Upload
meghan
View
246
Download
11
Embed Size (px)
DESCRIPTION
OPTIKA GEOMETRI. OPTIKA GEOMETRI. Optika Geometri Cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi: terjadinya cahaya, perambatannya, pengukurannya sifat-sifat cahaya. Berkas cahaya - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
OPTIKA GEOMETRI
OPTIKA GEOMETRI
Optika Geometri
• Cabang fisika yang mempelajari cahaya yang meliputi:o terjadinya cahaya, o perambatannya, o pengukurannyao sifat-sifat cahaya
Berkas cahaya
• Benda-benda yang sangat panas seperti matahari dan filamen lampu listrik memancarkan cahaya mereka sendiri. Mereka merupakan sumber cahaya.
• Benda seperti bulan bukanlah sumber cahaya, ia hanya memantulkan cahaya yang diterimanya dari matahari. Jadi selain dipancarkan cahaya dapat dipantulkan.
Kesan Melihat Benda
Benda menyampaikan cahaya ke mata kita
Dari dirinya sendiri
Dari sumber cahaya lain
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan
Pemantulan Teratur
Pemantulan Takteratur
Spekular
Difus
Perbedaan Spekular &
Difus
Sudut
Benda Pemantul Cermin
Cermin Datar
Cermin Lengkung
Bidang pantul permukaan datar
Bidang pantul permukaan lengkung
2 JENIS PEMANTULAN
Pemantulan cahaya dapat dikategorikan menjadi dua jenis : refleksi spekular didefinisikan sebagai cahaya yang dipantulkan dari permukaan halus pada sudut yang pasti, refleksi difus, yang dihasilkan oleh permukaan kasar yang cenderung memantulkan cahaya ke semua arah
2 JENIS PEMANTULAN
refleksi spekular refleksi difus
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan Teratur
Sinar Datang
Sinar Pantul
Bidang pantul permukaan datar
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan Takteratur
Sinar Datang
Sinar Pantul
Bidang pantul permukaan lengkung
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan Teratur
Sudut Datang Sudut Pantul
Garis Normal
N
Bidang Pantul
i r
Seragam/Datar
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Hukum Pemantulan
N
i r
i = r
sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berada pada satu bidangSinar Datang Sinar Pantul
CERMIN DATAR
Cermin Datar
Gambar virtual dihasilkan oleh cermin datar karena refleksi spekular
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Cermin Datar
Bidang Pantul Belakang
Cara kerja cermin
Sinar datang dan sinar pantul terletak pada satu bidang dimana garis normal berada
Cara kerja cermin
Cermin datar menghasilkan
gambar yang memiliki sebuah pembalikan
kiri-kanan.
Cara kerja cermin
h h’
Gambar diklasifikasikan sebagai nyata atau virtual (maya). Gambar nyata terbentuk ketika sinar cahaya melewati dan menyimpang dari titik gambar, Gambar maya terbentuk ketika sinar tidak melalui titik gambar, namun tampak menyimpang.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin datar
Benda
Bayangan
Dibelakang, maya, sama
besar, sama jauh
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Benda
Bayangan
s s’
h h’
s=s’, h= h’
s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya
Perhitungan bayangan dengan cermin datar
Contoh Soal!
Pada tampilan atas, gambar batu dilihat oleh pengamat 1 adalah pada C. dimana pengamat 2 melihat gambar? di A, di B, di C, di D, di E, atau tidak sama sekali?
Cermin Lengkung (Spherical)
Cermin lengkung, memiliki bentuk bagian dari suatu bola.Jenis cermin memfokuskan sinar sejajar melalui suatu titik, seperti yang ditunjukkan oleh sinar berwarna.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Cermin Lengkung
Bidang Pantul
Belakang
Cermin Cekung Cermin Cembung
Bidang Pantul
Belakang
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Mengetahui letak bayangan cermin Lengkung
R F
Letak bayangan + letak benda = V
IIIIII
RF
I II III
IV
IV
Concave Mirror
Convex Mirror
CERMIN CEKUNG
Cermin Cekung (Concave)
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R : Jari-jari kelengkungan
R
Titik Pangkal
F
F : Titik Fokus
Sumbu Utama
R =2f
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R
Sinar Datang
F
Sinar Pantul
Sifat :
Mengumpulkan sinar (konvergen)
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar istimewa cermin cekung
Sumbu Utama
R
Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan melalui titik fokus
F Sinar datang melalui titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui sumbu utama, akan dipantulkan melalui sumbu utama juga
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R
Sinar Datang
F
Sinar Pantul
Sifat bayangan :
1. Didepan cermin
2. Diperbesar
3. Terbalik
4. Nyata
Benda
Bayangan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cekung
R F
Benda
Bayangan
Letak bayangan = V - letak benda
= V – II = III
IIIIII
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
f
Benda
Bayangan
Perhitungan bayangan dengan cermin cekung
s
s’
h
h’
's
1
s
1
f
1
h
'h
s
'sm
s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya
Benda
bayangan
Sifat bayangan:1.Diperbesar2.Terbalik3.nyata
FR
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
FR
S
SI
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Contoh soal :
Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cekung yang memiliki jari-jari 12 cm.
Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan.
Diketahui :
s = 4 cm
h = 2 cm
f = ½ R = 6 cm
's
1
s
1
f
1
s
1
f
1
's
1
4
1
6
1
's
1
12
1
12
3
12
2
's
1
34
12
s
'sm
s’ = - 12 cm
cm624
12hs
's'h
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
f
Benda
Bayangan
ss’
hh’
Bayangan yang terbentuk :
- Terletak di daerah V
- Jarak 12 cm
- Letak dibelakang
- Tinggi 6 cm
- Diperbesar 3 kali
CERMIN CEMBUNG
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
R : Jari-jari kelengkungan
R
Titik Pangkal
F
F : Titik Fokus
Sumbu Utama
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
Sifat :
Menyeberkan sinar (diververgen)
RF
Sinar Datang
Sinar Pantul
Seolah-olah
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar istimewa cermin cembung
Sumbu Utama
R
Sinar datang sejajar sumbu utama, akan dipantulkan se olah dari titik fokus
F
Sinar datang se olah menuju titik fokus, akan dipantulkan sejajar sumbu utama
Sinar datang melalui sumbu utama, akan dipantulkan melalui sumbu utama juga
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
R
Sinar Datang
F
Sinar Pantul
Sifat bayangan :
1. Dibelekang cermin
2. Diperkecil
3. Tegak
4. Maya
Benda
Bayangan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pembentukan bayangan cermin cembung
RF
Benda
Bayangan
I II III
Letak bayangan = V - letak benda
= V – IV= I
IV
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
f
Benda
Bayangan
Perhitungan bayangan dengan cermin cembung
s s’
hh’
's
1
s
1
f
1
h
'h
s
'sm
s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya
f untuk cermin cembung bertanda negatif
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Contoh soal :
Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cembung yang memiliki jari-jari 12 cm.
Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan.
Diketahui :
s = 4 cm
h = 2 cm
f = -½ R = -6 cm
's
1
s
1
f
1
s
1
f
1
's
1
4
1
6
1
's
1
12
5
12
3
12
2
's
1
3,14
5/12
s
'sm
s’ = - 12/5 cm= -2,4 cm
cm2,124
5/12hs
's'h
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
f
Benda
Bayangan
Perhitungan bayangan dengan cermin cembung
s s’
hh’
Bayangan yang terbentuk :
- Terletak di daerah I
- Jarak 2,4 cm
- Letak dibelakang
- Tinggi 1,2 cm
- Diperkecil 1,3 kali
LENSA CEMBUNG
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Lensa Cembung
bikonveksplankonveks
Konkaf konveks
Prinsipnya seperti sama seperti pembentukan bayangan pada peristiwa pemantulan cahaya, menggunakan aturan-aturan sinar istimewa :
Sinar istimewa untuk lensa tipis konvergen (lensa positif);
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menuju titik fokus (F).
• Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
• Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan.
F
F p
+
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Lensa Bikonveks
F
f
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Lensa Bikonveks
F
F
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Lensa Bikonveks
F
F
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
LENSA CEKUNG & GABUNGAN LENSA
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Sinar istimewa untuk lensa tipis divergen (lensa negatif);
• Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah dari titik fokus (F).
• Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
• Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan.
F
F p
-
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Persoalan pembentukan banyangan oleh lensa akan menarik apabila dilakukan penggabungan dua lensa.
Catatan:
Lambang lensa biasanya digunakan garis yang diberi keterangan “+” atau “-”.
+ +
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Nyata Tegak
Pembentukan banyangan oleh lensa positif –positif :
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
+ +
F1 F1 F2 F2
Pembentukan bayangan pada mikroskop
Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung
BENDA
BAYANGAN(BENDA II)
BAYANGANAKHIR
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif –negatif :
+-
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Nyata
Terbalik
Bayangan Maya Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-positif :
- +
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Naya Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-negatif :
- -
F1 F1 F2 F2
Benda Nyata
Bayangan Maya Terbalik
Bayangan Maya Tegak
PEMBIASAN
Indeks Bias
Indeks bias didefinisikan sebagai:Kecepatan cahaya di ruang hampa dibagi dengan kecepatan cahaya pada suatu media
c = 3.108 m/s
c = 300000 km/s
Indeks Bias
Material Index, n
Vacuum 1.00000
Air 1.0008
Water 1.330
Glass 1.510
Diamond 2.417
Ruby 1.760
Ice 1.30
Pembiasan
Efek Pembiasan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Penguraian warna
Berbagi warna dengan panjang gel. Yang
berbeda
MONOKROMATIK
POLIKROMATIK
Hukum Snellius
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
N
nk
nu i
r
k
u
u
k
v
v
n
n
rsin
isin
Hukum Snellius
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Bidang Batas
N
Sinar Diteruskan
Sinar Dipantulkan
Sinar Datang
Kaca
Udara
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Bidang Batas
N
Sinar Diteruskan
Sinar Datang
Kaca
Udara
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Pemantulan sempurna :
Bidang Batas
Sinar Datang
Mediun rapat
Udara
N
Sudut Kritis
Ketika cahaya melewati medium indeks bias tinggi ke media indeks bias yang lebih rendah, sudut datang dari cahaya menjadi faktor penting. Jika sudut datang meningkat melewati nilai tertentu, maka akan mencapai titik di mana sudut yang begitu besar sehingga tidak ada cahaya dibiaskan ke dalam media indeks bias lebih rendah. Empat sinar cahaya kuning semua memiliki sudut datang (i) cukup rendah untuk melalui antarmuka antara kedua media. Namun, dua sinar cahaya merah memiliki sudut datang yang melebihi sudut kritis (sekitar 41o) dan diteruskan ke batas antara media atau kembali ke dalam media indeks bias tinggi.
Sudut Kritis(Pemantulan Total)
Gambar berikut ini menunjukkan jumlah pantulan cahaya di dalam blok kaca. Cahaya memasuki blok kaca dari kanan bawah dan berjalan dengan cara zigzag di dalam blok kaca dengan refleksi total.
Fiber Optical (Pemantulan Total)
PERALATAN OPTIK
Mata
Cahaya masuk melalui mata
Prisma
Lup
Lup Magnification
Lup
Perbesaran Lup
Akomodasi Minimum Akomodasi Maksimum
Prinsip Dasar Kamera
Struktur dalam kamera
Fokus kamera
Microskop
Microskop
M = | s' ok / s ok | | s' ob / s ob |
d = s ok + s' ob (Jarak kedua lensa)
Mo [ pp / fe ]
Mo [ pp / fe + 1 ] + 1
Akomodasi Minimum
Akomodasi Maksimum
Perbesaran Linear
Perbesaran Angular
MA = 1 / M
Teleskop
Reflector Telescope Refractor Telescope
Teleskop
Reflector Telescope Refractor Telescope
Teleskop
Monitor CRT
Monitor LCD
Plasma Monitor
97
Cathode Ray Tube
• sinar dalam tabung diarahkan
98
Display adapter
• Display adapter, Video card, Video controller• Jenis : VGA, SVGA, XGA