Cahaya

April 7, 2009 at 21:41 (Fisika)

1. Cahaya

Cahaya digolongkan sebagai suatu bentuk radiasi. Radiasi adalah sesuatu yang memancar  keluar dari suatu sumber tetapi bukan merupakan zat. Cahaya dapat dilihat mata manusia. Cahaya termasuk  gelombang elektromagnetik, yaitu gelombang yang getarannya adalah medan listrik dan medan magnetic. Getaran ini tegak lurus terhadap arah perambatan cahaya, sehingga cahaya termasuk gelombang transversal.  Cahaya matahari dapat merambat melalui ruang hampa. Kelajuan gelombang ini adalah   300 juta m/s.

2. Pemantulan Cahaya

Pada permukaan benda yang rata seperti cermin datar, cahaya dipantulkan membentuk suatu pola yang teratur. Sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan cermin dipantulkan sebagai sinar-sinar sejajar pula. Akibatnya cermin dapat membentuk bayangan benda. Pemantulan semacam ini disebut pemantulan teratur atau pemantulan biasa.
Berbeda dengan benda yang memiliki permukaan rata, pada saat cahaya mengenai suatu permukaan yang tidak rata, maka sinar-sinar sejajar yang datang pada permukaan tersebut dipantulkan tidak sebagai sinar-sinar sejajar. Pemantulan seperti ini disebut pemantulan baur .

Hukum pemantulan cahaya dikemukakan oleh W. Snellius, menurutnya apabila seberkas cahaya mengenai permukaan bidang datar yang rata, maka akan berlaku aturan-aturan sebagai berikut :

1. Sinar datang (sinar jatuh), garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

2. Sudut sinar datang (sinar jatuh) selalu sama dengan sudut sinar pantul (sudut i = sudut r )

3. Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

Sifat bayangan pada cermin datar :

1. Bayangan yang terjadi sama besar dengan benda.

2. Bayangan yang terjadi sama tegak.

3. Jarak benda sama dengan jarak bayangan

4. Bayangan cermin tertukar sisinya, artinya bagian kanan benda  menjadi bagian kirinya.

5. Bayangan cermin merupakan bayangan semu, artinya bayangan tidak dapat ditangkap oleh layar.

4. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung

Hukum pemantulan juga berlaku pada cermin cembung.

Tiga sinar istimewa pada cermin cembung adalah:

Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus

Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama

Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan juga

Sifat Bayangan Pada Cermin Cembung

• Sifat bayangan pada cermin cembung selalu maya, tegak, dan diperkecil.

5. Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung

Hukum pemantulan juga berlaku pada cermin cekung.

Tiga sinar istimewa pada cermin cekung adalah:

Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus

Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama

Sinar datang menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan juga

Sifat Bayangan Pada Cermin Cekung

• Jika benda berada di ruang I, maka bayangan berada di ruang IV. Sifat bayangannnya adalah maya, tegak, dan diperbesar.
• Jika benda berada di ruang II, maka bayangan berada di ruang III. Sifat bayangannnya adalah nyata, terbalik, dan diperbesar.
• Jika benda benda berada di ruang III, maka bayangan berada di ruang II. Sifat bayangannya adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.
  

6. Hubungan Jarak Fokus, Jarak Benda, dan Jarak Bayangan

Atau

Keterangan:

f : jarak fokus cermin

s : jarak benda ke cermin

s’ : jarak bayangan ke cermin

R : pusat kelengkungan cermin

7. Perbesaran Bayangan pada Cermin

Keterangan:

M : perbesaran bayangan

h’ : tinggi bayangan benda

h : tinggi benda

s’ : jarak bayangan benda ke cermin

s : jarak benda ke cermin

8. Pembiasan Cahaya

<!-Pembiasan cahaya adalah pembelokan cahaya ketika berkas cahaya melewati bidang batas dua medium yang berbeda indeks biasnya. Indeks bias mutlak suatu bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya di bahan tersebut. Indeks bias relatif merupakan perbandingan indeks bias dua medium berbeda. Indeks bias relatif medium kedua terhadap medium pertama adalah perbandingan indeks bias antara medium kedua dengan indeks bias medium pertama. Pembiasan cahaya menyebabkan kedalaman semu dan pemantulan sempurna.

Persamaan indeks bias mutlak

Indeks bias mutlak medium adalah indeks bias medium saat berkas cahaya dari ruang hampa melewati medium tersebut.

Hukum pembiasan cahaya dikemukakan oleh Snellius. Hukum tersebut berbunyi

• Sinar datang, sinar bias, dan garis normal terletak pada satu bidang
• Perbandingan sinus sudut datang dan sinus sudut bias cahaya yang memasuki bidang batas dua medium yang berbeda adalah konstan.

9. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cekung

Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung adalah:

Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik fokus F₁

Sinar datang yang melalui titik pusat lensa tidak mengalami pembiasan

Sinar datang yang seolah-olah menuju titik fokus, dibiaskan sejajar dengan sumbu utama

Sifat Bayangan pada Lensa Cekung

• Sifat bayangannya selalu maya, tegak, dan diperkecil

10. Pembiasan Cahaya pada Lensa Cembung

Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung adalah:

Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus

Sinar datang yang melalui titik pusat lensa tidak mengalami pembiasan

Sinar datang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama

Sifat Bayangan pada Lensa Cembung

• Jika benda di ruang I, maka bayangan yang terbentuk adalah maya, tegak, diperbesar.
• Jika benda di ruang II, maka bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, diperbesar.
• Jika benda di ruang III, maka bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, diperkecil.

11. Rumus-Rumus Lensa

Rumus kuat lensa

Rumus pembentukan bayangan pada lensa

Rumus lensa gabungan

sumber: http://www.e-edukasi.net