1. PEMANTULAN CAHAYA
Mungkin Anda pernah bertanya, mengapa kita bisa melihat benda-benda?. Mungkin
Anda juga pernah bertanya mengapa pada malam hari yang gelap gulita, Anda menyalakan
senter dan mengarahkan ke ruang yang gelap gulita, sekeliling ruangan tetap gelap gulita?
Ya, kita dapat melihat benda-benda karena ada cahaya dari benda yang sampai
kemata kita, entah cahaya itu memang berasal dari benda tersebut, entah karena benda itu
memantulkan cahaya yang datang kepadanya lalu mengenai mata kita. Untuk dapat melihat
benda harus ada cahaya yang datang dari benda tersebut menuju ke mata pengamat. Ini
berarti meskipun ada cahaya yang datang tapi tidak mengenai mata kita, sekeliling benda
tetap gelap
2. Ada pendapatyang mengatakanbahwa terdapat perbedaanantaracahaya dan sinar.
MenurutAndaapakah perbedaanCahaya dan Sinar? Diskusikanlahdenganteman
sebangkumu!
A. CAHAYA
Cahaya termasukgelombangelektromagnetikdengan frekuensi sekitar (1014-1015)Hz. Cahaya
ini tidak hanya dapat merambat pada zat-zat optic saja tetapi juga dalamruanghampa
dengankelajuan 3 x 108 m/s.
4. Pemantulanteratur: jika berkas sinar datangsejajar, maka berkassinar pantulnyapunsejajar
pula.
Contoh penerapan pemantulan teratur : cermin datar.
Pemantulandifus (baur): untukberkas sinar datangsejajar, berkassinar pantulnyatidak
beraturan,halini dikarenakan permukaanpemantulyang tidak rata.Pemantulandifus / baur
sangatbermanfaat dalam kehidupansehari-hari, misal dinding kamardicat sedemikian rupa
sehinggaberkas sinar pantulnyatidak menyilaukan mata.
Hukum Pemantulan:
a. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang.
b. Sudut datang (i) = sudut pantul (r)
AB = sinar datang
BC = sinar pantul
5. N = garis normal
i = sudut datang
r = sudut pantul
Catatan :
Garis normal adalah garis yang tegal lurus bidang pantul. Sudut datang dan sudut pantul
dihitung terhadap garis normal.
Bagilah kelas Andamenjadi 6 kelompok. Kemudian lakukanlahkegiatanberikut:
1. Merumuskanmasalah
a. Bagaimana sifat bayanganyang dibentuk cermin datar?
b. Bagaimana melukiskanbayangan pada cermin datar?
c. Bagaimana sifat bayanganpada cermin cekung?
d. Bagaimana melukiskanbayangan pada cermin cekung?
e. Bagaimana hubunganjarakfocus dan jari-jari cermin cekung?
f. Bagaimana perbesaranbayangan pada cermin cekung?
g. Bagaimana sifat bayanganpada cermin cembung ?
h. Bagaimana melukiskan bayanganpada cermin cembung?
i. Bagaimana hubunganjarakfocus dan jari-jari cermin cembung?
j. Bagaimana perbesaranbayanganpada cermin cembung?
2. Amatilah mengenai permasalahanyang ada diatas.
6. 3. Lakukanstudi literatureatauobservasi terkait dengan permasalahantersebut(studi
literaturedan observasi bisa dilakukandilokasi dimana saja)
4. Diskusikannlah:
a. Kelompok I dan IV mendiskusikanpoin a dan b.
b. Kelompok II dan V mendiskusikanpoint c – f.
c. Kelompok II dan VI mendiskusikan point g – j.
5. Analisislahdan sajikan hasil tulisanatau diskusi kelompok Anda.
6. Komunikasikanlahhasil diskusi kelompok Andadidepan kelassecara bergantian.
2. Pemantulan cahaya Pada cermin Datar
a. Pembentukan bayangan pada cermin datar
Sifat-sifat bayangan pada Cermin datar:
1. Maya
2. Sama besar dengan bendanya (perbesaran = 1)
3. Tegak dan menghadap berlawanan arah (terbalik) terhadap bendanya
4. Jarak benda ke cermin = jarak bayangan ke cermin
Jumlah bayangan benda yang terletak antara 2 cermin datar, yang dipasang saling
berhadapan dan membentuk sudut , maka jumlah bayangan yang terlihat dirumuskan
sebagai berikut:
7. Tinggi minimum cermin datar agar saat bercermin seluruh bayangan tubuh tampak
didalam cermin
Bila seorang anak yang tingginya 150 cm ingin melihat bayangannya pada cermin datar,
haruskah cermin itu mempunyai tinggi yang sama dengan anak itu?
Gambar Panjang minimum cermin yang diperlukan agar bayangan anak tampak seluruhnya
dari ujung kaki sampai ujung rambut didalam cermin adalah dimana sebagai
tinggi badan anak tersebut
8. Bila d = jarak mata ke ujung rambut (m), L = tinggi minimal cermin datar yang diperlukan
(m), h = tinggi orang dari ujung kaki sampai ujung rambut (m), maka diperoleh hubungan
bahwa L = ½ h. Jadi, agar dapat melihat tinggi seluruh bayangan benda pada sebuah cermin
datar maka tinggi cermin itu haruslah sama dengan setengah tinggi badan. Sedangkan
pemasangan bagian bawah cermin haruslah ½ jarak ujung jari kaki ke mata.
Bagaimana dengan jarak orang ke cermin datar, apakah berpengaruh dalam pembentukan
bayangan? Jawabnya tidak. Perubahan jarak badan dari cermin datar, hanya merubah besar
sudut datang (i). Akan tetapi karena sudut pantul (r) selalu sama dengan sudut datang (i),
maka besar sudut-sudut pantul akan berubah sesuai dengan perubahan besar sudut-sudut
datang sehingga tidak merubah bayangan yang terbentuk.
2. Pemantulan pada cermin Sferik (Lengkung)
Cermin sferik adalah cermin lengkung seperti permukaan lengkung sebuah bola dengan jari-
jari kelengkungan R. Cemin ini dibedakan atas cermin cekung (konkaf) dan cermin cembung
(konveks). Setiap cermin sferik baik itu cermin cekung ataupun cermin cembung memiliki
fokus f yang besarnya setengah jari-jari kelengkungan cermin tersebut.
dengan
f : jarak fokus
R : jari-jari kelengkungan cermin
Bagian-bagian cermin lengkung antara lain sumbu utama ( SU), titik pusat
kelengkungan cermin ( O ), jari-jari kelengkungan cermin( R ), titik focus/titik api ( F ), jarak
focus ( f )
Menurut dalil Esbach jarak antara dua titik tertentu pada cermin cekung dapat diberi nomor-
nomor ruang. Jarak sepanjang OF diberi nomor Ruang I, sepanjang FM diberi nomor II, jarak
M sampai tak terhingga diberi nomor ruang III dan jarak O masuk kedalam cermi diberi
9. nomor ruang IV. Ruang I sampai III ada didepan cermin cekung (daerah nyata) dan ruang IV
ada dibelakang cermin cekung (daerah maya).
Pada cermin cekungsemua cahaya yang datangsejajar sumbu utama akan difokuskan sesuai
dengan sifatnya yaitu mengumpulkan cahaya. Titik berkumpulnya sinar-sinar pantul disebut
titik fokus atau titik api yang terletak di sumbu utama. Cara melukis sinar-sinar pantulnya
tetap menggunakan hukum pemantulan cahaya.
Bagaimana jika sinar-sinar yang datang ke cermin cekung tidak sejajar sumbu utama?
Ternyata berkas-berkas sinar pantul akan berpotongan di satu titik yang tidak terletak pada
sumbu utama. Oleh cermin sinar-sinar tersebut akan dipantulkan tidak melalui fokus
melainkan melewati suatu titik tertentu pada bidang fokus utama seperti tampak pada
gambar.
Pembentukkan bayangan pada cermin cekung
Pemantulan sinar-inar istimewa:
1. sinar datang sejajar sumbu SU dipantulkan melalui fokus F.
10. 2. sinar datang melalui titik fokus F dipantulkan sejajar SU.
3. sinar datang melalui titik pusat lengkung M dipantulkan kembali ke titik pusat lengkung
tersebut.
4. Sinar datangdenganarah sembarangdipantulkansehinggasudutdatang= sudutpantul.
Contoh melukis bayangan pada cermin cekung
a. Benda berada di jauh tak terhingga
11. b. Benda berada di titik pusat kelengkungan cermin ( titik M)
c. Benda diruang II
d. Benda diruang III
e. Benda di titik focus
12. f. Benda diruang I
Jika benda terletak pada titik transisi maka jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang
bayangan selalu = 5
Pembentukan bayangan pada cermin cembung
Sinar-sinar Istimewa pada cermin cembung
1. Sinar datang sejajar SU cermin dipantulkan seakan-akan datang dari titik focus F.
13. 2. Sinar datang menuju titik focus F dipantulkan sejajar SU.
3. Sinar datang menuju ke titik pusat lengkung M dipantulkan kembali seakan-akan datang dari
titik pusat lengkung tersebut.
4. Sinar datang dengan arah sembarang dipantulkan hingga sudut datang = sudut pantul
Contoh melukis bayangan pada cermin cembung
14. Seperti halnya padacermin cekung, melukis bayanganpada cermin cembung juga
diperlukanminimal dua sinar istimewa. Karena depan cermin adalahruangIV maka
berapapunjarak benda nyata dari cermin tetap berada di ruangIV . Dengan demikian
bayanganyang terbentukberada di ruangI cermin cembungdan bersifat maya, diperkecil.
Ketentuan Sifat-sifat Bayangan oleh Cermin Lengkung
Selain dengan cara melukis secara cepat kamu dapat menentukan sifat-sifat bayangan yang
dibentuk oleh cermin-cermin sferik dengan menggunakan ketentuan-ketentuan berikut :
- Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan selalu sama dengan lima
- Benda yang terletak di ruang II dan III selalu menghasilkan bayangan yang terbalikterhadap
bendanya. Sedangkan benda-benda yang berada di ruang I dan IV akan selalu menghasilkan
bayangan yang sama tegak dengan bendanya.
- Jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih
besar daripada bendanya (diperbesar).
- Jika nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih
kecil daripada bendanya (diperkecil).
