Dokumen tersebut membahas tentang sifat cahaya dan bagaimana cahaya berinteraksi dengan berbagai benda optik seperti cermin dan lensa. Cahaya dapat memantul, dibiaskan, dan dipantulkan sempurna, yang menghasilkan berbagai jenis bayangan. Berbagai benda optik seperti cermin cekung, cembung, dan lensa memiliki sifat yang berbeda dalam memanipulasi cahaya dan membentuk bayangan.

2. Sifat Cahaya
Cahaya sebagai gelombang
Cahaya dihasilkan dari getaran-listrik dan getaran magnet
yang merambat sehingga cahaya merupakan
gelombang elektromagnetik
Cahaya merambat tanpa memerlukan medium dengan
kecepatan 300 000 000 m/s.

3. Cahaya merambat lurus
Cahaya yang dipancarkan
sumber cahaya akan
merambat kesegala arah
dengan lurus.
Karena cahaya merambat lurus,
dan mengenai benda, maka
dibelakang benda tidak akan
terkena cahaya dan gelap.
Ruang gelap di belakang benda
yang terkena cahaya disebut
bayang-bayang.
Bayang-bayang ada dua jenis,
yaitu bayang-bayang gelap
(inti/umbra) dan bayang-
bayang kabur (penumbra)

4. Bayang-bayang Inti
Bayangan inti terbentuk bila cahaya berasal
dari sumber cahaya yang kecil.

5. Bayang-bayang kabur
Bayang-bayang kabur terbentuk bila
cahaya berasal dari sumber cahaya
yang besar.

6. Benda dan Cahaya
Berdasarkan daya tembus terhadap cahaya,
benda digolongkan menjadi:
- benda bening: benda yang meneruskan semua
cahaya yang mengenainya, misalkan kaca
- Benda tembus cahaya: benda yang meneruskan
sebagian cahaya yang mengenainya, misalkan
kertas tipis
- Benda tidak tembus cahaya: benda yang sama
sekali tidak meneruskan cahaya yang
mengenainyamisalkan kayu

7. Benda dan cahaya

8. Pemantulan cahaya
Cahaya sebagai gelombang
dapat memantul bila
mengenai suatu benda.
Pemantulan cahaya sesuai i=r
dengan hukum
pemantulan yang i r
dikemukakan oleh
Snellius yaitu:
1. Sinar datang, sinar
pantul dan garis normal
terletak pada satu
bidang datar
2. Sudut datang sama
dengan sudut pantul

9. Macam-macam pemantulan
Pemantulan teratur,
yaitu bila cahaya
mengenai permukaan
yang datar
Pemantulan baur, yaitu
bila cahaya mengenai
permukaan yang tidak
rata

10. Pembentukan Bayangan
Bayangan terbentuk karena
berkas cahaya mengenai
suatu benda yang rata
akan dipantulkan secara
teratur.
Bayangan yang terbentuk
ada dua jenis, yaitu
bayangan nyata: bayangan
yang dapat ditangkap
oleh layar
dan bayangan maya:
bayangan yang tidak
dapat ditangkap oleh
layar

11. Bayangan pada cermin datar
h h’
S S’ S S’
Dari gambar di atas, sifat bayangan pada cermin datar adalah:
- tegak
- sama besar
- sama jarak
- terbalik kiri-kanan
- maya

12. Sifat cermin datar

13. Panjang cermin minimum
Berapakah panjang
minimum cermin yang
diperlukan untuk melihat
bayangan seluruh badan ½h
kita?
h
Perhatikan gambar!
Panjang minimum cermin
yang dibutuhkan adalah
setengah dari tiggi badan
kita.

14. Jumlah bayangan
Berapakah banyaknya
bayangan yang
terbentuk bila kita
berada di depan dua
buah cermin yang
membentuk sudut α ?
Banyaknya bayangan
yang terbentuk dapat
kita hitung dengan
persamaan: 360 n = banyaknya bayangan
n= - 1 α = besar sudut
α

15. Cermin Cekung
Cermin cekung adalah cermin lengkung dengan
lapisan mengkilap pada bagian dalam.
Cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan
cahaya
R f

16. Tiga sinar utama pada cermin cekung
R f
R f
R f

17. Pembentukan bayangan pada cermin
cekung
R f

18. Persamaan Cermin Cekung
Cermin cekung memiliki fokus positif
Cermin cekung memiliki persamaan:
1 1 1
= +
f s s’ s’ h’
M= =
s h
Ket. f = fokus
s = letak benda
s’ = letak bayangan
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan

19. Contoh:
Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm
didepan sebuah cermin cekung yang memiliki fokus 15 cm.
Hitunglah:
a. letak bayangan s’ = -30 cm (maya, tegak)
b. perbesaran bayangan
c. tinggi bayangan
Dik. h = 20 cm
b. M = |s’/s|
f = 15 cm
s = 10 cm = 30/10
Dit. a. s’ = = 3 (diperbesar)
b. M =
c. h’ = c. M = h’/h
Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s’ 3 = h’/20
1/15 = 1/10 + 1/s’ h’ =20 x 3
1/s’ = 1/15 – 1/10 = 60 cm
= 2/30 – 3/30
= -1/30

20. Penggunaan cermin cekung
Kaca rias
Cermin cekung dengan fokus yang besar dapat
dijadikan kaca rias, karena menghasilkan
bayangan yang diperbesar
Parabola
Cermin cekung banyak digunakan sebagai
parabola karena sifatnya yang mengumpulkan
gelombang
Teropong
Cermin cekung digunakan pada teropong pantul
pengganti lensa okuler

21. Cermin Cembung
Cermin cembung adalah cermin lengkung
dengan lapisan cermin di bagian luar.
Cermin cembung bersifat menyebarkan
cahaya.
f R

22. Tiga sinar utama pada cermin cembung
f R
f R
f R

23. Pembentukan bayangan
f R
Sifat bayangan:
tegak
maya
diperkecil

24. Persamaan Cermin Cembung
Cermin cembung memiliki fokus dan jarak
bayangan negatif.
Cermin cembung memiliki persamaan:
1 =1 +1
s’ h’
f s s’ M= =
s h
Ket. f = fokus (selalu negatif)
s = letak benda
s’ = letak bayangan (selalu negatif)
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan

25. Contoh:
Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm
didepan sebuah cermin cembung yang memiliki fokus 15
cm. Hitunglah:
a. letak bayangan s’ = -30/5
b. perbesaran bayangan = -6 cm
c. tinggi bayangan
Dik. h = 20 cm b. M = |s’/s|
f = -15 cm = 6/10
s = 10 cm = 0,6
Dit. a. s’ =
b. M = c. M = h’/h
c. h’ = 0,6 = h’/20
Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s’ h’ =20 x 0,6
1/-15 = 1/10 + 1/s’ = 12 cm
1/s’ = -1/15 – 1/10
= -2/30 – 3/30
= -5/30

26. Cermin Cembung dalam kehidupan
sehari-hari
Cermin cembung memiliki sifat selalu
membentuk bayangan yang tegak, maya
dan diperkecil, sehingga cermin ini
mampu membentuk bayangan benda
yang sangat luas. Dengan sifat ini maka
cermin cembung banyak digunakan pada:
- kaca spion pada kendaraan
- kaca pengintai pada supermarket
- kaca spion pada tikungan jalan

27. Latihan

28. Pembiasan Cahaya
Pembiasan cahaya adalah
pembelokan arah rambat
cahaya.
Pembiasan cahaya terjadi
jika cahaya merambat
dari suatu medium
menembus ke medium
lain yang memiliki
kerapatan yang berbeda.
Misalkan dari udara ke
kaca, dari air ke udara
dan dari udara ke air.

29. N
renggang
rapat
N
rapat
renggang

30. Pemantulan Sempurna
Bila sinar datang dari
Sudut i merupakan sudut
medium yaitu sudut
kritis, rapat ke medium
kurang rapat maka sinar
datang yang
dibiaskan menjauhi garis
menyebabkan sudut
normal 90º terhadap garis
bias
normal
Bila sudut datang lebih
besar dari sudut kritis, i
cahaya tidak dibiaskan
melainkan dipantulkan
dengan sempurna

31. Indeks Bias
Indeks bias suatu zat
adalah perbandingan
cepat rambat cahaya di
ruang hampa dengan
cepat rambat cahaya
dalam zat tersebut B
A O
c
n = cn
Indeks bias suatu zat dapat OA
n=
dicari dengan cara metode OB
snellius ( lihat gambar)

32. Pembiasan pada Prisma
Prisma adalah benda
optik berbentuk segitiga
atau piramit
r
r disebut sudut deviasi

33. Dispersi Cahaya
Dispersi cahaya adalah penguraian warna-warna
cahaya.
Suatu berkas sinar putih bila melalui prisma akan
terurai menjadi warna merah, jingga, kuning,
hijau, biru dan ungu (perhatikan gambar)

34. Penyebab dispersi cahaya
Dispersi cahaya terjadi karena setiap warna
cayaha memiliki panjang gelombang yang
berbeda sehingga sudut biasnya berbeda-beda.
Cahaya putih terdiri dari gabungan beberapa
warna, yaitu merah, hijau dan biru.
Putih disebut warna polikromatik, yaitu warna
cahaya yang masih bisa diuraikan lagi menjadi
warna-warna dasar.
Merah, hijau dan biru merupakan warna dasar
atau warna monokromatik, yaitu warna cahaya
yang tidak dapat diuraikan kembali.

35. Pembiasan dan Pemantulan sempurna
pada kehidupan sehari-hari
Pembiasan sinar bintang
Karena cahaya bintang
meranbat dari ruang
hampa ke atmosfer
yang kerapatannya
berbeda-beda, maka
cahaya tersebut
dibiaskan mendekati
garis normal,
sehingga bintang yang
kita lihat tidak tepat
pada posisi aslinya.

36. Pembiasan dan Pemantulan sempurna pada
kehidupan sehari-hari
Kayu yang bengkok dan
kolam yang dangkal.
Bila kita memasukkan
sebagian kayu kedalam
air, maka kita melihat
kayu membengkok.
Dan bila kita perhatikan
dasar kolam, kolam akan
tampak lebih dangkal.

37. Pembiasan dan Pemantulan sempurna
pada kehidupan sehari-hari
Pelangi
Pelangi adalah hasil dari
pembiasan dan dispersi
cahaya oleh titik-titik air
yang ada di udara

38. Pembiasan dan Pemantulan sempurna
pada kehidupan sehari-hari
Fatamorgana
Pada siang hari yang panas terik kita sering melihat
bayangan air pada jalan. Hal ini disebabkan oleh cahaya
matahari yang mengalami pemantulan sempurna karena
perbedaan kerapatan udara diatas jalan.
Di sana
sepertinya
ada air?

39. Lensa
Lensa adalah benda optik yang salah satu
atau keduanya merupakan bidang
lengkung.
Lensa ada dua jenis, yaitu:
- lensa cembung
- lensa cekung

40. Lensa Cembung
Lensa cembung biasa disebut juga lensa positif
atau lensa konvergen atau lensa konvex
Lensa cembung memiliki ciri tebal dibagian
tengah.
Lensa cembung ada 3 jenis, yaitu:
a. lensa cembung-cembung (biconvex)
b. lensa cembung-datar (plan convex)
c. lensa cembung-cekung (concave convex)

41. Jenis Lensa Cembung
Biconvex plan convex concave convex

42. Sifat Lensa Cembung
Lensa cembung
memiliki sifat
mengumpulkan
cahaya (perhatikan
gambar)

43. Menggambar lensa cembung
+
R1 f1 f2 R2

44. Tiga Sinar Utama pada Lensa Cembung
+
R1 f1 f2 R2
+
R1 f1 f2 R2
+
R1 f1 f2 R2

45. Menggambar bayangan pada lensa
cembung
+
R2 f2 f1 R1
Sifat bayangan: nyata, terbalik,diperbesar jarak tak terhingga
Sifat bayanagn: nyata,terbalik diperbesar
Sifat bayangan: maya, terbalik,sama besar
bayangan: nyata tegak, diperbesar,
diperkecil

46. Persamaan Lensa Cembung
Lensa cembung memiliki persamaan:
1 1 1 Ket: f = fokus
= + s = letak benda
f s s’ s’ = letak bayangan
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
s’ positif bayangan nyata
s’ h’ s’ negatif bayangan maya
M=| |= M < 1 bayangan diperkecil
s h M > 1 bayangan diperbesar
M = 1 bayangan sama besar

47. Contoh.

48. Lensa Cekung
Lensa cekung biasa disebut juga lensa negatif
atau lensa divergen atau lensa concave
Lensa cekung memiliki ciri lebih tipis pada bagian
tengah
Lensa cekung ada 3 jenis, yaitu:
a. lensa cekung-cekung (biconcave)
b. lensa cekung-datar (plan-concave)
c. lensa cekung-cembung ( convex-concave)

49. Jenis Lensa Cekung
biconcave plan-concave convex-concave

50. Menggambar Lensa Cekung
_
R2 f2 f1 R1

51. Sifat Lensa Cekung
Lensa cekung
memiliki sifat
menyebarkan
cahaya (lihat
gambar)

52. Tiga Sinar Utama pada Lensa Cekung
_
R2 f2 f1 R1
_
R2 f2 f1 R1
_
R2 f2 f1 R1

53. Menggambar bayangan pada lensa cekung
_
R2 f2 f1 R1
Sifat bayangan: tegak, maya, diperkedcil

54. Persamaan Lensa Cekung
Lensa cekung memiliki persamaan:
1 1 1 Ket: f = fokus
= + s = letak benda
f s s’ s’ = letak bayangan
M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan
f selalu negatif
s’ h’ s’ positif bayangan nyata
M=| |= s’ negatif bayangan maya
s h M < 1 bayangan diperkecil
M > 1 bayangan diperbesar
M = 1 bayangan sama besar

55. Contoh

56. Kekuatan Lensa
Kekuatan lensa adalah kemampuan lensa untuk
mengumpulkan cahaya
Kekuatan lensa berbanding terbalik dengan fokus lensa.
Lensa dengan fokus kecil memiliki kekuatan lensa yang
besar.
Kekuatan lensa ( P ) dapat dihitung dengan persamaan:
1
P= f dalam meter
f
100
P= f dalam cm
f
Kekuatan lensa dihitung dengan satuan dioptri
Lensa cembung memiliki kekuatan lensa positif dan lensa cekung
memiliki kekuatan lensa negatif

57. Contoh