APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Peta Belajar Bersama

Halllo sobat pintar.. sebelum kita belajar materi tentang Alat Optik, yukk kita cermati terlebih dahulu peta konsep berikut ini !


 

Naah sekarang kita lanjutkan ke pembahasan materinya yaa 

Pemantulan Cahaya Pada Cermin

Pengertian Cermin Cekung
Cermin cekung (konkaf) adalah cermin lengkung yang bagian dalamnya dapat memantulkan cahaya. Misalnya, bagian dalam sendok dan reflektor lampu senter. Cermin cekung disebut juga cermin positif atau cermin konvergen, karena sifat cermin cekung yang mengumpulkan atau memusatkan sinar yang jatuh padanya. Berbeda dengan cermin datar, pada cermin cekung bayangan yang terbentuk bisa merupakan bayangan maya atau nyata.

Bagian-bagian Cermin Cekung
Cermin cekung mempunyai bagian-bagian yang terlihat seperti pada gambar di bawah ini.

Keterangan gambar:

M = titik pusat kelengkungan cermin

O = titik pusat bidang cermin (vertex)

F = titik api (titik fokus) cermin

OM = R = jari-jari kelengkungan cermin

OF = f = jarak titik api (jarak fokus), yang panjangnya ½ R

Perpanjangan OM = sumbu utama cermin

PM = sumbu tambahan, yang panjangnya sama dengan R dan dapat berfungsi sebagai garis normal

Nomor-nomor ruang:

O - F = ruang I

F - M = ruang II

M - (-~) = ruang III

O - (+~) = ruang IV

  • Ruang I, II, dan III adalah ruang di depan cermin
  • Ruang IV adalah ruang di belakang cermin

Sinar-Sinar Istimewa Cermin Cekung

Masih ingatkah kalian dengan Hukum Snellius pada pemantulan cahaya? Seperti halnya pada cermin datar, pada cermin cekung juga berlaku Hukum Snellius. Hukum Snellius yang menyatakan bahwa:

  • Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang
  • Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Dengan menggunakan Hukum Snellius tersebut, maka kita dapat menentukan 3 sinar istimewa pada cermin cekung. Sinar-sinar istimewa tersebut antara lain sebagai berikut.

  1. Slinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
  2. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
  3. Sinar datang melalui pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan cermin.

Rumus Nomor Ruang, Jarak dan Perbesaran Bayangan
Secara matematis, rumus nomor ruang benda dan bayangan pada cermin cekung adalah sebagai berikut:

Nomor ruang benda + nomor ruang bayangan = V (lima)

Pada cermin cekung, hubungan antara jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’) akan menghasilkan jarak fokus (f). Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.


atau


 

Keterangan:
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
f = jarak fokus
R = jari-jari cermin

Sementara perbesaran bayangan (M) dapat dicari melalui perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda atau jarak bayangan dengan jarak benda yang dirumuskan sebagai berikut


 

Keterangan:

M = perbesaran bayangan

h' = tinggi bayangan

h = tinggi benda

s’ = jarak bayangan

s = jarak benda

 

 

Pemantulan Cahaya Pada Cermin Cembung

Pengertian Cermin Cembung
Cermin cembung (konveks) adalah cermin lengkung yang bagian luarnya dapat memantulkan cahaya. Cermin cembung disebut juga cermin negatif dan cermin divergen.

Disebut cermin negatif karena titik pusat kelengkungan cermin dan titik fokus berada di belakang cermin yang merupakan titik potong perpanjangan sinar-sinar pantul dari berkas sinar datang yang sejajar. Oleh karena itu, jari-jari kelengkungan (R) dan jarak fokus (f) cermin cembung berharga negatif (−)

Gejala cermin cembung bisa kalian temui pada kaca spion kendaraan, teko yang mengkilap dan pelukis anamorfik (pelukis yang melihat ke cermin cembung, bukan ke kanvas pada saat melukis). 

Bagian-Bagian Cermin Cembung
Cermin cembung memiliki bagian-bagian yang terlihat seperti pada gambar di bawah ini.

Keterangan gambar:

M = titik pusat kelengkungan cermin

O = titik pusat bidang cermin (vertex)

F = titik api (titik fokus) cermin

OM = R = jari-jari kelengkungan cermin

OF = f = jarak titik api (jarak fokus), yang panjangnya ½ R

Perpanjangan OM = sumbu utama cermin

PM = sumbu tambahan, yang panjangnya sama dengan R dan dapat berfungsi sebagai garis normal.


Sinar-Sinar Istimewa Cermin Cembung
Masih ingatkah kalian dengan Hukum Snellius pada pemantulan cahaya? Seperti halnya pada cermin cekung, pada cermin cembung juga berlaku Hukum Snellius. Hukum Snellius menyatakan bahwa:

  • Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang
  • Sudut datang sama dengan sudut pantul


Dengan menggunakan Hukum Snellius tersebut, maka kita dapat menentukan 3 sinar istimewa pada cermin cembung. Sinar-sinar istimewa tersebut antara lain sebagai berikut.

  1. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F).
  2. Sinar datang yang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.
  3. Sinar datang yang menuju ke titik pusat kelengkungan (M) dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Rumus Nomor Ruang, Jarak dan Perbesaran Bayangan

Secara matematis, rumus nomor ruang benda dan bayangan pada cermin cekung adalah sebagai berikut:


atau


Keterangan:
s = jarak benda
s’ = jarak bayangan
f = jarak fokus
R = jari-jari cermin

Sementara perbesaran bayangan (M) dapat dicari melalui perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda atau jarak bayangan dengan jarak benda yang dirumuskan sebagai berikut

Keterangan :

M = perbesaran bayangan
h' = tinggi bayangan
h = tinggi benda
s’ = jarak bayangan
s = jarak benda

Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah:

  • Tanda jarak fokus pada cermin cembung selalu bernilai negatif. Hal ini disebabkan letak titik fokus pada cermin cembung terletak di belakang cermin.
  • Untuk benda nyata di depan cermin cembung, selalu terbentuk bayangan maya. Jadi, nilai s’ pada cermin cembung selalu bertanda negatif.

 

 

 

Latihan 1

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Cermin lengkung yang bagian dalamnya dapat memantulkan cahaya disebut cermin …

 

A. Cermin cembung

B. Cermin cekung

C. Cermin datar

D. Cermin lengkung

E. Cermin bulat

Latihan 2

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Cermin lengkung yang bagian luarnya dapat memantulkan cahaya disebut cermin …

 

A. Cermin Cembung

B. Cermin cekung

C. Cermin datar

D. Cermin lengkung

E. Cermin bulat

Latihan 3

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Sebuah benda yang tingginya 9 cm terletak tegak 60 cm di depan sebuah cermin cekung yang memiliki jarak fokus 15 cm. Maka letak bayangannya adalah …

 

A. 10 cm di belakang cermin

B. 10 cm di depan cermin

C. 20 cm di belakang cermin

D. 20 cm di depan cermin

E. 25 cm di depan cermin

Latihan 4

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Cermin cembung dengan jarak titik api 10 cm. sebuah benda ditempatkan 10 cm di depan cermin, maka perbesarannya adalah … kali

 

A. 0,25

B. 0,50

C. 1,00

D. 2,00

E. 4,00

Latihan 5

Jawablah soal di bawah ini dengan benar !

Bayangan dari sebuah benda yang dibentuk oleh cermin cembung adalah …

 

A. selalu di belakang cermin

B. selalu diperbesar

C. kadang-kadang diperkecil

D. kadang-kadang terbalik

E. kadang-kadang nyata

Alat Optik Alami



 
Sobat Pintar, alat optik terbagi atas dua jenis, yaitu :
  • alat optik alami
  • alat optik buatan.
 
Alat optik alami yaitu mata, sedangkan yang termasuk alat optik buatan di antaranya adalah kacamata, kamera, lup (kaca pembesar), mikroskop, teropong atau teleskop, periskop dan sebagainya.
 
Alat Optik Alami: Mata
Mata merupakan alat optik alamiah, ciptaan Tuhan yang sangat berharga. Mata merupakan indra penglihatan dan merupakan organ yang dapat menangkap perubahan dan perbedaan cahaya. Organ ini bekerja dengan cara menerima, memfokuskan, dan menstransmisikan cahaya melalui lensa untuk menghasilkan bayangan objek yang dilihatnya.
 
Fungsi dari masing-masing bagian mata tersebut ditunjukkan pada tabel di bawah ini.

Alat Optik Buatan


 

Sekarang kita lanjut kuy belajar alat optik buatan. Diantaranya :

Kacamata

Kacamata merupakan salah satu alat yang dapat digunakan untuk mengatasi cacat mata. Kacamata terdiri dari lensa cekung atau lensa cembung, dan frame atau kerangka tempat lensa berada seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini.

Fungsi dari kacamata adalah mengatur supaya bayangan benda yang tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata menjadi jatuh di titik dekat atau di titik jauh mata, bergantung pada jenis cacat matanya.

Kalian tentu telah mempelajari bahwa jika sebuah benda berada di depan sebuah lensa, bayangan akan dibentuk oleh lensa tersebut. Jauh dekatnya bayangan terhadap lensa, bergantung pada letak benda dan jarak fokus lensa. Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Keterangan :
s  = jarak benda ke lensa (m)
s' = jarak bayangan ke lensa (m)
f  = jarak fokus lensa (m)

Selain itu, kalian juga pernah mempelajari kekuatan atau daya lensa. Kekuatan atau daya lensa adalah kemampuan lensa untuk memfokuskan sinar yang datang sejajar dengan lensa. Hubungan antara jarak fokus dan kekuatan lensa memenuhi persamaan berikut.

Keterangan :
P = kekuatan atau daya lensa (dioptri)
f = jarak fokus lensa (m)
 
Kamera
Kamera adalah alat yang digunakan untuk menghasilkan bayangan fotografi pada film negatif. Selain digunakan untuk mengambil (capturing) gambar, kamera canggih dewasa ini juga dapat digunakan untuk merekam (recording) suatu kejadian atau aktivitas tertentu, seperti orang berjalan, menari, tertawa, dan sebagainya. Kamera bekerja seperti mata kita. Komponen-komponen dasar penyusun kamera hampir sama dengan mata kita. Bagian-bagian kamera diperlihatkan pada gambar berikut.

 

Alat Optik Buatan

Sobat Pintar yuk kita lanjut belajar alat optik yang lainnya !

Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang terdiri atas susunan beberapa lensa pembesar yang digunakan untuk melihat benda, jasad renik, mikroorganisme, atau bagian tubuh makhluk hidup yang berukuran sangat kecil yang tidak dapat dilihat menggunakan mata telanjang. Bagian-bagian mikroskop diperlihatkan seperti pada gambar berikut ini.

Jarak antara lensa objektif dan lensa okuler menentukan panjang pendeknya sebuah mikroskop. Panjang mikroskop atau jarak antara lensa objektif dan lensa okuler sama dengan jarak bayangan objektif ke lensa objektif ditambah jarak bayangan objektif tadi ke lensa okuler atau secara matematis dituliskan sebagai berikut.
d = s’ob + sok
Keterangan:
d      = panjang mikroskop
s’ob = jarak bayangan lensa objektif ke lensa objektif
s’ok  = jarak bayangan objektif ke lens okuler
 
Perbesaran total yang dihasilkan mikroskop merupakan perkalian antara perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif dan perbesaran sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler. Secara matematis, perbesaran total yang dihasilkan mikroskop ditulis sebagai berikut.
M = Mob × Mok
Keterangan:
M      = perbesaran total yang dihasilkan mikroskop
Mob  = perbesaran yang dihasilkan lensa objektif
Mok  = perbesaran sudut yang dihasilkan lensa okuler
 
Perbesaran yang dihasilkan oleh lensa objektif memenuhi persamaan berikut.
Sedangkan perbesaran sudut yang dihasilkan lensa okuler mirip dengan perbesaran sudut lup, yakni untuk pengamatan tanpa akomodasi
Dan untuk pengamatan dengan mata berakomodasi maksimum, perbesaran sudut yang dihasilkan oleh lensa okuler adalah sebagai berikut.
 
Dengan fok = panjang fokus lensa okuler
 
Lup
Lup atau kaca pembesar (atau sebagian orang menyebutnya suryakanta) adalah lensa cembung yang difungsikan untuk melihat benda-benda kecil sehingga tampak lebih jelas dan besar. Sebagaimana yang kalian ketahui, lensa cembung memiliki kemampuan untuk membentuk bayangan maya yang diperbesar jika benda terletak di antara titik fokus dan lensa.
Bentuk lup diperlihatkan pada gambar di bawah ini.
 
Untuk lup, benda selalu diletakkan dalam ruang I sehingga bayangan akan terletak di ruang (IV). Bayangan yang terletak di ruang (IV) bersifat maya dan tegak. Rumus perbesaran lup bergantung pada keadaan mata kita saat menggunakannya, yaitu apakah mata dalam keadaan berakomodasi atau tidak. Untuk itu ada tiga jenis rumus perbesaran anguler lup yaitu sebagai berikut.
 
Perbesaran Anguler Lup untuk Mata Berakomodasi Maksimum
Perbesaran anguler lup untuk mata berakomodasi maksimum dirumuskan sebagai berikut.
Keterangan:
M  = perbesaran anguler untuk mata berakomodasi maksimum
sn = jarak baca normal (titik dekat mata normal = 25 cm)
f   = jarak fokus lup

 

Perbesaran Anguler Lup untuk Mata Tidak Berakomodasi
Perbesaran anguler lup untuk mata tidak berakomodasi dirumuskan sebagai berikut.
 
Keterangan:
M   = perbesaran anguler untuk mata berakomodasi maksimum
sn   = jarak baca normal (titik dekat mata normal = 25 cm)
f     = jarak fokus lup
 
Perbesaran Anguler Lup untuk Mata Berakomodasi pada Jarak Tertentu
Perbesaran anguler lup untuk mata berakomodasi pada jarak tertentu dirumuskan sebagai berikut.

Keterangan:
M  = perbesaran anguler untuk mata berakomodasi maksimum
sn = jarak baca normal (titik dekat mata normal = 25 cm)
f   = jarak fokus lup
x  = jarak mata berakomodasi

Latihan 1

Reni yang menderita rabun dekat mempunyai titik dekat 50 cm. Jika ingin membaca dengan jarak normal (25 cm), maka berapa kekuatan lensa kacamata yang harus dipakai Reni?

A. 2 Dioptri

B. 4 Dioptri

C. 6 Dioptri

D. 8 Dioptri

E. 10 Dioptri

Latihan 2

Jarak fokus lensa sebuah kamera adalah 50 mm. Kamera tersebut diatur untuk memfokuskan bayangan benda pada jauh tak terhingga. Berapa jauh lensa kamera harus digeser agar dapat memfokuskan bayangan benda yang terletak pada jarak 2,5 m?

A. 1,02 mm

B. 2,04 mm

C. 3,02 mm

D. 4,03 mm

E. 5,02 mm

Latihan 3

Dina hanya mampu melihat benda dengan jelas paling jauh pada jarak 2 m dari matanya. Berapakah kekuatan lensa kacamata yang diperlukan Dina agar dapat melihat dengan jelas ?

A. -1/2 dioptri

B. -1/3 dioptri

C. 1/2 dioptri

D. 1/3 dioptri

E. 1/4 dioptri

Latihan 4

Jarak fokus lensa sebuah kamera adalah 50 mm. Kamera tersebut diatur untuk memfokuskan bayangan benda pada jauh tak terhingga. Berapa jauh lensa kamera harus digeser agar dapat memfokuskan bayangan benda yang terletak pada jarak 2,5 m?

A. 34,05 mm

B. 42,05 mm

C. 51,02 mm

D. 62,05 mm

E. 65,04 mm

Latihan 5

Benda diletakkan di depan lup pada jarak 5 cm. Jika jarak titik fokus lup 5 cm, berapakah perbesaran sudut lup tersebut ?

A. 5 kali

B. 8 kali

C. 10 kali

D. 12 kali

E. 15 kali

redesain-navbar Portlet