Ringkasan Materi Fisika : Optik

Pada postingan mengenai ringkasan materi fisika kali ini akan dibahas mengenai cermin dan lensa.

Di awali dengan sifat-sifat cahaya, hukum pemantulan bunyi (hukum Snellius) baru membahas mengenai cermin dan lensa. Untuk cermin dan lensa dibahas mengenai pembentukan bayangan baik melalui gambar maupun perhitungan rumus.

Dan pada bagian akhir dibahas alat optik, yang diawali dengan mata dan cacatnya.
Cermin dan Lensa
1. Sifat-sifat cahaya :

• ­dapat dilihat oleh mata
• memiliki arah rambat tegak lurus arah getarnya (transversal)
• merambat menurut garis lurus
• memiliki energi
• dipancarkan dalam bentuk radiasi
• dapat mengalami pemantulan, pembiasan, interferensi, difraksi (lenturan), dan polarisasi (terserap sebagian arah getarnya)

2. Hukum pemantulan bunyi (Hukum Snellius)

• sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak dalam satu bidang datar
• sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul

Cermin dan lensa

1. Sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin datar :

• maya
• tegak
• sama besar dengan bendanya
• jarak bayangan ke cermin sam dengan jarak benda ke cermin
• menghadap terbalik dengan bendanya

2. Lensa cembung dan cermin cekung bersifat konvergen (mengumpulkan sinar) : f (+)
Lensa cekung dan cermin cembung bersifat divergen (menyebarkan sinar) : f ( – )
1. Sifat bayangan dapat dicari dengan :
a. Melalui perhitungan

f = jarak titik fokus
R = jari-jari kelengkungan
s, s’ = jarak benda, bayangan
M = perbesaran bayangan
h, h’ = tinggi benda, bayangan
f, R (+) : cermin cekung, lensa cembung
f, R (-) : cermin cembung, lensa cekung
s’ (+) : bayangan nyata, terbalik
s’ (-) : bayangan maya, tegak
M > 1 : bayangan diperbesar
M < 1 : bayangan diperkecil
b. Melalui lukisan

Pembentukan bayangan pada cermin cekung

Pembentukan bayangan pada cermin cembung

Pembentukan bayangan pada lensa cembung

Pembentukan bayanganpada lensa cekung
b. Melalui penomeran ruang

Berlaku :
R benda + R bayangan = 5
Bayangan di R I, II, III : nyata, terbalik
Bayangan di R IV : maya, tegak
R bayangan > R benda : diperbesar
R bayangan < R benda : diperkecil
2. Sifat bayangan oleh cermin cembung : maya, tegak dan diperkecil
3. Kekuatan lensa

f dalam cm
atau

, f dalam m
4. Pembiasan cahaya (refraksi) adalah pembelokan arah rambat cahaya ketika memasuki medium yang indeks bias (kerapatan optik) berbeda.
Seberkas cahaya yang merambat dari medium kurang rapat (indeks bias kecil) ke medium yang lebih rapat (indeks bias besar) akan dibiaskan mendekati garis normal (sudut datang > sudut bias atau i > r) dan sebaliknya.

5. Cepat rambat cahaya dalam medium

v = cepat rambat cahaya dalam medium
c = cepat rambat cahay di udara = 3.10⁸ m/s
n = indeks bias medium
6. Pemantulan sempurna

• sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat
• sudut sinar datang lebih besar dari sudut batas

Sudut batas adalah sudut sinar datang yang menghasilkan sinar bias sejajar bidang batas dua medium (sudut bias 90⁰)
7. Dispersi cahaya adalah peristiwa terurainya cahaya putih menjadi komponen-komponen warnanya.

• sinar polikromatik : sinar-sinar yang dapat diuraikan menjadi beberapa komponen warna. Contoh : sinar putih terdiri dari warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu
• sinar monokromatik : sinar-sinar yang tidak dapat diuraikan menjadi komponen warna.

Alat-alat optik
1. Bayangan yang dihasilkan oleh mata : nyata, terbalik, diperkecil
2. Daya akomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk menebal atau menipis sesuai dengan jarak benda yang dilihat agar bayangan benda jatuh tepat di retina.
3. Mata dan kacamata
a. rabun jauh (miopi) :PR < ∞
Titik jauh (PR) terbatas di depan matanya sehingga tidak dapat melihat benda-benda yang jauh dengan jelas. Bayangan benda yang jauh jatuh di depan retina, sehingga perlu menggunakan lensa cekung (negatif).

b. rabun dekat (hipermetropi)
Titik dekat lebih besar dari 25 cm di depan matanya sehingga tidak dapt melihat benda-benda yang dekat dengan jelas. Bayangan benda yang dekat dengan mata jatuh di belakang retina, sehingga diperlukan lensa positif (cembung).

Jika ingin melihat benda pada jarak 25 cm, maka

c. Presbiopi (mata tua)
Diakibatkan berkurangnya daya akomodasi mata. Titik dekat mata lebih besar dari 25 cm dan titik jauhnya terbatas di depan mata.
4. Lup
Benda diletakkan di antara O dan F sehingga bayangan yang terbentuk di depan lensa bersifat maya, tegak, diperbesar
Perbesaran anguler :
· Tak berakomodasi :

· Berakomodasi :

5. Mikroskup
Terdiri dari sebuah lensa cembung (lens obyektif) dan sebuah lensa cembung (lensa okuler) dengan f_OB < f_OK
Bayangan lensa obyektif : nyata, terbalik, diperbesar
bayangan akhir : maya, terbalik, diperbesar
Perbesaran anguler :
M = M_OB x M_OK
· Tak berakomodasi :

· Berakomodasi :

6. Teleskop (Teropong) : untuk melihat benda yang sangat jauh agar terlihat lebih dekat

• Teropong bintang, terdiri dari lensa cembung (lensa obyektif) dan lensa cembung (lensa okuler), dengan f_OB < f_OK
• Teropong panggung, terdiri dari lensa cembung (lensa obyektif) dan lensa cembung (lensa okuler)
• Teropong bumu, terdiri dari 3 lensa yang berfungsi sebagai lensa obyektif, lensa pembalik dan lensa okuler
• Teropong prisma, terdiri dari 2 lensa cembung dan prisma kaca

Perbesaran bayangan :
M = f_ob/f_ok
Jarak antara lensa (panjang teropong)
d = f_OB + f_OK
Untuk teropong bumi :
d = f_OB + 4F_P +f_OK
7. Proyektor, berfungsi untuk memproyeksikan gambar tembus cahaya (diapositif) ke layar sehingga terlihat besar.
Jenis-jenisnya : slide proyektor, film proyektor dan Overhead Proyektor (OHP)
8. Periskop
Terdiri dari lensa positif sebagai lensa obyektif dan dua prisma siki-siku sama kaki serta satu lensa okuler. Periskop biasa digunakan untuk mengintai kapal-kapal musuh atau melihat benda di atas permukaan laut.

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia