1

UJIAN TENGAH SEMESTER (Take Home 1 x 24 jam)MATA KULIAH: OPTIKA

1. Azas Huygensa. Deskripsikan Azas Huygens untuk gelombang!b. Dengan menggunakan azas Huygens dan geometri, formulasikan hukum-hukum

pemantulan!c. Dengan menggunakan azas Huygens dan geometri, jelaskan mengapa indeks bias

suatu bahan didefinisikan sebagai perbandingan antara laju rambat cahaya dalam vakum dengan laju rambat cahaya dalam bahan!

d. Dengan menggunakan azas Huygens dan geometri formulasikan hukum-hukum pembiasan!

e. Fenomena cahaya apa saja yang dapat dijelaskan dengan azas Huygens dan yang tidak dapat dijelaskan dengan azas Huygens?

2. Dengan mengggunakan hukum pembiasan dan geometri formulasikana. Sudut deviasi pada prisma tebal!b. Sudut deviasi minimum pada prisma tebal!c. Sudut deviasi minimum pada prisma tipis!

3. Dengan menggunakan hukum pemantulan dan geometri, formulasikana. Hubungan antara jarak fokus dengan jari-jari kelengkungan pada cermin cekung!b. Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan dan jarak fokus pada cermin

cekung!(Asumsi-asumsi yang digunakan dalam formulasi tersebut dan konsekuensi yang ditimbulkannya)

4. Deskripsikan gejala-gejala berikut:a. Aberasi sferis pada cermin maupun lensa dan cara mengatasinyab. Aberasi khromatis pada lensa dan cara mengatasinyac. Distorsi pada lensa dan cara mengatasinyad. Astigmatisma pada lensa mata dan cara mengatasinya

5. Deskripsikan secara lengkap peristiwa pemantulan sempurna pada cahaya, berikan beberapa contoh dan penjelasannya beberapa peristiwa yang dapat dijelaskan dengan sifat pemantunal sempurna pada cahaya!

6. Dengan hukum pembiasan dan geometri formulasikan hubuingan antara jarak benda, jarak bayangan, jejari kelengkungan, indeks bias bahan, dan indeks bias medium pada bidang bias lengkung! Formulasikan pula perbesaran bayangannya! Jelaskan pula asumsi-asumsi yang digunakan dalam formulasi tersebut!

7. Dari hasil formulasi ada soal nomor 6, formulasikan hubungan antara jarak fokus lensa dengan indeks bias lensa, indeks bias bahan dan jejari kelengkungan pada lensa tipis(asumsi-asumsi apa saja yang digunakan serta konsekuensi yang ditimbulkan dari asumsi tersebut). Dari formulasi tersebut faktor-faktor apa saja yang menentukan jarak fokus lensa tipis!

8. Perhatikan susunan lensa positif dan cermin cembung pada gambar di bawah ini. Panjang fokus lensa apositif 20 cm. Cermin cembung memiliki panjang fokus 25 cm dan berada 50 cm di sebelah kanan lensa positif. Mula-mula (pada waktu to) benda berada di sebelah kiri lensa tepat di titik fokusnya, dan terus bergerak ke kiri dengan kecepatan konstan 5 cm/s.

60o 30o

P Q

A

B

R

2

a. Jika pada waktu t1 tinggi bayangan yang dibentuk oleh lensa sama tinggi dengan benda dan pada waktu t2 tinggi bayangan yang dibentuk oleh lensa sama dengan seperempat tinggi benda, hitunglah posisi bayangan yang dibentuk lensa pada waktu t1 dan t2.

b. Tentukan t1 dan t2

c. Hitunglah posisi bayangan yang dibentuk oleh cermin pada waktu t1 dan t2.d. Hitunglah perbesaran bayangan yang dibentuk oleh cermin pada waktu t1 dan

t2 terhadap benda.e. Lukiskan pembentukan bayangan pada saat t1

f. Ukiskan pembentukan bayangan pada saat t2

9.Se Berkas sinar monokhromatik

jatuh di titik P pada salah satu sisi siku-siku prisma ABC, ternyata sinar bias di dalam prisma sejajar dengan alas AC prisma tersebut. Setibanya di titik Q pada bidang batas kaca-udara sinar tepat akan mengalami pristiwa pemantulan sempurna seperti pada gambar di samping.

Tentukanlah:a. indeks bias prismab. sinus sudut datang sinar pada sisi ABc. sinus sudut bias sinar pada sisi ACd. sudut deviasi sinar

10. Sebuah kolam mula-mula (t = 0) berisi penuh cairan. Di dasar kolam terdapat lampu yang menyala. Pada permukaan cairan tepat di atas lampu tampak daerah terang yang diameternya 2 meter. Dasar kolam itu berlubang kecil, sehingga cairan mengalir keluar dengan laju aliran dianggap tetap. Pada t = 20 menit diameter daerah terang di permukaan menjadi 1,6 meter dan pada t = 40 menit tinggi permukaan cairan dari dasar kolam 60 cm

C

3

a. Hitung tinggi permukaan cairan dari dasar kolam pada saat t = 20 menit dan t = 0

b. Jika kolam dikosongkan lalu diisi cairan dengan indeks bias = 5/3 sampai penuh, hitung diameter daerah terang pada permukaan cairan tepat di atas lampu.

11.

12.

4

13.

14. D

5

15.