Pemantulan Cahaya

PEMANTULAN CAHAYA

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik dan dapat merambat dalam  ruang hampa udara. Cepat rambat cahaya di ruang hampa udara (vakum) adalah 3 ×108 m/s. Benda-benda yang memancarkan cahaya, misalnya: bintang, matahari, lampu TL, lampu teplok, nyala lilin dan sebagainya.disebut  sumber cahaya. Sedangkan benda-benda yang tidak dapat memancarkan cahaya

sendiri, misalnya: planet, bulan, batu, tanah dan sebagainya termasuk  bukan sumber cahaya (benda gelap).  

A.  Pemantulan Cahaya dan Cermin 

1).  Hukum Pemantulan Cahaya

Hukum pemantulan cahaya sebagaimana dikemukakan oleh

Snellius adalah sebagai berikut:

a.  sinar datang, sinar pantul  dan garis normal terletak pada satu bidang datar

b.  sudut datang sama dengan sudut pantul.

Pemantulan terdiri dari 2 macam yaitu,  pemantulan teratur dan pemantulan tidak teratur. Pemantulan teratur adalah pemantulan yang terjadi pada permukaan yang rata (halus), misalnya: pada cermin datar, dan sinar pantulnya berupa garis-garis sejajar.. Sedangkan pemantulan tidak teratur adalah pemantulan yang terjadi pada permukaan tidak rata, dan sinar pantulnya berupa garis-garis yang tidak sejajar.

2).  Cermin Datar

Cermin datar.adalah kaca yang salah satu permukaannya dilapisi amalgam perak. Cermin datar dapat memantulkan seluruh berkas cahaya yang jatuh kepadanya.  Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin

datar adalah :

a. Tegak

b. Simetris, yaitu sama bentuk dan sama tinggi dengan bendanya

c. Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.

d.  Bayangan bersifat maya atau semu

e. Berkebalikan (bertukar) sisi, yaitu bagian kanan benda menjadi

bagian kiri bayangan.

3). Cermin Cekung

                Cermin cekung adalah benda yang terbuat dari kaca atau logam dengan permukaan yang mengkilap dan melengkung ke dalam. Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar atau konvergen. Disebut cermin cekung karena bidang pantulnya mempunyai permukaan melengkung ke dalam.  Titik potong berpusatnya sinar-sinar pantul disebut titik fokus. 

Bagian-bagian cermin cekung:

                                                                        Gambar . Bagian cermin cekung

Keterangan:

P = Titik pusat kelengkungan cermin  PO = R = jari-jari

F = Titik fokus    FO = f = jarak titik fokus

O = Titik utama bidang cermin  R = ½ f

Sumbu utama adalah garis yang melalui titik pusat kelengkungan dan titik utama bidang cermin.

Ruang I adalah daerah antara fokus sampai titik utama (FO)

Ruang II adalah daerah antara titik pusat kelengkungan sampai fokus (PF)

Ruang III adalah daerah bagian kiri pusat kelengkungan cermin cekung

Pemantulan pada cermin cekung berlaku tiga sinar istimewa.

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus (F)

b. Sinar datang melalui titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama

c. Sinar datang melalui pusat kelengkungan (P) dipantulkan kembali berimpit dengan sinar datang karena berkas sinar datang tersebut tegak lurus.

Bayangan yang terbentuk pada cermin cekung ada dua macam:

a. Bayangan nyata (riil)

• Jika benda terletak di ruang II dan III

• Terjadi dari perpotongan sinar-sinar pantul yang mengumpul (konvergen)

• Bayangan terletak di depan cermin

• Bayangan dapat ditangkap dengan layar

                                                                                                                                                                                                                                                

b. Bayangan maya (virtual)

• Jika benda terletak di ruang I (OF)

• Terjadi dari perpotongan perpanjangan sinar-sinar  pantul yang menyebar (divergen)

• Bayangan terletak di belakang cermin

• Dapat dilihat secara langsung, tetapi tidak dapat  ditangkap dengan layar

Contoh:

                 Gambar . Bayangan maya yang terbentuk pada cermin cekung

Hubungan antara jarak titik fokus (f), jarak benda  (So) dan jarak bayangan (S_i) secara matematis dinyatakan dengan persamaan:

dimana,   

 f = ½ R adalah jarak titik api (cm)

 So adalah jarak benda terhadap cermin (cm)

 Si  adalah jarak bayangan terhadap cermin (cm)

Apabila bayangan yang dihasilkan maya maka Si  dinyatakan dengan nilai negatif(-)

Rumus perbesaran bayangan:

 

dimana,

 M adalah perbesaran

 hi adalah tinggi bayangan

 ho adalah tinggi benda

4). Cermin Cembung

    Cermin cembung adalah benda yang terbuat dari kaca atau logam

dengan permukaan yang mengkilap dan melengkung keluar. Cermin cembung

bersifat menyebarkan sinar (divergen). Disebut cermin cembung karena bidang

pantulnya mempunyai permukaan melengkung keluar.

Cermin cembung juga mempunyai tiga sinar istimewa.

a. Sinar datang (jatuh) sejajar sumbu utama , dipantulkan seakan-akan berasal dari titik focus utama.

b. Sinar datang yang seakan-akan menuju titik api utama, dipantulkan sejajar sumbu utama 

c. Sinar datang yang seolah-olah menuju titik pusat kelengkungan (P)

dipantulkan berimpit, karena sinar datang ini tegak lurus terhadap cermin.

       Pada cermin cembung tidak ada pembagian ruang karena dimanapun benda diletakkan (didepan cermin) akan selalu membentuk bayangan maya.

Sifat bayangan yang terjadi adalah bayangan di belakang cermin, maya,

           tegak, diperkecil. Cermin cembung biasa dipakai sebagai kaca spion kendaraan.

Hubungan antara jarak titik fokus (f), jarak benda (So) dan jarak bayangan

(Si) secara matematis dinyatakan dengan persamaan:

Fhhggfg          hgtghhgygbytioryhjhu0pou     jhhikt8kt,yjhdimana,   

 f = ½ R adalah jarak titik api (cm)

 So adalah jarak benda terhadap cermin (cm)

 Si  adalah jarak bayangan terhadap cermin, dinyatakan dengan nilai negatif (cm)

Rumus perbesaran bayangan: