Materi Fisika Optik Kelas X kurlikulum 2013

1. Fisika Kelas X semester 2
Asep Lilik Frilantika

2. Peta Konsep
Optika
Geometri
Pemantulan
Cahaya
Cermin
Cermin
Datar
Cermin
Cembung
Cermin
Cekung
Pembiasan
Cahaya
Lensa Prisma
Alat Optik
Mata Kamera Lup Mikroskope Teropong Periskop

3. 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

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

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

6. Sifat cermin datar
Klik pada panah
Klik pada Cermin

7. Pembentukan Bayangan Pada
Cermin Datar

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

9. 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:
n = - 1
360
α
n = banyaknya bayangan
α = besar sudut


10. Cermin Cekung

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

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

13. R f
Pembentukan bayangan pada cermin cekung
benda di antara cermin dan fokus (ruang I)
Bayangan terbentuk maya, tegak diperbesar

14. R f
Pembentukan bayangan pada cermin cekung
Benda berada tepat di fokus cermin
Tidak akan terbentuk Bayangan

15. R f
Pembentukan bayangan pada cermin cekung
benda di antara pusat cermin dan fokus (ruang II)
Bayangan terbentuk Nyata, terbalik diperbesar

16. R f
Pembentukan bayangan pada cermin cekung
benda di pusat kelengkunan cermin (R)
Bayangan terbentuk Nyata, terbalik sama besar

17. R f
Pembentukan bayangan pada cermin cekung
benda di luar pusat kelengkunan cermin (ruang III)
Bayangan terbentuk Nyata, terbalik diperkecil

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

19. Persamaan Cermin Cekung
Sebuah benda tingginya 3 cm diletakan di
15 cm di depan Cermin cekung memiliki
jari-jari 10 cm dimanakah banyangan yang
terjadi sifat dan tinggi dan perbesaran
benda
1
215 ; 10 5 ;h 3cm
1 1 1 1 1 1
' 5 15 '
1 1 1 3 1 2
' 5 15 15 15
15
' 7,5cm
2
15
' 12M
15 2
1 3
' 3 1,5
2 2
bayangan yang terjadi nyata terbalik diperkecil
s cm R f R cm
f s s s
s
s
s
s
h hM cm
     
    

   
 
  
    

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

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

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

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

24. Contoh Cermin Cembung
Sebuah benda tingginya 3 cm diletakan di
15 cm di depan Cermin cembung memiliki
jari-jari 10 cm dimanakah letak banyangan
tinggi bayangan, perbesaran benda dan
sifat banyangan serta gambarkan
1
215 ; 10 5 ;h 3cm
1 1 1 1 1 1
' 5 15 '
1 1 1 3 1 4
' 5 15 15 15
15
' 3,75cm
4
15
' 14M
15 4
1 3
' 3 0,75
4 4
bayangan yang terjadi maya tegak diperkecil
s cm R f R cm
f s s s
s
s
s
s
h hM cm
      
     
 
     
   
  
    

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

26. Pembentukan Bayangan Pada
Cermin
 Cermin Cembung
Pada cermin cembung akan selalu terbentuk bayangan maya tegak diperkecil

27. Pembiasan (Refraction)
 Hukum pembiasan
 Sinar datang, sinar bias dan garis normal
terletak pada satu bidang
 Sinar datang dari medium kurang rapat
ke medium lebih rapat akan dibiaskan
mendekati garis normal atau sebaliknya
Persamaan Snellius pada pembiasan
Indeks bias (n)
1 2
2 1
sin
sin
n
n




28. Lensa Tipis
 Lensa Cembung / lensa bikonveks (convergent Lens)
Lensa cembung memiliki fokus positif

29. Lensa tipis
 Lensa Cekung / Lensa bikonkaf (Divergen Lens)
Karena lensa cekung menyebarkan
cahaya
Pada lensa cekung akan terjadi
bayngan maya tegak diperkecil

30. Alat-alat Optik
 Mata( The Eye)
 Bagian-Bagian mata
1. Kornea
2. Pupil
3. Iris
4. Aquaeus Humor
5. Otot Akomodasi
6. Lensa mata
7. Vetreus Humor
8. Retina
9. Bintik Kuning
10. Bintik Buta
11. Saraf Mata

32.  Daya akomodasi
Kemampuan lensa mata untuk menyembug dan memipih
oleh otot siliar
 Titik dekat mata/near point (punctum proximum)
Titik terdekat yang masih dipat dilihat jelas oleh mata (25 cm
untuk mata normal)
 Titik jauh /far point (punctum Remotum)
Titik terjauh yang masih dapat dilihat oleh mata ( untuk
mata normal)
Titik jauh
Retina
Titik dekat
Retina

33. Cacat mata
 Rabun jauh (Miopy) mata yang titik jauhnya tertentu
sehingga tidak dapat melihat benda-benda jauh. Karena
bayang benda terbentuk di depan retina Untuk
mengatasinya dibutuhkan lensa cekung atau lensa negatif

34. Cacat mata
 Rabun Dekat(Hyper metrop) mata yang titik dekatnya lebih
besar dari 25 cm sehingga tidak dapat melihat benda-benda
dekat dengan jelas. Karena bayang benda terbentuk di belakang
retina Untuk mengatasinya dibutuhkan lensa cembung atau
lensa Positif

35. Cacat mata
 Mata Tua (presbiop) mata yang titik dekatnya lebih
besar dari 25 cm dan titik jauhnnya tertentu. sehingga
tidak dapat melihat benda-benda dekat dengan jelas
juga tidak dapat melihat benda-benda yang letaknya
jauh. Karena bayang benda terbentuk di belakang
retina Untuk mengatasinya dibutuhkan rangkap
 Astigmatisma (cylindris) cacat mata akibat
kelengkungan lensa mata tidak merata sehingga sinar
yang mengenai mata tidak dapat berpusat dengan
sempurna.

36. Contoh kasus 1
Apa maksudnya seseorang
yang bekacamata -1,5 ?
Berapa titik jauh dan titik
dekat orang tersebut?
1,5
( ')?
1 3
1,5
2
1 1 1
'
1 1 1
'
3 1
2 '
2
' 67
3
p dioptri
titik jauh s
p
f
f s s
f s
s
s m cm
 
    
 
 

  
  
Ingat kuat lensa 1
p
f

p dalam dioptri
Jika f dalam cm maka
100
p
f


37. Contoh kasus 2
Seorang yang terbatas
penglihatannnya sejauh 2 m
Cacart mata apa yang dideritanya
dan harus dibantu oleh camata
apa berkekeuatan berapa?
benda harusnya di
( ' 2 200 )?
1 1 1
'
1 1 1
200
1 1
' 200
'
' f 200 2
1 1
0,5
2
s
titik jauh
s m cm
f s s
f
s
f s
s cm m
p dioptri
f
 
  
 
 

  
    
   

Ingat kuat lensa
1
p
f

p dalam dioptri
Jika f dalam cm maka
100
p
f


38. Contoh kasus Cacat mata
25
' 50
?
1 1 1
'
1 1 1
25 50
2 1 1
50
1 1
50
50
1 100 100
2
50 50
s cm
s cm
p
s s f
f
f
f cm
f
p dioptri
f

 

 
 


  
    
Seorang siswa tidak bisa membaca jelas
jika tidak diletakkan sejauh 50 cm.
Bagai mana caranya agar dia bisa
membaca pada jarak 25 cm? Termasuk
jenis cacat mata apa yang diderita orang
tersebut?

39. Contoh kasus Cacat mata
Hypermetropi
25
' 40
?
1 1 1
'
1 1 1
25 40
4 2,5 1
100
1,5 1
?
100
1 1,5 100
1,5
100
s cm
s cm
p
s s f
f
f
p
f
p dioptri
f

 

 
 


  

   
Seorang hanya dapat membaca jelas
pada jarak 40 cm. cacat mata apa dan
harus dibantu oleh kacamata jenis apa
berkekuatan berapa?

40. Alat-alat optik
 Kamera
Pada kamera jarak fokus tetap
Bayangan yang dibentuk kamera
adalah nyata terbalik diperkecil
• Lensa cembung, berfungsi untuk
membiaskancahaya yang masuk sehingga
terbentuk bayangan yang nyata, terbalik,
dan diperkecil.
• Diafragma, adalah lubang kecil yangdapat
diatur lebarnya dan berfungsi untuk
mengatur banyaknya cahaya yang masuk
melalui lensa.
• Apertur, berfungsi untuk mengatur besar-
kecilnya diafragma.
• Pelat film, berfungsi sebagai tempat
bayangan dan menghasilkan gambar
negatif, yaitu gambar yang berwarna tidak
sama dengan aslinya, tembus cahaya.

41. Bagian bagina kamera

42. Lup
Lup atau kaca pembesar adalah alat optik yang terdiri atas sebuah lensa
cembung. Lup digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar nampak lebih
besar dan jelas. Ada 2 cara dalam menggunakan lup, yaitu dengan mata
berakomodasi dan dengan mata tak berakomodasi
Mengamati langsung Memakai lup
Untuk mata normal dan tak berakomodasi
maksimum, bayangan yang terbentuk berada
pada jarak baca normal (Sn) yaitu 25 cm
perbesaran bayangan pada lup
'h
h


43. Untuk mata tak berakomodasi, bayangan
terbentuk di tak terhingga (s' = ∞ )
Untuk mata berakomodasi maksimum s' = -25 cm
(tanda negatif (-) menunjukkan bayangan di depan lensa)
persamaan lensa cembung
1 1 1
'f s s
 

45. 1 100 100
20
5
Mata tak berakomodasi
25 25
1,25
20
5 125
25 1,25
100 100 100
Mata barakomodasi
25
1 1,25 1 2,25
5 125
1 25 1 1 2,25
100 100 100
p f cm
f f
M kali
f
p
M PP
M kali
f
p
M PP
    
  
     
    
        

46. Benda yang akan amati diletakkan pada sebuah
kaca preparat di depan lensa objektif dan
berada di ruang II lensa objektif
(fob < s < 2 fob). Mengapa?

47. Penggunaan Mikroskop dengan Mata
Berakomodasi Maksimum

48. Penggunaan Mikroskop dengan Mata
Tak Berakomodasi Maksimum
Perbesaran bayangan pada mata tak
berakomodasi dapat ditulis

49. Contoh Soal

51. Perbesaran dengan
mata berakomodasi

52. Teropong
Teropong atau teleskop adalah alat yang digunakan untuk melihat
benda-benda yang jauh agar tampak lebih jelas dan dekat. Ditinjau dari
objeknya, teropong dibedakan menjadi dua, yaitu teropong bintang dan
teropong medan
Teropong Bintang
a. Teropong Bias
b. Teropong Pantul

53. Teropong Medan (Teropong Bumi)
Pembentukan bayangan pada teopong medan dengan mata berakomodasi
maksimum
Pembentukan bayangan dengan mata tak berakomodasi.

54. Contoh Soal:
Sebuah teropong bumi memiliki Lensa Objektif berkekuatan
2 dioptri lensa pembalik 20 dioptri dan lensa okulenrnya
memiliki kekuatan 20 dioptri, dengan mata berakomodasi
banyangan jatuh di 45 lensa okuler berapa pergeseran
banyangan untuk mata tak berakomodasi?

55.  
'
1 1
2 50
1 1
20 5
1 1
20 5
1 1 1 1 1 1
5 45
1 9 1 8
45 45
untuk mata berakomodasi
45
4 20 4 5
8
20 5,625 20 45,625
untuk mata tak berkomoda
ob ob
ob ob
p p
p p
ok ok
ok ok
ok ok ok ok
ok
ob ok p
p f cm
f f
p f cm
f f
p f cm
f f
f s s s
s
L f s f
    
    
    
    

  
      
   
0
si
4 =50+5+4 5 75
75 45,625 29,375
ob k pL f f f cm
L cm
    
   
lansa objektif pob=2D;
lensa pembalik
pp=20D;
lansa okuler
pok=20D;
s=∞;
mata berakomodasi
s’1=45cm;
Ditanya pergeseran
(s’1-s’2) untuk mata
tak berkakomodasi