PEMANTULAN DAN PEMBIASAN

Optika Geometri mempelajari sifat-sifat cahaya sebagai gelombang yang rnengalami pemantulan dan pembiasan.

PEMANTULAN (REFLEKSI)

Pada proses pemantulan berlaku:

• sinar datang d, garis normal N dan sinar pantul p

terletak pada bidang datar

• sudut datang (α) = sudut pantul (β)

PEMBIASAN (REFRAKSI)

Pada proses pembiasan berlaku Hukum SNELLIUS:

• sinar datang dari medium kurang rapat (n1) menuju medium

lebih rapat (n2) akan dibiaskan mendekati garis normal,

begitu juga sebaliknya.

sin i / sin r = n2 / n1 = v1 / v2 = kontanta

• karena v = f . λ dan f adalah konstan pada saat sinar melalui

bidang batas n1 - n2 maka sin i / sin r = λλλλ1 / λλλλ2

PEMANTULAN SEMPURNA

Syarat terjadinya pemantulan sempurna:

• sinar datang dari n2 menuju ke n1, dimana n2 > n1

• sudut datang (i) lebih besar daripada sudut batas (Φb) atau i

> Φb

sin Φb = n1 / n2

CONTOH-CONTOH PEMBIASAN:

Benda tidak terlihat pada tempat sebenarnya

n2 / n1 = Y2 / Y1

Y1 = kedalaman sesungguhnya Y2 = kedalaman semu

Pembiasan Oleh Keping Paralel

t = d sin (i - r)/cos r

d = tebal keping

t = pergeseran sinar ke luar terhadap sinar masuk

PEMBIASAN PADA PRISMA

Sudut deviasi δ adalah sudut antara arah

sinar masuk dan arah sinar ke luar prisma. δ = i1 + r2 - β

Jika BA = BC ⇒ i1, maka deviasi menjadi

sekecil-kecilnya ⇒ deviasi minimum (δm).

sin 1/2 (ββββ + δδδδm) = n2/n1 sin 1/2 ββββ

Jika β (sudut pembias prisma) kecil sekali (β < 15) maka ⇒

δδδδm = ( n2/n1 - 1)ββββ

CERMIN DATAR

Untuk benda nyata maupun benda maya berlaku persamaan

s = - s'

y = y'

M = | y'/y | = +1

s = jarak benda

s' = jarak bayangan

y = tinggi benda

y' = tinggi bayangan

Untuk mendapatkan bayangan yang terbentuk pada cermin

cekung/cembung diperlukan sinar-sinar istimewa, yaitu:

1. Sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan melalui/seolah-olah dari titik

fokus.

2. Sinar datang melalui/menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.

3. Sinar datang melalui/menuju titik pusat kelengkungan dipantulkan melalui titik pusat juga.

Rumus yang berlaku untuk cermin cekung den cermin cembung adalah

f = R / 2

1/f = 1/s + 1/s'

M = |y' / y | = |s' / s |

Dengan :R = jari-jari kelengkungan

f = fokus (jarak titik api) M= pembesaran bayangan

Bayangan yang terbentuk selalu maya, tegak dan diperkecil.

DUA BUAH CERMIN ATAU DUA BUAH LENSA BERHADAPAN

Prinsip dua cermin sama dengan dua lensa yaitu bayangan yang dihasilkan dari cermin 1 merupakan benda untuk cermin 2, sehingga:

d = s1' + s2

Mtot = | (s1'/s1) x (s2'/s2) |

d = jarak kedua cermin/lensa

s1' = jarak bayangan 1 ke cermin/lensa 1 s2 = jarak benda 2 ke cermin/lensa 2

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEMBUNG (KONVEKS/POSITIF)

Perhatikan pembagian ruang I, II, III, IV (ruang IV adalah daerah di depan lensa)

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA CEKUNG (KONKAF/NEGATIF)

Bayangan yang terbentuk selalu maya, tegak dan diperkecil

Untuk kedua jenis lensa cembung den cekung berlaku rumus:

Lensa tipis Lensa tebal

1/f = 1/s + 1/s' n1/s + n2/s' = (n2 - n1) / R Lensa +f > 0

Lensa -f < 0

M = |s'/s| = |y'/y|

1/f = (n2/n1 - 1)(1/R1 - 1/R2)

n2 = indeks bias lensa

n1 = indeks bias lingkungan R1 ; R2 = jari-jari kelengkungan lensa

MENENTUKAN SIFAT DAN LETAK BAYANGAN PADA CERMIN CEKUNG (+) DAN LENSA CEMBUNC (+)

1. Tentukan Jarak bayangan (s')

s + ⇒ bayangan nyata dan terbalik

- ⇒ bayangan maya dan tegak

2. Tentukan pembesaran (M)

M

> 1 ⇒ diperbesar

= 1 ⇒ sama besar

< 1 ⇒ diperkecil

3. Letak benda dan bayangan dapat ditentukan berdasarkan

(No) ruang benda + (No) ruang bayangan = 5

Jika :

(No) ruang benda > (No) ruang bayangan ⇒ bayangan diperkecil

(No) ruang benda < (No) ruang bayangan ⇒ bayangan diperbesar

Pada cermin cekung, benda dan bayangan di ruang 1, 2 den 3 adalah positif

dan di ruang 4 adalah negatif, begitu juga sebaliknya untuk cermin cembung