OPTIKOPTIK

Adaptif

1. PEMANTULAN CAHAYA

A. Hukum pemantulan cahaya

sinar datang (i), garis normal dan sinar

pantul (r) terletak pada satu bidang datar

sudut datang sama dengan sudut pantul (i

= r)

Adaptif

B. Cermin

Cermin datar

Sifat bayangan : maya, tegak sama besar.

Adaptif

Jumlah bayangan

Keterangan:n = jumlah bayangan = sudut antara dua cermin

1360

n

Adaptif

Cermin lengkung SpherisCermin cekung :

Cermin cembung :

Adaptif

Aturan – aturan:No. R benda + no. R bayangan = 5No. benda < no. R bayangan

diperbesarBayangan di depan cermin nyata

terbalikBayangan di belakang cermin

maya tegak

Adaptif

Catatan: R = 2f cermin cekung f & R (+) cermin cembung f & R (–)

Keterangan:R = jari-jari cermin (cm)f = jarak fokus (cm)S = jarak benda (cm)S’= jarak bayangan (cm)h = tinggi benda (cm)h’= tinggi bayangan (cm)M = perbesaran bayangan (kali)

Adaptif

A. Hukum Pembiasan Cahaya

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

2. perbandingan sinus sudut datang (i) dan sinus sudut bias (r) selalu tetap.

2. PEMBIASAN CAHAYA

Adaptif

Pada pembiasan

cahaya berlaku:

n1 sin i = n2 sin r

n1 V1 = n2 V2

n1 . 1 = n2 . 2

f1 = f2

Keterangan:

n1 , n2 = indek bias medium 1

dan 2

v1 , v2 = cepat rambat cahaya

dalam medium 1 dan 2

f1 , f2 = frekuensi cahaya

dalam medium 1 dan 2

i = sudut datang

r = sudut bias

Adaptif

B. Pembiasan pada lensa Lensa tebal

R

nn

s

n

s

n 1221

'

sn

snM

.

'

2

1

Keterangan:

n1 , n2 = indek bias medium 1

dan 2 s = letak benda (cm) s’ = letak bayangan (cm) R = jari-jari kelengkungan (cm) M = perbesaran bayangan (kali)

Adaptif

Lensa tipis Pada lensa tipis berlaku:

Keterangan:f = jarak fokus (cm)S = jarak benda (cm)S’= jarak bayangan (cm)h = tinggi benda (cm)h’= tinggi bayangan (cm)M =perbesaran bayangan (kali)

Adaptif

lensa cembung (lensa positif)

Lensa tipis ada 2 macam: lensa cekung (lensa

negatif)

Aturan-aturan pada lensa tipis : No. R benda + no. R bay = 5 No. R benda < no. R diperbesar Bayangan didepan lensa maya tegak

Adaptif

Persamaan pembentuk lensa :

Kuat lensa :

Keterangan:

f = jarak fokus

lensa (cm)

n2 =indeks bias lensa

n1 =indeks bias lingkungan

R = jari-jari

kelengkungan (cm)

P = kuat lensa

(dioptri=D)

Adaptif

Pada lensa gabungan berlaku persamaan:

Keterangan:

fgab = jarak fokus

lensa gabungan (cm)

f1,2,3 = jarak fokus

lensa 1, 2, 3 (cm)

Pgab = kuat lensa

gabungan (dioptri=D)

P1,2,3 = kuat lensa 1,

2, 3 (dioptri=D)

Adaptif

C. Pembiasan cahaya pada prisma sudut deviasi : = i1 + r2 - = r1 + i2

Deviasi minimum :i1 = r2 dan r1 = i2

sangat kecil

( < 150)m = (n2/n1 – 1)

Dispersi cahaya = u - m

= (nu – nm). prisma di udara, deviasi minimum dan kecil

Adaptif

3. INTERFERENSI CAHAYA

S

P terang pusat

A. Interferensi celah ganda

(Young)

(pola terang) d sin (k – ½ ) (pola gelap)

Jika <<, maka:

k (pola terang)

dp/ l =(k – ½ ) (pola gelap)

Keterangan: = sudut simpangd = jarak 2 celahP = jarak 2 pola pada

layar

l = jarak celah ke layar

= panjang gelombang cahaya monokromatik yang digunakan

Adaptif

B. Interferensi pada lapisan

tipis

k (pola min)2 nd cos r= (k – ½) (pola max)

Keterangan:n = indeks bias lapisand = tebal lapisanr = sudut biask = 1, 2, 3, … = panjang gelombang

mengenai lapisan

C. Interferensi cincin

Newton

 k (pola gelap)rk

2/R = (k – ½ ) (pola terang)Keterangan:r = jari-jari cincin

gelap/terangR = jari-jari kelengkungan

lensak = 1, 2, 3, … = panjang gelombang

cahaya yang dijatuhkan pada lensa

Adaptif

4. INTERFERENSI CAHAYA

A. Difraksi celah tunggal k (pola gelap)d sin (k + ½) (pola terang)

Keterangan:k = 1, 2, 3, …d = lebar celah = sudut simpang = panjang gelombang cahaya

Adaptif

Keterangan:d = konstanta kisi = jarak 2 celah berturutank = 1, 2, 3,….

Jika <<, maka d sin = dp/l p = jarak pola di layar

l = jarak celah ke layar

B. Difraksi multi celah (difraksi kisi)k (pola terang)d sin (k - ½) (pola gelap)

d

layar

Adaptif

5. POLARISASI CAHAYA

A. Polarisasi karena

pemantulan

Cahaya pantul terpolarisasi, jika sinar pantul tegak lurus sinar bias.

tgip = n2/n1

n2 > n1

ip = sudut polarisasi = sudut Brewster

N

ip ip n1 n2 r 900

Adaptif

B. Polarisasi karena

penyerapan selektifP = polarisatorA = analisator

Medan listrik yang diteruskan analisator :

E = E0 cos

Intensitas yang diteruskan:I = I0 cos2 = sudut antara sumbu polarisator dan analisator

Cahaya kodrati E0 E0 cos Sumbu Polarisator (P) sumbu

Analisator (A)

Adaptif

A. Mata Benda dapat dilihat jelas jika bayangan

jatuh pada retina Sifat bayangan : nyata, terbalik, diperkecil Mata normal : Sn = pp = 25 cm

PR = ~

B. Kaca mata Untuk menolong penglihatan penderita

cacat mata.

6. ALAT-ALAT OPTIK

Adaptif

Macam cacat mata :1. Miop (Rabun jauh) kurang jelas melihat jauh ditolong lensa negatif 2. Hipermetrop (rabun dekat) kurang jelas melihat dekat ditolong lensa positif  3. Presbiop (mata tua) kurang jelas melihat jauh/dekat penyebabnya daya akomodasi melemah ditolong lensa bifokal

Adaptif

C. Lup (Kaca Pembesar)Sifat bayangan: Maya, tegak, diperbesar.

Perbesaran anguler:

Keterangan:Sn = titik dekatf = jarak fokus lupx = jarak mata ke bayangand = jarak mata ke luptanpa akomodasi x = PRmata normal : PR = ~ M = Sn/fakomodasi maksimum x = Snmata normal, d = 0 M = Sn/f + 1

(+) F d

2F

Adaptif

D. Mikroskop

(+) (+)

Sob d

2F F

objektif Okuler

S’ob Sok

Rumus-rumus mikroskop :1/fob = 1/Sob + 1/S’ob 1/fok = 1/Sok + 1/S’ok

d = S’ob + Sok

d = panjang tabung mikroskop

Perbesaran mikroskop: M = Mob . Mok Mob = S’ob/Sob

Mok = Sn/fok + 1 akomodasi maksimumMok = Sn/fok tanpa akomodasi

Adaptif

E. TeropongPanjang teropong :d = fob + fok rileks

d = fob + Sok akomodasi pada jarak x

akomodasi maksimum : S’ok = - Sn

perbesaran anguler :M = fob/fok rileks

M = fob/Sok akomodasi pada jarak x

Untuk teropong bumi panjang tabung ditambah 4 fp, (fp = jarak fokus lensa pembalik)

Adaptif

F. Daya urai alat optik

Sudut resolusi minimum : m = 1,22 . /D

dm = 1,22 .

Keterangan:m = sudut resolusi minimum = panjang gelombang cahaya (m)D = bukaan alat optik (m)Dm = daya urai alat optik (m)l = jarak obyek ke alat optik (m)

B1

dm m m d’ B2