cahaya (1)

C A H A Y A 2014

DISUSUN OLEH Drs. AGUS PURNOMO KHUSUS SISWA SMPN 3 TAMAN 1

Optika Geometris adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari sifat-sifat perambatan cahaya seperti pemantulan,

pembiasan, serta prinsip jalannya sinar-sinar pada cermin atau lensa.

Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang mempunyai frekuensi dan panjang tertentu.

Sifat-sifat cahaya :

Dalam perambatannya, tanpa memerlukan medium perantara karena cahaya adalah gelombang elektromagnetik

Panjang gelombangnya 4000 Angstrom 7600 Angstrom ( 1 A = 10-10 meter )

Frekuensi gelombangnya 3,9.10 14 Hz 7,5.10 14 Hz

Cepat rambatnya dalam ruang hampa sebesar 3.108 m/s

Merambat lures pads medium yang sama

Dapat mengalami peristiwa pemantulan

Dapat mengalami peristiwa pembiasan

Dapat mengalami peristiwa penguraian, dan sebagainya

I. Pemantulan Cahaya

Yaitu proses / peristiwa pengembalian arah rambat cahaya bila dalam perambatannya cahaya mengenai dinding

pemantul atau penghalang.

Ada 2 jenis pemantulan cahaya :

Pemantulan Baur / Diffus / Tak teratur

Permukaan dinding pemantul tidak rata atau kasar

Permukaan dinding pemantul tidak rata atau kasar

Memberi kesan teduh

Pemantulan Teratur

Arah sinar pantul teratur, menuju ke arah tertentu

Permukaan dinding pemantul rata atau halus

C A H A Y A 2014


Memberi kesan menyilaukan.

Hukum Pemantulan Snellius :

Seberkas sinar datang membentuk sudut 30 terhadap garis normal bidang pantul. Hitunglah besarnya :

a. Sudut pantul yang dihasilkan

b. Sudut antara sinar datang dengan sinar pantul

c. Sudut antara sinar pantul dengan bidang pantul

Diket : i = 30

Ditanya : r = ...? i+r ...? r' ...?

Jawab :

a. r= i = 300

b. r+ i = 300 + 300 = 600 c. r' = 90 - r

= 90 - 30 = 60

1. Seberkas sinar datang membentuk sudut 70 terhadap garis bidang pantul. Hitunglah besarnya :

a. Sudut datang sinar



2. Seberkas sinar datang pada bidang pantul dan membentuk sudut 50 antara sinar datng dengan sinar pantul.

Hitunglah besarnya :

a. Sudut datang dan sudut pantulnya

b. Sudut antara sinar datang dengan bidang pantul

c. Sudut antara sinar pantul dengan bidang pantul yang melalui garis normal

3. Seberkas sinar datang membentuk sudut 24,5 terhadap garis normal bidang pantul. Hitunglah besarnya :

a. Sudut pantul yang dihasilkan



N

Sinar Datang Sinar Pantul

i r

Bidang Pantul

Keterangan :

Garis Normal (N) adalah garis yang tegak lurus

terhadap bidang pantul.

Sudut datang (i) adalah sudut yang dibentuk

oleh sinar datang terhadap garis normal.

Sudut pantul (r) adalah sudut yang dibentuk

oleh sinar pantul terhadap garis normal.

Berlaku : i = r

i + r = 90

CONTOH SOAL

LATIHAN SOAL

C A H A Y A 2014


m PEMANTULAN PADA CERMIN

Cermin adalah benda yang permukaannya dapat memantulkan seluruh cahaya yang diterimanya, dan dapat

membentuk bayangan.

Cermin terbuat dari kaca yang bagian belakangnya dilapisi dengan Perak Amalgam ( Perak yang dicampur dengan

air Raksa ).

Macam-macam cermin

Berdasarkan bentuk permukaan bidang pantulnya, cermin dibedakan menjadi 3 macam, yaitu :

Cermin Datar

Cermin Cekung

Cermin Cembung

I. Pemantulan Oleh Cermin Datar

Sifat-sifat bayangan pads cermin datar :

Bayangan mays, clan terletak di belakang cermin

Bayangan tegak

Ukuran bayangan sama besar

Jarak bayangan sama dengan jarak benda ke cermin

Bertukar sisi dengan bendanya

Panjang minimal cermin datar agar dapat melihat seluruh tinggi benda adalah :

L =

Dengan : h = tinggi benda ( cm atau m )

L = panjang cermin datar ( cm atau m )

C A H A Y A 2014


Pemantulan pada 2 cermin datar.

Jika sebuah benda diletakkan didepan 2 cermin datar yang membentuk sudut tertentu, ternyata jumlah

bayangan yang dihasilkan lebih dari satu dan jumlahnya ditentukan oleh besar sudut apitnya, yang secara

geometris dapat ditentukan dari persamaan :

Berlaku :

n = jumlah bayangan yang dihasilkan (buah)

= sudut apit kedua cermin datar (c)

NB : jika nilai n tidak bulat, maka harus dibulatkan ke atas!

1. Sebuah benda diletakkan di depan dua cermin datar yang membentuk sudut 30. Tentukan jumlah bayangan yang

dihasilkan oleh cermin tersebut!

Diket : = 30

Ditanya : N = ?

Jawab :

=

=

= 12 1 = 11 Buah

2. Jumlah bayangan yang dihasilkan dari sebuah benda yang berada di depan dua cermin datar yang dibentuk

sudut, ternyata 5 buah. Tentukan besar sudut apit kedua cermin datar tersebut!

Diket : N = 5 buah

Ditanya : = ?

Jawab :

=

+

=

+ = 60

1. Sebuah benda diletakkan di depan dua cermin datar yang saling membentuk sudut tertentu. Tentukan jumlah bayangan

yang dihasilkan, jika kedua cermin datar membentuk sudut :

a. 20 e. 72

=

=

+

CONTOH SOAL

CONTOH SOAL

C A H A Y A 2014


b. 40 f. 100

c. 45 g. 120

d. 60 h. 200

2. Tentukan besar sudut apit kedua cermin datar jika jumlah bayangan yang dihasilkan dari sebuah benda yang terletak di

depan kedua cermin datar tersebut adalah :

a. 2 buah e. 14 buah

b. 5 buah f. 19 buah

c. 7 buah g. 49 buah

d. 11 buah h. 99 buah

3. Sebuah benda diletakkan didepan dua buah cermin datar yang membentuk sudut tertentu. Jika besar sudut apit kedua

cermin datar diperkecil 10, ternyata jumlah bayangan yang dihasilkan bertambah 3 buah. Tentukan besarnya sudut apit

kedua cermin datar tersebut!

4. Sebuah benda diletakkan didepan dua buah cermin datar yang membentuk sudut tertentu. Jika besar sudut apit kedua

cermin datar diperbesar 20, ternyata jumlah bayangan yang dihasilkan berkurang 3 buah. Tentukan besarnya sudut apit

kedua cermin datar tersebut!

5. Dua buah cermin datar membentuk sudut 120. Jika seberkas sinar dijatuhkan pada cermin datar pertama dengan sudut

datang 30, tentukan besarnya sudut pantul yang dihasilkan oleh cermin datar kedua!

II. Pemantulan Pada Cermin Cekung

Cermin Cekung adalah cermin yang permukaan bidang pantulnya merupakan bidang lengkung fang cekung.

Sifat-sifat Cermin Cekung

Cermin cekung disebut juga dengan cermin Konkaf (lengkung yang cekung),

Cermin cekung disebut juga dengan cermin Konvergen (bersifat mengumpulkan berkas sinar),

Cermin cekung disebut juga dengan cermin Positif (nilai f dan R selalu positif).

Bagian-bagian Cermin Cekung

Ruang NYATA Ruang MAYA

R. III R. II R. I R. IV

X X

M F O

f

R

C A H A Y A 2014


Keterangan :

x x' = sumbu utama cermin, yaitu garis yang membagi cermin menjadi 2 bagian yang sama besar

0 = titik Verteks cermin, yaitu titik tempat perpotongan bidang pantul cermin dengan sumbu utama cermin

F = titik fokus atau titik api cermin, yaitu titik tempat berkumpulnya sinar-sinar datang jauh pada cermin cekung

M = titik pusat kelengkungan cermin

f = jarak fokus cermin

R = jari-jari kelengkungan cermin

Ruang Nyata ruang letak benda atau bayangan yang bersifat nyata

Ruang Maya ruang letak benda atau bayangan yang bersifat maya

Ruang I terletak antara 0 sampai F

Ruang II terletak antara F sampai M

Ruang III terletak antara M sampai tak terhingga ( )

Ruang IV terletak antara 0 sampai tak terhingga ( )

Sinar-sinar Istimewa Pada Cermin Cekung

I

II

III

M F O

Sinar-sinar istimewa pads cermin cekung :

Berkas sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan melalui titik fokus cermin.

Berkas sinar datang melalui titik fokus cermin, dipantulkan sejajar sumbu utama cermin.

Berkas sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin, dipantulkan melalui titik itu juga.

NB : Untuk membentuk bayangan benda melalui gambar minimal diperlukan dua buah sinar

istimewa.

Pembentukkan Bayangan Pada Cermin Cekung

C A H A Y A 2014


Hukum Penjumlahan Ruang

Fungsi : Untuk menentukan sifat-sifat bayangan yang dihasilkan cermin cekung tanpa melalui perhitungan. Hanya

dengan mengamati posisi benda terhadap cermin cekung.

Berlaku :

Keterangan :

RO = ruang letak benda

RI = ruang letak bayangan benda

Sifat-sifat bayangan benda pada cermin cekung berdasarkan hukum Penjumlahan Ruang :

No Benda Bayangan Sifat bayangan

1 I IV Maya, tegak, diperbesar

2 II III Nyata, terbalik, diperbesar

3 III II Nyata, terbalik, diperkecil

4 IV - -

5 F - -

6 M M Nyata, terbalik, sama besar

Rumus rumus Pada Cermin Cekung

Keterangan :

S = jarak benda ke cermin ( cm )

S' = jarak bayangan benda ke cermin ( cm )

f = jarak fokus cermin ( cm )

R = jari-jari kelengkungan cermin ( cm )

M = perbesaran bayangan yang terjadi ( kali )

h = tinggi benda ( cm )

h' = tinggi bayangan yang terjadi ( cm )

RBENDA + RBAYANGAN = 5

Ro + RI = 5

1) f = .R atau R = 2.f

2)

+

=

=

3) =

=

=

=

4) =.

atau =

.

atau f=

.

+

5) = (

+ ) dan S = (m +1).f

Catatan :

S > 0 bayangan bersifat Nyata

S < 0 bayangan bersifat Maya

m > 1 bayangan Diperbesar

M < 1 bayangan Diperkecil

Ini penting POL!!!

Jadi diingat-ingat terus

karena berlaku juga nanti

pada Cermin Cembung,

Lensa Cekung dan lensa

Cembung

C A H A Y A 2014


Sebuah benda yang tinnginya 5 cm diletakkan pada jarak 30 cm di depan cermin sebuah cekung yang jari-jari

kelengkungannya 40 cm. Tentukan :

a. Fokus cermin

b. Jarak bayangan terhadap cermin

c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan

e. Sifat-sifat bayangan yang dihasilkan

Diket : R = 40 cm (+ = karena cermin cekung )

S=30 cm

h = 5 cm

Ditanya : f, S', M, h, dan Sifat bayangan ...?

Jawab :

a. F = .R = . 40 = 20 cm

b. 1

S+

1

S=

1

f

1

30+

1

S=

1

20

1

S=

1

20

1

30

1

S=

3

60

2

60

1

=

1

60

S = 60 cm

c. = |

| = |

60

30| = 2

d. h = M.h = 2 . 5 = 10 cm

e. Sifat-sifat bayangan : Nyata, Terbalik, dan Diperbesar

1. Sebuah benda yang tinnginya 4 cm diletakkan pada jarak 40 cm di depan cermin sebuah cekung yang jari-jari


a. Fokus cermin


c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan




a. Fokus cermin


c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan




a. Fokus cermin


c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan


4. Sebuah benda diletakkan didepan cermin cekung yang radius kelengkungannya 40 cm. Dimanakah benda harus

diletakkan agar mengalami perbesaran 2 kali dan bayangannya bersifat :

a. Nyata

b. Maya

CONTOH SOAL

LATIHAN SOAL

C A H A Y A 2014


III. Pemantulan Pada Cermin Cembung

Cermin Cembung adalah cermin yang permukaan bidang pantulnya merupakan bidang lengkung cembung.

Bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung selalu : Maya, Tegak, dan Diperkecil. Untuk itu cermin

cembung banyak digunakan sebagai kaca spion pada mobil atau sepeda motor.

Sifat-sifat cermin cembung :

Cermin Cembung disebut juga dengan cermin konvek (lengkung yang cembung),

Cermin Cembung disebut juga dengan cermin Divergen (bersifat menyebarkan berkas sinar),

Cermin Cembung disebut juga dengan cermin negatif (nilai f dan R selau negatif).

Bagian-bagian Cermin Cembung

Ruang NYATA Ruang MAYA

R. IV R. I R. II R. III

X X

O F M

f

R

Keterangan :

x x' = sumbu utama cermin, yaitu garis yang membagi cermin menjadi 2 bagian yang sama besar

0 = titik Verteks cermin, yaitu titik tempat perpotongan bidang pantul cermin dengan sumbu utama cermin

F = titik fokus atau titik api cermin, yaitu titik tempat berkumpulnya sinar-sinar datang jauh pada cermin cekung

M = titik pusat kelengkungan cermin

f = jarak fokus cermin

R = jari-jari kelengkungan cermin

Ruang Nyata ruang letak benda atau bayangan yang bersifat nyata

Ruang Maya ruang letak benda atau bayangan yang bersifat maya

Ruang I terletak antara 0 sampai F

Ruang II terletak antara F sampai M

Ruang III terletak antara M sampai tak terhingga ( )

Ruang IV terletak antara 0 sampai tak terhingga ( )

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung :

Berkas sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan seolah-olah berasal dad titik fokus cermin.

C A H A Y A 2014


Berkas sinar datang menuju titik fokus cermin, dipantulkan sejajar sumbu utama cermin.

Berkas sinar datang menuju titik pusat kelengkungan- cermin, dipantulkan melalui titik itu juga.

I

R. IV R. I R. II R. III

X X

O F M

II

III

NB : rumus-rumus yang berlaku pada cermin cekung, juga berlaku pada cermin cembung dengan

nilai f dan R selalu negatif!

Pembentukkan Bayangan Pada Cermin Cembung

Sebuah benda yang tinnginya 5 cm diletakkan pada jarak 30 cm di depan sebuah cermin cembung yang jari-jari


a. Fokus cermin


c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan


Diket : R = 40 cm (- = karena cermin cembung )

S=30 cm

h = 5 cm


Jawab :

a. F = .R = . (- 40) = - 20 cm

b. 1

S+

1

S=

1

f

1

30+

1

S=

1

20

1

S=

1

20

1

30

1

S=

3

60

2

60

1

=

5

60

S = 12 cm

c. = |

| = |

12

30| = 0,4

d. h = M.h = 0,4 . 5 = 2 cm

e. Sifat-sifat bayangan : Maya, Tegak, dan Diperkecil

CONTOH SOAL

C A H A Y A 2014


1. Sebuah benda yang tinnginya 10 cm diletakkan pada jarak 40 cm di depan cermin sebuah cembung yang jari-jari


a. Fokus cermin


c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan




a. Fokus cermin


c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan


3. Sebuah benda diletakkan didepan cermin cembung yang radius kelengkungannya 40 cm. Dimanakah benda harus

diletakkan agar mengalami perbesaran 0,5 kali dari bendanya?

4. Sebuah benda diletakkan didepan cermin cembung, ternyata mengalami perbesaran kali dari bendanya.

Tentukan besar fokus dam jari-jari kelengkungan cermin cembung tersebut!

Pembiasan cahaya adalah proses pembelokkan arah rambat cahaya, bila cahaya merambat melalui dua medium

yang secara optik kerapatannya berbeda. Pembiasan cahaya disebabkan oleh besar cepat rambat cahaya untuk

medium yang berbeda nilainya juga berbeda-beda. Semakin rapat medium tersebut, cepat rambat cahaya di dalamnya

semakin kecil.

Peristiwa pembiasan cahaya dapat disaksikan pada peristiwa :

Dasar kolam yang airnya jernih, terlihat lebih dangkal dari kedalaman sesungguhnya.

Sebatang lidi tampak bengkok atau patah ketika dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air.

Bintang yang terlihat di langit tidak berada pada posisi yang sebenarnya.

Dan sebagainya

PEMBIASAN CAHAYA

LATIHAN SOAL

C A H A Y A 2014


Hukum Pembiasan Snellius

Bunyinya :

(1) Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.

(2) Perbandingan antara proyeksi sinar datang dengan proyeksi sinar bias pada bidang batas medium,

merupakan bilangan tetap (indeks bias zat)

Kesimpulan :

Sinar datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat, dibiaskan mendekati garis normal

Sinar datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat, dibiaskan menjauhi garis normal

Sinar datang tegak lurus permukaan bidang batas medium, tidak dibiaskan melainkan diteruskan

Perbedaan antara Pemantulan dengan Pembiasan :

PEMANTULAN PEMBIASAN

1. Sudut datang sama dengan sudut pantul 1. Sudut datang tidak sama dengan sudut bias

2. Berkas-berkas sinar datang dan sinar pantul

merambat dalam medium yang sama.

2. Berkas-berkas sinar datang dan sinar bias merambat

dalam medium yang tidak sama.

3. Berkas-berkas sinar datang dan sinar pantul

merambat dengan kecepatan yang sama.

3. Berkas-berkas sinar datang dan sinar pantul merambat

dengan kecepatan yang tidak sama.

C A H A Y A 2014


Indeks Bias Mutlak Yaitu : perbandingan antara cepat rambat cahaya di ruang hampa terhadap cepat rambat cahaya di dalam

medium tersebut.

Persamaan :

Keterangan :

n indeks bias zat

V cepat rambat cahaya dalam medium ( m/s )

C cepat rambat cahaya di ruang hampa atau udara (m/s)

C = 3.108 m/s

Indeks Bias Relatif Yaitu : perbandingan antara indeks bias mutlak suatu medium dengan indeks bias mutlak medium lainnya.

Dengan :

n1 = indeks bias butlak medium pertama

n2 = indeks bias butlak medium kedua

V1 = cepat rambat cahaya di dalam medium pertama (m/s)

V2 = cepat rambat cahaya di dalam medium kedua (m/s)

1 = panjang gelombang cahaya di dalam medium pertama (m)

2 = panjang gelombang cahaya di dalam medium kedua (m)

Pemantulan Sempurna

=

=

=

=

C A H A Y A 2014


Yaitu : proses pembiasan cahaya yang menghasilkan sudut bias sebesar 90.

Syarat terjadinya :

1. Sinar datang dari medium yang lebih rapat menuju ke medium yang kurang rapat

2. Sudut datang lebih besar dari sudut kritis (O K) yaitu sudut datang yang menghasilkan sudut

bias sebesar 90.

Contoh Pemanatulan Sempurna :

Berlian tampak berkilauan

Pada siang hari jalan beraspal tampak berair (Fatamorgana)

(1) Seberkas cahaya merambat dari udara menuju gelas yang indeks biasnya 1,5. Tentukan besar cepat

rambat cahaya dalam gelas tersebut!

Diket :n=1 ,5

C = 3.108 m/s

Ditanya : V= . . . ?

Jawab :

=

1,5 =3. 108

=3. 108

1,5

V = 2.108 m/s

(2) Seberkas cahaya merambat dari udara menuju air yang indeks biasnya 4/3. Jika panjang gelombang cahaya di

udara 5000 Angstrom, tentukan besar panjang gelombang cahaya dalam air tersebut!

Diket : n = 4/3

U = 5000

Ditanya : A = ?

Jawab :

n2n1

=12

43

1=

5000

2

2 =50004

3

2 =5000.3

4= 3.750 Angstrom

1. Jika cepat rambat cahaya didalam suatu zat cair adalah 2,25.108 m/s, berapakah indeks bias zat cair tersebut?

2. Cepat rambat cahaya dalam suatu zat sebesar 2/5.108 m/s. Berapkah indeks bias zat tersebut?

3. Bila indeks bias udara, air, kaca dan intan berturut-turut 1, 4/3, 1,5 dan 1,6. Tentukan indeks bisa relatif :

a. Kaca terhadap air

b. Air terhadap intan

c. Intan terhadap udara

d. Kaca terhadap intan

CONTOH SOAL

LATIHAN SOAL

C A H A Y A 2014


4. Seberkas cahaya merambat dari udara menuju kaca yang indeks biasnya 1,5. Jika panjang gelombang cahaya

di udara 6000 Angstrom, tentukan besar panjang gelombang cahaya dalam kaca tersebut!

5. Seberkas cahaya merambat dari udara menuju intan yang indeks biasnya 1,6. Jika panjang gelombang cahaya

di udara 4000 Angstrom, tentukan besar panjang gelombang cahaya dalam intan tersebut!

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua permukaan atau lebih dengan paling tidak salah satu

permukaannya merupakan bidang lengkung. Lensa tipis adalah lensa yang ketebalannya dapat diabaikan.

Lensa Cembung adalah lensa yang permukaan bidang biasnya merupakan bidang lengkung

yang cembung. D isebut juga dengan lensa konvek ( lengkung yang cembung) , lensa Konvergen

(bersifat mengumpulkan berkas sinar), atau lensa positif (nilai f dan R selau positif).

Ada 3 macam lensa cembung :

PEMBIASAN CAHAYA

PADA LENSA

LENSA CEMBUNG

C A H A Y A 2014


Lenca cembung rangkap (Bikonveks)

Lenca cembung datar (Plankonvek)

Lenca cembung cekung (Konkaf konvek)

Simbol Lensa Cembung :

Bikonvek Cembung Cekung Plankonvek

Bagian-bagian Lensa Cembung

R. III R.II R.I R.I R.II R.III

x M1 F1 O F2 M2 x

f1 f2

R1 R2

K e t e r a n g a n :

x x' = sumbu utama lensa, yaitu garis yang membagi lensa menjadi 2 bagian yang same besar

0 = titik pusat optik lensa, yaitu titik tempat perpotongan bidang bias lensa dengan sumbu utama lensa

F = titik fokus atau titik api lensa, yaitu titik tempat berkumpulnya sinar-sinar datang jauh pada lensa

M = titik pusat kelengkungan lensa

f = jarak fokus lensa

R = jari-jari kelengkungan lensa

Sinar-sinar istimewa pada Lensa Cembung

I

x M1 F1 O F2 M2 x

II

III

(1) Berkas sinar sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus lensa.

C A H A Y A 2014


(2) Berkas sinar melalui titik fokus lensa, dibiaskan sejajar sumbu utama.

(3) Berkas sinar melalui titik pusat optik lensa tidak dibiaskan.

NB : Rumus-rumus yang berlaku pada cermin cekung juga berlaku pada lensa cembung, begitu juga hukum

penjumlahan ruang yang menghasilkan sifat bayangan yang sama. Pada lensa cembung f dan R selalu

bernilai positif.

Pembentukkan Bayangan Pada Lensa Cembung

Sebuah benda yang tinnginya 5 cm diletakkan pada jarak 30 cm di depan lensa sebuah cembung yang jari-jari


a. Fokus lensa Cembung

b. Jarak bayangan terhadap lensa

c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan


Diket : R = 40 cm (+ = karena lensa cembung )

S=30 cm

h = 5 cm


Jawab :

c. F = .R = . 40 = 20 cm

d. 1

S+

1

S=

1

f

1

30+

1

S=

1

20

1

S=

1

20

1

30

1

S=

3

60

2

60

1

=

1

60

S = 60 cm

c. = |

| = |

60

30| = 2

d. h = M.h = 2 . 5 = 10 cm

e. Sifat-sifat bayangan : Nyata, Terbalik, dan Diperbesar

CONTOH SOAL

LATIHAN SOAL

C A H A Y A 2014


Lensa Cekung adalah lensa yang permukaan bidang biasnya merupakan bidang lengkung

yang cekung. D isebut juga dengan lensa konkaf ( lengkung yang cekung) , lensa Divergen

(bersifat menyebarkan berkas sinar), atau lensa negatif (nilai f dan R selau negatif).

Ada 3 macam lensa cekung :

Lenca cekung rangkap (Bikonkafs)

Lenca cekung datar (Plankonkaf)

Lenca cekung cembung (Konvek konkaf)

Simbol Lensa Cekung :

Bikonkaf Cekung Cembung Plankonkaf

Bagian-bagian Lensa Cekung

R. III R.II R.I R.I R.II R.III

x M1 F1 O F2 M2 x

f1 f2

R1 R2

LENSA CEKUNG

C A H A Y A 2014


K e t e r a n g a n :

x x' = sumbu utama lensa, yaitu garis yang membagi lensa menjadi 2 bagian yang same besar

0 = titik pusat optik lensa, yaitu titik tempat perpotongan bidang bias lensa dengan sumbu utama lensa

F = titik fokus atau titik api lensa, yaitu titik tempat berkumpulnya sinar-sinar datang jauh pada lensa

M = titik pusat kelengkungan lensa

f = jarak fokus lensa

R = jari-jari kelengkungan lensa

Sinar-sinar istimewa pada Lensa Cekung

I

x M1 F1 O F2 M2 x

II

III

(1) Berkas sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus.

(2) Berkas sinar menuju titik fokus, dibiaskan sejajar sumbu utama.

(3) Berkas sinar melalui titik pusat optik lensa tidak dibiaskan.

NB : Rumus-rumus yang berlaku pada cermin cekung juga berlaku pada lensa cekung, begitu juga hukum

penjumlahan ruang yang menghasilkan sifat bayangan yang sama. Pada lensa cekung f dan R selalu bernilai

negatif.

Sebuah benda yang tinnginya 5 cm diletakkan pada jarak 30 cm di depan sebuah lensa cekung yang jari-jari


a. Fokus lensa

CONTOH SOAL

C A H A Y A 2014


b. Jarak bayangan terhadap lensa

c. Perbesarannya

d. Tinggi bayangan


Diket : R = 40 cm (- = karena lensa cekung )

S=30 cm

h = 5 cm


Jawab :

b. F = .R = . (- 40) = - 20 cm

b. 1

S+

1

S=

1

f

1

30+

1

S=

1

20

1

S=

1

20

1

30

1

S=

3

60

2

60

1

=

5

60

S = 12 cm

c. = |

| = |

12

30| = 0,4

d. h = M.h = 0,4 . 5 = 2 cm

e. Sifat-sifat bayangan : Maya, Tegak, dan Diperkecil

Kekuatan Lensa

Yaitu kemampuan lensa untuk dapat mengumpulkan atau menyebarkan berkas sinar yang diterimanya.

Lensa Cembung mengumpulkan berkas cahaya

Lensa Cekung menyebarkan berkas cahaya

Nilainya :

Sebuah lensa mempunyai jari-jari kelengkungan 40 cm. tentukan besar kekuatan lensa tersebut, jika permukaan bidang

biasnya cembung dan cekung!

Diket : R = 40 cm

Ditanya : P = ?

Jawab :

F = . R = . 40 = 20 cm

Untuk lensa Cembung :

=

=

= Untuk lensa Cekung P = - 5 Dioptri

Jika Fokus lensa Satuannya meter, maka :

=

Jika Fokus lensa Satuannya cm, maka :

=

Untuk lensa Cembung P bernilai Positif

Untuk lensa Cekung P bernilai Negatif

CONTOH SOAL

Documents

cahaya (1)