1 / 55

OPTIK GEOMETRI

OPTIK GEOMETRI. Apakah cahaya itu ?. Cahaya menurut Newton (1642 - 1727) terdiri dari partikel-partikel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi.

ike
Download Presentation

OPTIK GEOMETRI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. OPTIK GEOMETRI

  2. Apakahcahayaitu? • CahayamenurutNewton (1642 - 1727)terdiridaripartikel-partikelringanberukuransangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangattinggi. • SementaramenurutHuygens ( 1629 - 1695),cahayaadalahgelombangsepertihalnyabunyi. Perbedaanantarakeduanyahanyapadafrekuensidanpanjanggelombangnyasaja.

  3. Eksperimen yang dilakukanolehparailmuwan : Thomas Young (1773 - 1829) dan Agustin Fresnell (1788 - 1827) : berhasilmembuktikanbahwacahayadapatmelentur (difraksi) danberinterferensimerupakansifatdasargelombangbukanpartikel. Maxwell (1831 - 1874) : Cahayagejalakelistrikandankemagnetan sehinggatergolonggelombangelektromagnetik.

  4. Duafisikawanpemenanghadiah Nobel : Max Planck (1858 - 1947) dan Albert Enstein (1879 – 1955) : teorifoton Planck cahayadipancarkandalambentukpaket-paketkecil yang disebutkuanta (teoriKuantum) Einstein menjelaskanperistiwa yang dikenaldengannamaefekfotolistrik, yaknipemancaranelektrondaripermukaanlogamkarenalogamtersebutdisinaricahaya. Disimpulkan : Cahayamenunjukkansifatsebagaigelombangdandalamkondisi lain menunjukkansifatsebagaipartikel. Hal inidisebutdualismecahaya

  5. Pemantulan cahaya • Jika sebuah batu dijatuhkan ditengah kolam, maka akan muncul gelombang lingkaran dari titik dimana batu dijatuhkan. • Sinar gelombang tegak lurus terhadap muka gelombang, menyatakan arah kemana gelombang menyebar/merambat.

  6. Pemantulan Gelombang Datar Gelombang tali merupakan gelombang yang paling sederhana (1 dimensi) , selanjutnya kita akan membahas gelombang yang kompleks, yaitu gelombang datar (2 dimensi). Contoh gelombang datar adalah gelombang air. Sifat-sifat gelombang air dapat diamati dengan alat yang disebut tangki riak atau tangki gelombang. Perhatikananimasiberikutini! Klikdisini Jikabendadijatuhkan, makaakanterbentukgelombang transversal padapermukaan air. Hal initerlihatdenganadanyabukitdanlembah air. Bukit ditunjukkanolehbagian yang cembung, sedangkanlembahditunjukkanolehbagian yang cekung.  klik Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini bukit / cembung lembah / cekung

  7. Pemantulan Gelombang Datar Jika gelombang disinari dengan lampu, akan tampak bayang gelang dan terang secara silih berganti. Bagian yang cembung menghasilkan bayangan terang sedangkan bagian cekung menghasilkan bayangan gelap. Jarak antara garis terang dengan garis terang berikutnya merupakan panjang gelombang (). Perhatikananimasiberikutini! Klikdisini sumber gelombang cembungan arah rambatan cekungan play

  8. Semakin jauh dari titik sumber gelombang, muka gelombang menjadi lebih datar.

  9. Pemantulan dari bidang rata disebut pemantulan specular (biasa) ; Jika permukaan bidang kasar disebut pemantulan diffuse (baur)

  10. Hukum pemantulan (snellius) : • Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar. • Sudut datang = sudut pantul

  11. Cermin datar • HukumPemantulancahaya: 1.Sinar datanggaris normal dansinarpantulterletakpadasatubidangdatar. 2.Besar sudutdatang (i) samadengansudut p Bayangan yang dihasilkanolehcermindatarakanbersifatmaya, tegakdansamabesarantul (r)

  12. Cermin Datar : bentuk permukaannya datar • Pemantulan cahaya dari obyek (bunga dan vas) pada cermin datar.

  13. Sifatbayangan yang dibentukcermindatar : a. maya b. jarakbenda-cermin = jarakbayangan-cermin c. tegak

  14. Cermin Cekung dan Cermin Cembung

  15. Rumus Cermin Cekung dan Cermin Cembung

  16. Karakteristik Cermin * cekung : -jari jari kelengkungan positif -Jika jarak oby > fokus→ bay nyata ,terbalik - jika oby terletak antara fokus dan cermin→ bay maya, tegak, diperbesar *cembung:- jari2 kelengkungan negatif -jika oby didepan cermin →terbentuk bay maya, tegak, diperkecil *datar : - jari2 kelengkungan tak berhingga - Bay maya, sama besar, tegak

  17. Contoh * Di mana seseorang harus berdiri di depan cermin cekung berjari-jari 120 cm agar dapat melihat bay wajahnya yang tegak dan 4 kali lebih besar Penyel: bay tegak dan maya→ s’ neg→ s’ = -4s 1/s + 1/s’ = 2/R → s = 45 cm • Cermin apakah yang harus digunakan , dan berapa pula jari-jarinya agar dapat membentuk bay tegak , 1/5 kali besar oby yang ditempatkan 15 cm di depan nya • Penyel : bay tegak , s’ neg→ s’ = -s/5 bay < oby → cermin cembung 1/15 - 1/3 = 2/R → R = -7,5 cm

  18. Lensa

  19. Lensa Cembung

  20. Lensa Cembung

  21. PEMBENTUKAN BAYANGAN Pada Lensa Cembung, bayangan nyata terbentuk pada titik pertemuan semua berkas sinar yang melewati lensa Lensa cembung dapat digunakanuntuk memproyeksikan bayangan nyata

  22. Lensa Cekung

  23. PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA • Lensa cekung Sinar datang paralel dibiaskan menjauhi titik fokus dan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa (F) Jarak antara titik fokus ke pusat lensa disebut panjang fokus (f) Lensa yang kuat memiliki f yang kecil Kekuatan Lensa: P = 1/ f Panjang fokus dan kekuatan lensa cekung berharga negatif

  24. Pembentukan Bayangan

  25. Rumus Lensa

  26. Kuat lensa P= 1/F satuan Dioptri dan F ber satuan meter • Contoh ; • Lensa konfergen ( f=20 cm) ditempatkan 37 cm dari depan layar. Dimanakah oby harus diletakkan agar tampil pada layar? Penyel: 1/s + 1/37 = 1/20

  27. *Sebuah lensa kaca ( n=1,5) , jarak fokusnya 10 cm dalam udara. Berapakah jarak fokus lensa dalam air (n=1,33) Penyel : di udara : 1/10 = (1,5-1) ( 1/r₁ + 1/r₂) dalam air : 1/f = (1,5-1,33) ( 1/r₁ + 1/r₂) • Suatu lensa terdiri dari 2 lensa tipis yang bersentuhan, masing-masing berkekuatan + 10 diopteri dan – 6 diopteri. Berapakah kekuatan dan jarak fokus susunan lensa itu? • Penyel : Kuat susunan lensa P = +10 -6 = + 4 • Jarak fokus gab f = 0.25 m = 25 cm.

  28. Pembiasan • Pembiasan adalah peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya yaitu ketika cahaya melewati batas dua medium yang berbeda kerapatannya.Hukum Pebiasan Cahaya dari Snellius :1.Sinar datang garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.2.Hasil perbandingan antara sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan sebuah bilangn konstan (indek bias).

  29. Pembiasan

  30. Pembiasan oleh kaca Planparalel

  31. Sinar istimewa : n2> n1 sinar 3 : i = ic → ic = sudut kritis , θ = 90o sinar 4 : i > ic maka sinar dipantulkan sempurna Sudut kritis : Sin ic = n₂ /n₁ Peristiwa pemantulan sempurna merupakan dasar bekerjanya serat optis dan serat berongga Serat berongga berfungsi sebagai jalan cahaya bagi cahaya laser dengan daya sangat besar 1 2 n1 3 ic i>ic 4 n2

  32. Contoh soal • 1. Sekeping kaca ( indeks bias 1,55) tebalnya 0,6 cm. Berapa waktu diperlukan suatu pulsa cahaya untuk melintasi keping Penyelesaian t = x / v → t = x / ( c/n) 2. indeks bias intan 2,42. Berapa sudut kritis agar cahaya yang berasal dari dalam intan bisa keluar Penyelesaian n₁ sinѲ₁ = n₂ sinѲ₂ → 2,42 sin Ѳ͵ = 1 sin 90

  33. Pembiasan oleh kaca Prisma

  34. Pembiasan permukaan lengkung

  35. PENERANGAN DAN FOTOMETRI • Intensitas cahaya ( I ) : ukuran kekuatan sumber menurut mata kita, satuan “lilin” atau Candela (cd) 1 lilin = 0,981 cd • Fluks cahaya ( F ) : jumlah cahaya yang terlihat dan dipancarkan oleh suatu sumbar , satuan lumen (lm) F = 4 ∏ I

  36. Intensitas Penerangan atau Iluminasi ( E ) : banyaknya cahaya yang tiba pada satu luas satuan lm/m² (luks) E = F/A = 4∏ I / 4∏r² = I / r² Azas fotometri I1 / I2 = r1 /r2 ²

  37. Suatu lampu sorot intensitas rata-ratanya 1000 cd. Seluruh cahayanya oleh reflektor dan lensa dipusatkan pada permukaan suatu dinding seluas 200 cm2. Berapa intensitas penerangan daerah itu? E = F/A = 4 ∏ I /A • Sebuah lampyu yang tidak diketahui intensitasnya , apabila terletak 90 cm dari alat ukur cahayamenghasilkan intensitas penerangan yang sama seperti lampu standart 32 cdpada jarak 60 cm. Berapa intensitas lampu itu? I1 / I2= r₁ ² /r₂²

  38. Sistem Indra Mata

  39. G G G G G G Sistem Fokus Pada Mata Fokus normal Fokus Depan (Myopi) (-) Fokus Belakang (+)

  40. * Lensamatadapatmemfokuskancahaya yang berasaldaribenda yang jaraknyaberbedasehinggajatuhdi retina mata → caranyadenganmengubahjarakfokuslensamata→ disebutprosesakomodasi * Orangdewasa normal takdapatberakomodasiuntukjarakbendalebihkecildari 25 cm→titikdekat * Mata anak normal dapatberokomodasiuntukjarakbendasampaisedekat 10 cm * Mata orang yang berusiadiatas 40 tahuntakdapat berokomodasiuntukbenda yang berjarak 25 cm

  41. Cacat mata * Hipermetrop: terdapat titik dekat, tak dapat berakomodasi untuk benda-benda yang lebih dekat dari titik dekat→dibantu dengan kaca mata berlensa positif * Miopi : Terdapat titik jauh , tak dapat berakomodasi untuk benda-benda yang berada lebih besar dari titik jauh → dibantu dengan kaca mata berlensa negatif * Presbiopi : karena usia, tak dapat melihat benda yang lebih dekat titik dekat , dibantu kaca mata berlensa positif

  42. Lup {Kaca Pembesar} Pembesaran oleh lensa yang memungkinkan objek lebih dekat ke mata dengan tetap jelas. Hal ini menghasilkan pembesaran. F : titik fokus, 250 mm adalah jarak pandang terdekat.

  43. Kaca pembesar ( Lup): * Lensa konvergen * membentuk bayangan tegak, diperbesar, maya jika obyek ditempatkan di titik fokus Perbesaran M =(d / f ) + 1 , jika bayangan dibuat di titik dekat ( d ) M = d/f , jika bayangan di ∞

  44. Teleskop [1] Prinsip kerja teleskop, lensa objektif membentuk bayangan nyata (image) yang kemudian di perbesar oleh lensa dekat mata

  45. Teleskop [2] Gunakan layar transparans, gambar akan muncul secara transparans dan dapat diamati dengan menggunakan lensa pembesaran. Saat melakukan observasi angkat dan pindahkan layar. Apa yang terjadi ? Gambar tetap ada. “it floats in space !!”

  46. Mikroskop [1] Skematik susunan lensa dalam mikroskop, perhatikan tempat obyek yang akan diamati, bentuk bayangan yang diperoleh. Apa bedanya dengan teleskop ?

  47. Mikroskop [2] Berkas cahaya Lensa okuler Lensa obyektif Obyek yang diamati contoh hasil pengamatan hasil mikroskop dari sebuah sel. Dengan mikroskop dapat diamati inti sel dan badan sel dengan jelas. Pembesaran 40x. Cermin

  48. Mikroskop : * Terdiri dari 2 lensa konvergen: obyektif ( f₀ )dan okuler ( fe ) * Perbesaran : M = [ ( d/ fe) + 1] [ ( s₀ / f₀) – 1 ] s₀ = jarak dari lensa obyektif ke bayangan yang dibentuk d= titik dekat Teleskop : * terdiri dari lensa obyektif ( f₀ ) dan lensa okuler ( fe ) * Perbesaran : M = f₀ / fe

  49. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER) Ketika foton atau paket energi cahaya diasbsorbsi, atom akan meningkatkan energi foton dan elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi [Eksitasi]. Elektron tersebut akan jatuh kembali tingkat energi yang lebih rendah dengan menghasilkan sinar emisi

  50. Karakteristik Laser Koheren, yang memungkinkan dapat ditransmisikan dalam jarak jauh. Sifat ini dimanfaatkan dalam proses pengiriman data digital dengan memanfaatkan kabel-kabel fiber optik Monokromatik, hanya memiliki frekuensi cahaya yang tunggal. Sifat ini dimanfaatkan dalam proses penyimpanan data elektronik seperti CD, VCD, DVD Dapat terpolarisasi Berkas Sinar Laser dalam fiber optik

More Related