Tag: Optik

  • Contoh Soal Optik dan Teropong untuk Ilmu Falak

    Contoh Soal Optik dan Teropong untuk Ilmu Falak

    Soal 1

    Berdasarkan jarak objeknya, teropong terbagi atas dua jenis yakni Teropong Bumi dan Teropong Bintang. Jelaskan perbedaan prinsip kedua teropong tersebut!

    Soal 2

    Seorang pengamat bintang refractor ingin membuat teropong bintang dengan kekuatan perbesaran Anguler 100 kali, jika lensa okuler yang ia gunakan adalah 2,5 cm, maka tentukan

    1. Fokus lensa objektif
    2. Panjang minimum teropong

    Soal 3

    Desain paling umum pada teropong terbagi ke dalam dua jenis yakni (1) Refraktor dan (2) Reflektor. Jelaskan

    1. Perbedaan antara konsep kedua teropong tersebut
    2. Kelebihan dan kekurangan masing-masing teropong

    Soal 4

    Pada proses pengamatan bintang dan planet menggunakan teropong, objek-objek agak sulit diamati jelas seperti pada proses mengamati bulan. Berikan 5 alasan yang membuat proses pengamatan Bintang dan Planet jauh lebih sulit dibandingkan mengamati bulan!

  • Rangkuman Materi Optik Geometri dan Teleskop

    Rangkuman Materi Optik Geometri dan Teleskop

    Berikut ini Rangkuman Materi Optik Geometri. Materi ini mengkaji interaksi antara cahaya dan alat optik tembus cahaya seperti kaca dari tinjauan Geometri bangun ruang.

    1. Hukum-Hukum Pemantulan
    2. Cermin Datar
    3. Cermin Lengkung
    4. Hukum-Hukum Pembiasan
    5. Lensa Tipis

    Sistem Optik

    A. Sifat-Sifat Cahaya

    1. Berbentuk Gelombang Elektromagentik sehingga dapat merambat di ruang hampa
    2. Memiliki arah rambatan yang lurus dan merambat dalam bentuk Transversal
    3. Dapat mengalami Pemantulan, Pembiasan, Interferensi, Difraksi, dan Polarisasi.
    Icon Fenomena Pemantulan Cahaya di CErmin
    Pemantulan
    Pembiasan Cahaya Pada Lensa
    Pembiasan
    Pembiasan Cahaya Penagi pada Prisma
    Dispersi
    Interferensi Cahaya
    Interferensi

    B. Hukum Snellius Pemantulan

    Hukum snellius membahas tentang pemantulan cahaya yang menerpa sebuah bidang pantul. Hukum berisi dua hukum yakni:

    1. Sudut datang dan sudut pantul sama besarnya terhadap garis normal
    2. Sinar datang, sinar pantul, garis normal dan bidang pantul berada pada satu satu bidang datar yang sama.

    Rumus pembentukan Bayangan pada Cermin.

    h_{cermin}= \frac{1}{2}h_{benda}

    C. Cermin Lengkung

    Cermin lengkung adalah cermin yang terbuat dari potongan cermin berbentuk lingkaran yang memiliki jari-jari kelengkungan R dan titik fokus f.

    a. Cermin cekung

    Pemantulan sinar pada cermin cekung dapat digambarkan dengan sinar-sinar istimewa.

    1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan menuju titik fokus.
    2. Sinar datang dari titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
    3. Sinar datang melewati titik R dipantulkan kembali ke arah yang sama.
    Sinar Sinar Istimewa Pada cermin Cekung

    Rumus Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung

    \frac{1}{f}=\frac{1}{s_i}+\frac{1}{s_o}

    f : titik fokus
    si : jarak bayangan
    so : jarang benda

    Rumus tinggi benda

    M = -|\frac{h'}{h}|=-|\frac{s'}{s}|

    h’ : tinggi bayangan
    h : tinggi benda

    b. Cermin Cembung

    Cermin cembung adalah cermin yang kelengkungan di belakang cermin. Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung :

    1. sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan seakan-akan datang dari titik fokus
    2. sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan sejajar dengan sumbu utama
    3. sinar datang yang menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan kembali melalui lintasan yang sama.
    4. sinar datang ke titik titik tengan cermin dipantulkan simetris terhadap sumbu utama
    Sinar Istimewa pada Cermin Cembung

    Rumus pembentukan bayangan pada cermin cembung

    -\frac{1}{f}=\frac{1}{s_i}+\frac{1}{s_o}

    f : titik fokus
    si : jarak bayangan
    so : jarang benda

    Perhatikan tanda negatif pada nilai fokus. Hal ini menunjukkan titik fokus berada di belakang cermin atau di daerah maya.

    D. Hukum Snellius Tentang Pembiasan

    Pembiasaan adalah peristiwa pembelokan Cahaya ketika berpindah dari medium ke medium dengan indeks bias berbeda. Contoh Peristiwa Pembiasan :

    Peristiwa Pembiasan cahaya

    Pembiasaan mengikuti hukum Snellius tentang pembiasaan yakni:

    1. Sinar datang dari medium kurang rapat ke yang lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal dan berlaku sebaliknya.

    Hubungan antara sudut datang dan sudut bias adalah :

    n_1 \sin \theta_1=n_2 \sin \theta_2

    n1: Indeks bias medium 1
    n2 : Indeks bias medium 2
    sin θ1 : Sudut datang
    sin θ2 : sudut bias

    E. Lensa Lengkung

    Lensa lengkung adalah lensa yang memiliki bentuk irisan dari lensa lingkaran. Lensa ini terdiri dari dua jenis yang Lensa cembung dan Lensa cekung

    a. Lensa Cembung

    Lensa cembung adalah lensa yang memiliki fokus bernilai positif. Sinar istimewa pada lensa cembung identik dengan cermin cekung, hanya saja sinarnya tidak dipantulkan tapi dibelokkan ke fokus yang ada di belakang lensa. Bentuk sinar istimewa seperti berikut

    1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan menuju titik fokus.
    2. Sinar datang dari titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama.
    3. Sinar datang melewati pusat lensa tidak dibelokkan.
    Sinar Istimewa pada Lensa Cembung

    Rumus pembentukan bayangan identik dengan rumus pembentukan bayangan pada cermin cekung.

    \frac{1}{f}=\frac{1}{s_i}+\frac{1}{s_o}

    f : titik fokus
    si : jarak bayangan
    so : jarang benda

    b. lensa cekung

    Lensa cekung adalah lensa yang memiliki kelengkungan berada di depan dari masing-masing permukaan lensa. Sinar istimewa pada lensa cekung adalah :

    Sinar Istimewa pada lensa Cekung
    1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama dibiaskan seolah-olah datang dari titik fokus
    2. Sinar dari yang menuju pusat lensa tidak dibiaskan
    3. Sinar datang menuju titik fokus dibiaskan sejajar dengan sumbu utama.

    Contoh Kasus

    1. Sebuah benda dengan diletakkan 10 cm didepan cermin cekung. Jike cermin cekung memiliki jari-jari kelengkungan sebesar 15 cm. Dimanakah dan berapakah tinggi bayangan dari benda?
    2. Mengapa pembuatan teropong bintang lebih memilih menggunakan cermin cekung dibandingkan dengan lensa cembung?
    3. Sebuah benda berukuran 10 mm ingin diamati dengan lensa cekung dengan fokus 10 cm. Dimanakah benda diletakkan agar bayangannya 2 kali lebih besar dari bendanya?
    4. Jika lensa cembung dan cermin cekung membuat bayangan benda yang jauh (hampir tak terhingga) menjadi dekat namun membuat ukurannya menjadi sangat kecil, mengapa lensa cembung dan cermin cekung dijadikan bahan pembuat teropong?
    5. Jika cahaya akan terdispersi ketika memasukan lensa, jelaskan dampaknya yang terjadi jika lensa digunakan sebagai bahan pembuat teropong?

  • RPS Sistem Optik dan Teleskop untuk Prodi Ilmu Falak

    Sistem Optik dan Teleskop

    A. Deskripsi Mata Kuliah

    Sistem Optik dan Teleskop adalah mata kuliah yang mengkaji tentang prinsip, konsep dan hukum fisika yang berlaku pada sistem Optik dan Teleskop serta penerapannya dalam mengamati benda-benda langit seperti posisi dan fase bulan, bintang dan matahari.

    B. Capaian Pembelajaran

    1. Mahasiswa mampu menganalisis konsep pengamatan benda langit dengan teropong cahaya dan Gelombang Elektromagnetik
    2. Mahasiswa mampu menganalisis aplikasi konsep dan hukum pada sistem optik
    3. Mahasiswa mampu menganalisis konsep kerja Teleskop / Teropong Bintang

    C. Kegiatan Perkuliahan

    1. Pertemuan I – Pengantar Perkuliahan Optik
      1. Sistem Optika dan Cahaya Sebagai Sinar
      2. Kecepatan Cahaya
    2. Pertemuan II – Pemantulan Cahaya
      1. Geometri Bidang Datar
      2. Hukum Pemantulan Cahaya
    3. Pertemuan III – Cermin Lengkung
      1. Konsep Pemantulan Cermin Lengkung
      2. Rumus Pembentukan Bayangan Cermin Cekung
      3. Rumus Pembentukan Bayangan Cermin Cembung
    4. Pertemuan IV – Pembiasaan Cahaya
      1. Gelombang Elektromagnetik
      2. Cahaya Polikromatik
      3. Cahaya Monokromatik
      4. Hukum Pembiasan Cahaya Snellius
    5. Pertemuan V – Lensa Tipis
      1. Pembiasan Pada Lensa Tipis
    6. Pertemuan VI – Mata dan Lup
      1. Alat Optik : Mata dan Lup
    7. Pertemuan VII – Midterm Tes
    8. Pertemuan VIII – Lensa Gabungan
      1. Pembentukan Bayangan Pada Lensa Gabungan
    9. Pertemuan IX – Teropong Bumi
      1. Analisis Pembentukan Bayangan Pada Teropong Bumi
    10. Pertemuan X – Teropong Bintang
      1. Teropong Lensa Ganda
    11. Pertemuan XI – Teropong Bintang II
      1. Teropong Refraktor
    12. Pertemuan XII – Pengamatan Benda Langit
      1. Pembiasan Pada Atmosfer
      2. Gerakan Benda-Benda Langit
    13. Pertemuan XIII – Objek Benda Langit
      1. Gerak Semu Matahari
      2. Gerak Semu Bulan
    14. Pertemuan XIV – Objek dan Benda Langit
      1. Rasi Bintang
      2. Koordinat Langit
    15. PErtemuan XV – Final Test
  • Materi Optik Geometri

    Materi Optik Geometri

    Berikut ini adalah daftar materi Optik Geometri dimana cahaya dipandangan sebagai berkas yang bergerak membentuk garis lurus.

    A. Pengantar Optik Geomteri

    1. Sistem Optik
    2. Kecepatan Cahaya
    3. Propagasi Gelombang Elektromagnetik
    4. Cahaya Monokromatik
    5. Cahaya Polikromatik

    B. Pemantulan Cahaya

    1. Pemantulan Cahaya Pada Cermin Datar
    2. Pembentukan Bayangan Pada Cermin Lengkung

    C. Pembiasan Cahaya

    1. Hukum Pembiasan Cahaya
    2. Sudut Kritis pada dua bidang berbeda
    3. Pembiasan Pada Lensa Tipis
    4. Pembiasan Pada Lensa
    1. Persamaan Pembentuk Bayangan
    2. Pembiasan Pada Lensa Gabungan
    3. Dispersi Cahaya Pada Prisma
    4. Aberasi dan Akromatik pada Lensa

    D. Alat-Alat Optik

    1. Teropong Bintang
    2. Teropong Bumi
    3. Teropong Refraktor
    4. Lensa Mata
    5. Kacamata
    1. Mikroskop
    2. Lensa Kamera
    3. Proyektor
    4. Periskop
    5. Serat Optik
  • RPS Mata Kuliah Optik

    RPS Mata Kuliah Optik

    A. Capaian Pembelajaran

    1. S9 – menunjukkan sikap bertanggungjawab atas pekerjaan di bidang keahliannya secara mandiri.
    2. KU1 – mampu menerapkan pemikiran  logis, kritis, sistematis, dan inovatif dalam konteks pengembangan atau implementasi ilmu pengetahuan dan teknologi yang  memperhatikan dan menerapkan nilai humaniora yang sesuai dengan bidang keahliannya.
    3. KK1 – Mampu merencanakan, melaksanakan, dan mengevaluasi pembelajaran fisika berbasis aktifitas belajar untuk mengembangkan kemampuan berfikir sesuai dengan karakteristik materi fisika, dan sikap ilmiahsesuai dengan karakteristik siswa pada pembelajaran kurikuler, kokurikuler dan ekstra kurikuler dengan memanfaatkan berbagai sumber belajar berbasis ilmu pengetahuan, teknologi yang kontekstual dan lingkungan sekitar.
    4. P8 – Menguasai konsep fisika, pola pikir keilmuan fisika berdasarkan fenomena alam yang mendukung pembelajaran fisika di sekolah dan pendidikan lanjut.

    1. CPMK

    1. Menganalisis karakteristik cahaya melalui Optik Geometri
    2. Menganalisis karakteristik cahaya melalui Optik Fisis
    3. Menciptakan alat optik yang dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari

    B. Deskripsi Mata Kuliah

    Mata kuliah Optik bertujuan untuk memberikan kajian terhadap mahasiswa terkait fenomena alam yang berkaitan dengan dengan Optika Geomteri, Optika Fisis serta Pemanfaatannya dalam berbagai teknolgi. Mata kuliah membutuhkan dukungan pengetahuan dan keterampilan awal Fisika dasar dan solusi matematis untuk masalah fisika terutama bidang kajian Geometri.

    C. Bahan Kajian

    Icon Pengantar Optik

    Pengantar Optika dan Cahaya

    Icon Kecepatan Cahaya

    Pengukuran Kecepatan Cahaya

    Icon Kecepatan Gelombang Elektromagnetik

    Propagasi Cahaya (GEM)

    Icon Pemantulan Cahaya

    Pemantulan

    Icon Pembiasan Cahaya

    Pembiasan

    Icon Polarisasi Cahaya

    Polarisasi Cahaya

    Concave Mirror Cermin Cekung Icon

    Cermin Lengkung

    Lensa Tipis Ikon

    Lensa Tipis

    Refrakcsi pada Lensa Tebal

    Pembiasan Pada Lensa

    Lensa Gabungan

    Icon Lensa Mata Manusia

    Lensa Mata

    Icon Lensa Kamera

    Lensa Kamera

    Icon Telescope

    Teropong

    Icon Microscope Fisika

    Mikroskop

    Icon Interferensi

    Interferensi Dua Sumber

    Icon Interferensi Lapisan Tipis Film

    Interferensi Lapisan Tipis

    Icon Single Slit Difraksi

    Difraksi Celah Tunggal

    Icon Double Slit Difraksi

    Difraksi Celah Ganda

    Materi Tambahan

    1. Aberasi Lensa dan Akormatik
    2. Teropong Bintang Refraktor

    D. Pustaka

    1. Hetch, E (2016). Optics. Pearson
    2. Serway/Jewett, (2019) Physics for Scientis and Engineers with Modern Physics, seventh edition, Thomson Brooks Cole, United Stated.
    3. Giancoli, (2019) Physics, Principles with Applications, 9th edition, Prentice Hall International, Inc., Englewood, New Jersey.
  • Materi Fisika SMA – Rumus Cermin Cembung

    Materi Fisika SMA – Rumus Cermin Cembung

    AhmadDahlan.Net – Pernahkah kalian memperhatikan spion kendaraan kalian?Bagaimana cermin yang digunakan pada spion pada kendaraan? Cermin yang digunakan pada spion kendaraan adalah cermin cembung. Hal ini kalian bisa lihat dari permukaan cermin spion yang melengkung ke luar (mencembung). Berikut penjelasan cermin cembung dalam Fisika.

    A. Pengertian Cermin Cembung

    Cermin cembung merupakan cermin yang memiliki permukaan berbentuk cembung (melengkung ke luar) dan memiliki sifat menyebarkan cahaya (divergen). Cermin cembung biasa disebut dengan cermin negatif. Hal ini karena titik fokus cermin terletak di belakang cermin, sehingga titik fokusnya bernilai negatif.

    Adapun sinar – sinar istimewa pada cermin cembung adalah :

    1. Sinar datang sejajar sumbu utama (ditandai dengan garis berwarna hitam) akan dipantulkan seolah – olah dari titik fokus (ditandai dengan garis berwarna merah). Garis normal merupakan garis putus – putus berwarna biru

    2. Sinar datang menuju titik fokus (ditandai dengan garis berwarna hitam) akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama (ditandai dengan garis berwarna merah).

    3. Sinar datang menuju titik kelengkungan R (ditandai dengan garis berwarna hitam) akan dipantulkan kembali dari titik kelengkungan tersebut (ditandai dengan garis berwarna merah).

    Menggunakan sinar – sinar istimewa tersebut, didapatkan pembentukan bayangan pada cermin cembung, seperti pada gambar berikut.

    Benda berupa panah berwarna biru di titik A, membentuk bayangan (panah warna merah) pada ruang antara titik pusat cermin (O) dan titik fokus cermin (F). Berdasarkan gambar di atas, sifat bayangan yang terbentuk pada cermin cembung adalah maya, tegak, dan diperkecil

    B. Persamaan Cermin Cembung

    1. Fokus Cermin Cembung 

    -\frac1f=\frac1s+\frac{1}{s'}

    Keterangan,
    f : besar fokus cermin
    s : jarak benda dari cermin
    s’ : jarak bayangan

    2. Titik Kelengkungan Cermin (R)

    R=2f

    Keterangan,
    R : titik kelengkungan cermin
    f : besar fokus cermin

    3. Perbesaran bayangan 

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|

    Keterangan,
    M : perbesaran bayangan
    s’ : jarak bayangan
    s : jarak benda dari bayangan
    h’ : tinggi bayangan
    h : tinggi benda

    C. Contoh Soal

    Sebuah benda diletakkan 4 cm di depan cermin cembung. Jarak fokus dari cermin tersebut adalah 6 cm. Jarak bayangan dari cermin yang terbentuk dari adalah ….

    Pembahasan

    Dik :
    s = 4 cm
    f = 6 cm

    Dit :
    s’ = ?

    Pembahasan :

    -\frac1f=\frac1s+\frac{1}{s'}
    -\frac{1}{6\ cm}=\frac{1}{4\ cm}+\frac{1}{s'}
    \frac{1}{s'}=-\frac{1}{4\ cm}-\frac{1}{6\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{-6-4}{24\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{-10}{24\ cm}
    s'=\frac{24\ cm}{-10}
    s'=-2,4\ cm

    Jadi, jarak bayangan dari cermin adalah 2,4 cm.

  • Materi Fisika SMA – Rumus Cermin Cekung

    Materi Fisika SMA – Rumus Cermin Cekung

    AhmadDahlan.Net – Terdapat 3 jenis cermin yang biasa kita gunakan dalam kehidupan sehari – hari, yaitu cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung. Pada artikel yang berbeda, kita telah membahas mengenai cermin datar dan cermin cembung, kali ini kita akan membahas mengenai cermin cekung. Cermin cekung biasanya digunakan pada senter. Berikut penjelasan yang lebih lengkap mengenai cermin cekung.

    A. Pengertian Cermin Cekung

    Cermin cekung merupakan cermin yang permukaannya melengkung ke luar (berbentuk cekung) dan memiliki sifat memusatkan cahaya (konvergen). Cermin cekung biasa disebut dengan cermin positif. Hal ini karena titik fokus cermin terletak di depan cermin, sehingga titik fokusnya bernilai positif.

    Adapun sinar – sinar istimewa pada cermin cekung adalah :

    1. Sinar datang sejajar sumbu utama (ditandai dengan garis berwarna hitam) akan dipantulkan melewati titik fokus cermin (ditandai dengan garis berwarna merah). Garis normal merupakan garis putus – putus berwarna biru

    2. Sinar datang menuju titik fokus (ditandai dengan garis berwarna hitam) akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama (ditandai dengan garis berwarna merah).

    3. Sinar datang menuju titik kelengkungan R (ditandai dengan garis berwarna hitam) akan dipantulkan kembali dari titik kelengkungan tersebut (ditandai dengan garis berwarna merah).

    Menggunakan sinar – sinar istimewa tersebut, didapatkan pembentukan bayangan pada cermin cekung, Sebelumnya cermin cekung dibagi menjadi ruang I, ruang II, dan ruang III. Berikut pembentukan dan sifat bayangan pada cermin cekung.

    1. Benda berada di ruang I

    Benda (panah warna biru) yang berada di ruang I akan membentuk bayangan di ruang IV. Sifat bayangan yang terbentuk adalah maya, tegak, dan diperbesar.

    2. Benda berada di ruang II

    Benda (panah warna biru) yang berada di ruang II akan membentuk bayangan di ruang III. Sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, dan diperbesar.

    3. Benda berada di ruang III

    Benda (panah warna biru) yang berada di ruang III akan membentuk bayangan di ruang II. Sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, dan diperkecil.

    B. Persamaan Cermin Cekung

    1. Titik Fokus Cermin

    \frac1f=\frac1s+\frac{1}{s'}

    Keterangan,
    f : besar fokus cermin
    s : jarak benda dari cermin
    s’ : jarak bayangan

    2. Titik Kelengkungan Cermin (R)

    R=2f

    Keterangan,
    R : titik kelengkungan cermin
    f : besar fokus cermin

    3. Perbesaran Bayangan

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|

    Keterangan,
    M : perbesaran bayangan
    s’ : jarak bayangan
    s : jarak benda dari bayangan
    h’ : tinggi bayangan
    h : tinggi benda

    C. Contoh Soal

    Sebuah benda terletak 10 cm di depan cermin cekung dengan dengan tinggi 15 cm dan jari-jari kelengkungan 8 cm. Carilah tinggi dan sifat bayangan benda tersebut!

    Pembahasan

    Dik
    s = 10 cm
    h = 15 cm
    R = 8 cm

    Dit :
    h’ = ? dan sifat bayangan nya

    Pembahasan :

    1. Mencari besar titik fokus cermin

    R=2f
    8\ cm=2f
    f=\frac{8\ cm}{2}=4\ cm

    2. Mencari jarak bayangan

    \frac1f=\frac1s+\frac{1}{s'}
    \frac{1}{4\ cm}=\frac{1}{10\ cm}+\frac{1}{s'}
    \frac{1}{s'}=\frac{1}{4\ cm}-\frac{1}{10\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{5-2}{20\ cm}=\frac{3}{20\ cm}
    s'=\frac{20\ cm}{3}=6,67\ cm

    Besar s’ positif artinya benda memiliki sifat nyata (terletak di depan cermin).

    3. Mencari tinggi bayangan

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|
    |{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|
    {\frac{20/3\ cm}{10\ cm}}=\frac{h'}{15\ cm}
    {\frac{20\ cm}{3\ .\ 10\ cm}}=\frac{h'}{15\ cm}
    h'={\frac{20\ cm\ .\ 15\ cm}{3\ .10\ cm}}
    h'=10\ cm

    Karena h > h’ artinya bayangan diperkecil

    4. Menetukan sifat bayangan

    Hasil jarak bayangan dan tinggi bayangan menyimpulkan bahwa bayangan bersifat nyata dan diperkecil. Selain itu, bayangan terletak di ruang II (f < s’ < R) sehingga bayangan bersifat terbalik. Jadi, dapat disimpulkan sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik, dan diperkecil

  • Materi Fisika SMA – Rumus Lensa Cekung

    Materi Fisika SMA – Rumus Lensa Cekung

    AhmadDahlan.Net – Kacamata merupakan salah satu alat optik yang menggunakan lensa dalam penerapannya. Lensa pada kacamata dibagi menjadi dua, yaitu lensa cembung dan lensa cekung. Artikel kali ini akan membahas mengenai lensa cekung.

    A. Pengertian Lensa Cekung

    Lensa merupakan sebuah benda bening yang memiliki 2 bidang bias. Lensa cekung adalah lensa yang bagian tepi atau sisinya lebih tebal dibandingkan bagian tengah nya. Lensa cekung terdiri atas 3 jenis, yaitu bikonkaf, plan konkaf, dan konvex konkaf.

    Lensa ini juga disebut sebagai lensa divergen, karena memiliki sifat untuk menyebarkan cahaya yang datang.

    Adapun sinar – sinar istimewa pada lensa cekung adalah sebagai berikut :

    1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dibiaskan seolah – olah dari titik fokus F1

    2. Sinar datang seolah – olah menuju titik fokus F2 akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama

    3. SInar datang melalui titik pusat lensa akan diteruskan dan tidak berubah arah

    Pembentukan bayangan pada lensa cekung dapat digambarkan dengan menggabungkan dua sinar istimewa yang terdapat pada lensa. Seperti pada gambar berikut:

    Sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cekung selalu maya. tegak, dan diperkecil.

    B. Persamaan Lensa Cekung

    1. Titik Fokus Lensa Cekung

    \frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}

    Keterangan,
    f : besar fokus cermin
    s : jarak benda dari cermin
    s’ : jarak bayangan

    Aturan tanda :
    nilai f pada lensa cekung selalu negatif karena terletak di depan cermin
    s’ (+) = bayangan bersifat nyata
    s’ (-) = bayangan bersifat maya

    2. Pembesaran Bayangan

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|

    Keterangan,
    M : perbesaran bayangan
    s’ : jarak bayangan
    s : jarak benda dari bayangan
    h’ : tinggi bayangan
    h : tinggi benda

    Apabila diperoleh h > h’ berarti bayangan yang terbentuk diperkecil (lebih kecil dari benda), begitupun sebaliknya.

    3. Kekuata Lensa Cekung

    P=\frac1f

    Keterangan,
    P : kekuatan lensa cembung (D atau Dioptri)
    f : titik fokus lensa cembung (m)

    C. Contoh Soal

    Sebuah benda setinggi 1 cm berada di depan lensa cekung dengan fokus 2 cm. Jika jarak benda 4 cm maka tentukanlah jarak bayangan, tinggi bayangan, dan sifat bayangan,

    Pembahasan

    Dik :
    h = 1 cm
    f = -2 cm (nilai f lensa cekung selalu negatif)
    s = 4 cm

    Dit :
    s’ = ?
    h’ = ?
    sifat bayangan

    Pembahasan :

    1. Mencari jarak bayangan

    \frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}
    -\frac{1}{2\ cm}=\frac{1}{4\ cm}+\frac{1}{s'}
    \frac{1}{s'}=-\frac{1}{2\ cm}-\frac{1}{4\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{-2-1}{4\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{-3}{4\ cm}
    s'=\frac{4\ cm}{-3}=-1,3\ cm

    Karena nilai s’ (-) maka bayangan bersifat maya dan terletak di depan lensa

    2. Mencari tinggi bayangan

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|
    |{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|
    |{\frac{-4/3\ cm}{4\ cm}}|=|\frac{h'}{1\ cm}|
    {\frac{4/3\ cm}{4\ cm}}=\frac{h'}{1\ cm}
    h'=\frac{4\ \ .\ 1\ cm}{3\ cm\ .\ 4\ cm}
    h'=\frac{1\ }{3\ }\ cm=0,3\ cm

    Karena h > h’, berarti bayangan diperkecil

    3. Mencari sifat bayangan

    Sebelumnya diperoleh sifat bayangan yang terbentuk adalah maya dan diperkecil. Bayangan terletak didepan lensa, sehingga dapat disimpulkan bahwa bayangan yang terbentuk memiliki sifat maya, tegak, dan diperkecil.

  • Materi Fisika SMA – Rumus Lensa Cembung

    Materi Fisika SMA – Rumus Lensa Cembung

    AhmadDahlan.Net – Ketika kita kesusahan melihat atau membaca tulisan yang berjarak dekat, biasanya kita akan dianjurkan untuk menggunakan kacamata baca atau biasa disebut dengan kacamata plus. Kacamata baca ini menggunakan lensa cembung. Adapun penjelasan yang lebih lengkap mengenai lensa cembung adalah sebagai berikut.

    A. Pengertian Lensa Cembung

    Lensa merupakan sebuah benda bening yang memiliki 2 bidang bias. Lensa cembung adalah lensa yang memiliki bagian tengah yang lebih tebal daripada bagian sisinya. Lensa cembung terdiri atas 3 jenis, yaitu bikonveks, plan konveks, dan konkaf konveks.

    Lensa cembung memiliki sifat mengumpulkan cahaya di satu titik fokus, sehingga disebut juga sebagai lensa konvergen.

    Adapun sinar – sinar istimewa pada lensa cembung adalah :

    1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus F1 dibelakang lensa

    2. Sinar datang melalui titik fokus F2 di depan lensa akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama dibelakang lensa

    3. Sinar datang melalui titik pusat lensa (O) akan diteruskan tanpa berubah arah

    Pembentukan bayangan pada lensa cembung dapat digambarkan dengan menggabungkan dua sinar istimewa yang terdapat pada lensa cembung. Seperti pada gambar berikut:

    Berikut sifat bayangan yang terbentuk pada lensa cembung.

    Posisi BendaSifat BayanganLetak Bayangan
    Ruang I
    (Titik O – Titik F2)    		Maya, Tegak, DiperbesarDepan Lensa
    Titik F2Maya, Tegak, DiperbesarDepan Lensa
    Ruang II
    (Titik F2 – Titik 2F2)     		Nyata, Terbalik, DiperbesarBelakang Lensa
    Titik 2F2Nyata, Terbalik, Sama BesarBelakang Lensa
    Ruang III
    (Titik 2F2 – ~)    		Nyata, Terbalik, DiperkecilBelakang Lensa

    B. Persamaan Lensa Cembung

    1. Titik Fokus Lensa Cembung

    \frac1f=\frac1s+\frac{1}{s'}

    Keterangan,
    f : besar fokus cermin
    s : jarak benda dari cermin
    s’ : jarak bayangan

    Aturan tanda :
    s’ (+) = bayangan bersifat nyata
    s’ (-) = bayangan bersifat maya

    2. Perbesaran Bayangan

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|

    Keterangan,
    M : perbesaran bayangan
    s’ : jarak bayangan
    s : jarak benda dari bayangan
    h’ : tinggi bayangan
    h : tinggi benda

    Apabila diperoleh h > h’ berarti bayangan yang terbentuk diperkecil (lebih kecil dari benda), begitupun sebaliknya

    3. Kekuatan Lensa Cembung 

    P=\frac1f

    Keterangan,
    P : kekuatan lensa cembung (D atau Dioptri)
    f : titik fokus lensa cembung (m)

    C. Contoh Soal

    Sebuah benda dengan tinggi 3 cm berada pada jarak 10 cm dari lensa cembung yang mempunyai jarak fokus 6 cm. Tentukanlah jarak bayangan, tinggi bayangan, serta sifat bayangan yang terbentuk.

    Pembahasan

    Dik :
    h = 3 cm
    s = 10 cm
    f = 6 cm

    Dit :
    s’ = ?
    h’ = ?
    sifat bayangan

    Pembahasan :
    1. Jarak bayangan

    \frac1f=\frac1s+\frac{1}{s'}
    \frac{1}{6\ cm}=\frac{1}{10\ cm}+\frac{1}{s'}
    \frac{1}{s'}=\frac{1}{6\ cm}-\frac{1}{10\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{5-3}{30\ cm}
    \frac{1}{s'}=\frac{2}{30\ cm}
    s'=\frac{30\ cm}{2}=15\ cm

    Karena nilai s’ (+) berarti bayangan bersifat nyata dan berada di belakang cermin

    2. Tinggi bayangan

    M=|{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|
    |{\frac{s'}{s}}|=|\frac{h'}{h}|
    {\frac{15\ cm}{10\ cm}}=\frac{h'}{3\ cm}
    h'={\frac{15\ cm\ .\ 3\ cm}{10\ cm}}=4,5\ cm

    karena h < h’, berarti bayangan diperbesar

    3. Sifat bayangan

    Sebelumnya diperoleh sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata dan diperbesar. Bayangan terletak dibelakang lensa, sehingga dapat disimpulkan bahwa bayangan yang terbentuk memiliki sifat nyata, terbalik, dan diperbesar.

  • Materi Fisika SMA – Rumus Cermin Datar

    Materi Fisika SMA – Rumus Cermin Datar

    AhmadDahlan.Net – Kita biasanya menggunakan cermin untuk melihat penampilan kita. Cermin terbagi menjadi tiga, yaitu cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung. Cermin yang biasanya kita gunakan adalah cermin datar. Berikut penjelasan cermin datar dalam Fisika.

    A. Pengertian Cermin Datar

    Cermin datar merupakan cermin yang memiliki permukaan datar, licin, dan mengkilap, sehingga dapat memantulkan cahaya. Cermin datar memiliki permukaan yang datar berupa bidang yang lurus. Apabila benda di letakkan di depan cermin, cahaya yang mengenai benda akan diteruskan dan dipantulkan oleh cermin sehingga membentuk sebuah bayangan. Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar memiliki sifat maya, tegak, dan sama besar.

    Sinar – sinar istimewa yaitu sinar datang dan sinar pantul bersama dengan garis normal terletak dalam satu bidang datar pada bidang pantul cermin.

    B. Persamaan Cermin Datar

    1. Tinggi Cermin Datar

    Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar memiliki ukuran dan jarak yang sama dengan benda, tetapi bayangan memiliki posisi yang terbalik dengan posisi benda.

    Untuk melihat bayangan seluruh benda kita di cermin, kita membutuhkan tinggi cermin tertentu. Tinggi cermin yang dibutuhkan dapat dihitung menggunakan persamaan :

    h_{cermin}=\frac12.h_{benda}

    2. Jumlah Bayang Pada 2 Cermin Datar

    Dua buah cermin datar diletakkan berhadapan hingga membentuk sudut α, diberi sebuah benda diantara cermin tersebut. Bayangan yang terbentuk akan lebih dari 1 bayangan. Hal ini karena bayangan yang terbentuk pada cermin pertama akan dipantulkan ke cermin kedua, kemudian akan dipantulkan lagi ke cermin pertama, dan begitupun sebaliknya. Untuk menghitung banyak bayangan yang terbentuk, dapat menggunakan persamaan berikut :

    n=\frac{360^o}{α}-1

    Keterangan,
    n : banyak bayangan
    α : sudut yang dibentuk 2 cermin

    C. Contoh Soal

    Sebuah pulpen diletakkan di antara dua buah cermin datar yang disusun berhadapan hingga membentuk sudut sebesar 45°  satu sama lain. Hitunglah berapa jumlah bayangan benda yang terbentuk dari kedua cermin tersebut!

    Pembahasan

    Dik :
    α = 45o

    Dit :
    n = ?

    Pembahasan :

    n=\frac{360^o}{α}-1
    n=\frac{360^o}{45^o}-1
    n=8-1
    n=7

    Jadi, terdapat 7 buah bayangan yang terbentuk oleh kedua buah cermin.