Dokumen ini adalah bahan ajar fisika tentang optika geometri untuk siswa kelas X yang mencakup konsep pemantulan dan pembiasan cahaya. Siswa diharapkan dapat menganalisis hukum pemantulan, memahami sifat cermin datar, cekung, dan cembung, serta melakukan percobaan untuk membuktikan hukum Snellius. Evaluasi dan contoh soal juga disediakan untuk mengukur pemahaman siswa.

1. BAHAN AJAR

2. Mata Pelajaran : FISIKA
Bidang Keahlian/Kompetensi : TIK/Multimedia
Kelas/Semester : X / Ganjil
Alokasi Waktu : 3 x 45 menit
A. PETA KONSEP
B. Kompetensi Dasar dan Indikator Pencapaian Kompetensi
KD pada KI Pengetahuan
3.5 Menganalisis optik fisis dan geometri
KD pada KI Keterampilan
4.5. Menyajikan hasil percobaan tentang optik geometri
Indikator Pencapaian Kompetensi
3.5.1 Membuktikan bahwa hukum pemantulan juga berlaku pada cermin lengkung
4.5.1. Melakukan percobaan untuk membuktikan Hukum Snellius (Hukum
Pemantulan)

3. C. Tujuan Pembelajaran :
Setelah berdiskusi dan menggali informasi, peserta didik akan dapat :
3.5.1.1 Menentukan jarak bayangan yang dibentuk oleh cermin lengkung
3.5.1.2 Membuktikan bahwa hukum pemantulan juga berlaku pada cermin lengkung
4.5.1.1 Membuktikan melalui percobaan sederhana bahwa Hukum Snellius berlaku
pada cermin datar dan cermin lengkung
D. Bahan Ajar
1. OPTIKA
Optika merupakan cabang ilmu fisika yang mempelajari cahaya. Bahasan mengenai
optika terbagi menjadi dua yaitu :
a. Optika Geometri (membahas fenomena pemantulan dan pembiasan)
b. Optika Fisis (membahas fenomena polarisasi, difraksi dan interferensi)
Untuk pembahasan kali ini, kita fokus pada Optika Geometri. Kita ketahui
Optika Geometri mempelajari tentang sifat pemantulan dan pembiasan cahaya.
a. Jenis Pemantulan Cahaya
Pemantulan teratur adalah pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan
yang rata dan arah pemantulannya teratur.
Pemantulan baur adalah pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan yang
tidak rata sehingga arah pemantulannya tidak teratur.

4. b. Hukum Pemantulan Snellius
1) Sinar datang (i), garis normal (N) dan sinar pantul (r) terletak pada satu
bidang datar
2) Sudut datang θi sama dengan Sudut pantul θr
c. Jenis Cermin berdasarkan bentuknya
1) Cermin Datar
Cermin datar adalah sebuah cermin yang permukaannya berupa bidang
datar.

5. Cermin datar memiliki sifat-sifat sebagai berikut:
a) Jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin
b) Tinggi bayangann yang berbentuk sama dengan tinggi bendanya
c) Bayangan bersifat maya.
Sifat bayangan yang dibentuk, yaitu :
a) Maya
b) Sama tegak dan menghadap berlawanan arah terhadap bendanya
c) Jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap
cermin
2) Cermin Cekung
Cermin cekung adalah cermin yang permukaannya berbentuk lengkung
teratur ke dalam. Bagian tengah cermin memiliki jarak lebih jauh ke benda
daripada bagian tepi cermin. Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar
(konvergen).
Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung

6. a) Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus
b) Sinar datang melalui pusat kelengkungan C dipantulkan kembali
dengan lintasan sama
c) Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
source : Belajar Fisika
3) Cermin Cembung
Cermin cembung adalah cermin yang permukaannya berbentuk lengkung
teratur ke luar. Bagian tengah cermin memiliki jarak lebih dekat ke benda
daripada bagian tepi cermin. Cermin cekung bersifat mennyebarkan sinar
(divergen).
Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung

7. a) Sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan seolah-olah dari titik
fokus (f)
b) Sinar datang yang seolah-olah menuju titik fokus (f) dipantulkan sejajar
sumbu utama
c) Sinar datang yang seolah-olah menuju titik pusat kelengkungan (R)
dipantulkan melalui titik pusat itu juga
Ketika dua buah cermin datar yang membentuk sudut α, maka banyak
bayangannya memenuhi persamaan :
Persamaan-persamaan pada cermin lengkung :
𝑹 = 𝟐 𝒇 atau 𝑓 =
1
2
𝑅
Keterangan:
R= jari-jari kelengkungan
f = titik fokus

8. Hubungan antara jarak benda (s) dengan jarak bayangan (s`) dan fokus (f)
dirumuskan :
Rumus Perbesaran Bayangan :
Keterangan :
s = jarak benda ke cermin
s’ = jarak bayangan ke cermin
f = jarak titik fokus
R = jari-jari kelengkungan
M = perbesaran bayangan = magnify
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
Catatan:
Untuk cermin cekung R dan f positif
Untuk cermin cembung R dan f negatif
Contoh soal
1. Dua buah cermin datar membentuk sudut 30o. Jika sebuah benda
diletakkan di depan kedua cermin, tentukan banyaknya bayangan yang
terlihat!
𝑛 =
360 𝑜
𝛼
− 1
𝑛 =
360 𝑜
30 𝑜
− 1
𝑛 = 12 − 1
𝑛 = 11 𝑏𝑎𝑦𝑎𝑛𝑔𝑎𝑛

9. 2. Sebuah cermin cembung memiliki jari-jari kelengkungan 20 cm. Jika
jarak benda ke cermin 12 cm, tentukan jarak bayangn ke cermin!
Diketahui:
𝑅 = 20 𝑐𝑚
𝑠 = 12 𝑐𝑚
𝑓 =
𝑅
2
𝑓 =
20
2
= 10 𝑐𝑚
Ditanya:
1
𝑓
=
1
𝑠
+
1
𝑠,
1
10
=
1
12
+
1
𝑠,
1
10
−
1
12
=
1
𝑠,
1
𝑠,
=
12 − 10
120
1
𝑠,
=
2
120
⇒ 𝑠,
= 60 𝑐𝑚
3. Benda setinggi 6 cm berada di depan cermin cekung yang berjari-jari 30 cm. bila
jarak benda ke cermin 20 cm, maka tentukanlah jarak bayangan, perbesaran
bayangan, tinggi bayangan, sifat bayangan dan lukisan pembentukan bayangan.
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 6 cm
R = 30 cm
s = 20 cm
f = ½ R = 15 cm
Ditanyakan: s’, M, h, sifat bayangan dan gambar pembentukan bayangan.
Jawab
■ Jarak bayangan
1/f = 1/s + 1/s’

10. 1/15 = 1/20 + 1/s’
1/s’ = 1/15 – 1/20
1/s’ = 4/60 – 3/60
1/s’ = 1/60
s' = 60 cm
Jadi, bayangan benda berada di depan cermin dengan jarak 60 cm.
■ Perbesaran bayangan
M = |s’/s|
M = |60/20|
M = 3x
Jadi, perbesaran bayangan benda adalah 3x dari benda aslinya.
■ Tinggi Bayangan
M = h’/h
3 = h’/6
h' = 3 × 6
h' = 18 cm
Jadi, tinggi bayangan benda adalah 18 cm.
■ Sifat Bayangan
Dari perhitungan di atas kita peroleh data berikut.
s' = 60 cm
h' = 18 cm
s’ bernilai positif maka bayangan berada di depan cermin sehingga bersifat nyata
dan terbalik.
h’ > h sehingga bayangan bersifat diperbesar.
Dengan demikian, sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik dan
diperbesar.

11. ■ Pembentukan bayangan pada cermin cekung diperlihatkan pada gambar
berikut.
Dengan menggunakan 2 dari 3 sinar istimewa pada cermin cekung, proses
pembentukan bayangan di atas adalah sebagai berikut.
1. Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
2. Sinar menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
3. Sinar-sinar pantul berpotongan di titik B’ (di depan cermin). Dalam hal ini
terbentuk bayangan A’B’ yang bersifat nyata, terbalik dan diperbesar.
E. KESIMPULAN
1. Pemantulan cahaya adalah adalah perubahan arah rambat cahaya ke arah
sisi (medium) asalnya, setelah menumbuk antarmuka dua medium.
Pemantulan terbagi 2, yaitu
a. Pemantulan teratur
b. Pemantulan baur
2. Dalam melukiskan bayangan benda yang dibentuk, digunakan sinar-sinar
istimewa
3. Hubungan antara jarak benda (s) dengan jarak bayangan (s`) dan fokus (f)
dirumuskan :
Rumus Perbesaran Bayangan :

12. F. EVALUASI
1. Sebuah benda tegak tingginya 2,5 cm diletakan di depan cermin cekung
berjari-jari 24 cm pada jarak 30 cm dari cermin. Tentukan jarak bayangan ke
cermin, lukislah jalannya sinar pada pembentukan bayangan, dan tentukan
sifat-sifat bayangan!
2. Buktikan dan jelaskan dengan gambar bahwa hukum snellius juga berlaku
pada cermin lengkung
G. REFERENSI
Sudirman. 2014. Fisika Kelas X untuk SMK dan MAK. Jakarta: Erlangga
http://www.mediabali.net/fisika_hypermedia/sifat_sifat_cahaya.html
http://www.fisikabc.com/2017/10/contoh-soal-pemantulan-cahaya-pada-cermin-datar-
cembung-cekung-1.html
Glosarium
Sudut datang : sudut yang terbentuk antara garis normal dan sinar datang
Sudut pantul : sudut yang terbentuk antara garis normal dan sinar pantul
Titik fokus : titik berkumpulnya sinar-sinar pantul