Sifat-sifat cahaya
🔆 Cahaya termasuk gelombang longitudinal (arah rambatnya sejajar dengan arah getaran) dan gelombang elektromagnetik (tidak memerlukan medium dalam perambatannya).
🔆 Cahaya dapat merambat lurus
▶ Cahaya matahari masuk ke ruangan melalui jendela dan ventilasi, cahaya tersebut terlihat membentuk garis lurus. Hal ini membuktikan bahwa cahaya dapat merambat lurus.
▶ Jika jalan masuknya cahaya terhalang oleh benda, maka akan terbentuk bayangan. Bayangan yang sangat hitam di bagian tengah disebut umbra dan bayangan yang samar disebut penumbra.
🔆 Cahaya dapat dipantulkan (refleksi)
▶ Sebuah benda dapat dilihat dengan jelas oleh manusia karena benda tersebut memantulkan cahaya ke mata. Ketika benda tidak memantulkan cahaya, manusia tidak dapat melihatnya.
▶ Ketika cahaya mengenai benda, sebagian cahaya akan diserap dan sebagian lagi dipantulkan dengan panjang gelombang tertentu. Perbedaan panjang gelombang inilah yang menyebabkan setiap
benda mempunyai warna yang berbeda.
▶ Jenis benda berdasarkan daya pantulnya:
1. Benda yang dapat memantulkan cahaya secara sempurna, contoh: cermin.
2. Benda yang memantulkan dan menyerap sebagian cahaya terlebih dahulu, contoh: daun hijau, buah stroberi.
▶ Hukum pemantulan cahaya:
○ Pemantulan teratur dan pemantulan baur
○ Konsep hukum pemantulan cahaya
🔆 Cahaya dapat dibiaskan (refraksi)
▶ Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya ketika melalui medium yang berbeda.
▶ Hukum pembiasan cahaya:
▶ Hukum pembiasan cahaya:
▶ Setiap medium mempunyai nilai indeks bias yang berbeda. Indeks bias (n) adalah perbandingan dari kecepatan cahaya pada ruang hampa (c) dengan kecepatan cahaya pada medium tertentu (v).
Persamaan matematis:
▶ Perumusan indeks bias relatif dari dua medium yang berbeda:
Proses pembentukan bayangan pada cermin dan lensa
Cermin
🔆 Pembentukan bayangan pada cermin datar
▶ Cermin datar: cermin yang permukaannya dilapisi oleh logam perak.
▶ Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar: maya, tegak, sama besar, berkebalikan sisi dengan bendanya, jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.
▶ Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar: maya, tegak, sama besar, berkebalikan sisi dengan bendanya, jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.
▶ Persamaan pada cermin datar:
🔆 Pembentukan bayangan pada cermin cekung
▶ Cermin cekung (konkaf): disebut juga cermin positif karena letak fokus cermin berada di bagian depan bidang mengkilat; bersifat mengumpulkan cahaya (konvergen).
▶ Tiga sinar istimewa pada cermin cekung:
1. Jika sinar datang sejajar dengan sumbu utama, maka sinar akan dipantulkan menuju ke titik fokus.
2. Jika sinar datang melalui titik fokus, maka sinar akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
3. Jika sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin, maka sinar akan dipantulkan kembali melalui titik tersebut.
▶ Pembentukan bayangan yang terbentuk pada cermin cekung: Pembentukan bayangan pada cermin cekung minimal diperlukan dua buah sinar istimewa. Sifat bayangan pada cermin cekung bergantung pada posisi benda.
▶ Persamaan pada cermin cekung:
▶ Pembentukan bayangan pada cermin cembung:
🔆 Persamaan pada cermin
▶ Pembentukan bayangan pada lensa cekung:
▶ Kekuatan lensa (P):
dimana:
f = jarak dari titik fokus ke cermin
R = jari-jari kelengkungan cermin
🔆 Pembentukan bayangan pada cermin cembung
▶ Cermin cembung (konveks): disebut juga cermin negatif karena letak fokus cermin berada di bagian belakang bidang mengkilat; bersifat menyebarkan cahaya (divergen).
▶ Tiga sinar istimewa pada cermin cembung:
1. Jika sinar datang sejajar sumbu utama, maka sinar akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus cermin.
2. Jika sinar datang seolah-olah menuju titik fokus, maka sinar akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
3. Jika sinar datang seolah-olah menuju pusat kelengkungan cermin, maka sinar akan dipantulkan dengan arah yang sama dengan arah datangnya.
▶ Persamaan pada cermin cembung:
▶ Hubungan antara fokus (f), jarak benda (s), dan jarak bayangan (s’):
▶ Menentukan perbesaran bayangan (M):
Lensa
🔆 Pembentukan bayangan pada lensa cekung
▶ Lensa cekung: lensa yang bagian tengahnya tebal dan bagian tepinya tipis; bersifat divergen; disebut juga lensa positif (+) dan dibedakan menjadi tiga, yaitu bikonveks, plan konveks, dan konkaf konveks.
▶ Tiga sinar istimewa pada lensa cekung:
1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus.
2. Sinar datang yang seolah-olah melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang melalui titik pusat optik lensa, tidak dibiaskan tetapi diteruskan.
▶ Pembentukan bayangan pada lensa cekung:
🔆 Pembentukan bayangan pada lensa cembung
▶ Lensa cembung: lensa yang bagian tengahnya tipis dan bagian tepinya tebal; bersifat konvergen; disebut juga lensa negatif (-) dan dibedakan menjadi tiga, yaitu bikonkaf, plan konkaf, dan konveks konkaf.
▶ Tiga sinar istimewa pada lensa cembung:
1. Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus.
2. Sinar datang melalui titik fokus dibiaskan sejajar sumbu utama.
3. Sinar datang melalui titik pusat optik lensa tidak dibiaskan, tetapi diteruskan.
▶ Pembentukan bayangan pada lensa cembung:
🔆 Persamaan pada lensa
▶ Hubungan antara fokus (f), jarak benda (s), dan jarak bayangan (s’):
dimana:
f = fokus (cm atau m)
s = jarak benda (cm atau m)
s’ = jarak bayangan (cm atau m)
▶ Menentukan perbesaran bayangan (M):
dimana:
M = perbesaran bayangan (tanda |...| adalah tanda mutlak,
artinya perbesaran selalu bernilai positif)
h’ = tinggi bayangan
h = tinggi benda
s’ = jarak bayangan
s = jarak benda
dimana:
P = kekuatan lensa (dioptri/D)
f = fokus (m)
Alat optik dalam kehidupan sehari-hari