OPTIK GEOMETRI

Yang mau dibahas : 1. Pemantulan cahaya : a. cermin datar b. cermin lengkung (cekung dan cembung) 2. Pembiasan cahaya : a. lensa tipis

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.

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

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

Pemantulan dari bidang rata disebut pemantulan specular/teratur; Jika permukaan bidang kasar disebut pemantulan diffuse.

Cermin Datar Pemantulan cahaya dari obyek (bunga dan vas) pada cermin datar.

Sifat bayangan yang dibentuk cermin datar : a. maya b. jarak benda-cermin = jarak bayangan- cermin c. tegak

Cermin Lengkung Cermin lengkung merupakan bagian bentuk bola. Jika bagian luar yang menjadi cermin, maka disebut cermin cembung (convex); Jika bagian dalam, cermin cekung (concave).

Cermin lengkung mempunyai sumbu utama dan pusat kelengkungan (jari-jari kelengkungan).

Cermin cekung Sinar-sinar istimewa :

Cermin cembung Sinar-sinar istimewa :

Proses pembentukan bayangan cermin cekung (concave) untuk benda di ruang III dan di ruang II :

Penurunan persamaan pada cermin lengkung

Menggunakan segitiga yang sama dan data bahwa f = ½ R, didapatkan persamaan cermin : do = jarak benda ke cermin di = jarak bayangan ke cermin f = panjang fokus

Perbesaran (magnification) :

Konvensi tanda :

Pembiasan Cahaya Kelajuan cahaya akan berubah jika melalui medium yang berbeda. Saat merambat dari suatu medium ke medium yang lain, perubahan kelajuannya disebabkan oleh pembelokan cahayanya.

Hubungan antara sudut bias dengan beda/perubahan kelajuannya : Kelajuan cahaya dalam medium dinyatakan oleh indeks bias medium :

Huklum Snellius utk pembiasan :

Pemantulan Total Jika cahaya masuk ke medium yang lebih renggang (dari yang lebih rapat), maka akan dibiaskan menjauhi garis normal. Jika sudut datangnya makinbesar, maka sudut biasnya juga semakin besar; sehingga suatu saat akan didapatkan sudut biasnya 900 . Jika sudut datang diperbesar lagi, maka akan terjadi pemantulan total.

Contoh pemanfaatan pemantulan total :

Lensa

Lensa cembung (convex lens)

Lensa cekung (concave lens)

These diagrams show the principal rays for both types of lenses:

Persamaan lensa tipis

Konvensi tanda lensa tipis

Dispersi dan Pelangi

Pelangi terbentuk karena dispersi cahaya pada pembiasan dalam tetes air hujan.

Example 1 An object is placed 30 cm in front of a concave mirror of radius 10 cm. Where is the image located? Is it real or virtual? Is it upright or inverted? What is the magnification of the image? di>0  Real Image m = - di / do = -1/5

Example 2 An object is placed 3 cm in front of a concave mirror of radius 20 cm. Where is the image located? Is it real or virtual? Is it upright or inverted? What is the magnification of the image? Virtual image, di <0 Magnified, |m| > 1, not inverted. m > 0

Example 3 An object is placed 5 cm in front of a convex mirror of focal length 10 cm. Where is the image located? Is it real or virtual? Is it upright or inverted? What is the magnification of the image? Virtual image, di <0 De-Magnified, |m| < 1, not inverted. m > 0

Example 4 Real image, magnification = -1 An object is placed 20 cm in front of a converging lens of focal length 10 cm. Where is the image? Is it upright or inverted? Real or virtual? What is the magnification of the image? Real image, magnification = -1

Example 5 An object is placed 8 cm in front of a diverging lens of focal length 4 cm. Where is the image? Is it upright or inverted? Real or virtual? What is the magnification of the image?

Soal Latihan A ray of light enters the long side of a 45°-90°-45° prism and undergoes two total internal reflections, as indicated in the figure. The result is a reversal in the ray’s direction of propagation. Find the minimum value of the prism’s index of refraction, n, for these internal reflections to be total.

TERIMA KASIH