinar-sinar istimewa pada lensa cembung.

1. lensa cekung dua (bikonkaf)

2. lensa cekung datar (plan konkaf)

3. lensa cekung cekung (koveks konkaf)

Gambar 6 : Lensa cekung bersifat

menyebarkan sinar dari arah bidang fokus

Ada tiga macam sinar istimewa pada lensa cembung.

(1). Sinar datang sejajar sumbu utama lensa, dibiaskan melalui titik fokus.

(2). Sinar datang melalui titik fokus lensa, dibiaskan sejajar sumbu utama.

(3). Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibiaskan melainkan

diteruskan.

2. Berkas sinar-sinar istimewa pada lensa cekung.

Ada tiga macam sinar istimewa pada lensa cekung.

(1). Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari

titik fokus.

(2). Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus lensa dibiaskan sejajar

sumbu utama.

(3). Sinar datang melalui titik pusat lensa tidak dibiaskan melainkan

diteruskan.

e. Penomoran ruang pada Lensa Tipis

Gambar 8 :Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung

Gambar 9 :Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung

Untuk lensa nomor ruang untuk benda dan nomor-ruang untuk bayangan

dibedakan. nomor ruang untuk benda menggunakan angka Romawi (I, II, III,

dan IV), sedangkan untuk ruang bayangan menggunakan angka Arab (1, 2, 3

dan 4) seperti pada gambar berikut ini:

Untuk ruang benda berlaku :

ruang I antara titik pusat optic (O) dan F2,

ruang II antara F2 dan 2F2

ruang III di sebelah kiri 2F2,

ruang IV benda (untuk benda maya) ada di belakang

lensa.

Untuk ruang bayangan berlaku :

ruang 1 antara titik pusat optic (O) dan F1,

ruang 2 antara F1 dan 2F1

ruang 3 di sebelah kanan 2F1,

ruang 4 (untuk bayangan maya) ada di depan lensa.

Berlaku pula : R benda + R bayangan = 5

f. Melukis pembentukan bayangan pada lensa

Untuk melukis pembentukan bayangan pada lensa tipis cukup menggunakan minimal

dua berkas sinar istimewa untuk mendapatkan titik bayangan.

Contoh melukis pembentukan bayangan.

Benda AB berada di ruang II lensa cembung

Benda AB berada di ruang III lensa cembung

Benda AB berada di ruang I lensa cembung

Benda AB berada di ruang II lensa cekung

Sifat-sifat bayangan yang

terbentuk:

Nyata, terbalik, diperbesar

Sifat-sifat bayangan yang

terbentuk:

Nyata, terbalik, diperkecil

Sifat-sifat bayangan yang

terbentuk:

maya, tegak, diperbesar

g. Rumus-rumus Pada Lensa Tipis

Untuk lensa tipis yang permukaannya sferis (merupakan permukaan bola), hubungan

antara jarak benda (s), jarak bayangan (s') dan jarak fokus (f) serta perbesaran

bayangan benda (M) diturunkan dengan bantuan geometri dapat dijelaskan berikut

ini.

Dari persamaan lensa lengkung,

R

nn

s'

n

s

n 1221

Berkas sinar yang berasal dari O ketika melewati permukaan ABC dibiaskan

sedemikian sehingga terbentuk bayangan di titik I1. Oleh permukaan ADC bayangan

I1 itu di anggap benda dan dibiaskan oleh permukaan ADC sedemikian sehingga

terbentuk bayangan akhir di titik I2

Pada permukaan lengkung ABC , sinar dari benda O dari medium n1 ke lensa n2,

sehingga s = OB, s’ = BI1

maka 1

12

1

21

R

nn

BI

n

OB

n

Sifat-sifat bayangan yang

terbentuk:

Maya, tegak, diperkecil

Gambar 10 : Lensa

sferis, permukaannya

merupakan permukaan

bola.

Pada permukaan lengkung ADC , sinar dari lensa ke medium n1, s = -DI1, s’ = DI2

maka 2

21

2

1

1

2

R-

nn

DI

n

DI-

n

Karena dianggap lensa tipis maka ketebalan BD diabaikan, sehingga BI1 = DI1 dan

saling meniadakan karena berlawanan tanda . Apabila kedua persamaan dijumlahkan

diperoleh :

2

12

2

11

R

nn

DI

n

OB

n+

1

21

R

nn

2

1211

R

nn

s'

n

s

n+

1

21

R

nn

2

1211

R

nn

s'

n

s

n+

1

12

R

nn

212

1211

R

1

R

1

R

nn

s'

n

s

n

Semua ruas dibagi dengan n1akan diperoleh persamaan lensa tipis sebagai berikut.

211

2

R

1

R

11

n

n

s'

1

s

1

Dengan keterangan,

s = jarak benda

s' = jarak bayangan

n1 = indeks bias medium sekeliling lensa

n2 = indeks bias lensa

R1 = jari-jari kelengkungan permukaan pertama lensa

R2 = jari-jari kelengkungan permukaan kedua lensa

Persamaan lensa tipis tersebut berlaku hanya untuk sinar-sinar datang

yang dekat dengan sumbu utama lensa (sinar-sinar paraksial) dengan ketebalan

lensa jauh lebih kecil dibandingkan dengan jari-jari kelengkungannya.

Jarak fokus lensa (f) adalah jarak dari pusat optik ke titik fokus (F).

Jadi bila s = ~ bayangan akan terbentuk di titik fokus (F), maka s’= f.

211

2

R

1

R

11

n

n

s'

1

s

1

211

2

R

1

R

11

n

n

f

1

~

1

Karena ~

1 = 0 maka rumus jarak fokus lensa :

211

2

R

1

R

11

n

n

f

1

Bila persamaan 211

2

R

1

R

11

n

n

s'

1

s

1 disubstitusikan dengan persamaan

211

2

R

1

R

11

n

n

f

1 maka akan didapat persamaan baru yang dikenal sebagai

persamaan pembuat lensa, yaitu

1s

1

s

1

f

1

Dengan keterangan,

n1 = indeks bias medium sekeliling lensa

n2 = indeks bias lensa

R1 = jari-jari kelengkungan permukaan pertama lensa

R2 = jari-jari kelengkungan permukaan kedua lensa

R = bertanda (+) jika permukaan lensa yang dijumpai berbentuk cembung

R = bertanda (-) jika permukaan lensa yang dijumpai berbentuk cekung

R = jika permukaan lensa yang dijumpai berbentuk datar

s = jarak benda bertanda positif (+) jika benda terletak di depan lensa (benda nyata).

s = jarak benda bertanda negatif (–) jika benda terletak di belakang lensa (benda

maya).

s’ = jarak bayangan bertanda positif (+) jika bayangan terletak di belakang lensa

(bayangan nyata).

s’ = karak bayangan bertanda negatif (–) jika benda terletak di depan lensa

(bayangan maya).

f = jarak fokus bertanda positif (+) untuk permukaan lensa positif (lensa cembung).

f = jarak fokus bertanda negatif (–) untuk permukaan lensa negatif (lensa cekung).

h. Pembiasan Dua Lensa yang Berhadapan

Apabila sebuah benda AB terletak di antara dua lensa yang berhadap-hadapan, akan

mengalami dua kali proses pembiasan oleh lensa I dilanjutkan oleh lensa II.

Lensa I : 1

111

111

ssf Lensa II :

1

222

111

ssf

1

1

11

s

sM

2

1

22

s

sM

jarak kedua lensa :

2

1

1 ssd

Perbesaran bayangan akhir :

M = M1 . M2

2

1

2

1

1

1 .s

s

s

sM

Contoh

Dua lensa cembung A dan B yang masing-masing berjari-jari 40 cm disusun saling

berhadapan dengan sumbu utama dan pusat kelengkungannya berhimpit. Sebuah

benda diletakkan 25 cm di depan lensa A.

Tentukan

(a) jarak bayangan benda yang dibentuk oleh lensa A

(b) jarak bayangan benda yang dibentuk oleh lensa B

(c) perbesaran bayangan total!

Penyelesaian:

Diketahui:

RA = 40 cm = RB = 40 cm

d = RA + RB = 80 cm

s A = 25 cm

Ditanya:

a. s'A ?

b. s'B ?

c. MTotal ?

Jawab:

a.

s'A = 100 cm

b. d = s’A + sB

80 = 100 + sB

sB = 80 – 100 = 20 cm

s'B = 10 cm.

c.

BAB III

KESIMPULAN

1. Ada dua jenis pemantulan yaitu pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan baur

terjadi karena sinar-sinar sejajar yang datang ke suatu permukaan yang tidak rata

dipantulkan oleh permukaan itu tidak sebagai sinar-sinar sejajar. Akibatnya kita dapat

melihat benda dari berbagai arah.

2. Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas

dua medium yang berbeda indeks biasnya.

3. Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa

dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut.

4. Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias

relatif medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara

medium kedua dengan indeks bias medium pertama.

5. Pembiasan cahaya menyebabkan pemantulan sempurna.

6. Pada balok kaca, prisma dan lensa, berkas cahaya mengalami dua kali pembiasan.

Pembiasan menyebabkan berkas sinar yang masuk pada balok kaca mengalami pergeseran

saat keluar dari balok kaca tersebut.

Persamaan pergeseran sinar pada balok kaca

t

7. Pada prisma berkas cahaya mengalami deviasi atau penyimpangan dengan besar sudut

deviasi yang bergantung pada sudut datang berkas cahaya dan sudut bias saat berkas

cahaya itu keluar dari prisma tersebut.

Persamaan sudut deviasi prisma

D = (i1 + r2) – β

Dm = 2 i1– β

δm = (n2-1– 1)β

8. Pembiasan pada permukaan lengkung menyebabkan bayangan tampak lebih besar atau

lebih kecil dari yang sesungguhnya.

Persamaan permukaan lengkung

M = 2

1'

sn

ns

9. Lensa tipis merupakan salah satu bentuk permukaan lengkung yang memiliki dua bidang

batas dengan ketebalan yang diabaikan. Lensa tipis dibedakan berdasarkan kemampuannya

mengumpulkan atau menyebarkan berkas sinar yang melewatinya. Dikenal adanya lensa

positif (lensa cembung atau lensa konvergen) dan lensa negatif (lensa cekung atau lensa

divergen).

Persamaan lensa tipis

= +

h

h'

s

sM

1

P = f

1

10. Bayangan sebuah benda di depan lensa dapat bersifat nyata atau maya, tegak atau

terbalik, diperbesar atau diperkecil bergantung posisi benda dan jenis lensanya.