Salam Dunia Pendidikan.....
PEMANTULAN DAN PEMBIASAN
Optika Geometri mempelajari sifat-sifat cahaya sebagai gelombang yang rnengalami pemantulan dan pembiasan.
PEMANTULAN (REFLEKSI)
Gbr. Pemantulan (Refleksi) |
Pada
proses pemantulan berlaku:
|
PEMBIASAN (REFRAKSI)
Gbr. Pembiasan (Refraksi) |
Pada
proses pembiasan berlaku Hukum SNELLIUS:
|
PEMANTULAN SEMPURNA
Syarat
terjadinya pemantulan sempurna:
|
CONTOH-CONTOH PEMBIASAN:
Benda
tidak terlihat pada tempat sebenarnya n2 / n1 = Y2 / Y1 Y1 = kedalaman sesungguhnya Y2 = kedalaman semu |
Gbr. Contoh Pembiasan 1 |
Pembiasan
Oleh Keping Paralel t = d sin (i - r)/cos r d = tebal keping t = pergeseran sinar ke luar terhadap sinar masuk |
Gbr. Contoh Pembiasan 2 |
PEMBIASAN PADA PRISMA
Gbr. Pembiasan Pada Prisma |
Sudut
deviasi d adalah sudut antara
arah sinar masuk dan arah sinar ke luar prisma. d = i1 + r2 - b Jika BA = BC Þ i1, maka deviasi menjadi sekecil-kecilnya Þ deviasi minimum (dm). sin 1/2 (b + dm) = n2/n1 sin 1/2 b |
Jika
b (sudut pembias prisma) kecil
sekali (b < 15) maka Þ
dm
= ( n2/n1 - 1)b |
PEMBENTUKAN BAYANGAN DALAM CERMIN
CERMIN DATAR
Untuk benda nyata maupun benda maya berlaku persamaan
Gbr. Cermin Datar |
s
= - s' y = y' M = | y'/y | = +1 s = jarak benda s' = jarak bayangan y = tinggi benda y' = tinggi bayangan |
Untuk mendapatkan bayangan yang terbentuk pada cermin cekung/cembung diperlukan sinar-sinar istimewa, yaitu:
- Sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan melalui/seolah-olah
dari titik fokus.
- Sinar datang melalui/menuju titik fokus dipantulkan sejajar
sumbu utama.
- Sinar datang melalui/menuju titik pusat kelengkungan dipantulkan melalui titik pusat juga.
CERMIN
CEKUNG (KONVERGEN/POSITIF)
|
CERMIN
CEMBUNG (DIVERGEN/NEGATIF)
|
Gbr. Cermin Cekung |
Gbr. Cermin Cembung |
f = R / 2
1/f = 1/s + 1/s'
M = |y' / y | = |s' / s |
Dengan :
R = jari-jari kelengkungan
f = fokus (jarak titik api)
M= pembesaran bayangan
Bayangan yang terbentuk selalu maya, tegak dan diperkecil.
DUA BUAH CERMIN ATAU DUA BUAH LENSA BERHADAPAN
Prinsip dua cermin sama dengan dua lensa yaitu bayangan yang dihasilkan dari cermin 1 merupakan benda untuk cermin 2, sehingga:
d = s1' + s2
Mtot = | (s1'/s1) x (s2'/s2) |
d = jarak kedua cermin/lensa
s1' = jarak bayangan 1 ke cermin/lensa 1
s2 = jarak benda 2 ke cermin/lensa 2
SPEMBENTUKAN BAYANGANPADA LENSA TIPI
Perhatikan pembagian ruang I, II, III, IV (ruang IV adalah daerah di depan lensa) |
Gbr. Lensa Cembung |
PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEKUNG (KONKAF/NEGATIF)
Bayangan yang terbentuk selalu maya, tegak dan diperkecil |
Gbr. Lensa Cekung |
Untuk kedua jenis lensa cembung den cekung berlaku rumus:
Lensa
tipis
|
Lensa
tebal
|
|
1/f = 1/s + 1/s' | n1/s + n2/s' = (n2 - n1) / R | Lensa
+f > 0 Lensa -f < 0 |
M = |s'/s| = |y'/y|
1/f = (n2/n1 - 1)(1/R1 - 1/R2)
n2 = indeks bias lensa
n1 = indeks bias lingkungan
R1 ; R2 = jari-jari kelengkungan lensa
MENENTUKAN SIFAT DAN LETAK BAYANGAN PADA CERMIN CEKUNG (+) DAN LENSA CEMBUNC (+)
1.
|
Tentukan
Jarak bayangan (s')
|
||||
2.
|
Tentukan
pembesaran (M)
|
||||
3.
|
Letak
benda dan bayangan dapat ditentukan berdasarkan (No) ruang benda + (No) ruang bayangan = 5 (No) ruang benda > (No) ruang bayangan Þ bayangan diperkecil (No) ruang benda < (No) ruang bayangan Þ bayangan diperbesar Pada cermin cekung, benda dan bayangan di ruang 1, 2 den 3 adalah positif dan di ruang 4 adalah negatif, begitu juga sebaliknya untuk cermin cembung |
LENSA GABUNGAN DAN KEKUATAN LENSA
Fokus lensa gabungan (fgab) dari beberapa lensa yang diletakkan dengan sumbu berhimpit adalah:
1 / f gab = 1/f1 + 1/f2 + 1/f3 + ......
KEKUATAN LENSA
Kekuatan Lensa (r) dapat dihitung dengan rumus:
P = 1 / f(m) = 100 / f (cm)
satuan dioptri (D)
CACAT BAYANGAN PADA LENSA
1. Aberasi sferis |
:
|
gejala kesalahan pembentukan bayangan akibat kelengkungan
lensa dapat dihindari dengan diafragma |
2. Koma |
:
|
gejala di mana bayangan sebuah titik sinar yang terletak
di luar sumbu lensa tidak berbentuk titik pula dapat dihindari
dengan diafragma |
3. Distorsi |
:
|
gejala di mana bayangan benda yang berbentuk bujur sangkar
tidak berbentak bujur sangkar lagi dapat dihindari dengan
lensa ganda dan diagfragma di tengahnya. |
• Astigmatisma | : | gejala di mana bayangan benda titik tidak berupa titik tetapi berupa elips atau lingkaran. |
• Kelengkungan Medan | : | letak titik pusat lingkaran yang terbentuk dari peristiwa astigmatisma terletak pada satu bidang lengkung. |
Contoh:
1. Sebuah lampu kecil diletakkan di muka cermin cekung (fokus = 5 cm) sejauh x. Agar diperoleh perbesaran S kali berapakah nilai x ?
Jawab:
M = | s'/s | = 5
5 x Þ bayangan nyata
-5x Þ bayangan maya
Untuk s' = 5x : 1/f = 1/s + 1/s' ® 1/5 = 1/x + 1/5x
1/5 = 6/5x ® x = 6 cm
Untuk s = -5x : 1/f = 1/s + 1/s' ® 1/5 = 1/x - 1/5x
1/5 = 4/5x ® x = 4 cm
2. Suatu prisma mempunyai sudut pembias b (n = 1.50)
a. Hitung sudut deviasi minimum jika sudut pembiasnya b = 45º
b. Berapa sudut datang yang menghasilkan deviasi minimum pada soal a.
Jawab:
a. Rumus sudut deviasi minimum (untuk b besar0 :
sin 1/2 (b + dm) n2/n1 sin 1/2 b
sin 1/2 (45 + dm) = 15/1 sin 45/2 = 0.574
1/2 (45 + dm) = 35.03 ® dm = 25.06º
b. Untuk deviasi minimum berlaku i2 = r1 = b/2 = 45/2 = 22.5º
Gunakan Snellius:
sin i1/sin r1 = n2/n1 ® sin i1/sin 22.5 = 1.5/1
sin i1 = 1.5 sin 22.5 ® i1 = 35.03º
3. Bayangan nyata yang dihasilkan oleh lensa tipis plankonveks dengan indeks bias 1,52 adalah dua kali besar bendanya. Jika jari-jari kelengkungan permukaan lensa 52 cm hitunglah jarak bayangan benda terhadap lensa.
Jenis lensa plankonveks, maka R1 = 52 cm den R2 = ¥
Pembesaran M = | s'/s | ® 2 = s'/s ® s' = 2s
Fokus lens:
1/f = (n'/n - 1) (1/R1 - 1/R2)
(1.52/1 - 1) (1/52 - 1/¥) ® f = 100 cm
1/f = 1/s + 1/s' ® 1/100 = 1/s + 1/2s ® s =150 cm
Jadi jarak bayangan benda terhadap lensa (s'):
s' = 2s = 2 x 150 = 300 cm
Semoga Bermanfaat.....
Tidak ada komentar:
Posting Komentar