Edutafsi.com - Optika Geometris. Optika merupakan cabang ilmu fisika yang khusus mempelajari tentang konsep cahaya. Secara garis besar, optika dibedakan menjadi optika geometris dan optika fisis. Optika geometris khusus membahas pemantulan dan pembiasan cahaya. Pemantulan cahaya meliputi hukum Snellius untuk pemantulan, pemantulan pada cermin datar, dan pemantulan cahaya pada cermin lengkung. Pembiasan meliputi hukum Snellius tentang pembiasan cahaya, pembiasan cahaya pada lensa dan penggunaan beberapa alat optik. Rangkuman ini hanya berisi garis besar pembahasan optika geometris. Untuk pembahasan selengkapnya, akan dibahas pada masing-masing subtopik yang bersangkutan.
#1 Hukum Pemantulan Cahaya
Menurut hukum Snellius tentang pemantulan cahaya, sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan ketiganya berpotongan di satu titik. Dalam pemantulan cahaya, konsep yang harus diingat adalah besar sudut pantul sama dengan besar sudut datang.
#2 Cermin Datar
Cermin datar adalah benda datar transparan yang dilapisi oleh lapisan cat logam di disi belakang yang berfungsi sebagai bidang pantul. Sesuai dengan hukum pemantulan, sinar yang jatuh dengan sudut datang i pada cermin datar akan dipantulkan dengan sudut pantul r yang sama besar dengan i. Cermin datar menghasilkan bayangan yang maya, tegak, sama besar dengan benda.
#3 Cermin Cekung
Selain cermin datar, pemantulan cahaya juga terjadi pada cermin lengkung. Cermin lengkung dibedakan menjadi cermin cekung dan cermin cembung. Cermin cekung merupakan cermin yang bagian depannya melengkung ke dalam. Sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin cekung bergantung pada posisi benda di depan cermin.
Sinar-sinar istimewa cermin cekung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus
2). Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat lengkung dipantulkan kembali ke titik tersebut.
#4 Cermin Cembung
Cermin cembung merupakan cermin lengkung yang bagian depannya melengkung ke luar. Karena pusat lengkung berada di belakang, maka titik fokus pada cermin cembung juga berada di belakang sehingga jarak fokusnya bernilai negatif. Sifat bayangan yang dihasilkan cermin cembung selalu maya, tegak, dan diperkecil.
Sinar-sinar istimewa cermin cembung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah berasal dari titik fokus
2). Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang menuju titik pusat lengkung dipantulkan kembali seolah berasal dari titik itu.
#5 Rumus Umum Cermin Lengkung
Hubungan jarak fokus, jarak bayangan, dan jarak benda pada cermin lengkung dinyatakan dengan persamaan berikut ini:
Keterangan :
f = jarak fokus cermin (cm)
s = jarak benda dari pusat cermin (cm)
s' = jarak bayangan dari pusat cermin (cm).
#1 Hukum Pembiasan Cahaya
Menurut hukum Snellius tentang pembiasan cahaya, sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. Jika sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat, maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, sinar dibelokkan menjauhi garis normal.
#2 Lensa Cembung
Sala satu benda yang dapat membiaskan cahaya adalah lensa. Lensa merupakan benda transparan yang salah satu atau kedua permukaannya memiliki bidang lengkung. Lensa cembung adalah lensa yang memiliki ketebalan paling besar di bagian pusatnya. Sifat bayangan yang dihasilkan lensa cembung bergantung pada posisi benda di depan lensa.
Sinar-sinar istimewa lensa cembung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus aktif
2). Sinar datang melalui titik fokus pasif dibiaskan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa dibiaskan.
#3 Lensa Cekung
Lensa cekung adalah lensa yang salah satu atau kedua permukaannya berbentuk cekung (melengkung ke dalam), sehingga bagian pusatnya merupakan bagian yang paling tipis. Sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung tidak bergantung pada posisi benda. Untuk sebarang posisi, sifat bayangan yang dihasilkan selalu maya, tegak, diperkecil.
Sinar-sinar istimewa lensa cekung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah berasal dari titik fokus aktif
2). Sinar datang seolah menuju titik fokus pasif dibiaskan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa dibiaskan.
#4 Rumus Umum Lensa
Hubungan antara jarak fokus, jarak benda, dan jarak bayangan pada lensa sama denga persamaan umum untuk cermin. Sebagai tambahan, pada lensa dikenal istilah kekuatan lensa. Kekuatan lensa dapat dihitung dengan rumus berikut :
Keterangan :
P = kekuatan lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (m).
#1 Mata
Mata merupakan salah satu alat optik yang sudah tidak asing lagi karena merupakan alat indera manusia. Pada mata terdapat lensa cembung yang ketebalannya dapat diatur. Pengaturan ini bertujua agar mata dapat melihat benda yang jauh atau benda yang dekat dengan jelas.
#2 Lup (Kaca Pembesar)
Lup atau kaca pembesar adalah alat optik yang digunakan untuk membaca tulisan yang kecil, atau melihat bagian-bagian tertentu yang relatif kecil. Kaca pembesar terdiri dari sebuah lensa cembung yang befungsi menghasilkan bayangan yang diperbesar.
#3 Mikroskop
Mikroskop merupakan alat optik yang digunakan untuk mengamati benda atau materi yang sangat kecil yang tidak dapat diamati secara lagsung dengan mata. Alat ini terdiri dari dua lensa cembung, yaitu lensa objektif yang berhadapan langsung dengan benda dan lensa okuler yang berada dekat dengan mata.
#4 Teleskop
Teleskop merupakan alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang jaraknya relatif sangat jauh. Dengan alat ini, benda tersebut akan terlihat jelas seolah-olah berada di dekat pengamat. Teleskop sederhana dibuat dengan dua buah lensa cembung yang difunsgikan sebagai lensa objektif dan lensa okuler.
Demikianlah kumpulan rumus dan rangkuman teori fisika tentang optika geometris yang dapat edutafsi bagikan, semoga dapat menjadi media pendukung pembelajaran siswa. Jika rumus dan rangkuman ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.
A. Pemantulan Cahaya
Pemantulan atau refleksi cahaya merupakan peristiwa dipantulkannya berkas cahaya yang mengenai suatu bidang pantul. Berdasarkan karakter bidang pantulnya, pemantulan cahaya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur. Pada pembahasan optika geometris yang dipelajari adalah pemantulan teratur, misalnya pada cermin datar dan cermin lengkung.#1 Hukum Pemantulan Cahaya
Menurut hukum Snellius tentang pemantulan cahaya, sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar dan ketiganya berpotongan di satu titik. Dalam pemantulan cahaya, konsep yang harus diingat adalah besar sudut pantul sama dengan besar sudut datang.
#2 Cermin Datar
Cermin datar adalah benda datar transparan yang dilapisi oleh lapisan cat logam di disi belakang yang berfungsi sebagai bidang pantul. Sesuai dengan hukum pemantulan, sinar yang jatuh dengan sudut datang i pada cermin datar akan dipantulkan dengan sudut pantul r yang sama besar dengan i. Cermin datar menghasilkan bayangan yang maya, tegak, sama besar dengan benda.
#3 Cermin Cekung
Selain cermin datar, pemantulan cahaya juga terjadi pada cermin lengkung. Cermin lengkung dibedakan menjadi cermin cekung dan cermin cembung. Cermin cekung merupakan cermin yang bagian depannya melengkung ke dalam. Sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin cekung bergantung pada posisi benda di depan cermin.
Sinar-sinar istimewa cermin cekung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus
2). Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat lengkung dipantulkan kembali ke titik tersebut.
#4 Cermin Cembung
Cermin cembung merupakan cermin lengkung yang bagian depannya melengkung ke luar. Karena pusat lengkung berada di belakang, maka titik fokus pada cermin cembung juga berada di belakang sehingga jarak fokusnya bernilai negatif. Sifat bayangan yang dihasilkan cermin cembung selalu maya, tegak, dan diperkecil.
Sinar-sinar istimewa cermin cembung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah berasal dari titik fokus
2). Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang menuju titik pusat lengkung dipantulkan kembali seolah berasal dari titik itu.
#5 Rumus Umum Cermin Lengkung
Hubungan jarak fokus, jarak bayangan, dan jarak benda pada cermin lengkung dinyatakan dengan persamaan berikut ini:
| 1/f = 1/s + 1/s' |
Keterangan :
f = jarak fokus cermin (cm)
s = jarak benda dari pusat cermin (cm)
s' = jarak bayangan dari pusat cermin (cm).
B. Pembiasan Cahaya
Pembiasan cahaya merupakan peristiwa pembelokan arah rambat cahaya ketika berkas cahaya memasuki medium yang berbeda kerapatan optiknya. Ketika cahaya mengenai bidang batas antara dua medium berbeda kerapatan, maka cahaya akan dibelokkan.#1 Hukum Pembiasan Cahaya
Menurut hukum Snellius tentang pembiasan cahaya, sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. Jika sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat, maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat, sinar dibelokkan menjauhi garis normal.
#2 Lensa Cembung
Sala satu benda yang dapat membiaskan cahaya adalah lensa. Lensa merupakan benda transparan yang salah satu atau kedua permukaannya memiliki bidang lengkung. Lensa cembung adalah lensa yang memiliki ketebalan paling besar di bagian pusatnya. Sifat bayangan yang dihasilkan lensa cembung bergantung pada posisi benda di depan lensa.
Sinar-sinar istimewa lensa cembung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus aktif
2). Sinar datang melalui titik fokus pasif dibiaskan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa dibiaskan.
#3 Lensa Cekung
Lensa cekung adalah lensa yang salah satu atau kedua permukaannya berbentuk cekung (melengkung ke dalam), sehingga bagian pusatnya merupakan bagian yang paling tipis. Sifat bayangan yang dihasilkan oleh lensa cekung tidak bergantung pada posisi benda. Untuk sebarang posisi, sifat bayangan yang dihasilkan selalu maya, tegak, diperkecil.
Sinar-sinar istimewa lensa cekung :
1). Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah berasal dari titik fokus aktif
2). Sinar datang seolah menuju titik fokus pasif dibiaskan sejajar sumbu utama
3). Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa dibiaskan.
#4 Rumus Umum Lensa
Hubungan antara jarak fokus, jarak benda, dan jarak bayangan pada lensa sama denga persamaan umum untuk cermin. Sebagai tambahan, pada lensa dikenal istilah kekuatan lensa. Kekuatan lensa dapat dihitung dengan rumus berikut :
| P = 1/f |
Keterangan :
P = kekuatan lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (m).
C. Alat Optik
Alat optik merupakan alat yang kerjanya melibatkan konsep cahaya. Alat optik bisa saja menggunakan cermin, lensa, atau gabungan keduanya. Umumnya, alat optik didesain sedemikian agar dapat memeprjelas penglihatan atau melihat benda dengan jelas sesuai kebutuhan.#1 Mata
Mata merupakan salah satu alat optik yang sudah tidak asing lagi karena merupakan alat indera manusia. Pada mata terdapat lensa cembung yang ketebalannya dapat diatur. Pengaturan ini bertujua agar mata dapat melihat benda yang jauh atau benda yang dekat dengan jelas.
#2 Lup (Kaca Pembesar)
Lup atau kaca pembesar adalah alat optik yang digunakan untuk membaca tulisan yang kecil, atau melihat bagian-bagian tertentu yang relatif kecil. Kaca pembesar terdiri dari sebuah lensa cembung yang befungsi menghasilkan bayangan yang diperbesar.
#3 Mikroskop
Mikroskop merupakan alat optik yang digunakan untuk mengamati benda atau materi yang sangat kecil yang tidak dapat diamati secara lagsung dengan mata. Alat ini terdiri dari dua lensa cembung, yaitu lensa objektif yang berhadapan langsung dengan benda dan lensa okuler yang berada dekat dengan mata.
#4 Teleskop
Teleskop merupakan alat optik yang digunakan untuk mengamati benda-benda yang jaraknya relatif sangat jauh. Dengan alat ini, benda tersebut akan terlihat jelas seolah-olah berada di dekat pengamat. Teleskop sederhana dibuat dengan dua buah lensa cembung yang difunsgikan sebagai lensa objektif dan lensa okuler.
Demikianlah kumpulan rumus dan rangkuman teori fisika tentang optika geometris yang dapat edutafsi bagikan, semoga dapat menjadi media pendukung pembelajaran siswa. Jika rumus dan rangkuman ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman-teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.
Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.