Pembiasan Cahaya

Pembiasan Cahaya

pembiasan cahaya merupakan peristiwa pembelokan arah rambat cahaya karena melewati dua medium dengan kerapatan optik yang berbeda.

1.    Hukum Snellius tentang pembiasan cahaya

            1)      Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar

            2)      Cahaya yang datang dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal. Sebaliknya cahaya yang datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal

Gambar pembiasan cahaya dari medium renggang ke medium rapat

Gambar pembiasan cahaya dari medium rapat ke medium renggang

2.      Pemantulan Sempurna

Pemantulan sempurna terjadi apabila cahaya datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat (misalnya dari air ke udara)

Gambar 1 :   cahaya datang dari air dengan sudut i₁ dibiaskan ke udara dengan sudut bias r₁.

Gambar 2  :  Sudut datang cahaya diperbesar menjadi i₂, dengan sudut bias r₂. Sudut bias ini membentuk sudut 90° (disebut sudut kritis)

Gambar 3  :  Sudut datang cahaya diperbesar lagi menjadi i₃, ternyata cahaya tidak lagi dibiaskan, tetapi dipantulkan sempurna. Besar sudut i₃ = sudut r₃.

Pemantulan sempurna pada prisma:

Syarat agar terjadi pemantulan sempurna:

1.   Cahaya dating dari medium (zat optik /zat perantara) lebih rapat ke medium kurang rapat.

2.   Sudut datang lebih besar daripada sudut kritis. (Sudut kritis adalah sudut datang yang membentuk sudut bias sebesar 90o).

Contoh peristiwa pemantulan sempurna dalam kehidupan sehari-hari:

1.   Berlian tampak berkilauan.

2.   Terjadinya fatamorgana (di padang pasir atau di permukan jalan raya beraspal di siang hari yang panas).

3.      Pembiasan cahaya pada lensa cembung

Video Lensa
Sumber SmartPoint

Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung (untuk mrlukis bayangan):

1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan menuju focus F1.

2. Sinar yang datang melalui titik fokus  F2 dibiaskan sejajar sumbu utama.

3. Sinar yang datang melalui titik pusat optik akan diteruskan.

4.      Lukisan bayangan pada lensa cembung:

Video Lensa Cembung
Sumber : GuruLes

            1)      Benda di ruang III

             Sifat bayangan : nyata, terbalik, diperkecil, di ruang II

            2)      Benda di ruang II

             Sifat bayangan : nyata, terbalik, diperbesar, di ruang III

            3)      Benda di titik 2F

            Sifat bayangan : nyata, terbalik, sama besar, di titik 2F

            4)      Benda di ruang I

            Sifat bayangan : maya, tegak, diperbesar, di ruang IV

           5)      Benda di titik F

           Tidak terbentuk bayangan / bayangan di titik jauh tak terhingga

           6)      Benda di titik jauh

       Bayangan tepat di titik fokus. Lensa cembung disebut lensa positif karena bersifat mengumpulkan cahaya (Konvergen)

5.      Pembiasan cahaya pada lensa cekung

            Video Lensa Cekung

           Sumber : GuruLes

Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung (untuk mrlukis bayangan):

1. Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan seolah-olah dari titik fokus F1.

2. Sinar yang datang menuju titik fokus  F2 dibiaskan sejajar sumbu utama.

3. Sinar yang datang menuju titik pusat optik akan diteruskan.

6.      Lukisan bayangan pada lensa cekung:

Lukisan bayangan pada lensa cekung hanya satu jenis yaitu benda di ruang IV, sehingga bayangan terjadi di ruang I dengan sifat; maya, tegak, diperkecil.

7.      Rumus Lensa

Hubungan antara jarak benda, jarak bayangan, jarak titik api/ klensa  cembung dan lensa cekung dirumuskan :

f    = jarak  titik api (fokus) lensa   (cm)

So  = jarak benda (cm)

Si   = jarak bayangan (cm)

Catatan :
- fokus lensa cekung bernilai negatif (-)
- bayangan positif berada di belakang lensa, sedangkan bayangan negatif berada di depan lensa

Perbesaran bayangan pada lensa (lensa cembung dan lensa cekung)  dirumuskan :

Tanda harga mutlak   “ [  ]”  artinya, nilai perbesaran bayangan selalu positip. M  = perbesaran bayangan ( ... kali)

ho  = tinggi  benda (cm)

hi  = tinggi bayangan (cm)

8.      Kekuatan Lensa

Kekuatan lensa adalah bilangan yang menunjukkan kebalikan dari harga titik fokosnya.Kekuatan lensa juga disebut Daya lensa.Untuk menghitung kekuatan lensa, jarak titik api / fokus lensa harus dinyatakan dalam satuan meter ( m ).

Kekuatan lensa ( lensa cembung dan lensa cekung ) dirumuskan: P = 1/f

P = kekuatan lensa atau  daya lensa (dioptri)

f = jarak titik api / fokus lensa (m).

Contoh soal:

1. Sebuah benda terletak 30 cm di depan lensa cembung seperti terlihat pada gambar. 
    

    Perbesaran bayangan yang terjadi adalah . . .

2. Sebuah benda diletakkan didepan lensa cekung yang mempunyai titik fokus 10 cm pada jarak 15 cm di depan lensa. Hitunglah jarak bayangan yang terbentuk!
(catatan : untuk lensa cekung jarak fokusnya bernilai negatif)

3. Sebuah lensa cembung mempunyai jari-jari kelengkungan lensa 100 cm. Hitunglah kekuatan lensa!

Diketahui:    R = 100 cm

                              f = ½ R = ½ x 1 m = 0,5 m

Ditanya   :    P

Jawab      :    P =  =  = 2 dioptri

Tugas

Tanggal 13 sd 23 April 2020
Gambarlah pada sebuah kertas HVS  jalannya sinar pembentuk bayangan pada lensa cembung yang memiliki ukuran fokus 4 cm (gambar sesuai ukuran) jika benda :

a.       Setinggi 3 cm berada 12 cm di depan lensa

b.      Setinggi 3 cm berada 8 cm di depan lensa

c.       Setinggi 1 cm berada 6 cm di depan lensa

d.      Setinggi 1 cm berada 3 cm di depan lensa

Tugas boleh memilih salah satu gambar saja, lalu hasilnya di foto dan di upload melalui link berikut!

Jawaban

Latihan Soal Lensa

1.      Sebuah benda diletakkan didepan lensa cekung yang mempunyai titik fokus 10 cm pada jarak 30 cm di depan lensa. Jarak bayangan yang dihasilkan adalah … .

A.    15 cm didepan lensa

B.     15 cm dibelakang lensa

C.     7,5 cm didepan lensa

D.    7,5 cm dibelakang lensa

2.      Sebuah benda berada di depan lensa cembung seperti pada gambar.

Jika jarak fokus lensa 20 cm, akan dihasilkan bayangan benda dengan perbesaran . . . .

A.    3 kali

B.     2 kali

C.     1,5 kali

D.    0,5 kali

3.      Benda terletak di depan lensa cembung seperti pada gambar.

Bayangan yang dibentuk oleh lensa diperbesar . . . .

A.    0,4 kali

B.     0,5 kali

C.     1,5 kali

D.    2 kali

4.      Sebuah benda diletakkan di depan lensa, menghasilkan bayangan seperti gambar  berikut!

Bila benda digeser menjauhi lensa sejauh 10 cm , maka jarak bayangan dan sifat bayangannya . . . .

A.    20 cm di depan lensa, nyata, terbalik , diperkecil

B.     20 cm di belakang lensa, nyata, terbalik, diperkecil

C.     12 cm di depan lensa, maya, terbalik , diperkecil

D.    12 cm di belakang lensa, maya, terbalik , diperkecil

5.      Perhatikan pembentukan bayangan oleh lensa cembung

Apabila benda digeser ke belakang sejauh 15 cm dari posisi semula, maka perbesaran bayangannya sekarang adalah ….

A.    ⅓

B.     ½     

C.     2      

D.    3

Tugas tanggal 27 April sd 2 Mei 2020
kerjakan Soal Ulangan berikut!

Ulangan Harian Lensa

Share this post