Cahaya Dan Optika Geometri | Bahan Ipa Terpadu

Cahaya dan Optika Geometri | Di dalam kehidupan sehari-hari, insan tidak terlepas dari tugas cahaya. Karena cahaya sanggup membantu insan untuk melihat. Meskipun insan mempunyai sepasang mata, namun kalau tidak ada cahaya maka obyek tidak sanggup terlihat dengan jelas. Contohnya dikala mati lampu tentu mata kita tidak sanggup melihat alasannya yakni terlihat gelap gulita. Namun, dikala ada cahaya yang menyinari benda yang ada di sekitar kita, maka pantulan cahaya dari benda akan menuju ke mata sehingga kita sanggup melihat benda tersebut dengan jelas.

A. Pengertian Cahaya

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang merambat tanpa melalui medium (zat perantara). Oleh alasannya yakni itu, cahaya sanggup merambat dalam ruang hampa (vakum). Sebagai contoh, cahaya matahari hingga ke bumi walaupun diantara matahari dan bumi terdapat ruang hampa.

Cahaya mempunyai sifat-sifat :

Merambat berdasarkan garis lurus

Memiliki energi

Dapat dilihat

Dipancarkan dalam bentuk radiasi

Memiliki arah rambat yang tegak lurus arah getarnya

Dapat mengalami pemantulan, pembiasan, interferensi, dipraksi, dan polarisasi

Benda-benda yang sanggup memancarkan cahaya sendiri disebut sumber cahaya. Sedangkan benda-benda yang tidak sanggup memancarkan cahaya sendiri disebut benda gelap.

Benda-benda gelap sanggup dibedakan sebagai berikut :

1. Benda Tembus Cahaya ( transparent )

Benda tembus cahaya yakni benda gelap yang sanggup meneruskan cahaya yang mengeainya. Contoh udara, lensa, dan air.

2. Benda tak Tembus Cahaya ( opaque )

Benda tak tembus cahaya yakni benda gelap yang sanggup memantulkan dan menyerap cahaya tanpa meneruskannya.

Jika sebuah benda tidak tembus cahaya dikenai cahaya, dibelakang benda tersebut akan terbentuk dua bayangan, yaitu bayangan inti dan bayangan kabur. Bayangan inti disebut umbra dan bayangan kabur disebut penumbra. Gerhana bulan total terjadi alasannya yakni bulan masuk kedalam bayang-bayang umbra Bumi. Pada gerhana matahari total, sebagian daerah di Bumi masuk ke dalam bayang-bayang umbra bulan.

3. Benda Buram ( translucent )

Benda buram merupakan benda-benda gelap yang meneruskan sebagian cahaya yang mengenainya dan memantulkan atau menyerap sebagian lainnya.

B. Pemantulan Cahaya

Pemantulan cahaya pada benda yang tidak tembus cahaya, ada yang teratur dan adapula yang tidak teratur tergantung pada keadaan permukaan benda tersebut.

Benda dengan permukaan yang rata, memantulkan cahaya dengan teratur. Sedangkan, benda dengan permukaan yang tidak rata atau kasar, memantulkan cahaya dengan tidak teratur atau baur.

insan tidak terlepas dari tugas cahaya Cahaya dan Optika Geometri | Materi IPA Terpadu

Gambar : ardianaputria.wordpress.com

1. Hukum Pemantulan Cahaya

Cermin merupakan suatu benda yang tidak tembus cahaya dan permukaannya sangat halus dan rata sehingga hampir semua cahaya yang tiba padanya sanggup dipantulkan.

Dari sifat-sifat pemantulan cahaya pada cermin diperoleh aturan pemantulan cahaya, yaitu :
a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar,
b. Sudut tiba sama dengan sudut pantul.

Keterangan :
Sinar tiba yakni sinar yang tiba ke cermin.
Sinar pantul yakni sinar yang dipantulkan ke cermin.
Garis normal yakni garis yang tegak lurus permukaan cermin.
Sudut pantul yakni sudut antara sinar pantul dan garis normal.

2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

Cermin datar merupakan cermin yang permukaan pemantulnya datar (rata) dan salah satu permukaannya dilapisi logam (biasanya perak). Dalam kehidupan sehari-hari, teladan cermin datar yakni cermin yang biasa kita gunakan untuk berhias.

Bayangan pada cermin datar mempunyai sifat-sifat sebagai berikut :

   a. Merupakan bayangan maya.
   b. Tegak menyerupai bendanya.
   c. Sama besar dengan bendanya.
   d. Menghadap terbalik dengan bendanya.
   e. Jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin.

3. Pemanulan Cahaya pada Cermin Cekung

Cermin cekung yakni cermin yang permukaan pemantulnya melengkung kedalam. Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar pantul atau konvergen.

Tiga sinar istimewa pada cermin cekung, yaitu :

a. Sinar tiba sejajar sumbu utama cermin akan dipantulkan melalui titik fokus (f).

b. Sinar tiba melalui titik fokus akan dipantlkan sejajar sumbu utama.

c. Sinar tiba melalui titik sentra kelengkungan (M) akan dipantulkan kembali melalui titik sentra kelengkungan tersebut.

Bayangan benda yang terbentuk oleh cermin cekung mempunyai sifat yang berbeda-beda tergantung letak benda terhadap cermin cekung.

4. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung

Cermin cembung merupakan jenis cermin lengkung yang permukaan pemantulnya melengkung keluar. Cermin cembung disebut juga cermin divergen, alasannya yakni cermin cembung bersifat membuatkan cahaya yang mengenainya.

Tiga sinar istimewa pada cermin cembung, yaitu :

a. Sinar tiba sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus cermin (f)
b. Sinar tiba menuju titik fokus (f) dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar tiba menuju titik sentra kelengkungan cermin (M) dipantulkan kembali seperti tiba dari titik sentra kelengkungan tersebut.

Bayangan yang dibuat oleh cermin cembung selalu bersifat maya, tegak, dan diperkecil.

5. Perhitungan pada Cermin Lengkung (cekung atau cembung)

Secara matematis, hubungan antara jarak benda ke cermin (s) jarak bayangan (s’), dan jarak fokus (f) atau jari-jari kelengkunagan (R) sanggup ditulis sebagai berikut :

Cahaya dan Optika Geometri | Materi IPA Terpadu

Keterangan :

s = jarak benda ke lensa (m),

s’ = jarak bayangan ke lensa (m), dan

f = jarak fokus lensa (m).

( ! ) Penting

Nilai f untuk cermin cekung bernilai kasatmata (+) dan apabila dalam perhitungan diperoleh s’ yang bernilai negatif (-), maka bayangan yang terbentuk terletak dibelakang cermin.

( ! ) Materi ini masih dalam tahap update!