CAHAYA

Nama kelompok : Orenta Ayu Retnani 14010644020 Evi Khudriyah L. 14010644022 Ike Desi Wulansari 14010644029 Nur Azizah F. 14010644035 PENDIDIKAN GURU SEKOLAH DASAR FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA A-2014

CAHAYA Pengertian Cahaya Sifat-Sifat Cahaya Pemantulan Cahaya pada Cermin Pembiasan Cahaya Dispersi Cahaya Penggunaan Cahaya

PENGERTIAN CAHAYA Maxwell menyatakan bahwa sesungguhnya cahaya merupakan gelombang elektromagnetik karena kecepatan gelombang elektromagnetik sama dengan kecepatan cahaya, yaitu sebesar 3 × 108 m/s. Sebagai sebuah gelombang, cahaya dapat dipantulkan dan dibiaskan, serta mengalami polarisasi dan interferensi. Cahaya dapat merambat tanpa memerlukan medium. Cahaya matahari dapat sampai ke bumi dan memberi kehidupan di dalamnya. Cahaya merambat dengan sangat cepat, yaitu dengan kecepatan3 × 108 m/s, artinya dalam waktu satu sekon cahaya dapat menempuh jarak 300.000.000 m atau 300.000 km.

SIFAT-SIFAT CAHAYA Cahaya merambat lurus Cahaya dapat dipantulkan Cahaya dapat menembus benda bening Cahaya dapat dibiaskan Cahaya dapat diuraikan

Cahaya Merambat Lurus Cahaya merambat lurus dengan kecepatan ±300.000 km/detik. Garis-garis lurus yang menggambarkan cahaya disebut sinar cahaya. Kumpulan sinar-sinar cahaya akan membentuk berkas cahaya. 2. Cahaya dapat dipantulkan Hukum pemantulan cahaya sebagaimana dikemukakan oleh Snellius adalah sebagai berikut: a. sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidangdatar b. sudut datang sama dengan sudut pantul. Pemantulan Cahaya dibagi menjadi dua yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur

Cahaya Merambat Lurus

PEMANTULAN CAHAYA pada CERMIN Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar Cermin datar menghasilkan pemantulan teratur. Oleh karena itu, bayangan yang dihasilkan dapat digambarkan.   Sinar datang yang mengenai cermin datar akan dipantulkan. Jika sinar datang tegak lurus terhadap cermin akan dipantulkan tegak lurus cermin. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sebagai berikut. 1) sama besar 2) tegak 3) berkebalikan 4) jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin 5) maya

2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung Pada cermin cekung terdapat tiga sinar istimewa seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah ini, yaitu sebagai berikut. - Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.

Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama. Sinar datang melalui pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan cermin.

Cermin cekung dibagi dalam empat ruang. Ruang yang terletak antara titik pusat optik (O) sampai dengan ttitik fokus (F) disebut dengan ruang I Ruang yang terletak antara titik fokus (F) sampai dengan pusat kelengkungan cermin (M) disebut ruang II Ruang yang berada di antara titik pusat kelengkungan cermin (M) sampai tak terhingga disebut ruang III Ruang antara titik pusatoptik (O) sampai tak hingga disebut ruang IV III II I IV O M F

Sifat Bayangan Pada Cermin Cekung Jika benda berada di ruang I, maka bayangan berada di ruang IV. Sifat bayangannnya adalah maya, tegak, dan diperbesar. Jika benda berada di ruang II, maka bayangan berada di ruang III. Sifat bayangannnya adalah nyata, terbalik, dan diperbesar. Jika benda benda berada di ruang III, maka bayangan berada di ruang II. Sifat bayangannya adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.

2. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung Cermin cembung mempunyai bagian-bagian sebagai berikut : a. P : titik pusat kelengkungan cermin b. F : titik fokus c. O : titik pusat permukaan cermin d. OF : jarak fokus, panjangnya ½ jari-jari kelengkungan cermin ( f ) e. OP : sumbu utama cermin

Ada tiga buah sinar istimewa pada cermin cembung Ada tiga buah sinar istimewa pada cermin cembung. Ketiga sinar istimewa tersebut dilukiskan pada gambar berikut : - Berkas sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F).

Berkas sinar datang menuju titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. Berkas sinar datang menuju pusat kelengkungan (P) akan dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari pusat kelengkungan (P).

Untuk membentuk bayangan sebuah benda yang terletak di depan cermin cembung, kita cukup menggunakan 2 buah berkas sinar istimewa di atas. Bayangan benda pada cermin cembung selalu berada antara titik O dan F. Benda berada di depan cermin cembung. Sifat bayangan selalu tegak, maya, diperkecil,terletak di antara titik O dan titik F.

Hubungan antara Jarak Benda, Jrak Bayangan dan Jarak Titik Fokus Persamaan yang berlaku pada cermin cembung juga sama dengan persamaan pada cermin cekung, yaitu: Keterangan: f = jarak fokus s0 = jarak benda ke cermin si = jarak bayangan ke cermin M = perbesaran h0 = tinggi benda hi = tinggi bayangan

1. Mendekati Garis Normal PEMBIASAN CAHAYA Pembiasan cahaya adalah peristiwa penyimpangan atau pembelokan cahaya karena melalui dua medium yang berbeda kerapatan optiknya. Arah pembiasan cahaya dibedakan menjadi dua macam yaitu : 1. Mendekati Garis Normal Cahaya dibiaskan mendekati garis normal jika cahaya merambat dari medium optik kurang rapat ke medium optik lebih rapat, contohnya cahaya merambat dari udara ke dalam air. 2. Menjauhi Garis Normal Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal jika cahaya merambat dari medium optik lebih rapat ke medium optik kurang rapat, contohnya cahaya merambat dari dalam air ke udara.

A. Indeks Bias Pembiasan cahaya dapat terjadi dikarenakan perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens (1629-1695) : “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.” Secara matematis dapat dirumuskan : Dimana : n = indeks bias c = laju cahaya dalam ruang hampa ( 3 x 108 m/s) v = laju cahaya dalam zat

b. Hukum Snellius Pada sekitar tahun 1621, ilmuwan Belanda bernama Willebrord Snell (1591 –1626) melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. Hasil eksperimen ini dikenal dengan nama hukum Snellius yang berbunyi : 1. Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. 2. Jika sinar datang dari medium yang kurang rapat menuju medium yang lebih rapat, sinar akan dibiaskan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium yang lebih rapat menuju medium yang kurang rapat, sinar akan dibiaskan mendekati garis normal.

1. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung Bentuk dan Sifat Lensa Cekung Lensa cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis dari bagian tepinya. Lensa cekung terdiri dari 3 macam yaitu : 1) Lensa bikonkaf (cekung ganda) yaitu lensa kedua permukaannya cekung. 2) Lensa plankonkaf (cekung datar) yaitu lensa yang permukaannya satu cekung dan yang lain datar. 3) Lensa konveks konkaf (meniskus cekung/cekung cembung) yaitu lensa yang permukaannya satu cekung yang lainnya cembung. Lensa cekung bersifat divergen atau menyebarkan cahaya.

Pembentukan Bayangan pada Lensa Cekung. Lensa cekung bersifat seperti cermin cembung. Oleh karena itu, lensa cekung mempunyai titik api (fokus) yang dinyatakan dengan negatif. 1) Tiga berkas cahaya/sinar istimewa pada lensa cembung a. Sinar datang sejajar sumbu utama (SU) akan dibiaskan seolah-olah dari titik api (f1) b. Sinar datang seolah-olah menuju titik api (f2) akan dibiaskan sejajar sumbu utama (SU). c. Sinar datang melalui titik pusat optik lensa (O) tidak dibiaskan melainkan diteruskan. Lensa cekung hanya dapat membentuk satu macam bayangan, yaitu bayangan maya dari benda yang terletak di depan lensa dengan sembarang penempatan. 2) Pembentukan bayangan pada lensa cekung dan sifat bayangannya Sifat bayangan yang terjadi : - maya (di depan lensa) - tegak - diperkecil

Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung Bentuk dan Sifat Lensa Cembung (Positif) Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dari bagian tepinya. Lensa cembung terdiri dari 3 macam yaitu : Lensa bikonveks (cembung ganda) yaitu lensa kedua permukaannya cembung. 2. Lensa plankonveks (cembung datar) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung dan yang lain datar. 3. Lensa konkaf konveks (meniskus cembung/cembung cekung) yaitu lensa yang permukaannya satu cembung yang lainnya cekung. Lensa cembung bersifat konvergen atau mengumpulkan cahaya.

Pembentukan Bayangan pada Lensa Cembung SU : sumbu utama O : titik pusat optik lensa f1 dan f2 : titik api (fokus) lensa. O - f1, O - f2 : f : jarak titik api lensa. R1 dan R2 : jari-jari kelengkungan lensa. I, II, III : nomor ruang untuk meletakkan benda (I), (II), (III), (IV) : nomor ruang untuk bayangan benda   1) Tiga berkas cahaya/sinar istimewa pada lensa cembung Sinar datang sejajar sumbu utama (SU) akan dibiaskan melalui titi api (fokus/f) b. Sinar datang melalui titik api (f) akan dibiaskan sejajar sumbu utama (SU) c. Sinar datang melalui titik pusat optik lensa (O) tidak dibiaskan melainkan diteruskan.

2) Pembentukan bayangan pada lensa cembung dan sifat bayangannya Lensa cembung mempunyai sifat seperti cermin cekung. Oleh karena itu bayangan yang dibentukpun hampir sama, yaitu : 1. Bayangan nyata, terjadi dari perpotongan sinar-sinar bias yang mengumpul. Bayangan nyata pada lensa cembung terjadi jika benda terletak di ruang II dan III. 2. Bayangan maya, terjadi dari perpotongan perpanjangan sinar- bias yang divergen (menyebar). Bayangan maya pada lensa Cembung terjadi jika benda terletak di ruang I. 2) Pembentukan bayangan pada lensa cembung dan sifat bayangannya Benda terletak lebih jauh dari dua jarak fokus (di ruang III) Sifat bayangan yang terjadi : - nyata (dibelakang lensa) - terbalik - di ruang (II) - diperkecil (dari III ke (II))

Hubungan antara Jarak Benda, Jarak Bayangan, dan Jarak Titik Fokus So = jarak benda ke lensa Si = jarak bayangan ke lensa (bernilai negatif bila bayangan yang dihasilkan bersifat maya) f = jarak titik api lensa (berharga positif) M = perbesaran bayangan ho = tinggi benda hi = tinggi bayangan

DISPERSI CAHAYA Apabila seberkas cahaya putih atau cahaya polikromatis melewati sebuah prisma maka cahaya tersebut akan diuraikan menjadi berbagai warna. Penguraian cahaya ini menjadi warna-warna cahaya monokromatis disebut dispersi (hamburan) cahaya. Terjadinya pelangi disebabkan oleh peristiwa dispersi cahaya matahari melalui butiran air hujan di udara dan diurai menjadi warna spektrum.

PENGGUNAAN CAHAYA Sifat – sifat cahaya tersebut dapat dimanfaatkan dalam pembuatan berbagai macam alat, diantaranya periskop, kaleidoskop, dan lup. 1. Periskop Awak kapal selam yang berada di kedalaman laut dapat mengamati permukaan laut menggunakan periskop. Periskop menerapkan sifat cahaya yang berupa pemantulan. Cahaya dari atas permukaan laut ditangkap oleh suatu cernin, kemudian dipantulkan menuju mata pengamat di dalam kapal selam.   

2. Kaleidoskop Kaleidoskop adalah mainan yang dibuat menggunakan cermin. Dengan alat ini, kamu dapat membuat aneka macam pola yang mengagumkan. Pola – pola ini diperoleh karena bayangan benda – benda dalam kaleidoskop mengalami pemantulan berkali – kali. Dengan demikian, jumlah benda terlihat lebih banyak daripada benda aslinya.    3.  Lup Lup merupakan alat optic yang sangat sederhana. Alat ini berupa lensa cembung. Lup berfungsi membantu mata untuk melihat benda – benda kecil agar tanmpak besar dan jelas.