Pembiasan Cahaya

PENDAHULUAN

Drs. Syariful Hadi

Pada dasarnya setiap gelombang yang melewati dua medium yang berbeda akan dibiaskan.

Pembiasan adalah pembelokan gelombang jika melewati dua medium yang berbeda, misalnya bunyi pada siang hari tidak dapat terdengan pada suatu tempat, namun pada malam hari bunyi pada tempat tersebut terdengan, padahal dari sumber dan tempat yang sama pula, hal ini disebabkan adanya perbedaan kerapatan udara saat siang dan malam hari.

Demikian pula cahaya, sebab cahaya ditinjau dari arah getar dan arah rambatnya termasuk gelombang tranversal, sedangkan kalau ditinjau medium perambatannya termasuk gelombang elektromagnetik.

Hukum Pembiasan :

1. Sinar datang, garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar
2. Sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan mendekati garis normal, sebaliknya sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium lebih rapat akan dibiaskan menjauhi garis normal

Untuk jelasnya perhatikan gambar di samping, mengenai perbandingan pada pembiasan.

 

Adapun jalannya sinar pada pembiasan dapat dilihat seperti gambar di samping.

Sinar bergerak dari udara yang memiliki kerapatan lebih renggang dibandingkan air, sehingga menurut hukum pembiasan di atas, sinar akan dibelokkan mendekati garis normal

Sedangkan jalannya sinar pada pembiasan seperti gambar di samping adalah sinar bergerak dari kaca yang memiliki kerapatan lebih rapat dibandingkan udara, sehingga menurut hukum pembiasan di atas, sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal.

Berdsarkan uraian tersebut rumus perbandingan pada pembiasan dapat dituliskan sebagai berikut :

        n1        sin i                          n1
      ----- = ---------    atau   sin i = ------ x sin r
        n2        sin r                          n2

Pembiasan pada kaca Plan paralel

1. Besarnya sudut datang ( i ) sama dengan sudut bias ( r' )
2. Besarnya sudut bias ( r ) sama dengan sudut datang ( i' )
3. Sinar yang datang menuju kaca plan paralel sejajar dengan sinar bias yang keluar dari kaca plan paralel

1. Jika seberkas cahaya polikromatik jatuh pada salah satu bidang prisma akan di uraikan ( mengalami dispersi ) menjadi cahaya monokromatik.
2. Warna merah memiliki panjang gelombang terbesar, sedangkan warna ungu memiliki panjang gelombang terkecil
3. Warna merah memiliki indeks bias terkecil, sedangkan warna ungu memiliki indeks bias terbesar.

Terjadinya pelangi

Pelangi terjadi karena terdapat titik-titik air di udara dan terdapat sinar yang cukup, oleh karena itu pelangi sering terjadi ketika hujan gerimis dan sinar mata hari tampak karena tidak tertutup oleh awan, atau dapat terjadi setelah hujan reda tiba-tiba matahari tampak terang.
Pada praktiknya siswa dapat menyemprotkan air ke udara saat matahari memancarkan cahaya dengan terang menggunakan sprayer minyak atau berkumur lalu disemprotkan ke udara pasti dapat melihat pelangi.

 LENSA

Pengertian lensa :

1. Benda bening / transparan
2. Dibatasi oleh :

• satu bidang datar dan satu bidang lengkung atau
• dua bidang lengkung

Pada dasarnya lensa dibagi menjadi dua yaitu lensa cembung dan lensa cekung

Lensa Cembung memiliki ciri-ciri :

1. Bagian tengah lebih tebal dari pada bagian tepinya
2. Mengumpulkan cahaya

Lensa Bikonvek : lensa cembung yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang berlawanan arah kelengkungannya

Lensa Plan konvek : lensa cembung yang dibatasi oleh satu bidang datar dan satu bidang lengkung

Lensa Konkav konvek : lensa cembung yang dibatasi oleh dua budang lengkung yang searah kelengkungannya.

Gambar jalannya sinar istimewa pada lensa cembung

 

Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan melalui titik fokus kedua

Sinar datang melalui titik fokus utama akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama

Sinar datang melalui pusat optik ( O ) akan diteruskan ( tidak dibiaskan )

oleh karena itu lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya, lihat gambar animasi berikut ini

Gambar pembentukan bayangan oleh lensa cembung

Benda di antara fokus ( f ) dan lensa

bayangan terjadi di depan lensa sehingga memiliki sifat : Maya, tegak diperbesar

Benda tepat berada di titik fokus lensa

bayangan benda tidak terjadi karena tidak terdapat titik potong dari sinar istimewa ataupun perpanjangannya dan berupa garis sejajar.

Benda di antara fokus ( f ) dan 2 x fokus ( 2f )

bayangan terjadi di belakang lensa dengan jarak bayangan lebih besar dari 2f dan memiliki sifat : Nyata, terbalik, diperbesar.

Benda tepat berada pada titik 2f

bayangan terjadi di belakang lensa dan juga tepat pada titik 2f dan memiliki sifat : Nyata, terbalik, sama besar.

Benda berada pada jarak yang lebih besar dari 2f

bayangan terjadi di belakang lensa berada di antara f dan 2f dan memiliki sifat : Nyata, terbalik, diperkecil.

Lensa Cekung memilki sifat :

1. Bagian tengah lensa lebih tipis dibanding bagian pinggirnya
2. menyebarkan cahaya 

Lensa bikonkav : lensa cekung yang dibatasi oleh dua bidang lengkung yang arahnya berlawanan

Lensa Plan konkav : lensa cekung yang dibatasi oleh satu bidang datar dan satu bidang lengkung

Lensa koveks konkaf : lensa cekung yang dibatasi oelh dua bidang lengkung yang arahnya searah

Gambar jalannya sinar istimewa pada lensa cembung

Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dibiaskan seolah-olah dari fokus kedua

Sinar datang seolah-olah menuju fokus utama akan dibiaskan sejajar dengan sumbu utama

Sinar datang melalui pusat optik ( O ) akan diteruskan ( tidak dibiaskan )

Oleh karena itu lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya, lihat gambar animasi berikut ini

Gambar pembentukan bayangan

Benda berada di depan lensa cekung dan terletak di antara fokus ( f ) dan lensa

bayangan terjadi di depan lensa cekung dan memiliki sifat : Maya, tegak, diperkecil

Benda berada di antara fokus ( f ) dan 2 x fokus ( 2f )

bayangan terjadi di depan lensa cekung dan memiliki sifat : Maya, tegak, diperkecil

Benda berada pada jarak lebih besar dari 2 x fokus ( 2f )

bayangan terjadi di depan lensa cekung dan memiliki sifat : Maya, tegak, diperkecil

Dapat simpulkan bahwa bayangan pada lensa cekung selalu Maya, tegak, diperkecil.

 LATIHAN SOAL 1

 LATIHAN SOAL 2

 

LATIHAN SOAL 3

 LATIHAN SOAL 4