optika geometri lengkap 13 mei 11
Post on 10-Aug-2015
138 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Kompetensi Dasar:
• Mendeskripsikan tentang sifat-sifat cahaya dan hubungannya dengan cermin dan lensa.
• Mendeskripsikan alat-alat optik dan penerapannya sehari-hari
Indikator :A. Fisika 1. Merancang dan melakukan percobaan untuk membuktikan
bahwa cahaya merambat lurus 2. Menjelaskan hukum pemantulan yang diperoleh melalui
percobaan. 3. Menjelaskan hukum pembiasan yang diperoleh berdasarkan
percobaan 4. Mendeskripsikan proses pembentukan dan sifat-sifat bayangan
pada cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung. 5. Mendeskripsikan proses pembentukan dan sifat-sifat bayangan
pada lensa cekung dan Lensa cembung.B. Biologi 1. Menjelaskan fungsi mata sebagai alat optic. 2. Menggambarkan pembentukan bayangan benda pada retina 3. Menjelaskan beberapa cacat mata dan penggunaan kacamata.
Kenapa kita bisa melihat benda?
Kita bisa melihat karena ada cahaya. Ada 2 cara:1.Benda tsb mrpk sumber cahaya,2.Kita melihat krn pemantulan cahaya.
PERTANYAAN DISKUSI
1. Berikan contoh dalam kehidupan sehari-hari bahwa cahaya merambat lurus.
2. Buatlah contoh proses pembentukan dan sifat-sifat bayangan pada cermin cembung.
3. Buatlah contoh proses pembentukan dan sifat-sifat bayangan pada lensa cekung.
4. Sebuah benda yang tingginya 4 cm berdiri tegak di depan cermin cekung dengan jarak 60 cm, dan cermin ini memiliki jari-jari kelengkungan 80 cm. Berapa (a) jarak bayangannya, (b) perbesaran bayangan, (c) Tinggi bayangannya, (d) lukiskan bayangan dan sebutkan sifat-sifatnya.
P E R I S T I W A A P A T E R J A D I ?
• Peristiwa yang terjadi pada benda,yaitu
1. adanya Bayangan-bayangan, karena benda yang tidak tembus cahaya dan sinar dan hal ini membuktikan cahaya merambat lurus
2. Adanya UMBARA dan PENUMRA
Sifat-sifat CahayaCahaya merupakan gelombang transversal
yang termasuk gelombang elektromagnetik. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s.
Sifat2 cahaya :• Dapat mengalami pemantulan (refleksi)• Dapat mengalami pembiasan (refraksi)• Dapat mengalami pelenturan (difraksi)• Dapat dijumlahkan (interferensi)• Dapat diuraikan (dispersi)• Dapat diserap arah getarnya (polarisasi)• Bersifat sebagai gelombang dan partikel
Sifat-sifat Cahaya
Cahaya bila mengenai penghalang akan dipantulkan.Cahaya bila mengenai penghalang akan dipantulkan.
Pemantulan TeraturPemantulan Baur /
Difus
Terjadi pada permukaan Terjadi pada permukaan yang ratayang rata
Terjadi pada permukaan Terjadi pada permukaan yang tidak ratayang tidak rata
Sinar-sinar sejajar yang Sinar-sinar sejajar yang datang dipantulkan sejajar datang dipantulkan sejajar
pulapula
Sinar-sinar sejajar yang Sinar-sinar sejajar yang datang dipantulkan tidak datang dipantulkan tidak
sejajar.sejajar.
Sifat-sifat Cahaya
Pemantulan cahaya
• Jika sebuah batu dijatuhkan ditengah kolam, maka akan muncul gelombang lingkaran dari titik dimana batu dijatuhkan.
• Sinar gelombang tegak lurus terhadap muka gelombang, menyatakan arah kemana gelombang menyebar/merambat.
Pemantulan Gelombang DatarPemantulan Gelombang Datar
Gelombang tali merupakan gelombang yang paling sederhana (1 dimensi) , selanjutnya kita akan membahas gelombang yang kompleks, yaitu gelombang datar (2 dimensi). Contoh gelombang datar adalah gelombang air. Sifat-sifat gelombang air dapat diamati dengan alat yang disebut tangki riak atau tangki gelombang.
Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini
Jika benda dijatuhkan, maka akan terbentuk gelombang transversal pada permukaan air. Hal ini terlihat dengan adanya bukit dan lembah air. Bukit ditunjukkan oleh bagian yang cembung, sedangkan lembah ditunjukkan oleh bagian yang cekung.
Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini
bukit / cembunglembah / cekung
Pemantulan Gelombang DatarPemantulan Gelombang Datar
Jika gelombang disinari dengan lampu, akan tampak bayang gelang dan terang secara silih berganti. Bagian yang cembung menghasilkan bayangan terang sedangkan bagian cekung menghasilkan bayangan gelap. Jarak antara garis terang dengan garis terang berikutnya merupakan panjang gelombang (). Perhatikan animasi berikut ini! Klik
disini
Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini
cembungan
cekungan
sumber gelombang
arah rambatan
play
HUKUM PEMANTULAN CAHAYAHUKUM PEMANTULAN CAHAYA
1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar
2. Besar sudut datang (i) sama dengan besar sudut pantul (r)
sinar datan
g
garis normal sinar
pantul
i r
Cermin datar
Cermin : benda yg memp permukaan mengkilat
Perak : logam yg mengkilat
Cermin datar : cermin yang bentuk permukaannya datar
Sifat Bayangan Yang Dihasilkan:1. Maya / Semu (tidak dapat ditangkap oleh layar)2. Sama Tegak3. Jarak Benda = jarak bayangan4. Bayangan sama besar dengan benda5. Tertukar sisinya (sisi kanan benda menjadi sisi kiri bayangan).
Jika 2 buah cermin datar saling dihadapkan dengan membentuk sudut , maka jumlah bayangan yang terbentuk :
Keterangan :
n = jumlah bayangan
= sudut antara kedua cermin
1360 n
Contoh Soal:
Dua buah cermin membentuk sudut 90° satu sama
lain. Gambarkan bayangan sebuah titik yang teletak
bisektorial dan tentukan jumlah bayangannya?
Tugas1. Dua buah cermin membentuk sudut 60° satu sama lain.
Gambarkan bayangan sebuah titik yang teletak bisektorial dan
tentukan jumlah bayangannya?
2. Dua buah cermin membentuk sudut 45° satu sama lain.
Gambarkan bayangan sebuah titik yang teletak bisektorial dan
tentukan jumlah bayangannya?
3. Sebuah sinar datang pada sebuah cermin datar dg sudut θ
kemudian cermin diputar 10°. Ternyata sudut pantulnya menjadi
satu setengah θ dihitung dari garis normal mula-mula. Berapa
nilai θ ?
4. Suatu cermin datar didatangkan padanya sinar dg sudut datang
45°. Pada sudut berapa sebuah cermin lain harus ditempatkan thd
sinar itu agar setelah dipantulkan cermin kedua arah sinar menjadi
horisontal?
Pembentukan Bayangan
PEMBENTUKAN BAYANGAN
• sinar yang datang sejajar dengan sumbu lensa
• sinar yang datang melewati titik pusat lensa dan
• sinar yang datang melewati titik fokus lensa
Bayangan benda dapat ditentukan dengan menggunakann tiga sinar yang melalui puncak benda, yaitu:
Pembentukan Bayangan pada Cermin
Pembentukan bayangan maya pada cermin datar
Pembentukan bayangan cermin datar
Benda
Bayangan
Dibelakang, maya, sama
besar, sama jauh
Bagian-bagian Cermin Lengkung
Bidang Pantul
Belakang
Cermin Cekung Cermin Cembung
Bidang Pantul
Belakang
Pembentukan Bayangan pada Cermin
Pembentukan bayangan maya pada cermin Cekung dan Cembung
(a) (b)
Titik fokus dan panjang fokus a) cermin cekung: mengumpulkan sinar dan b) cermin cembung: menyebarkan sinar
Pembentukan Bayangan pada Cermin Sferis a. Cermin Cekung (Kankaf)
Merupakan bagian kecil dari suatu lingkaran
Pembentukan bayangan cermin cekung
R : Jari-jari kelengkungan
R
Titik Pangkal
F
F : Titik Fokus
Sumbu Utama
R =2f
b. Pemantulan pada Cermin CekungSinar-sinar Istimewa pada cermin Cekung :• Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik
fokus.• Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu
utama.• Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin
dipantulkan melalui titik itu juga.
Sifat Bayangan :a. Bila benda di ruang I, maka c. Bila benda di ruang III,
maka Bayangan di ruang IV Bayangan di ruang II Maya, tegak, diperbesar Nyata, terbalik,
diperkecilb. Bila benda di ruang II, maka Bayangan di ruang III Nyata, terbalik, diperbesar
Rs
h
tan
'
'tan
sR
h
Rs
sR
h
h
''
s
s
Rs
sR ''
Rss
211'
fss
111'
b. Cermin Cembung (Cermin Konvek)
c. Pemantulan pada Cermin CembungSinar-sinar Istimewa pada cermin Cembung :• Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan
seolah-olah berasal dari titik fokus.• Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan
sejajar sumbu utama.• Sinar datang melalui pusat kelengkungan
cermin dipantulkan melalui titik itu juga.
Sifat Bayangan :Maya, tegak, diperkecil.
d. Perhitungan Pembentukan Bayangan
Contoh :Sebuah benda berdiri tegak 10 cm di depan cermin
cembung yang mempunyai titik fokus 30 cm. Jika tinggi bendanya 2 m, tentukanlah tinggi bayangan yang terbentuk dan perbesaran benda.
Rssfss
2
'
11atau
1
'
11
s
s
h
hm
''
Konvensi Tanda untuk Cermin.
PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA
• LENSA CEKUNG (BI-KONKAF)
Sinar datang paralel dibiaskan menjauhi titik fokus dan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa (F)
Jarak antara titik fokus ke pusat lensa disebut panjang fokus (f)
Lensa yang kuat memiliki f yang kecil
Kekuatan Lensa: S= 1/ f
Panjang fokus dan kekuatan lensa cekung berharga negatif
PEMBENTUKAN BAYANGAN
Lensa cembung dapat digunakanuntuk memproyeksikan bayangan nyata
Pada Lensa Cembung, bayangan nyata terbentuk pada titik pertemuan semua berkas sinar yang melewati lensa
PEMBENTUKAN BAYANGANPada proses pembentukan bayangan berlaku:
• Sinar datang pada lensa cembung sejajar dengan sumbu lensa akan dibiaskan menuju titik fokus lensa. Sebaliknya jika sinar datang melewati titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu lensa.
• Sinar datang pada lensa cekung sejajar dengan sumbu lensa akan dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa. Sebaliknya jika sinar datang menuju titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu lensa.
• Sinar yang datang melalui pusat lensa akan diteruskan.
Pembentukan Bayangan
3. Pembiasan Cahayaa. Indeks Bias
n = indeks bias suatu medium
c = kecepatan cahaya di udara
cn = kecepatan cahaya dlm medium
b. Hukum Pembiasan Cahayai = sudut datangr’ = sudut biasn = indeks bias medium 1n’ = indeks bias medium 2
nc
cn
n
n'
r'sin
isin
c. Pembiasan pada Lensa CembungSinar-sinar Istimewa pada Lensa Cembung :• Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.• Sinar melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.• Sinar datang melalui titik pusat optik tidak dibiaskan.
Sifat Bayangan :a. Bila benda di ruang I, maka Bayangan maya (di depan lensa), tegak, diperbesarb. Bila benda di ruang II, maka Bayangan nyata (dibelakang lensa), terbalik, diperbesarc. Bila benda di ruang III, maka Bayangan nyata, terbalik, diperkecil
d. Pembiasan pada Lensa CekungSinar-sinar Istimewa pada Lensa Cekung :• Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-
olah berasal dari titik fokus.• Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus
dibiaskan sejajar sumbu utama.• Sinar datang melalui pusat optik tidak
dibiaskan.
Sifat Bayangan :Maya, tegak, diperkecil.
e. Perhitungan Pembentukan Bayangan
Contoh :Sebuah lensa cembung-cembung mempunyai jari2
kelengkungan 15 cm dan 10 cm, dengan indeks bias 1,5. Bila lensa itu berada di udara yang mempunyai indeks bias 1, tentukan jarak fokus lensa tsb.
21
11)'(
' RRnn
s
n
s
n
e. Lensa Gabungan
f. Kekuatan Lensa (P)
Contoh :Sebuah lensa cekung-cekung mempunyai jarak
fokus 50 cm, tentukan kekuatan lensa.
21
111
fff g
fP
1
top related