SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI SIFAT PEMBIASAN CAYAHA Ingat kembali konsep cahaya dari Newton: Cahaya sebagai materi : kita mesti mamahami konsep medium. Apakah perilaku.

Download Report

Transcript SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI SIFAT PEMBIASAN CAYAHA Ingat kembali konsep cahaya dari Newton: Cahaya sebagai materi : kita mesti mamahami konsep medium. Apakah perilaku.

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI
SIFAT PEMBIASAN CAYAHA
Ingat kembali konsep cahaya dari Newton:
Cahaya sebagai materi : kita mesti mamahami konsep medium.
Apakah perilaku cahaya bergantung medium ?
Medium : padat, cair, gas
Konsep medium : terkait konsep permeabilitas/penghambat.
Pembiasan (perubahan
arah)
cahaya
terjadi
akibat tidak samanya
kecepatan cahaya dalam
berbagai medium.
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar Datang
Bidang
Batas
Sinar
Dipantulkan
N
Udara
Kaca
Sinar
Dibiaskan
Sinar
Diteruskan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
N
Sinar Datang
Kaca
Bidang
Batas
Udara
Sinar
Diteruskan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar Datang
N
N
sin( i  r )
td
cos r
Udara
i
Kaca
sin i v1

sin r v2
r
d
t
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Sinar Datang
Bidang
Batas
N
Udara
Sinar
Dipantulkan
N
t
1
Kaca
Bidang
Batas
d sin 1   2 
cos 2
d
2
t
Sinar
Diteruskan
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
N
sin i c

sin r v
Udara
Bidang
Batas
Mediun
rapat
Sinar Datang
sin i
n
sin r
Dua Hukum Pembiasan
• Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak pada satu
bidang
• Perbandingan sinus sudut datang dengan sinus sudut bias dari
suatu cahaya yang datang dari suatu medium ke medium lain
merupakan suatu konstanta
sin i
n
sin r
sin i n2 v1
 
sin r n1 v2
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Prisma
Sudut
Deviasi
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Prisma

i
r
i’
r’
D
Sudut
Deviasi
D = i + r’ - 
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Prisma
Sudut datang =
sudut bias
Sudut datang =
sudut bias

i
r
i’
r’
D
Sudut
Deviasi
Minimum
 = 2i - 
 = 2r’ - 
Segi tiga sama kaki
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Penguraian warna
Berbagi warna dengan
panjang gel. Yang berbeda
POLIKROMATIK
MONOKROMATIK
PEMBIASAN PADA PERMUKAAN LENGKUNG
n1
1
a
n2
2

v
O
s


I
R
s’
n1 sin 1  n2 sin 2
1    ............(1)
 2   ............(2)
n1 1  n2  2 ..........(3)
n1
  1  
n2
Eliminasi  1 dari persamaan ini
dengan persamaan 1
n1   n2   (n2  n1 ) ....(4)
Subtitusikan persamaan 2 dengan persamaan 3
n1 n2 n2  n1
 ' 
s
s
R
av

s
av

R
av
 '
s
Perbesaran dan perjanjian tanda
Perbesaran bayangan karena
pembiasan oleh bidang lengkung:
h '  n1s '
M 
h
n2 s
Depan
s positif jika di depan bidang (nyata)
s negatif jika di belakang bidang (maya)
s’ positif jika jika di belakang bidang (nyata)
s’ negatif jika di depan bidang (maya)
R positif jika cahaya mengenai bidang yang cembung
R negatif jika cahaya mengenai bidang cekung
Belakang
Contoh Soal
Seekor ikan berada dalam sebuah
mangkok lengkung yang berisi air
dengan indeks bias 4/3. jari-jari
kelengkungan mangkok 15 cm. ikan
yang berada 10 cm dari permukaan
mangkok melihat seekor kucing
yang sedang duduk pada meja
dengan hidungnya berada 10 cm
dari permukaan mangkok. Di
manakah bayangan hidung kucing
yang dilihat oleh ikan? Berapakah
perbesarannya?
n1 n2
n2  n1
 ' 
s
s
R
4 4
1
1 3 3
 '
10 s
15
9s  4  30  2s
h '  n1s '
M 
h
n2 s
  120
 1

7  9
M 
 kali
4
7
(10)
3
1
4
1
 ' 
10 3s 45
'
Perbesaran bayangan
'
7s '  120  s '  17,1
Jarak kucing dari ikan =10 + 17,1=27,1cm
RUMUS LENSA
n1  n dann2  1
n1  1dann2  n
n1 n2 n2  n1
 ' 
s1 s1
R1
1 n n 1
 '
.....(1)
s1 s1
R1
s2  t  s
'
1
t  0  s2   s '1
n1 n2 n2 n1
 ' 
s2 s 2
R2
n
1 1 n
 '
.....2
'
R2
 s1 s2
Jumlahkan persamaan 1 dengan
persamaan 2
1
1 1
1 
 '  n  1  
s1 s2
 R1 R2 
1
1 1
1 

 '  n  1  
s s
 R1 R2 
 1
1
1 

 n  1  
f
 R1 R2 
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Lensa
bikonveks
plankonveks
Konkaf
konveks
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Lensa Bikonveks
F
f
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS
Prinsipnya seperti sama seperti pembentukan bayangan pada peristiwa
pemantulan cahaya, menggunakan aturan-aturan sinar istimewa :
Sinar istimewa untuk lensa tipis konvergen (lensa positif);
•
Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan menuju titik fokus (F).
•
Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
•
Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan.
+
F
F
p
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Lensa Bikonveks
F
F
SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.
Lensa Bikonveks
F
F
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Sinar istimewa untuk lensa tipis divergen (lensa negatif);
•
Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah dari titik fokus (F).
•
Sinar datang menuju titik fokus (F) akan dibiaskan sejajar sumbu utama.
•
Sinar yang menuju titik pusat kelengkungan (p) akan diteruskan.
-
F
F
p
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Persoalan pembentukan banyangan oleh lensa akan menarik apabila
dilakukan penggabungan dua lensa.
Catatan:
Lambang lensa biasanya digunakan garis yang diberi keterangan “+” atau “-”.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif –positif :
+
F1
+
F1
Benda Nyata
Bayangan
Nyata
Terbalik
F2
F2
Bayangan
Nyata
Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan bayangan pada mikroskop
Mikroskop terdiri atas dua buah lensa cembung
+
+
BENDA
BAYANGAN
(BENDA II)
F1
BAYANGAN
AKHIR
F1 F2
F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif –negatif :
+
F1
-
F1
Benda Nyata
Bayangan
Nyata
Terbalik
F2
F2
Bayangan Maya
Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-positif :
Benda Nyata
-
F1
Bayangan
Maya Terbalik
+
F1
F2
F2
Bayangan Naya
Tegak
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif-negatif :
Bayangan Maya
Tegak
Benda Nyata
-
F1
Bayangan
Maya Terbalik
-
F1
F2
F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin datar :
+
F1
F1
Benda Nyata
Bayangan
Nyata
Terbalik
Bayangan Maya
Terbalik
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin cekung :
Bayangan Nyata
Tegak
+
F1
F1
Benda Nyata
Bayangan
Nyata
Terbalik
F2
F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa positif – cermin cembung :
Bayangan Maya
Terbalik
+
F1
F1
Benda Nyata
Bayangan
Nyata
Terbalik
F2
F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif- cermin datar :
Benda Nyata
Bayangan Maya
Terbalik
-
F1
Bayangan
Maya Terbalik
F1
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif- cermin cekung :
Bayangan Nyata
Tegak
Benda Nyata
-
F1
Bayangan
Maya Terbalik
F1
F2
F2
PEMBENTUKAN BAYANGAN OLEH LENSA TIPIS cont.
Pembentukan banyangan oleh lensa negatif- cermin cembung :
Bayangan Maya
Terbalik
Benda Nyata
-
F1
Bayangan
Maya Terbalik
F1
F2
F2