cahaya
DESCRIPTION
Materi cahaya SMP fisikaTRANSCRIPT
CAHAYA… DISUSUN OLEH :
1. NUR HANIFAH
2. KRIYO WIHARTO
3. APRIS ASNAT BENU
Kelompok 9
APA CAHAYA ITU ???
Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang juga termasuk gelombang transversal merupakan gelombang elektromagnetik dengan kecepatan cahaya, yaitu sebesar 3 x 108 m/s.
Lanjutan…..
• CAHAYA adalah suatu bentuk radiasi energy elektromagnetik yang
di pancarkan dalam bagian spectrum yang dapat di lihat.
• Cahaya sendiri pada hakekatnya tidak dapat dilihat,karena adanya
cahaya apabila cahaya tersebut mengenai suatu benda. Melalui
pendekatan cahaya sebagai gelombang dan partikel maka peristiwa
refraksi, defraksi , dispersi, dan refleksi dapat dijelaskan dengan teori
gelembang.
PERKEMBANGAN TEORI TENTANG CAHAYA
• Abu ali hasan ibn al-haitham
/alhazen (965–sekitar 1040),
menganggap bahwa sinar
Cahaya adalah kumpulan
partikel kecil yang bergerak
pada kecepatan tertentu.
TEORI PARTIKEL
• Isaac newton (1675) bahwa cahaya terdiri dari partikel
halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah dari
sumbernya. Teori ini dapat digunakan untuk menerangkan
pemantulan cahaya, tetapi ketika menerangkan pembiasan
cahaya ia menghadapi batu sandungan, karena Cahaya
harus dianggap menjadi lebih cepat ketika memasuki
medium yang padat karena daya tarik gravitasi lebih kuat.
• James clerk maxwell pada akhir Abad ke-19, menyebut
bahwa gelombang cahaya adalah gelombang
elektromagnet, ia tidak memerlukan medium untuk
merambat.
SUMBER CAHAYA SECARA GARIS BESAR DIBAGI
1. Cahaya alam (natural ligthing)
Yang termasuk cahaya alam adalah cahaya matahari yang merupakan sumber cahaya utama dan dominan di bumi.
2. Cahaya buatan (artifasial)
Cahaya buatan ini meliputi cahaya listrik, cahaya gas, lampu minyak danlilin. Cahaya buatan ini sebagai sarana pelengkap untuk penerangan ruangan.
SIFAT-SIFAT CAHAYA
1) CAHAYA MERAMBAT LURUS
Cahaya yang dipancarkan oleh sebuah sumber cahaya merambat ke segala arah. Bila medium yang dilaluinya homogen, maka cahaya lurus. Bukti cahaya merambat lurus tampak pada berkas cahaya matahari yang menembus masuk ke dalam ruangan yang gelap. Demikian pula dengan berkas lampu sorot pada malam hari. Berkas ketika menyentuh permukaan suatu benda maka rambatan cahaya akan mengalamidua hal, yaitu pemantulan atau pembiasan tidak tembus cahaya, sedangkan pembiasan terjadi pada benda yang transparan atau tembus cahaya.
2) CAHAYA DAPAT DIPANTULKAN
Jenis pemantulan cahaya ada 2 yakni pemantulan teratur dan pemantulan baur, pemantulan teratur adalah pemantulan yang sama sudutnya dengan sinar datang dan terjadi pada benda teratur. Sedangkan pemantulan baur adalah cahaya yang dipantulkan yang tersebar ke banyak arah yang berbeda dikarenakan suatupermukaan tidak teratur.
a. Pemantulan Pada Cermin Datar
• Jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin
• Tinggi bayangan = tinggi benda
• Bayangan bersifat tegak dan maya, dibelakang cermin
Cermin cekung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.
a. Cermin cekung akan memantulkan sinar-sinar sejajar menuju titik fokusnya.
b. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya atau disebut konvergen.
Ada tiga buah sinar istimewa pada cermin cekung.
a. sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus,
b. sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama, dan
c. sinar datang yang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui
jalan semula.
b. Pemantulan pada cermin cekung
Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke luar.
Berdasarkan gambar di atas, dapat diketahui
bahwa sinar-sinar istimewa pada cermin
cembung adalah sebagai berikut.
a. Sinar datang sejajar sumbu utama
dipantulkan seolah-olah berasal dari titik
fokus.
b. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan
sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang menuju pusat kelengkungan
cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.
c. Pemantulan pada cermin cembung
3) CAHAYA DAPAT DIBIASKAN
Setiap berkas cahaya yang masuk dari medium yang satu ke medium yang lain akan dibiaskan atau dibelokkan arah rambatnya disebut pembiasan atau refraksi. pemantulan teratur pemantulan baurgambar. peritiwa pembiasan fayal besarnya pergeseran berkas cahaya yang keluar dari suatu medium bergantung pada kerapatan optik medium tersebut. jika cahaya masuk dari zat optik kurang rapat ke zat optik lebih rapat, cahaya dibiaskan mendekati garis normal. sebaliknya, jika cahaya masuk dari zat optic lebih rapat ke zat optik kurang rapat, cahaya dibiaskan menjauhi garis normal.
INDEKS BIAS
• INDEKS BIAS
n = indeks bias suatu medium
C = kecepatan cahaya di udara
Cn = kecepatan udara dalam medium
• HUKUM PEMBIASAN CAHAYA
1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu bidang.
2. Perbandingan sinus sudut dating dan sinus sudut bias cahaya yang memasuki bidang batas dua medium yang berbeda selalu bernilai tetap.
i = sudut datang
r’ = sudut bias
n = indeks bias medium 1
n = indeks bias medium 2
n
n'
r'sin
isin
nc
cn
PERHITUNGAN PEMBENTUKAN BAYANGAN
s
s
h
hm
''
Rssfss
2
'
11atau
1
'
11
DISPERSI CAHAYAKetika cahaya putih (poliakromatik)
dilewatkan pada prisma, ternyata sinar
biasnya terurai menjadi beberapa cahaya
yang dikenal dengan warna pelangi. Warna
pelangi yang terbentu membentuk deretan
waarna kontinu. Hasil pengamatan
menunjukkan ada tujuh warna cahaya yang
diuraikan, yaitu merah, jingga, kuning, hijau,
biru, nila dan ungu. Penguraian warna putih
menjadi warna – warna cahaya
pembentukannya disebut dispersi cahaya.
Interferensi Cahaya
Interferensi cahaya adalah dua gabungan cahaya atau lebih.
Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada dua atau lebih berkas siar
yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas sinar maka
interferensinya sulit diamati. Interferensi cahaya dibedakan menjadi
2, yaitu:
1. Interferensi celah ganda
2. Interferensi pada lapisan tipis
1. Interferensi celah ganda
Pada tahun 1804 seorang fisikawan bernama
thomas young (1723-1829) dapat mendemonstrasikan
interferensi cahaya. Young melewatkan cahaya
koheren (sinar-sinarnya sefase dan frekuensi sama)
melalui dua celah sempit yang dikenal dengan celah
ganda. Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda
celah cahaya dari kedua celah tersebut. Interferensi
akan saling menguatkan jika berkas cahaya sefase dan
saling melemahkan jika berlawanan fase.
Dirumuskan:
Interferensi maksimum: d sin = m
Interferensi minimum: d sin = (m- 1/2 )
Keterangan:
d = jarak antar celah (m)
= sudut yang dibentuk berkas cahaya dengan garis
mendatar
m = pola interferensi (orde), m=1,2,3, …
= panjang gelombang cahaya yang berinterferensi (m)
Contoh soal:
Seberkas cahaya monoakromatik memiliki panjang gelombang
5000 Å dilewatkan melalui celah ganda young. Celah ganda berjarak 0,2
mm satu sama lain, kemudian 80 cm di belakang celah di pasang layar.
Tentukan:
a. Jarak garis terang pertama dari terang pusat,
b. Jarak garis terang kedua dari terang pusat,
c. Jarak antara garis terang pertama dengan garis terang kedua pada
layar !
Penyelesaian:
diketahui:
= 5000 å
L = 80 cm = 0,8 m
d = 0,2 mm = 2. 10 -4 m
a. YT1 = 1.5. 10-7. 8.10-1/2.10-4 c. ∆Y12 = y2 – y1
= 20. 10-4 = 0,64 – 0,32 = 0,32 cm
= 2. 10-3m = 2 mm
b. YT2 = m. . L / d
= 2. 5.10-7. 8.10-1/2.10-4
= 4.10-3 = 4 mm
2. Interferensi pada lapisan tipis
Interferensi pada lapisan tipis adalah interferensi yang terjadi pada
sinar yang dipantulkan langsung dan yang dipantulkan setelah dibiaskan.
Interferensi maksimum: 2 nd = (m+1/2)
Interferensi minimum: 2 nd = m.
Dengan: n = indeks bias lapisan
d = tebal lapisan (m)
= panjang gelombang cahaya (m)
m = 0, 1, 2, 3, 4, ….
Contoh soal:lapisan minyak berada di atas air dapat memantulkan warna merah. Hal ini
membuktikan bahwa warna biru mengalami interferensi dan hilang dari spektrum.
Jika indeks bias minyak 1,5 dan panjang gelombang sinar biru sebesar 4500 Å,
maka tentukan tebal minimum minyak tersebut!
Penyelesaian:
2 nd cos r = (2m) ½
2 nd cos 0O = (2.1) ½
2. 1,5d (1) = 4,5. 10-7
d = 4,5. 10-7/3
= 1,5. 10-7
Difraksi cahaya
Difraksi cahaya adalah pelenturan cahaya, yaitu saat suatu
cahaya melalui celah maka cahaya dapat terpecah – pecah menjadi
bagian – bagian yang lebih kecil dan memiliki sifat seperti cahaya
baru. Difraksi cahaya dibedakan menjadi , yaitu:
1. Celah tunggal
2. Kisi difraksi
1. Celah tunggal
Pola interferensi pada difraksi celah tunggal ini terlihat adanya garis – garis
gelap. Sedangkan pola terangnya lebar. Terang pusat akan melebar setengah
bagian lebih lebar pada kedua sisi. Syarat – syarat interferensi sebagai berikut:
Interferensi maksimum: d sin = (m – 1/2 )
Interferensi minimum: d sin = m
Dengan: d = lebar celah (m)
= sudut sinar dengan arah tegak lurus (derajat)
= panjang gelombang cahaya (m)
m = 1, 2, 3, 4, ….
2. Kisi difraksi
Kisi difraksi disebut juga celah
majemuk yaitu celah – celah sempit yang
tertata rapi dengan jarak yang cukup dekat.
Kepingan kaca yang digores, menurut garis
sejajar sehingga dapat bekerja sebagai
celah yang banyak jumlahnya.
dirumuskan: d = 1/N
d = tetapan kisi
N = jumlah celah/lubang per meter
Polarisasi Cahaya
polarisasi adalah pengurangan intensitas karena berkurangnya
komponen – komponen gelombangnya. Selain itu juga dapat di
definisikan pengkutuban daripada arah getar dari gelombang
transversal. (Dengan demikian tidak terjadi polarisasi pada
gelombang longitudinal). Polarisasi cahaya dapat disebabkan oleh
beberapa macam, diantaranya:
1. pemantulan dan pembiasan
2. absorbsi selektif
1. Pemantulan dan pembiasan
Dirumuskan:
IP + R = 900
tg IP = n2/n1
2. Absorbsi selektif
absorbsi selektif adalah penyerapan intensitas cahaya karena
penyerapan yang terseleksi, yaitu penyerapan komponen – komponen
cahaya tertentu.
2. Interferensi pada lapisan tipis
Dirumuskan:
I’= I cos2
Atau I’ = ½ I cos2 L
SEKIAN DAN TERIMA KASIH
SEMANGAT BELAJAR!!!