54
PEMBIASAN CAHAYA Perhatikan peristiwa berikut ini

Cahaya bias

Embed Size (px)

Citation preview

PEMBIASAN

CAHAYAPerhatikan peristiwa berikut ini

Saat matahari terbit

Oiii…… ikannya

besar-besar

Hii………Hidungnya

besar

Beberapa pertanyaan muncul apabila kita mengamati bebarapa kejadian di atas :

• Mengapa matahari kelihatan lebih besar saat terbit dan tenggelam ?

• Mengapa ikan-ikan dalam toples tampak lebih besar ?

• Mengapa dibawah lup binatang tampak lebih besar?• Mengapa sebilah batang yang masuk ke air kelihatan

patah ?

Peristiwa tadi terjadi karena :

Pembiasan

cahaya

Allah berfirman di dalam Al Qur’an : 24 ayat 39

• Yang artinya :Dan orang-orang yang kafir

amalan-amalan mereka laksana fatamorgana di tanah yang

datar yang disangka air oleh orang yang dahaga, tapi bila

didatanginya air itu dia tidak mendapatinya sesuatu apapun.

PEMBIASANAdalah peristiwa pembelokan arah

rambat cahaya jika cahaya melalui bidang batas dua medium yang

berbeda kerapatan optiknya

Perhatikan gambar berikut !

Sinar datang garis normal

sinar bias

i = sudut datang yaitu sudut yang dibentuk antara sinar datang dan garis

normalr = sudut bias yaitu sudut yang dibentuk

antara sinar bias dan garis normal

i

r

Pembiasan terjadi karena :Cepat rambat cahaya dalam medium yang berbeda akan berbeda pula besarnya.

Perbandingan Cepat rambat cahaya di udara (ruang hampa) dan dalam medium disebut dengan indek bias (n)

C. Udara------------C. Medium

n =

Indeks bias ada 2 jenis

• Indeks bias mutlak : jika medium pertama adalah ruang hampa/udara

• Indeks bias relatif : jika medium pertama bukan udara

C udara

C medium

n = ----------

C medium 1

C medium 2n = ----------

Pembiasan ada dua jenis

1. Jika cahaya datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat maka cahaya dibiaskan mendekati garis normal

2. Jika cahaya datang dari medium yang lebih rapat ke medium yang kurang rapat maka cahaya dibiaskan menjauhi garis normal

Perhatikan gambar berikut !

Sinar datang garis normal

sinar bias

Jika cahaya datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat maka cahaya dibiaskan mendekati

garis normal

Jika cahaya datang dari medium yang kurang rapat ke medium yang lebih rapat maka cahaya dibiaskan menjauhi garis normal

garis normal

sinar bias

Sinar datang

Indeks bias• Indek bias suatu bahan menyatakan

kerapatan optik bahan tersebut.

• Indek bias ruang hampa disepakati bernilai 1

• Kerapatan udara mendekati kerapatan ruang hampa oleh karena itu indeks bias udara bernilai 1

Hukum Utama PembiasanHukum I Pembiasan• Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak

dalam satu bidang datar dan ketiganya berpotongan di satu titik

Udara

Air

Sinar datang garis normal

i

r

Sinar bias

Perbandingan proyeksi sinar datang dan sinar bias yang sama panjangnya pada

bidang batas medium selalu tetap

Bunyi Hukum II pembiasan

3 2

1

1,53

4

Hukum II pembiasan A N B

C

C’ B’ A’ O D’ E’ F’

F E N’ D

A’O : D’O =B’O : E’O =C’O : F’O = tetap

Tetapan itu di sebut dengan nama

INDEKS BIAS

PEMBIASAN PADA KACA PLANPARALEL

Pembiasan 1

Pembiasan 2

Sinar mengalami pergeseran

Dari pengamatan tadi dapat di simpulkan bahwa

• Sinar yang meninggalkan kaca mengalami pergeseran.

• Arah sinar datang dan sinar yang meninggalkan kaca sejajar

PEMBIASAN PADA PRISMA

SUDUT DEVIASI

PEMBIASAN PADA PRISMA • TAMPAK BAHWA SINAR YANG

MENINGGALKAN PRISMA DIBANDING DENGAN SINAR YANG MASUK PRISMA

DIBELOKKAN DENGAN SUDUT TERTENTU• SUDUT INI DIKENAL DENGAN NAMA

SUDUT DEVIASI

• Apa yang dimaksud dengan sudut deviasi ?

PEMANTULAN SEMPURNA

• Peristiwa ini dapat digunakan untuk menjelaskan peristiwa fatamorgana.

• Terjadi jika cahaya datang dari medium yang lebih rapat

• Jika sudut datang lebih besar dari sudut batas maka seluruh sinar akan dipantulkan

sempurnaPerhatikan gambar berikut

Bidang batas mediumMedium renggang

Medium rapat

Ik

Cahaya dipantulkanSempurna

Ik = Sudut kritis (sudut batas) yaitu sudutDatang yang sudut biasnya 90o (sinar bias berimpit

dengan bidang batas)

Bagaimana fatamorgana dijelaskan ?

Mari perhatikan gambar di

samping

Mana fatamorgana ?

Begini !

Lapisan udara rapat

Lapisan udara renggang

Nampak seperti air

Permukaan jalan raya/pasir

Disamping itu peristiwa pemantulan sempurna dapat dijumpai dalam :

• Kilauan pada intan

• Pada beberapa alat– Membalik/mengubah arah sinar pada teropong– Serat optik (pemotretan dalam organ tubuh)– Lampu hias serat optik

PEMBIASAN PADA LENSA• Lensa adalah zat bening yang dibatasi

oleh dua buah bidang lengkung

Jenis-jenis lensa1. Lensa cembung (konveks) : yaitu

lensa yang bagian tengahnya lebih tebal daripada bagian tepi memiliki sifat : mengumpulkan berkas sinar

Jenis-jenisnya :

LENSA CEMBUNG (KONVEKS)

Bikonveks konkaf konveks plan konveks

2. Lensa cekung(konkaf) : yaitu lensa yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian tepi

memiliki sifat menyebarkan berkas sinar

Jenis jenisnya adalah

LENSA CEKUNG (KONKAF)

Bikonkaf konkaf konveks plan konkaf

Pembiasan pada lensa

• Susunan dua prisma akan menghasilkan bayangan konvergen

Sumbu utama

Pembiasan pada lensa

• Susunan dua prisma akan menghasilkan bayangan divergen

Sumbu utama

Jika kedua sisi diperhalus maka akan kita dapatkan bentuk

Pembiasan pada lensa dapat dilihat pada gambar

Bagian-bagian lensa cembung

Sumbu utamax x x xM1 F1 O F2 M2

R1

R2

F1 dan F2 = titik fokusM1 dan M2 = titik pusat kelengkunganO = titik pusat optikR1 dan R2 = jari-jari kelengkungan

Pembagian ruangan pada lensa

Sumbu utamax x x xM1 F1 O F2 M2

III II I IV

4 1 2 3

M F O F M

Dalam melukis bayangan diperlukan tiga berkas sinar istimewa

Untuk mempermudah dalam melukis bayangan, lensa cembung dapat digambarkan seperti ini

X x x x xM1 F1 O F2 M2

+

Melukis bayangan

x x x xM1 F1 O F2 M2

SiSo

So = space of object (jarak benda)Si = space of image (jarak bayangan)

Tugas di rumah !

Lukiskan bayangan benda jika benda berada di :

1. Ruang I

2. Ruang III

3. Titik F

4. Titik M

Hubungan antara jarak benda dan jarak bayangan dapat dituliskan

1/So + 1/Si = 1/f

So = jarak bendaSi = jarak bayanganf = jarak fokus

Perbesaran bayangan (M)

Perbesarann bayangan dapat dirumuskan

M = [Si/So] = h’/h

X x x x x O F2 M2

+

Jika benda berada di ruang tigaSifat bayangan :1. Terbalik2. Diperkecil3. nyata

X x x x x O F2 M2

+

Jika benda berada di ruang satuSifat bayangan :1. Tegak2. Diperbesar3. maya

X x x x x O F2 M2

+

Jika benda berada di titik fokusSifat bayangan : ?

X x x x x O F2 M2

+

Jika benda berada di titik pusat kelengkunganSifat bayangan : ?

Untuk mempermudah dalam melukis bayangan, lensa cekung dapat digambarkan seperti ini

X x x x xM1 F1 O

-

Dalam melukis bayangan diperlukan tiga berkas sinar istimewa.

X x x x xM1 F1 O

-

Melukis bayangan pada lensa cekung

X x x x xM1 F1 O

-

Sifat bayangan :1. Tegak2. Diperkecil3. maya

Melukis bayangan pada lensa cekung

X x x x xM1 F1 O

-

Sifat bayangan :1. Tegak2. Diperkecil3. maya

Tugas di rumah !

Lengkapilah tabel berikut :

R.bd R. byg sifat

I

II

III

IV