OPTIKA GEOMETRI

optika geometri Cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi bagaimana terjadinya cahaya, bagaiamana perambatannya, bagaimana pengukurannya dan bagaimana sifat-sifat cahaya dikenal dengan nama Optika . Pada optika geometri –dipelajari sifat-sifat cahaya dengan menggunakan alat-alat yang ukurannya relatif lebih besar dibandingkan dengan panjang gelombang cahaya.

Berkas cahaya Benda-benda yang sangat panas seperti matahari dan filamen lampu listrik memancarkan cahaya mereka sendiri. Cahaya lilin atau cahaya pada layar televisi yang dibangkitkan oleh tumbukan antara elektron berkecepatan tinggi dengan zat yang dapat berfluoresensi (berpendar) yang terdapat pada layar televisi. 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 Kesan Melihat Benda Benda menyampaikan cahaya ke mata kita Dari dirinya sendiri Dari sumber cahaya lain

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

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 (Baur) 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

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

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

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

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

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 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. Sinar istimewa cermin cekung 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 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 cembung Sinar Datang Sinar Pantul Bayangan Benda F R Sifat bayangan : Dibelekang cermin Diperkecil Tegak Maya

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

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

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

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

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

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 bayangan: Diperbesar Terbalik nyata Benda R F bayangan

S R F SI

s x f A O B F C P D x’ f s’

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 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

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

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Tugas -1 : Kelompok masing-masing 3 orang Lukislah bayangan sebuah bola sepak berdiameter 30 cm yang diletakkan didepan dan tengah cermin datar tinggi 1 m pada jarak 60 cm Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan, dari sebuah benda yang tingginya 2 cm diletakkan 10 cm didepan cermin cekung yang memiliki jari-jari 12 cm. Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan, jika Soal No.2 diganti cermin cembung.

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI SIFAT PEMBIASAN CAYAHA Ingat kembali konsep cahaya dari Newton: Cahaya sebagai materi : kita mesti mamahami konsep medium. Apakah perilaku cahaya bergantung medium ? Medium : padat, cair, gas Konsep medium : terkait konsep permeabilitas/penghambat.

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. Sinar Datang N N Udara Kaca d t

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

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

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Prisma Sudut Deviasi

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Prisma  D Sudut Deviasi i r’ r i’ D = i + r’ - 

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Prisma Sudut datang = sudut bias Sudut datang = sudut bias  Sudut Deviasi Minimum D i r’ r i’  = 2i -   = 2r’ -  Segi tiga sama kaki

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

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

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Lensa Bikonveks F f

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS 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

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Lensa Bikonveks F F

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont. Lensa Bikonveks F F

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

PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont. Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin datar : + F1 F1 Benda Nyata Bayangan Nyata Terbalik Bayangan Maya Terbalik

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

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

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

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

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