Dokumen tersebut membahas tentang sifat-sifat cahaya dan konsep-konsep optika dasar seperti pemantulan, pembiasaan, lensa dan cermin serta alat-alat optik seperti mata, lup, mikroskop dan teropong."

1. CAHAYA OPTIK
Sisca Septiyani, S.Pd
081905327421
FISIKAX SMK

2. 1. Sifat Gelombang Cahaya
Cahaya merupakan gelombang transversal yang termasuk
gelombang elektromagnetik. Cahaya dapat merambat
dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s.
Sifat2 cahaya :
 Dapat mengalami pemantulan (refleksi)
 Dapat mengalami pembiasan (refraksi)
 Dapat mengalami pelenturan (difraksi)
 Dapat dijumlahkan (interferensi)
 Dapat diuraikan (dispersi)
 Dapat diserap arah getarnya (polarisasi)
 Bersifat sebagai gelombang dan partikel

3. 2. Pemantulan Cahaya
Hukum Pemantulan Cahaya
 Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak
pada satu bidang datar.
 Sudut datang (i) = sudut pantul (r)
a. Pemantulan pada Cermin Datar
Sifat pembentukan bayangan pada cermin datar :
 Jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin
 Tinggi bayangan = tinggi benda
 Bayangan bersifat tegak dan maya, dibelakang
cermin

4. b. Pemantulan pada Cermin Cekung
Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cekung (positif)
 Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik
fokus.
 Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu
utama.
 Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan
melalui titik itu juga.
Sifat Bayangan :
a. Bila benda di ruang I, maka c. Bila benda di ruang III, maka
Bayangan di ruang IV Bayangan di ruang II
Maya, tegak, diperbesar Nyata, terbalik, diperkecil
b. Bila benda di ruang II, maka
Bayangan di ruang III
Nyata, terbalik, diperbesar

5. c. Pemantulan pada Cermin Cembung (negative)
Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cembung :
 Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan
seolah-olah berasal dari titik fokus.
 Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar
sumbu utama.
 Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin
dipantulkan melalui titik itu juga.
Sifat Bayangan :
Maya, tegak, diperkecil.

6. d. Perhitungan Pembentukan Bayangan
Contoh soal :
Sebuah benda diletakkan di muka cermin cekung yang
mempunyai jarak titik api 15 cm. Agar bayangan yang
terbentuk 3 kali lebih besar dan nyata, maka benda
harus diletakkan di depan cermin sejauh…..
R
s
s
f
s
s
2
'
1
1
atau
1
'
1
1




s
s
h
h
m
'
'



7. 

8. 3. Pembiasan Cahaya
a. Indeks Bias
n = indeks bias suatu medium
c = kecepatan cahaya di udara
cn = kecepatan cahaya dlm medium
b. Hukum Pembiasan Cahaya
i = sudut datang
r’ = sudut bias
n = indeks bias medium 1
n’ = indeks bias medium 2
n
c
c
n 
n
n'
r'
sin
i
sin


9. CONTOH SOAL
2. Sebuah bendatingginya5 cm diletakkan15 cm di depan cermin
cekungyang jari-jarinya20 cm. Tentukan letakbayangan, tinggi
bayangan, dan sifat bayangan.
Diket : h = 5 cm, s = 15 cm, R = 20 cm f = R/2 = 10 cm
Dit : a. Letak bayangan, h’, sifat bayangan
Jawab
Letak bayangan didepan cermin, Sifat bayangan :
nyata,terbalik,diperbesar
M = s’/s = 30/15 = 2 kali, M>1, diperbesar

10. CONTOH SOAL
3. Indeks bias udarabesarnya1, indeks bias air 4/3, danindeks bias
bahan suatulensa tipis 3/2. Suatulensa tipisyangkekuatannya di
udara4 dioptri di dalamair akan menjadi....
Diket : nl = 3/2
nm1 = 1 (udara)
nm2 = 4/3 (air)
P1 = 4 D
Dit = P2..?

11. CONTOH SOAL
4. Jika bayangan yangterbentukoleh cermin cekungdengan jari-jari
lengkung20 cm adalahnyatadandiperbesardua kali, maka
bendanya terletak dimuka cermin sejauh…..
Diket : R = 20 cm, f = 10 cm, M = 2 kali
Dit : s…:
Jawab :

12. c. Pembiasan pada Lensa Cembung (cermin cekung)
Sinar-sinar Istimewa pada Lensa Cembung :
 Sinar sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
 Sinar melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
 Sinar datang melalui titik pusat optik tidak dibiaskan.
Sifat Bayangan :
a. Bila benda di ruang I, maka
Bayangan maya (di depan lensa), tegak, diperbesar
b. Bila benda di ruang II, maka
Bayangan nyata (dibelakang lensa), terbalik, diperbesar
c. Bila benda di ruang III, maka
Bayangan nyata, terbalik, diperkecil

13. d. Pembiasan pada Lensa Cekung (cermin cembung)
Sinar-sinar Istimewa pada Lensa Cekung :
 Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah
berasal dari titik fokus.
 Sinar datang seolah-olah menuju titik fokus
dibiaskan sejajar sumbu utama.
 Sinar datang melalui pusat optik tidak dibiaskan.
Sifat Bayangan :
Maya, tegak, diperkecil.

14. e. Perhitungan Pembentukan Bayangan
Contoh :
Sebuah lensa cembung-cembung mempunyai jari2
kelengkungan 15 cm dan 10 cm, dengan indeks bias
1,5. Bila lensa itu berada di udara yang mempunyai
indeks bias 1, tentukan jarak fokus lensa tsb.












2
1
1
1
)
'
(
' R
R
n
n
s
n
s
n

15. e. Lensa Gabungan
f. Kekuatan Lensa (P)
Contoh :
Sebuah lensa cekung-cekung mempunyai jarak fokus 50
cm, tentukan kekuatan lensa. P = 1/f = 1/50
2
1
1
1
1
f
f
fg


f
P
1


16. 1. Diket : M = 5 kali, f = 20 cm
Dit : s…?
Jawab : M = s’/s
5 = s’/s
s’ = 5 s
b. 1/f = 1/s + 1/s’
1/20 = 1/s + 1/5s
1/20 = 6/5s
5s = 120 , s = 120/5 = 24 cm

17. 

18. 

19. 4. Diket : s = 6 cm, s’ = 30 cm Dit : f ;..?
Jawab : 1/ f = 1/s + 1/s’
1/f = 1/30 + 1/6
1/f = 1 + 5/30
1 /f = 6 /30
f = 30/6 = 5 cm

20. 

21. 6. Diket : s = 20 cm, s’ = 30 cm,Dit : f, M
Jawab : 1/f = 1/20 + 1/30
1/f = 5/60
f = 60/5 = 12 cm
b. M = s’/s
M = 30/20 = 1,5 kali
nyata, terbailk, diperbesar

22. 7. Diket : f = 10 cm, Dit : P
Jawab = P = 100/f
P = 100/10
P = 10 Dioptri
Jika dalam bentuk cm, P = 100/f
Jika dalam bentuk m, P = 1/f

23. 

24. 9. Diket : P = 2,5 D
Dit : f…?
Jawab : P = 100/f
2,5 = 100/f
f = 100/2,5 = 40 cm

25. 

26. LATIHAN SOAL
1. Benda berada di depan cermin cekungyang memiliki jarak fokus
20 cm. Terbentukbayangan nyatadan diperbesar 5 kali semula.
Jarak bendake cerminsejauh… cm.
2. Dua buahcermin dipasang berdekatan dengan sudut 30 drajat
kemudiandi depannyadiletakkan sebuah benda, maka banyaknya
bayanganyang terbentukadalah…..
3. Sebuahlensa cembungmemiliki jari-jari 20 cm. Tentukan jarak dan
perbesaran bayangan yangterjadi jika benda berada pada jarak 5
cm
4. Sebuah benda diletakkan padajarak 6 cm di depan cermin
cekungdan bayangan yangterbentuk30 cm dari cermin. Jarak
fokus cermin adalah....

27. LATIHAN SOAL
5. Benda setinggi 6 cm berada di depancermin cekung yang berjari-jari 30
cm. bila jarak benda ke cermin20 cm, maka tentukanlahjarak
bayangan, perbesaranbayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan !
6. Sebuah benda berdiri tegak di atas sumbuutama cermincekung pada
jarak20 cm. Bayangan nyatabenda ini oleh cermindibentukpadajarak
30 cm. Tentukanlah jarak fokus cermindanperbesaran bayangaN!
7. Lensa cembung memiliki titikfokus 10 cm. Tentukanlahkekuatanlensa
tersebut!
8. Benda tegaksetinggi 3 cm diletakkan pada jarak 10 cm di depan lensa
cekung Jika jarak fokus lensacekung 6 cm maka tentukanlah jarak
bayangan, tinggibayangan dan perbesaran bayangan !

28. LATIHAN SOAL
9. Lensa cekungberkekuatan 2,5 dioptri. Berapakah jarakfokuslensa
tersebut?
10. Lensabikonveks ( lensacemnbung ) terbuat dari bahan kaca
denganindeks bias 1,5. Permukaan lensa memiliki jejari
kelengkungan10 dan20 cm. Jika lensa terletakdi udaramaka
besar fokus lensa adalah...
11. Sebuahlensa akromatik disusun oleh lensatipis yang
dilengketkan. Lensa peertamalensa cembungdengan jarak focus
150 mm lensakedua lensacekungdengan jarak focus110 mm.
Berapakahjarak focus dankekuatanlensa gabungan ?

29. 6. Alat-alat Optik
1. Mata
2. Lup
3. Mikroskop
4. Teropong
1. Mata
 Memiliki sebuah lensa yg berfungsi sbg alat optik.
 Mata mempunyai penglihatan yang jelas pada daerah
yang dibatasi oleh dua titik yaitu titik dekat/
punctum proximum (titik terdekat yg masih dapat
dilihat jelas oleh mata yg berakomodasi sekuat2nya)
dan titik jauh/punctum remotum (titik terjauh yg
masih dapat dilihat jelas oleh mata yg tak
berakomodasi)

30. ALAT-ALAT OPTIK


31. ALAT-ALAT OPTIK


32. Lup
 Menggunakan sebuah lensa cembung.
 Untuk melihat benda2 kecil sehingga tampak lebih besar
dan jelas.
Sifat Bayangan :
Maya (didepan lup), tegak, diperbesar.
Perbesaran Anguler :
- mata tak berakomodasi - mata berakomodasi maks
γ = perbesaran anguler
Sn = titik dekat orang normal
f = jarak fokus lup
f
Sn

 1


f
Sn


33. CONTOH SOAL


34. Mikroskop
 Untukmelihat detailbendalebihjelas dan lebihbesar.
 Menggunakan 2 lensapositif, sebagailensaobjektif dan lensaokuler.
Melihat bayangan bendatanpaakomodasi
Perbesaranbayangan :
Melihat bayangan bendadengan berakomodasi
Sob = jarak benda ke lensaobjektif
Sob’ = jarakbayanganke lensaobjektif
Sn = jaraktitik dekat matanormal
fok = jarak fokus lensa okuler
fob = Jarakfocus lensaobjektif
Sok = Jarakbendake lensaokuler, S’ok= Jarak bayangan lensa
okuler
ok
n
ob
ob
f
S
x
S
S
m
'










 1
'
ok
n
ob
ob
f
S
x
S
S
m
Mtot = Mob x
Mok
d = S’ob + Sok

35. CONTOH SOAL


36. Teropong Bintang
 Menggunakan 2 lensa positif.
 Beda teropong bintang dg mikroskop :
mikroskop : fob < fok
letak benda dekat dg lensa objektif
teropong bintang: fob >> Fok
letak benda di jauh tak berhingga
Untuk mata tanpa akomodasi
Untuk mata berakomodasi maksimum
ok
ob
f
f
m 







 


n
ok
n
ok
ob
ok
ob
S
f
S
f
f
s
f
m

37. CONTOH SOAL
1. Sebuahteropong bintang yang jarakfokus lensa objektifnya50 cm diarahkanke
pusat bulan. Jikamata tidak berakomodasi diperolehperbesaran 10 kali. Maka
tentukanlah jarak fokus lensaokuler dan panjanag tubus teropong!
Diket : fob = 50 cm
M = 10 kali
Dit : fok dan d
Jawab : M = fob/fok
fok = 50/10 = 5 cm
d = fob + fok
d = 50 + 5
d = 55 cm

38. Teropong Bumi
 Menggunakan 3 lensa positif, sebagai lensa objektif,
pembalik dan okuler.
Utk mata tanpa akomodasi Utk mata akomodasi maks
Teropong Panggung
 Menggunakan 2 lensa; lensa objektifnya positif, lensa
okulernya negatif.
Utk mata tanpa akomodasi Utk mata akomodasi
maks
ok
ob
f
f
m 







 


n
ok
n
ok
ob
ok
ob
S
f
S
f
f
s
f
m
ok
ob
f
f
m  






 


n
ok
n
ok
ob
ok
ob
S
f
S
f
f
s
f
m
d = fob + fok

39. LATIHAN SOAL
1. Matamiopi/rabun jauhdengantitik jauh(PR) 8 m hendakmelihat bendapada
jarak tak berhinggadengan tanpaberakomodasi. Dioptri, Berapakekuatanlensa?
2. Seseorangyang mempunyai titikdekat 25 cm inginmelihat sebuahbendadengan
lup. Apabilaorang tersebut saat berakomodasi maksimummenginginkan
terjadinyaperbesaransebesar6 kali,jarak focus lup yang harus digunakan ialah
... (dalamcm).
3. Sebuahbendamikroterletak1 cm di depan lensa obyektif mikroskop. Jarakfokus
lensa obyektif 0,9 cm. jikaperbesaran lensa okuler lensaokuler = 10 kali.
Perbesarantotal mikroskop adalah….
4. Seseorangmemakai kacamatadengan kekuatan 1,5 dioptri, sehinggadapat
membaca seperti matanormal. Titik dekat (PunctumProximum) orangtersebut
adalah
5. Sebuahmikroskopmemiliki panjangfokus lensa objektif dan okuler masing
masing10cm dan 5 cm. Jikajarak antaralensaobjektif dan okuler 35 cm dan mata
tidakberakomodasi, maka perbesaran totalmikroskop adalah… .

40. LATIHAN SOAL
6. Sebuahteropongbintang memiliki panjangfokus objektif 20 cm. Jikaperbesaran
angulernya5 kali dan matatidak berakomodasi,makateropongbintangitumemiliki
panjang… .
7. Sebuahteropongpanggungdengan jarak fokus lensa objektif dan okulernya
berturut-turut adalah50 cm dan 5 cm. Teropong tersebut digunakanuntuk melihat
bintangolehorangyangbermatanormal tanpa berakomodasi.Tentukanlah
perbesaransudut dan panjangtubusnya!
8. Seorangtukang arloji bermatanormal menggunakan lup yang berkekuatan10
dioptri.Tentukanlahjarakbenda ke lup dan perbesaranangulerlup jikamata
tukang arloji berakomodasi maksimum!
9. Sebuah mikroskop disusun dari dua lensa positif.Lensa objektif dan lensa okuler
masing-masingmemiliki jarakfokus 3 cm dan 10 cm. Jikasebuahbendaditempatkan
3,5 cm di depanlensaobjektif makatentukan panjang mikroskop untukmatatidak
berakomodasi.