Display-flipchart tentang Optika Geometris yang disusun oleh Pendidikan Fisika, FMIPA, Universitas Negeri Jakarta

1. Kelompok 4
Miftahul Jannah (3215143646)
Ovidiantika K. (3215140631)
Pengembangan Bahan Ajar
Kelas X- Semester 2
Universitas Negeri Jakarta

2. MENU UTAMA
Pemantulan
Cermin dan
Lensa
Alat-alat Optik

3. Peman
Pemantulan Cahaya
Jenis-jenis pemantulan :
• Pemantulan teratur adalah pemantulan cahaya oleh
permukaan permukaan halus, seperti cermin datar
• Pemantulan baur (difusi) adalah pemantulan cahaya
oleh permukaan kasar, seperti kertas

4. Hukum Pemantulan Cahaya
 Hukum Pemantulan Cahaya sebagaimana yang dikemukakan
oleh Snellius dapat dituliskan sebagai berikut :
a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada
satu bidang datar.
b. Sudut datang (i) = sudut pantul (r)

5. Pemantulan Gelombang Datar yaitu
Gelombang Air
klik
Perhatikan animasi berikut ini !
Klik disini
Jika benda dijatuhkan, maka akan
terbentuk gelombang transversal pada
permukaan air. Hal ini terlihat dengan
adanya bukit dan lembah air. Bukit
ditunjukkan oleh bagian yang cembung,
sedangkan lembah ditunjukkan oleh
bagian yang cekung.
Perhatikan animasi berikut
ini ! Klik disini
bukit / cembung
lembah / cekung

6. Datar
Cekung
Cembung
Cermin
Cekung
Cembung
Lensa

7. CERMIN DATAR :
BENTUK PERMUKAANNYA DATAR
Pemantulan cahaya dari obyek (bunga dan vas) pada
cermin datar.
Sifat bayangan yang terbentuk
oleh cermin datar adalah sebagai
berikut :
a. Jarak bayangan ke cermin = jarak
benda ke cermin (s1 = -s)
b. Tinggi bayangan =Tinggi benda
c. Maya, tegak, dibelakang cermin

8. Pe
Pemantulan pada Cermin Cekung
Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cekung :
a. Sinar datang
sejajar sumbu utama
dipantulkan melalui titik fokus.
b. Sinar datang melalui
titik fokus dipantulkan
sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang melalui
pusat kelengkungan cermin
dipantulkan kembali melalui
pusat kelengkungan itu.

9. Pem
Pemantulan pada Cermin Cembung
Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cembung :
• Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
• Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Sinar yang seolah-olah menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan seolah-olah
dari titik pusat itu juga.

10. Perhitungan Pembentukan Bayangan
Rssfss
2
'
11
atau
1
'
11

s
s
h
h
M
''

Keterangan :
f = jarak fokus (cm, m)
s = jarak benda ke cermin (cm, m)
s’ = jarak bayangan ke cermin (cm, m)
R = jari-jari kelengkungan cermin (cm, m)
M = perbesaran bayangan (x)
h = tinggi benda (cm, m)
h’ = tinggi bayangan (cm, m)
P = kekuatan lensa (dioptri)
f
P
1
Jika dalam
meter f
P
100

Jika dalam cm

11. PEMBIASAN
 Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya
yaitu ketika cahaya melewati batas dua medium yang berbeda
kerapatannya.
Hukum Willebrord Snellius :
 Sinar datang, garis normal, dan sinar bias terletak pada satu bidang datar
 Perbandingan sinus sudut datang dan sinus sudut bias adalah konstanta
Secara
matematis :

12. INDEKS BIAS CAHAYA
 Indeks Bias Mutlak adalah perbandingan
antara kecepatan cahaya di udara/
hampa dan kecepatan cahaya dalam
suatu medium lain. Secara matematis :
 Keterangan :
n = indeks bias mutlak medium
c = kecepatan cahaya di udara/hampa = 3
x 108 m/s
v = kecepatan cahaya
v
c
n 
☺Indeks Bias Relatif adalah
perbandingan antara indeks bias
suatu medium dan indeks bias
medium lain. Secara matematis :
☺Keterangan :
n12 = indeks bias relatif medium 1 terhadap
medium 2
v1 = kecepatan cahaya pada medium 1
2 = panjang gelombang cahaya pada
medium 2


1
2
1
2
2
1
12n 
v
v
n
n

13. PEMANTULAN SEMPURNA/TOTAL
 Apabila sinar datang dari medium lebih rapat ke medium kurang
rapat, dan sudut datang melebihi sudut kritis, maka sinar tidak
mengalami pembiasan melainkan mengalami pemantulan sempurna.
 Sudut kritis adalah sudut datang yang menghasilkan sudut bias 90
(sinar bias tepat pada bidang atas).
 Ada dua syarat terjadinya pemantulan sempurna, yaitu sebagai
berikut :
a. Sinar harus datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat
(n1 > n2)
b. Sudut datang > sudut ktitis
n
n
ik
1
2
sin 

14. PEMBIASAN PADA LENSA
CEKUNG
Sinar-sinar Istimewa pada Lensa Cekung :
 Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari
titik fokus F1.
 Sinar datang seolah-olah menuju ke titik fokus F2 dibiaskan sejajar
sumbu utama.
 Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa membias.

15. PEMBIASAN PADA LENSA CEMBUNG
Sinar-sinar Istimewa pada Lensa Cembung :
 Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik
fokus F1.
 Sinar datang melalui titik fokus F2 dibiaskan sejajar sumbu
utama.
 Sinar datang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa
mengalami pembiasan.

16. ALAT-ALAT OPTIK
Alat-Ala
Mata
Lup
Mikroskop
Teropong
Kamera
Periskop

17. Kornea berfungsi melindungi bagian dalam mata.
Pupil berfungsi mengatur banyaknya cahaya
Iris berfungsi memberi warna pada mata.
Lensa Mata (cembung) berfungsi
membiaskan cahaya yang masuk ke mata.
Retina berfungsi sebagai layar untuk
menangkap bayangan yang dibentuk
oleh lensa mata.
Otot Akomodasi berfungsi untuk mengatur
tebal dan tipisnya lensa mata.
Bintik kuning adalah tempat terbentuknya bayangan yang jelas.
Bintik buta adalah apabila bayangan jatuh pada bagian ini, maka
bayangan tampak tidak jelas atau kabur.
Lensa
retina
pupil
kornea
iris
Bintik buta
Otot akomodasi
Bintik kuning

18. Jenis-Jenis gangguan penglihatan
 Rabun Jauh (Miopi)
 Rabun Dekat (Hipermetropi)
 Mata Tua (Presbiopi)
 Astigmatisme
Ganggu

19. RABUN JAUH (MIOPI)
Pada penderita miopi, bayangan
benda jatuh didepan retina.
sinar yang masuk ke mata ini harus
menyebar.
Maka dapat dibantu dengan
kacamata berlensa cekung
(negatif/Divergen)

20. RABUN DEKAT
(HIPERMETROPI)
Pada penderita hipermetropi,
bayangan benda jatuh di belakang
retina.
sinar yang masuk ke mata ini
harus mengumpul.
Maka dapat dibantu dengan
kacamata berlensa cembung
(positif/konvergen)

21. Astigmatisme (Astigmatism)
Astigmatisme terjadi karena bentuk kornea atau lensa mata yang terlalu
cembung disalah satu sisinya. Akibatnya, sebuah titik akan terlihat
sebagai garis, garis ini dapat dilihat dengan jelas dalam arah tertentu
saja, misalnya vertikal atau horizontal. Penderita ini dapat di bantu
dengan kacamata berlensa silinder
Presb
Presbiopi biasanya terjadi karena usia tua. Penderita ini dapat di
bantu dengan kacamata berlensa rangkap (Bifocal)
Presbiopi

22. S’ = - 100
S = ∞
Contoh Soal
Seorang penderita rabun jauh (miopi) dengan titik
jauh 100 cm ingin melihat benda yang sangat jauh.
Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus
digunakan ?
1
S
+
1
S’
=
1
f
1
∞
+
1
- 100
=
1
f
f = - 100 cm = - 1 m
Penyelesaian
P =
1
f
Kuat Lensa
P =
1
-1
= - 1 dioptri
Miopi

23. S’ = - 100
S = 25 cm
Contoh Soal
Seorang penderita rabun dekat (hipermetropi) dengan titik
dekat 100 cm ingin membaca pada jarak baca normal (25 cm).
Berapa jarak fokus dan kuat lensa yang harus digunakan?
1
S
+
1
S’
=
1
f
1
25
+
1
-100
=
1
f
f = 100/3 cm =1/3 m
Penyelesaian
P =
1
f
Kuat Lensa
P =
1
1/3
= 3 dioptri
Hiperme

24. Perbesaran Lup untuk Mata
Berakomodasi Maksimum
Perbesaran Lup untuk
Mata Tidak Berakomodasi
Alat Op
Sebuah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-
benda kecil agar terlihat lebih besar dan jelas.
S = jarak benda
S’ = jarak bayangan
F = fokus lensa

25. PERBESARAN LUP
MATA BERAKOMODASI
+
M F O
S
S’
Sifat Bayangan : Maya (didepan lup), tegak, diperbesar.

26. Alat Op
Mikroskop adalah alat yang digunakan
untuk melihat benda-benda kecil agar
tampak jelas dan besar.
Mikroskop menggunakan dua buah lensa
cembung, yaitu :
1. Lensa okuler (lensa yang langsung
berhadapan dengan mata)  maya,
tegak dan diperbesar.
2. Lensa objektif (lensa yang berhadapan
dengan benda)  nyata,terbalik dan
diperbesar.

27. 2Fob Fob
Fob 2Fob Fok
Sob
S’ob
Sok
d = S’ob + S ok
S’ok
SIFAT
BAYANGAN
Lensa Obyektif :
Lensa Okuler :
Nyata, Terbalik, Diperbesar
Maya, Terbalik, Diperbesar
Lensa Obyektif
Lensa Okuler
PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA MIKROSKOP

28. PERBESARAN MIKROSKOP M = Mob x Mok
M ob =
h’ ob
h ob
- S’ob
S ob
=
Perbesaran Lensa
Obyektif
Perbesaran Lensa Okuler
M ok =
S n
f ok
1+
M ok =
S n
f ok
Mata berakomodasi maksimum
Mata tidak berakomodasi
Keterangan :
Mmik = Pembesaran mikroskop
Mob = Pembesaran oleh lensa objektif
Sn = Titik dekat mata
Fok = Jarak fokus lensa okuler
S’ob = jarak bayangan oleh lensa objektif
Sob = jarak benda di depan lensa objektif
Sok = F ok

29. Disebut juga TELESKOP
Fungsinya untuk melihat benda benda yang sangat jauh
JENISNYA Teropong Bias  Teropong Bintang (Teropong
Astronomi)
 Teropong Bumi
 Teropong Panggung (Galileo)
 Teropong Pantul
Alat Op

30. Lensa Obyektif
Lensa Okuler
f ob = f ok
f ob f ok
d = f ob + f ok
M a =
f ob
S ok
Perbesaran
TEROPONG BINTANG
Sifat bayangan :
Maya , Diperbesar, Terbalik

31. Lensa Obyektif Lensa Okuler
f ob 2fp
d = f ob + 4 fp + f ok
M a =
f ob
S ok
Perbesaran
TEROPONG BUMI
Lensa Pembalik
2fp fok
Untuk mata tidak berakomodasi
Sifat bayangan Maya,
Diperbesar
Tegak

32. TEROPONG PANGGUNG
(TEROPONG GALILEO)
L. Okuler
f ob
f ok
L. Obyektif
f ob = f ok
T
Sinar datang sejajar dari lensa obyektif membentuk bayangan
tepat di fokusnya, sebagai benda maya lensa okuler
Sinar sejajar yang keluar dari lensa okuler menuju mata
bersifat tegak di titik tak terhingga
d = f ob + f ok
M a
= f ob
S ok
Perbesaran

33. TEROPONG PANTUL
f ob
cermin datar
lensa
okuler
cermincekung
sebagaiobyektif
Teropong yang menggunakan cermin cekung sebagai pengganti
lensa objektif untuk memantulkan cahaya dengan alasan :
cermin mudah dibuat dibandingkan lensa
cermin tidak mengalami aberasi
cermin lebih ringan daripada lensa

34. Kamera
a. Lensa pada kamera berfungsi untuk
membentuk bayangan pada film.
Bayangan yang terbentuk bersifat
nyata, terbalik, diperkecil.
b. Diafragma berfungsi untuk mengatur
banyaknya cahaya yang masuk melalui
lensa.
c. Apertur, berfungsi sebagai Lubang
tempat masuknya cahaya
d. Pelat film, berfungsi sebagai tempat
terbentuknya bayangan.
lensa
Diafragma
film
apertur

35. PERISKOP
 Periskop adalah teropong pada kapal selam yang digunakan untuk mengamati benda-benda
di permukaan laut. Periskop terdiri atas: 2 lensa cembung dan 2 prisma siku-siku sama kaki.
 Jalannya sinar pada periskop adalah sebagai berikut :
a. Sinar sejajar dari benda yang jauh menuju ke lensa obyektif.
b. Prisma P1 memantulkan sinar dari lensa objektif menuju ke prisma P2.
c. Oleh prisma P2 sinar tersebut dipantulkan lagi dan bersilangan di depan lensa okuler tepat
di titik fokus lensa okuler.

36. Latihan soal !!!
Kerjakan latihan soal berikut ini dengan baik dan benar.
1. Seorang presbiopi yang titik dekatnya sn = 40 cm dan titik jauh PR = 2 m mengamati sebuah benda dengan lup yang
fokusnya 10 cm. Tentukanlah perbesaran anguler bayangan dan jarak benda dari lup untuk
a. Mata berakomodasi maksimum
b. Mata tidak berakomodasi
c. Berapakah jarak benda terhadap lup agar ia mengamati bayangan pada jarak 9 cm dan berapa perbesaran
anguler pada kondisi itu ?
2. Sebuah lup dengan fokus 10 cm digunakan oleh seseorang yang bermata normal. Dengan menganggap lup
menempel pada mata, tentukanlah perbesaran anguler lup bila
a. Mata berakomodasi maksimum
b. Mata berakomodasi pada jarak 50 cm
c. Mata tidak berakomodasi
3. Sebuah mikroskop digunakan untuk mengamati sebuah benda yang panjangnya 0.4 mm. Pada saat pengamatan,
mata tidak berakomodasi dan jarak antara lensa objektif dengan lendsa okuler adalah 10 cm. Jika jarak fokus lensa
objektif 0.2 cm dan jarak fokus lensa okuler 2.5 cm, tentukan
a. Panjang bayangan akhir
b. Agar mata berakomodasi maksimum, berapa jauh dan kemanakah lensa okuler harus bergeser ?

37. LATIHAN SOAL !!!
Kerjakan latihan soal berikut ini dengan baik dan benar.
4. Sebuah teleskop astronomi mempunyai lensa objektif dengan jarak fokus 32 cm. Perbesran
teleskop untuk mata tidak berakomodasi adalah 8 kali.
a. Tentukanlah jarak fokus lensa okulernya
Tentukan jarak kedua lensa itu jika
a. Pengamatan dengan mata tak berakomodasi
b. Pengamatan dengan mata berakomodasi pada jarak 40 cm
5. Sebuah teropong panggung dengan fokus lensa objektif 25 cm dan fokus lensa okuler -5 cm
digunakan untuk mengamati perbandingan sepak bola. Pemain sepak bola akan tampak rata-rata
setinggi 40 cm dengan mata telanjang.
a. Tentukanlah tinggi pemain yang tampak dengan memakai teropong
b. Panjang tabung teropong untuk mata tidak berakomodasi

38. KUNCI JAWABAN

39. KUNCI JAWABAN

40. Terima kasih