OPTIKA GEOMETRI

OPTIKA GEOMETRI

Optika Geometri Cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi: terjadinya cahaya, perambatannya, pengukurannya sifat-sifat cahaya

Berkas cahaya Benda-benda yang sangat panas seperti matahari dan filamen lampu listrik memancarkan cahaya mereka sendiri. Mereka merupakan sumber cahaya. Benda seperti bulan bukanlah sumber cahaya, ia hanya memantulkan cahaya yang diterimanya dari matahari. Jadi selain dipancarkan cahaya dapat dipantulkan.

Dari sumber cahaya lain SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Kesan Melihat Benda Benda menyampaikan cahaya ke mata kita Dari dirinya sendiri Dari sumber cahaya lain

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pemantulan Spekular Pemantulan Teratur Pemantulan Takteratur Difus Perbedaan Spekular & Difus Sudut Benda Pemantul Cermin Cermin Datar Bidang pantul permukaan datar Cermin Lengkung Bidang pantul permukaan lengkung

2 JENIS PEMANTULAN Pemantulan cahaya dapat dikategorikan menjadi dua jenis : refleksi spekular didefinisikan sebagai cahaya yang dipantulkan dari permukaan halus pada sudut yang pasti, refleksi difus, yang dihasilkan oleh permukaan kasar yang cenderung memantulkan cahaya ke semua arah

2 JENIS PEMANTULAN refleksi spekular refleksi difus

Bidang pantul permukaan datar SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pemantulan Teratur Sinar Pantul Bidang pantul permukaan datar Sinar Datang

Bidang pantul permukaan lengkung SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pemantulan Takteratur Sinar Pantul Bidang pantul permukaan lengkung Sinar Datang

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pemantulan Teratur Garis Normal N Sudut Datang Sudut Pantul i r Bidang Pantul Seragam/Datar

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Hukum Pemantulan N i = r sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berada pada satu bidang Sinar Datang i r Sinar Pantul

CERMIN DATAR

Cermin Datar Gambar virtual dihasilkan oleh cermin datar karena refleksi spekular

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Cermin Datar Bidang Pantul Belakang

Cara kerja cermin Sinar datang dan sinar pantul terletak pada satu bidang dimana garis normal berada

Cara kerja cermin Cermin datar menghasilkan gambar yang memiliki sebuah pembalikan kiri-kanan.

Cara kerja cermin h h’ Gambar diklasifikasikan sebagai nyata atau virtual (maya). Gambar nyata terbentuk ketika sinar cahaya melewati dan menyimpang dari titik gambar, Gambar maya terbentuk ketika sinar tidak melalui titik gambar, namun tampak menyimpang.

Dibelakang, maya, sama besar, sama jauh SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin datar Bayangan Benda Dibelakang, maya, sama besar, sama jauh

s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Perhitungan bayangan dengan cermin datar h h’ s s’ Benda s=s’, h= h’ Bayangan s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya

Contoh Soal! Pada tampilan atas, gambar batu dilihat oleh pengamat 1 adalah pada C. dimana pengamat 2 melihat gambar? di A, di B, di C, di D, di E, atau tidak sama sekali?

Cermin Lengkung (Spherical) Cermin lengkung, memiliki bentuk bagian dari suatu bola. Jenis cermin memfokuskan sinar sejajar melalui suatu titik, seperti yang ditunjukkan oleh sinar berwarna.

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Cermin Lengkung Cermin Cekung Cermin Cembung Bidang Pantul Bidang Pantul Belakang Belakang

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Mengetahui letak bayangan cermin Lengkung IV III II I R F IV I II III F R Letak bayangan + letak benda = V

Concave Mirror

Convex Mirror

CERMIN CEKUNG

Cermin Cekung (Concave)

R : Jari-jari kelengkungan SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cekung R =2f R : Jari-jari kelengkungan Sumbu Utama F R F : Titik Fokus Titik Pangkal

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cekung Sifat : Mengumpulkan sinar (konvergen) R F Sinar Pantul Sinar Datang

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Sinar istimewa cermin cekung Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan melalui titik fokus Sumbu Utama R F Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama Sinar datang melalui sumbu utama, akan dipantulkan melalui sumbu utama juga

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cekung Sinar Datang Benda R F Bayangan Sifat bayangan : Didepan cermin Diperbesar Terbalik Nyata Sinar Pantul

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cekung Benda III I II R F Bayangan Letak bayangan = V - letak benda = V – II = III

s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Perhitungan bayangan dengan cermin cekung Benda h f s h’ Bayangan s’ s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Benda R F bayangan Sifat bayangan: Diperbesar Terbalik nyata

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Contoh soal : Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cekung yang memiliki jari-jari 12 cm. Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan. s’ = - 12 cm Diketahui : s = 4 cm h = 2 cm f = ½ R = 6 cm

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Bayangan Benda h’ h f s s’ Bayangan yang terbentuk : Terletak di daerah V Jarak 12 cm Letak dibelakang Tinggi 6 cm Diperbesar 3 kali

CERMIN CEMBUNG

R : Jari-jari kelengkungan SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cembung R : Jari-jari kelengkungan Sumbu Utama F R F : Titik Fokus Titik Pangkal

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cembung Sifat : Menyeberkan sinar (diververgen) F R Seolah-olah Sinar Datang Sinar Pantul

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Sinar istimewa cermin cembung Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan se olah dari titik fokus Sinar datang melalui sumbu utama, akan dipantulkan melalui sumbu utama juga Sumbu Utama F R Sinar datang se olah menuju titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cembung Sinar Datang Sinar Pantul Bayangan Benda F R Sifat bayangan : Dibelekang cermin Diperkecil Tegak Maya

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pembentukan bayangan cermin cembung Bayangan Benda IV F R I II III Letak bayangan = V - letak benda = V – IV= I

s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Perhitungan bayangan dengan cermin cembung Bayangan h h’ Benda s s’ f f untuk cermin cembung bertanda negatif s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Contoh soal : Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cembung yang memiliki jari-jari 12 cm. Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan. s’ = - 12/5 cm= -2,4 cm Diketahui : s = 4 cm h = 2 cm f = -½ R = -6 cm

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Perhitungan bayangan dengan cermin cembung Bayangan h h’ Benda s s’ f Bayangan yang terbentuk : Terletak di daerah I Jarak 2,4 cm Letak dibelakang Tinggi 1,2 cm Diperkecil 1,3 kali

LENSA CEMBUNG

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Lensa Cembung Konkaf konveks bikonveks plankonveks

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Prinsipnya seperti sama seperti pembentukan bayangan pada peristiwa pemantulan cahaya, menggunakan aturan-aturan sinar istimewa : Sinar istimewa untuk lensa tipis konvergen (lensa positif); Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menuju titik fokus (F). Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama. Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan. + F F p

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Lensa Bikonveks F f

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Lensa Bikonveks F F

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Lensa Bikonveks F F

LENSA CEKUNG & GABUNGAN LENSA

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Sinar istimewa untuk lensa tipis divergen (lensa negatif); Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah dari titik fokus (F). Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama. Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan. - F F p

Bayangan Nyata Terbalik PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Persoalan pembentukan banyangan oleh lensa akan menarik apabila dilakukan penggabungan dua lensa. Catatan: Lambang lensa biasanya digunakan garis yang diberi keterangan “+” atau “-”. Pembentukan banyangan oleh lensa positif –positif : + + F1 F1 F2 F2 Benda Nyata Bayangan Nyata Tegak Bayangan Nyata Terbalik

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Pembentukan bayangan pada mikroskop Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung + + BENDA BAYANGAN (BENDA II) F1 F1 F2 F2 BAYANGAN AKHIR

Bayangan Nyata Terbalik PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Pembentukan banyangan oleh lensa positif –negatif : + - F1 F1 F2 F2 Benda Nyata Bayangan Maya Tegak Bayangan Nyata Terbalik

Bayangan Maya Terbalik PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-positif : Benda Nyata - + F1 F1 F2 F2 Bayangan Naya Tegak Bayangan Maya Terbalik

Bayangan Maya Terbalik PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-negatif : Benda Nyata Bayangan Maya Tegak - - F1 F1 F2 F2 Bayangan Maya Terbalik

PEMBIASAN

Indeks Bias Indeks bias didefinisikan sebagai: Kecepatan cahaya di ruang hampa dibagi dengan kecepatan cahaya pada suatu media c = 3.108 m/s c = 300000 km/s

Indeks Bias Material Index, n Vacuum 1.00000 Air 1.0008 Water 1.330 Glass 1.510 Diamond 2.417 Ruby 1.760 Ice 1.30

Pembiasan

Efek Pembiasan

Berbagi warna dengan panjang gel. Yang berbeda SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Penguraian warna Berbagi warna dengan panjang gel. Yang berbeda POLIKROMATIK MONOKROMATIK

Hukum Snellius

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Hukum Snellius N nu i r nk

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Sinar Datang N Sinar Dipantulkan Bidang Batas Udara Kaca Sinar Diteruskan

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Sinar Datang Kaca Bidang Batas Sinar Diteruskan Udara

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Pemantulan sempurna : N Udara Bidang Batas Mediun rapat Sinar Datang

Sudut Kritis Ketika cahaya melewati medium indeks bias tinggi ke media indeks bias yang lebih rendah, sudut datang dari cahaya menjadi faktor penting. Jika sudut datang meningkat melewati nilai tertentu, maka akan mencapai titik di mana sudut yang begitu besar sehingga tidak ada cahaya dibiaskan ke dalam media indeks bias lebih rendah. Empat sinar cahaya kuning semua memiliki sudut datang (i) cukup rendah untuk melalui antarmuka antara kedua media. Namun, dua sinar cahaya merah memiliki sudut datang yang melebihi sudut kritis (sekitar 41o) dan diteruskan ke batas antara media atau kembali ke dalam media indeks bias tinggi.

Sudut Kritis(Pemantulan Total) Gambar berikut ini menunjukkan jumlah pantulan cahaya di dalam blok kaca. Cahaya memasuki blok kaca dari kanan bawah dan berjalan dengan cara zigzag di dalam blok kaca dengan refleksi total.

Fiber Optical (Pemantulan Total)

PERALATAN OPTIK

Mata Cahaya masuk melalui mata

Prisma

Lup Lup Magnification

Lup Perbesaran Lup Akomodasi Minimum Akomodasi Maksimum

Prinsip Dasar Kamera

Struktur dalam kamera

Fokus kamera

Microskop

Microskop  MA = 1 / M Mo [ pp / fe ] Akomodasi Minimum Akomodasi Maksimum Perbesaran Linear M = | s' ok / s ok | | s' ob / s ob | d = s ok + s' ob (Jarak kedua lensa) Perbesaran Angular  MA = 1 / M

Teleskop Reflector Telescope Refractor Telescope

Teleskop Reflector Telescope Refractor Telescope

Teleskop

Monitor CRT

Monitor LCD

Plasma Monitor

Cathode Ray Tube sinar dalam tabung diarahkan

Display adapter Display adapter, Video card, Video controller Jenis : VGA, SVGA, XGA