16023-9-785520233800 (1)

Semester Genap

MODUL 9

Pemantulan pada Cermin Cembung

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.

Perhitungan Pembentukan Bayangan

Contoh :

Sebuah benda berdiri tegak 10 cm di depan cermin cembung yang mempunyai titik fokus

30 cm. Jika tinggi bendanya 2 m, tentukanlah tinggi bayangan yang terbentuk dan

perbesaran benda.

Pembiasan Cahaya

Pada saat cahaya jatuh pada permukaan balok-balok plastik,seperti pada Gambar 2-

4a, berkas yang redup dari cahaya tersebut dipantulkan dari permukaan, tetapi berkas

yang terang masuk kedalam balok plastik. Berkas cahaya yang masuk tersebut tidak

sebagaigaris lurus, namun berkas tersebut dibelokkan pada permukaan,

ataupembelokkan gelombang, pada batas antara dua medium disebut

pembiasan.Perhatikan bahwa pada saat berkas cahaya datang dari udara kekaca

dengan sudut tertentu, berkas cahaya tersebut dibengkokkan mendekati garis normal,

seperti ditunjukkan pada Gambar 2-3b.Berkas cahaya di dalam medium pertama

disebut sinar datang, dan berkas sinar di dalam medium kedua disebut sinar bias.

Fisika IndustriResa Taruna Suhada S.Si, MT Pusat Pengembangan Bahan Ajar

Universitas Mercu Buana

‘121

Rssfss

2

'

11atau

1

'

11

s

s

h

hm

''

Semester Genap

Dalam hal ini sudut datang lebih besar daripada sudut bias, yaitu sudut yang dibentuk

antara sinar bias dengan garis normal. Jika sudut bias lebih kecil daripada sudut

datang, maka medium kedua tersebut disebut mempunyai kerapatan optik lebih besar.

Selanjutnya anda akan mempelajari bahwa kelajuan cahaya lebih kecil jika di dalam

benda benda yang kerapatan optiknya lebih besar.

Gambar 2-4 Cahaya dibiaskan mendekati garis normal pada saat masuk ke

mediumyang lebih rapat. Bandingkan pembelokkan serangkaian roda pada saat

melalui perbatasan jalan aspal dan lumpur. Roda pertama yang masuk lumpur

dilambatkan,menyebabkan roda berubah arah mendekati garis tegak lurus.

Gambar 2-5 Cahaya dibiaskan menjauhi garis normal pada saat melewati medium yang kurang rapat. Bandingkan pembelokkan serangkaian roda pada saat melewati perbatasan jalan lumpur-aspal. Roda pertama yang meninggalkan lumpur dipercepat dan arah roda berubah menjauhi garis tegak lurus.



‘122

Semester Genap

a. Indeks Bias

n = indeks bias suatu medium

c = kecepatan cahaya di udara

cn = kecepatan cahaya dlm medium

b. Hukum Pembiasan Cahaya

Gambar 2-7 Indeks bias kaca lebih besar dibandingkan indeks bias air. Hasil pembelokkan akan lebih besar pada saat cahaya masuk atau keluar kaca

i = sudut datang

r’ = sudut bias

n = indeks bias medium 1

n’ = indeks bias medium 2

c. Pembiasan pada Lensa Cembung

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 :

Bila benda di ruang I, maka

Bayangan maya (di depan lensa), tegak, diperbesar

Bila benda di ruang II, maka

Bayangan nyata (dibelakang lensa), terbalik, diperbesar

Bila benda di ruang III, maka

Bayangan nyata, terbalik, diperkecil



‘123

Semester Genap

Gambar 3-14 pada saat benda ditempatkan jauh dari fokus utama sebuah lensa cembung, bayangannya akan nyata, terbalik dan diperkecil. Jika benda tersebut ditempatkan pada posisi terbentuknya bayangan, anda dapat menentukan letak bayangan baru dengan merunut sinar-sinar yang sama pada arah yang berlawanan.

Gambar 3-16. Dua sinar utama menunjukkan bahwa bayangan tegak, di perbesar, nyata dibentuk oleh lensa cembung apabila benda di tempatkan diantara lensa dan fokus utama. Gambaran sinar utama memberi petunjuk padamu untuk menentukan letak dan membentuk bayangan benda tersebut. Sinar-sinar itu tidak penting untuklewat lensa itu sendiri.

d. Pembiasan pada Lensa Cekung

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.



‘124

Semester Genap

Gambar 3-17. Lensa cekung digunakan untuk kacamata untuk memperbaiki mata dengan penglihatan dekat dan digunakan bersama-sama dengan lensa cembung pada kamera dan teleskop.

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.

f. Lensa Gabungan

g. Kekuatan Lensa (P)

Contoh :

Sebuah lensa cekung-cekung mempunyai jarak fokus 50 cm, tentukan kekuatan

lensa.

Interferensi Cahaya

Adalah perpaduan dari 2 gelombang cahaya.

Agar hasil interferensinya mempunyai pola yang teratur, kedua gelombang cahaya

harus koheren, yaitu memiliki frekuensi dan amplitudo yg sama serta selisih fase

tetap.

Pola hasil interferensi ini dapat ditangkap pada layar, yaitu

Garis terang, merupakan hasil interferensi maksimum (saling memperkuat atau

konstruktif)

Garis gelap, merupakan hasil interferensi minimum (saling memperlemah atau

destruktif)



‘125

Semester Genap

Syarat interferensi maksimum

Interferensi maksimum terjadi jika kedua gel memiliki fase yg sama (sefase), yaitu

jika selisih lintasannya sama dgn nol atau bilangan bulat kali panjang gelombang

λ.

Bilangan m disebut orde terang. Untuk m=0 disebut terang pusat, m=1 disebut

terang ke-1, dst. Karena jarak celah ke layar l jauh lebih besar dari jarak kedua

celah d (l >> d), maka sudut θ sangat kecil, sehingga sin θ = tan θ = p/l, dgn

demikian

Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.

Syarat interferensi minimum

Interferensi minimum terjadi jika beda fase kedua gel 180o, yaitu jika selisih

lintasannya sama dgn bilangan ganjil kali setengah λ.

Bilangan m disebut orde gelap. Tidak ada gelap ke nol. Untuk m=1 disebut gelap

ke-1, dst. Mengingat sin θ = tan θ = p/l, maka

Dengan p adalah jarak terang ke-m ke pusat terang.

Jarak antara dua garis terang yg berurutan sama dgn jarak dua garis gelap

berurutan. Jika jarak itu disebut Δp, maka

Contoh :

Pada suatu percobaan YOUNG, jarak antara 2 celah d = 0,25 mm sedangkan

jarak celah ke layar l = 1 m. Jarak garis gelap kedua ke pusat pola interfernsi pada

layar adalah p = 3 mm. Tentukan :

a. Panjang gelombang cahaya yg digunakan



‘126

Semester Genap

b. Jarak garis terang ketiga dari pusat

c. Jarak garis terang ketiga dari pusat jika percobaan Young dicelupkan

dalam air yg indeks biasnya 4/3.

Difraksi

Jika muka gel bidang tiba pada suatu celah sempit (lebarnya lebih kecil dari panjang

gelombang), maka gel ini akan mengalami lenturan sehingga terjadi gel2 setengah

lingkaran yg melebar di belakang celah tsb. Gejala ini dikenal dgn peristiwa difraksi.

Difraksi Celah Tunggal

Syarat terjadinya garis gelap ke-m adalah

Untuk sudut θ yg kecil, berlaku

Syarat terjadinya garis terang ke-m adalah

Untuk sudut θ yg kecil, berlaku

Difraksi Celah Majemuk

Pola difraksi maksimum

Pola difraksi minimum

Contoh :

Celah tunggal selebar 0,12 mm disinari cahaya monokromatik sehingga menghasilkan

jarak antara gelap kedua dan terang pusat 15 mm. Jika jarak layar dengan celah

adalah 2 m, berapa panjang gelombang cahaya yg digunakan?



‘127

Semester Genap

Tabel Rekomendasi Illuminansi Pelayanan Untuk Berbagai Macam Pekerjaan

Class of visual taskRecomended

Illuminance lux Typical examples

Exceptionallydifficult task

2400 or moreInspection of minute work (very small instrument); jewelry; watchmaking; hosiey and knitwear.

Normal range of task and

work places

Very difficult 1600

Extra fine bench and machine work, tool, and die making; examining and hand finishing of dark goods; dye works final perching.

Difficult

1200Clothing trade inspection; hand tailoring; hat manufacture inspection; dye works color matching.

800

Fine bench and machine work; inspection of fine work (calibrate scale, precision mechanism and instrument); extra fine painting, spraying and finishing; paint color matching.

Moderatellydifficult 600

Office work with poor contrast; drawing office boards; fine painting, spraying and finishing; proof reading; motor vehicle manufacture-final inspection; computer rooms input and output terminal.

Ordinary

400

Medium bench and machine work; routine office work typing, filling, reading, writing; inspection of medium workmotor vehicle manufacture car and chasis assembly; woodworking fine and bench machine work; enquery desks.

300

Schoolroom calkboards and charts; laundries receiving and dispatch; pharmaccutical stores; beverage manufacture-bottling and canning; bookhinding-pasting; punching and stitching; kitchens-food preparation; cooking; washing-up; staff canteens-counters.

Simple

200

Rough bench and machine works; rough visual inspection; counting; rough checking of stock part, structural steel fabrication-general areas; waiting rooms; staff canteens-general; warehouses and bulkstores-packing and dispatch.

100Live storage-rough bulky material; loading bays; office strongrooms; staff changing; locker rooms; dead storage medium.

Rough interment task 50Corridors with heavy traffic; indoor carparks; walkways and movement areas



‘128

Semester Genap

in industrial paint; stairs; restroom.Movement and

orientation20 Corridors with light traffic



‘129

16023-9-785520233800 (1)

Documents