IPA Terpadu SMP/MTS Kelas 2 CAHAYA ( OPTIKA GEOMETRIS )
PETA KONSEP
CAHAYA (OPTIKA GEOMETRIS) Bagaimana kita dapat melihat dalam ruangan redup dan terang ? Semua itu disebabkan oleh pemantulan cahaya. Di bab ini, kita akan mempelajarinya lebih lanjut. Jarak pandang cahaya lilin dalam gelap sangat terbatas
Merambat lurus Dapat dipantulkan Dapat dibelokan Dapat dilenturkan Dapat digabungkan Dapat merambat dalam ruang hampa Memiliki cepat rambat 3 x 10 8 m/s A. SIFAT-SIFAT CAHAYA
Benda dikelompokkan menjadi 2 Sumber Cahaya Dapat menghasilkan cahaya sendiri Benda Gelap Tidak dapat menghasilkan cahaya sendiri Dibagi menjadi 3 Benda tembus cahaya Benda tidak tembus cahaya Benda bening A. SIFAT-SIFAT CAHAYA
Hukum Snellius Sinar datang, garis normal, dan sinar pantur terdapat pada satu bidang datar Sudut datang dan sudut pantul cahaya sama besar B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) Pemantulan Cahaya
Terdapat dua jenis pemantulan Pemantulan teratur Terjadi pada permukaan yang rata Pemantulan baur Terjadi pada permukaan yang tidak rata B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) Pemantulan teratur dan baur
Bayangan yang dibentuk cermin datar memiliki sifat: Sama tegak Maya / semu Jarak bayangan sama dengan jarak benda Tinggi bayangan sama dengan tinggi benda Posisi bayangan (orientasi) berlawanan dengan bendanya B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 1.Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar Prinsip terbentuknya bayangan pada cermin datar
Cermin cekung disebut cermin konvergen karena berkas cahaya sejajar yang mengenai bidang cermin dipantulkan dan membentuk berkas cahaya yang mengumpul B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung
Bagian bagian cermin cekung SU : Sumbu utama P/M : titik pusat kelengkungan cermin F : titik fokus O : titik pusat optik R : jari – jari f : jarak fokus cermin B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung
Ruangan Ruangan pada Cermin Cekung Ruang I : antara titik pusat (O) sampai titik fokus ( F) Ruang II : antara titik fokus (F) sampai titik pusat kelengkungan (P) Ruang III : antara titik pusat kelengkungan (P) sampai tak terhingga Ruang IV : antara titik pusat (O) sampai tak terhingga ( belakang cermin) B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung b. Sinar – sinar istimewa pada cermin cekung Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang melalui pusat kelengkungan dipantulkan kembali ke titik pusat kelengkungan
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung c. Lukisan Bayangan pada Cermin Cekung Benda berada di ruang I Sifat bayangan : Maya, tegak, diperbesar Benda berada di ruang II Sifat bayangan : Nyata, terbalik, diperbesar
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung c. Lukisan Bayangan pada Cermin Cekung Benda berada di ruang III Sifat bayangan : Nyata, terbalik, diperkecil Ruang benda + Ruang bayangan = 5
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung Rumus Cermin Cekung Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan jarak fokus (f) f = jarak fokus cermin (cm) s = jarak benda (cm) s’ = jarak bayangan R = jari – jari cermin (cm)
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung Cermin cekung bersifat konvergen, disebut cermin positif (nilai f dan R positif) Apabila bayangan bersifat maya, maka s’ bernilai negatif Perbesaran bayangan M = perbesaran bayangan (.... Kali) h = tinggi benda (cm) h’ = tinggi bayangan (cm)
Disebut cermin negatif , karena pusat kelengkungan cermin berada di belakang Berkas cahaya sejajar akan dipantulkan menyebar sehingga disebut cermin divergen B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 3. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung Cermin cembung
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 3. P emantulan Cahaya pada Cermin Cembung a. Bagian Bagian Cermin Cembung SU : Sumbu utama P : titik pusat kelengkungan F : titik fokus O : titik pusat optik R : jari – jari (2f) f : jarak fokus cermin SU f O
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 3. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung Sinar – sinar Istimewa pada Cermin Cembung Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah melalui titik fokus Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang melalui pusat kelengkungan dipantulkan seolah dari titik pusat kelengkungan
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 3. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung c. Lukisan Bayangan pada Cermin Cembung Benda berada di ruang IV Sifat bayangan : Maya, tegak, diperkecil
B. PEMANTULAN CAHAYA (REFLEKSI) 3. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung Rumus Cermin Cembung Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, jarak fokus, dan jari – jari kelengkungan cermin cembung f = jarak fokus cermin (cm) s = jarak benda (cm) s’ = jarak bayangan R = jari – jari cermin (cm) Kerjakan Uji Kompetensi 20.1 halaman 322
Hukum Pembiasan Snellius Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar Perbandingan antara proyeksi sinar datang dan proyeksi sinar bias selalu tetap. Tetapan ini disebut indeks bias . Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal C. PEMBIASAN CAHAYA
C. PEMBIASAN CAHAYA Indeks bias diperoleh dengan membandingkan cepat rambat cahaya di udara dengan di medium n 1 : indeks bias udara = 1 n 2 : indeks bias medium c 1 : cepat rambat cahaya di udara ( 3 x 10 3 m/s) c 2 : cepat rambat cahaya di medium ( m/s) λ 1 : panjang gelombang cahaya di udara ( m) λ 2 : panjang gelombang cahaya di udara ( m) C = λ f 1. Indeks Bias Suatu Medium
C. PEMBIASAN CAHAYA 2 . Pembiasan Cahaya pada Prisma Sudut deviasi adalah sudut yang dibentuk oleh perpanjangan sinar datang dan sinar bias yang kelar dari prisma
C. PEMBIASAN CAHAYA
C. PEMBIASAN CAHAYA 2 . Pembiasan Cahaya pada Prisma Apabila cahaya datang tegak lurus dari prisma, akan terjadi pemantulan sempurna Prinsip ini diterapkan pada alat optik seperti periskop dan binokuler
C. PEMBIASAN CAHAYA 2 . Pembiasan Cahaya pada Prisma Dispersi adalah peristiwa penguraian cahaya putih menjadi berbagai macam warna cahaya
C. PEMBIASAN CAHAYA 3. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung Berkas cahaya sejajar pada lensa cembung akan dibiaskan mengumpul di satu titik (titik fokus lensa) Lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya ( konvergen ) Lensa cembung disebut lensa positif karena nilai fokus dan kelengkungannya selalu positif
C. PEMBIASAN CAHAYA 3. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung a. Bagian Bagian Lensa Cembung Sisi aktif : sisi lensa sebelah kiri yang mendapatkan cahaya SU : Sumbu utama O : titik pusat optik F1 dan P1 : titik fokus dan titik pusat aktif (R1 = 2f1, P1 = 2F1) F2 dan P2 : titik fokus dan titik pusat pasif (R2 = 2f2, P2 = 2F2)
C. PEMBIASAN CAHAYA 3. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung b. Sinar – Sinar Istimewa pada Lensa Cembung Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus F1 Sinar datang menuju titik fokus F2 dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang melalui titik pusat optik akan diteruskan
C. PEMBIASAN CAHAYA 3. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung Lukisan Bayangan pada Lensa Cembung
C. PEMBIASAN CAHAYA 3. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung Rumus Lensa Cembung Nilai fokus dan kelengkungan lensa cembung selalu positif f = jarak fokus lensa (cm) s = jarak benda (cm) s’ = jarak bayangan R = jari – jari lensa (cm)
C. PEMBIASAN CAHAYA 3. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung Perbesaran bayangan Kekuatan lensa menyatakan kebalikan dari nilai jarak fokus lensa. M = perbesaran bayangan (.... Kali) h = tinggi benda (cm) h’ = tinggi bayangan (cm) P = kekuatan lensa / daya lensa (dioptri) f = jarak fokus lensa (cm) Kerjakan Uji Kompetensi 20.2 halaman 330
C. PEMBIASAN CAHAYA 4 . Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung Berkas cahaya sejajar yang melewati lensa cekung akan dibiaskan menyebar Lensa cekung bersifat divergen Lensa cekung disebut juga lensa negatif
C. PEMBIASAN CAHAYA 4 . Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung b. Sinar Sinar Istimewa pada Lensa Cekung Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah melalui titik fokus F1 Sinar datang seolah menuju titik fokus F2 dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang melalui titik pusat optik akan diteruskan
C. PEMBIASAN CAHAYA 4 . Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung a. Bagian Bagian Lensa Cekung SU : Sumbu utama O : titik pusat optik F1 dan P1 : titik fokus dan titik pusat aktif (R1 = 2f1, P1 = 2F1) F2 dan P2 : titik fokus dan titik pusat pasif (R2 = 2f2, P2 = 2F2) Ruang Benda Aktif Ruang Bayangan Aktif
C. PEMBIASAN CAHAYA 4 . Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung Lukisan Bayangan pada Lensa Cekung Benda berada di ruang IV di depan lensa cekung Sifat bayangan : Maya, tegak, diperkecil
C. PEMBIASAN CAHAYA 4. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung Rumus Lensa Cekung Nilai fokus dan kelengkungan lensa cembung selalu negatif f = jarak fokus lensa (cm) s = jarak benda (cm) s’ = jarak bayangan R = jari – jari lensa (cm)
C. PEMBIASAN CAHAYA 4 . Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung Perbesaran bayangan Kekuatan lensa menyatakan kebalikan dari nilai jarak fokus lensa. M = perbesaran bayangan (.... Kali) h = tinggi benda (cm) h’ = tinggi bayangan (cm) P = kekuatan lensa / daya lensa (dioptri) f = jarak fokus lensa (cm) Kerjakan Uji Kompetensi 20.2 halaman 330
Contoh Soal Sebuah benda terletak pada jarak 10 cm dari cermin cekung yang memiliki jari – jari 30 cm. Sifat bayangan yang terjadi adalah .... Sebuah tongkat berada di depan lensa cekung pada jarak 40 cm. Apabila bayangan terbentuk pada jarak 25 cm di depan lensa, maka kekuatan lensa tersebut adalah..... CAHAYA (OPTIKA GEOMETRIS)