Cahaya

1. CAHAYA CAHAYA

2. Cahaya Cahaya dihasilkan dari getaran-listrik dan getaran magnet yang merambat sehingga cahaya merupakan gelombang elektromagnetik Cahaya merambat tanpa memerlukan medium dengan kecepatan 300 000 000 m/s.

3. Sifat-sifat cahaya : • Dapat mengalami pemantulan (refleksi) • Dapat mengalami pembiasan (refraksi) • Dapat mengalami pelenturan (difraksi) • Dapat dijumlahkan (interferensi) • Dapat diuraikan (dispersi) • Dapat diserap arah getarnya (polarisasi) • Bersifat sebagai gelombang dan partikel

4. Cahaya merambat lurus Cahaya yang dipancarkan sumber cahaya akan merambat kesegala arah dengan lurus. Karena cahaya merambat lurus, dan mengenai benda, maka dibelakang benda tidak akan terkena cahaya dan gelap. Ruang gelap di belakang benda yang terkena cahaya disebut bayang-bayang. Bayang-bayang ada dua jenis, yaitu bayang-bayang gelap (inti/umbra) dan bayang-bayang kabur (penumbra)

5. Bayang-bayang Inti Bayangan inti terbentuk bila cahaya berasal dari sumber cahaya yang kecil.

6. Bayang-bayang kabur Bayang-bayang kabur terbentuk bila cahaya berasal dari sumber cahaya yang besar.

7. Benda dan Cahaya Berdasarkan daya tembus terhadap cahaya, benda digolongkan menjadi: • benda bening: benda yang meneruskan semua cahaya yang mengenainya, misalkan kaca • Benda tembus cahaya: benda yang meneruskan sebagian cahaya yang mengenainya, misalkan kertas tipis • Benda tidak tembus cahaya: benda yang sama sekali tidak meneruskan cahaya yang mengenainyamisalkan kayu

8. Benda dan cahaya

9. Pemantulan cahaya Cahaya sebagai gelombang dapat memantul bila mengenai suatu benda. Pemantulan cahaya sesuai dengan hukum pemantulan yang dikemukakan oleh Snellius yaitu: • Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar • Sudut datang sama dengan sudut pantul i = r i r

10. Pemantulan teratur, yaitu bila cahaya mengenai permukaan yang datar Pemantulan baur, yaitu bila cahaya mengenai permukaan yang tidak rata Macam-macam pemantulan

11. Bayangan terbentuk karena berkas cahaya mengenai suatu benda yang rata akan dipantulkan secara teratur. Bayangan yang terbentuk ada dua jenis, yaitu bayangan nyata: bayangan yang dapat ditangkap oleh layar dan bayangan maya: bayangan yang tidak dapat ditangkap oleh layar Pembentukan Bayangan

12. Bayangan pada cermin datar h h’ S S’ S S’ Dari gambar di atas, sifat bayangan pada cermin datar adalah: - tegak - sama besar - sama jarak - terbalik kiri-kanan - maya

13. Sifat cermin datar

14. Berapakah panjang minimum cermin yang diperlukan untuk melihat bayangan seluruh badan kita? Perhatikan gambar! Panjang cermin minimum ½ h h Panjang minimum cermin yang dibutuhkan adalah setengah dari tiggi badan kita.

15. 360 α n = - 1 Jumlah bayangan Berapakah banyaknya bayangan yang terbentuk bila kita berada di depan dua buah cermin yang membentuk sudut α ? Banyaknya bayangan yang terbentuk dapat kita hitung dengan persamaan: n = banyaknya bayangan α = besar sudut

16. Cermin Cekung Cermin cekung adalah cermin lengkung dengan lapisan mengkilap pada bagian dalam. Cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan cahaya R f

17. R f R f R f Tiga sinar utama pada cermin cekung

19. 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 cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

20. Pembentukan bayangan pada cermin cekung R f

22. Sifat bayangan pada Cermin Cekung: • Bayangan nyata selalu terletak di depan cermin dan terbalik, sedangkan bayangan maya selalu terletak di belakang cermin, tegak dan diperbesar. • Jika benda terletak pada jarak yang lebih besar dari pada jarak fokus cermin cekung, maka bayangan yang terbentuk bersifat nyata, terbalik dan di depan cermin. • Jika benda terletak pada jarak yang lebih kecil dari pada jarak fokus cermin cekung, maka bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak dan di belakang cermin.

23. Penggunaan cermin cekung Kaca rias Cermin cekung dengan fokus yang besar dapat dijadikan kaca rias, karena menghasilkan bayangan yang diperbesar Parabola Cermin cekung banyak digunakan sebagai parabola karena sifatnya yang mengumpulkan gelombang Teropong Cermin cekung digunakan pada teropong pantul pengganti lensa okuler

24. Persamaan Cermin Cekung Cermin cekung memiliki fokus positif Cermin cekung memiliki persamaan: 1 1 1 f s s’ = + s’ s h’ h M = = Ket. f = fokus s = letak benda s’ = letak bayangan M = perbesaran bayangan h = tinggi benda h’ = tinggi bayangan

25. Perjanjian tanda untuk menggunakan rumus cermin di atas adalah : • s (+), jika benda di depan cermin (benda nyata). • s (-), jika benda di belakang cermin (benda maya). • s’ (+), jika bayangan di depan cermin (bayangan nyata). • s’ (-), jika bayangan di belakang cermin (bayangan maya). • R dan f (+), untuk cermin cekung. • R dan f (-), untuk cermin cembung.

26. Dik. h = 20 cm f = 15 cm s = 10 cm Dit. a. s’ = b. M = c. h’ = Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s’ 1/15 = 1/10 + 1/s’ 1/s’ = 1/15 – 1/10 = 2/30 – 3/30 = -1/30 s’ = -30 cm (maya, tegak) b. M = |s’/s| = 30/10 = 3 (diperbesar) c. M = h’/h 3 = h’/20 h’ =20 x 3 = 60 cm Contoh:Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm di depan sebuah cermin cekung yang memiliki fokus 15 cm. Hitunglah:a. letak bayanganb. perbesaran bayanganc. tinggi bayangan

27. f R Cermin Cembung Cermin cembung adalah cermin lengkung dengan lapisan cermin di bagian luar. Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya.

28. f R f R f R Tiga sinar utama pada cermin cembung

29. Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cembung: • Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus. • Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama. • Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

30. f R Pembentukan bayangan Sifat bayangan: tegak maya diperkecil

31. Persamaan Cermin Cembung Cermin cembung memiliki fokus dan jarak bayangan negatif. Cermin cembung memiliki persamaan: 1 1 1 f s s’ = + s’ s h’ h M = = Ket. f = fokus (selalu negatif) s = letak benda s’ = letak bayangan (selalu negatif) M = perbesaran bayangan h = tinggi benda h’ = tinggi bayangan

32. Dik. h = 20 cm f = -15 cm s = 10 cm Dit. a. s’ = b. M = c. h’ = Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s’ 1/-15 = 1/10 + 1/s’ 1/s’ = -1/15 – 1/10 = -2/30 – 3/30 = -5/30 s’ = -30/5 = -6 cm b. M = |s’/s| = 6/10 = 0,6 c. M = h’/h 0,6 = h’/20 h’ =20 x 0,6 = 12 cm Contoh:Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm didepan sebuah cermin cembung yang memiliki fokus 15 cm. Hitunglah:a. letak bayanganb. perbesaran bayanganc. tinggi bayangan

33. Cermin Cembung dalam kehidupan sehari-hari Cermin cembung memiliki sifat selalu membentuk bayangan yang tegak, maya dan diperkecil, sehingga cermin ini mampu membentuk bayangan benda yang sangat luas. Dengan sifat ini maka cermin cembung banyak digunakan pada: - kaca spion pada kendaraan - kaca pengintai pada supermarket - kaca spion pada tikungan jalan

34. Pembiasan cahaya adalah pembelokan arah rambat cahaya. Pembiasan cahaya terjadi jika cahaya merambat dari suatu medium menembus ke medium lain yang memiliki kerapatan yang berbeda. Misalkan dari udara ke kaca, dari air ke udara dan dari udara ke air. Pembiasan Cahaya

35. N renggang rapat N rapat renggang

36. Sudut i merupakan sudut kritis, yaitu sudut datang yang menyebabkan sudut bias 90º terhadap garis normal Bila sudut datang lebih besar dari sudut kritis, cahaya tidak dibiaskan melainkan dipantulkan dengan sempurna PemantulanSempurna i

37. Indeks bias suatu zat adalah perbandingan cepat rambat cahaya di ruang hampa dengan cepat rambat cahaya dalam zat tersebut c cn n = OA OB n = Indeks Bias B A O Indeks bias suatu zat dapat dicari dengan cara metode snellius ( lihat gambar)

38. Pembiasan pada Prisma Prisma adalah benda optik berbentuk segitiga atau piramida r r disebut sudut deviasi

39. Dispersi Cahaya Dispersi cahaya adalah penguraian warna-warna cahaya. Suatu berkas sinar putih bila melalui prisma akan terurai menjadi warna merah, jingga, kuning, hijau, biru dan ungu (perhatikan gambar)

40. Penyebab dispersi cahaya Dispersi cahaya terjadi karena setiap warna cayaha memiliki panjang gelombang yang berbeda sehingga sudut biasnya berbeda-beda. Cahaya putih terdiri dari gabungan beberapa warna, yaitu merah, hijau dan biru. Putih disebut warna polikromatik, yaitu warna cahaya yang masih bisa diuraikan lagi menjadi warna-warna dasar. Merah, hijau dan biru merupakan warna dasar atau warna monokromatik, yaitu warna cahaya yang tidak dapat diuraikan kembali

41. Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada kehidupan sehari-hari Pembiasan sinar bintang Karena cahaya bintang meranbat dari ruang hampa ke atmosfer yang kerapatannya berbeda-beda, maka cahaya tersebut dibiaskan mendekati garis normal, sehingga bintang yang kita lihat tidak tepat pada posisi aslinya.

42. Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada kehidupan sehari-hari Kayu yang bengkok dan kolam yang dangkal. Bila kita memasukkan sebagian kayu kedalam air, maka kita melihat kayu membengkok. Dan bila kita perhatikan dasar kolam, kolam akan tampak lebih dangkal.

43. Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada kehidupan sehari-hari Pelangi Pelangi adalah hasil dari pembiasan dan dispersi cahaya oleh titik-titik air yang ada di udara

44. Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada kehidupan sehari-hari Fatamorgana Pada siang hari yang panas terik kita sering melihat bayangan air pada jalan. Hal ini disebabkan oleh cahaya matahari yang mengalami pemantulan sempurna karena perbedaan kerapatan udara diatas jalan. Di sana sepertinya ada air?

45. Lensa Lensa adalah benda optik yang salah satu atau keduanya merupakan bidang lengkung. Lensa ada dua jenis, yaitu: - lensa cembung - lensa cekung

46. Lensa Cembung Lensa cembung biasa disebut juga lensa positif atau lensa konvergen atau lensa konvex Lensa cembung memiliki ciri tebal dibagian tengah. Lensa cembung ada 3 jenis, yaitu: a. lensa cembung-cembung (biconvex) b. lensa cembung-datar (plan convex) c. lensa cembung-cekung (concave convex)

47. Jenis Lensa Cembung Biconvex plan convex concave convex

48. Lensa cembung memiliki sifat mengumpulkan cahaya. Sifat Lensa Cembung

49. + f 2 R2 R1 f1 Menggambar lensa cembung

50. Tiga Sinar Utama pada Lensa Cembung + f 2 R2 R1 f1 + f 2 R2 R1 f1 + f 2 R2 R1f1