MAKALAH OPTIK

OPTIK GEOMETRI

  Disusun Oleh:

Kelompok 1

Awanda Yolanda                     1113016300049

Devia Putri Nur Illahi             1113016300053

Ayu Dwi Martinda                 1113016300067

Dosen  : Taufiq Al Farizi, M.Pfis

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGRI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena dengan rahmat dan karuniaNya kami dapat meyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul “ Optik Geometri”.

Makalah Optik ini disusun sebagai bahan pembelajaran bagi mahasiswa terutama bagi kelompok kami. Tak lupa kami ucapkan terimaksih yang sebesar besarnya kepada seluruh pihak yang telah membantu kami dalam penulisan makalah ini.

                  Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, hal ini di sebabkan karena keterbatasan kemampuan dan pengetahuan kami. Oleh karena itu, kritik dan saran dari semua pihak yang membangun selalu kami harapkan demi kesempurnaan makalah ini. Kami memohon maaf apabila dalam penyelesian makalah ini terdapat banyak kealahan. Semoga Allah SWT senantiasa meridhoi segala usaha kami.

Ciputat, 7 September 2015

BAB I

PENDAHULUAN

I.                   Latar Belakang Masalah

      Kita ketahui bahwa optika sangatlah penting dalam kehidupan sehari-hari, baik dalam dunia kesehatan (ilmu biologi) maupun dalam ilmu fisika. Optika yang merupakan ilmu yang mempelajari tentang cahaya terdapat dua golongan, yaitu optika geometris dan optika fisis. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat merambat dalam ruang hampa. Dalam berbagai hal cahaya lebih mudah ditinjau berdasarkan garis perambatannya, yaitu garis yang tegak lurus muka gelombang. Garis rambatan gelombang cahaya disebut sinar cahaya atau secara singkat disebut sinar. Setiap hari kita tak lepas dari cahaya. Oleh karena itu, dalam pembahasan ini menjelaskan tentang cahaya terutama sifat-sifat cahaya, hakikat, dan pemanfaatannya.

II.                Rumusan Maslah

      Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya, terdapat beberapa rumusan masalah sebagai berikut:

1.      Apakah pengertian dari optik?

2.      Bagaimanakah klasifikasi optik?

3.      Bagaimanakah sejarah optik?

4.      Bagaimanakah sifat-sifat cahaya?

5.      Apa yang dimaksud dengan pemantulan cahaya?

6.      Apa saja jenis-jenis pemantulan cahaya?

7.      Bagaimana hukum pemantulan cahaya?

8.      Apa saja macam-macam cermin dan sifat-sifatnya?

9.      Bagaimanakah pemantulan dan proses pembentukan cahaya pada cermin datar?

III.             Tujuan Penulisan

      Berdasarkan rumusan masalah yang telah dipaparkan sebelumnya, maka tujuan pembuatan makalah ini yaitu:

1.      Menjelaskan pengertian dari optik.

2.      Menjelaskan bagaimana klasifikasi optik.

3.      Menjelaskan bagaimana sejarah optik.

4.      Menjelaskan bagaimana sifat-sifat cahaya.

5.      Menjelaskan apa yang dimaksud dengan pemantulan cahaya.

6.      Menjelaskan apa saja jenis-jenis pemantulan cahaya.

7.      Menjelaskan bagaimana hukum pemantulan cahaya.

8.      Menjelaskan apa saja macam-macam cermin dan sifat-sifatnya.

9.      Menjelaskan bagaimanakah pemantulan dan proses pembentukan cahaya pada cermin datar.

IV.             Metode Penulisan

      Metode yang kami lakukan dalam penulisan artikel ini adalah dengan menggunakan metode studi pustaka, karena kami mencari data melalui internet dan resensi-resensi, yang berkaitan dengan judul yang diberikan oleh dosen Psikologi Pendidikan.

  

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Optik

            Kata optik berasal dari bahasa Latin, yang artinya tampilan. Optika adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku atau sifat-sifat cahaya dan interaksi cahaya dngan materi. Intinya optika membahas tentang gejala - gejala optik. [1]

B.     Klasifikasi Optik

            Bidang optika terbagi menjadi dua, yaitu optik geometri dan optik fisis. Optik geometris atau optik sinar, menjabarkan perambatan cahaya sebagaivektor yang disebut sinar melalui gambar-gambar geometri dari berkas sinar tersebut. Sedangkan optik fisis menjelaskan gejala-gejala yang terjadi pada optik geometri dengan penjabaran matematis, sehingga komponen optik dan sistem kerja cahaya seperti ukuran, posisi, dan pembesaran objek menjadi lebih besar.[2]

C.    Sejarah Optik

            Menurut Richtmayer perkembangan keilmuwan dibagi kedalam empat periode. begitupun dengan sejarah perkembangan Optika. berikut sedikit penjelasanmengenai sejarah perkembangan optika menurut Richtmayer:

a.      Perkembangan Optik Periode I  (Zaman Prasejarah (SM) s.d. 1500 M)

      Pada zaman prasejarah ternyata optik telah dikenal, buktinya adalah ditemukannya sebuah kanta optik yang berumur sekitar 2.200 tahun yang lalu di Baghdad, Irak. Kanta purbayang berukuran kira-kira satu ibu jari tersebut ditemukan dengan sedikit retak di bagian kacanya.Penemuan ini menunjukkan bahwa sejak zaman purbakala orang-orang telah mengetahui cara membuat kanta dan mengaplikasikannya di kehidupan sehari-hari.

      Optik dipelajari secara ilmiahdi periode I ini dimulai pada tahun 300 SM. Pada zaman prasejarah dikenal dengan zaman yanghanya mengemukakan teori-teori para ahli saja tanpa dilakukan pembuktian dengan eksperimensehingga ada beberapa teori tentang optik yang bermunculan, misalnya Teori Tactile dan Teori Emisi. 
     Para ilmuwan yang hidup di zaman prasejarah mengemukakan pendapat bahwa kita dapatmelihat suatu benda karena terdapat cahaya dari mata kita yang dipancarkan ke benda tersebut.seperti halnya senter yang disorotkan ke sebuah benda sehingga kita dapat melihat bendatersebut. Teori ini dipelopori oleh Aristoteles dan Ptolomeus. Di masa sebelum masehi ini,Euclid (275 SM-330 SM) menemukan bahwa cahaya bergerak dalam garis lurus.dan diamempelajari juga tentang pemantulan cahaya. 
      Pada abad ke-10 M, muncul teori yang menentang Teori Tactile yaitu Teori Emisi. Teori Emisi ini dikatakan merubah drastis cara pandang terhadap konsep cahaya. Pada Teori Emisidikatakan bahwa kita dapat melihat benda bukan karena mata kita yang memancar kan cahaya ke benda tersebut (Teori Tactile), tetapi karena terdapat cahaya yang dipantulkan oleh beda yangkita lihat menuju mata kita. Teori ini pertama kali dicetuskan oleh Ibnu Al-Haitsam (965M1040 M) seorang Ilmuwan muslim yang sangat populer dan dikenal juga sebagai “Bapak optikdunia‟. Akhirnya, teori emisi ini benar -benar menggugurkan Teori Tactile dan dipercayakebenarannya sampai sekarang.
     Kemudian pada abad ke-13, pembiasan cahaya mulai disadari. Hal ini terbukti dengan adanya tulisan di buku yang berjudul “Perspectiva” karya Bacon yaitu bila tulisan sebuah buku,atau suatu benda kecil dilihat melalui bagian lengkung sebuah kaca atau kristal akan nampaklebih jelas dan lebih besar.
     Pada akhir abad ke 15 atau sekitar awal abad ke 16 seorang ilmuwan Italia yaituLeonardo Da Vinci mengemukakan tentang optik fisiologis mata manusia yang mengakibatkan penemuan di bidang medis di masa depan mulai terbuka jalannya. 

 b.      Perkembangan Optik Periode II (1550 M–  1800M) 

   Berbeda dengan Periode I, di Periode II ini sudah banyak dilakukan eksperimen untukmendukung kebenaran dari teori-teori yang telah dikemukakan. Penemuan-penemuan di PeriodeII ini dimulai ketika orang-orang mulai gemar mengamati pelangi, hingga akhirnya diketahui bahwa pelangi disebabkan oleh pembiasan cahaya oleh air. selain itu, di abad ke-16 ini jugasudah mulai dibuat mikroskop yang menggunakan lensa gabungan yaitu lensa objektif dan lensaokuler oleh Antony van Leuwenhoek (1632-1723) dari Belanda.
    Satu abad berselang dengan tempat yang sama yaitu di Belanda, tepatnya pada abad ke-17 atau sekitar tahun 1608 M untuk pertama kalinya seseorang mengklaim bahwa dia adalahorang yang pertama menemukan teleskop. Orang tersebut adalah Hans Lippershey. Teleskopyang ditemukan Hans Lippershey ini hanya bisa memperbesar tiga kali lipat ukuraan semula.Awalnya Lippershey ini memegang sebuah lensa di depan lensa lain dan meletakkannya disebuah tabung kayu dan teleskop Hns Lippershey pun tercipta.     Namun, satu tahun kemudian Galileo Galilei yaitu tahun 1609 M, Galileo mendengar bahwa seseorang telah menemukan teleskop di Belanda. Namun, berita itu masih samar-samar ditelinganya. Akhirnya, berkat kecerdasannya, ia mampu mempelajarai perangkat teleskopLippershey dan berhasil membuat teleskopnya sendiri yang lebih canggih pada masa itu karena Dapat melakukan perbesaran hinggan 20 kali lipat. Teropong yang ditemukan Galileo ini sekarang disebut teleskop panggung. Baik Lippershey maupun Gelileo sama-sama mengkombinasikan lensa cekung dan cembung.
    Kemudian pada tahun 1611, Kepler mnyempurnakann desain teleskop Galileo yaitu dengan menggunakan dua buah lensa cembung sehingga gambar yang dihasilkan terbalik. Desain Kepler ini masih menjadi  desain utama refraktor masa kini hanya saja mungkin ada perbaikan dalam lensa dank aca.
   Selama abad ke-15 sampai abad ke-16 para ilmuwan berlomba-lomba untuk menghitung kecepatan cahaya dengan berbagai cara. Ada yang menggunakan cara yang hamper sama ketika menghitung kecepatan suara, yaitu menyuruh seseorang berdiri diatas bukit yang sangat jauh kemudian menyalakan sebuah lnetera. Selang waktu ketika cahaya lentera dinyalakan dengan cahaya yang dilihat oleh pengamat di bawah bukit itulah yang menjadi dasar perhitungan kecepatan cahaya. Ilmuwan yang meggunakan metode ini adalah Galileo Galilei. Namun Galileo tidak menemukan selang waktu tersebut, sehingga Galileo menyatakan bahwa kecepatan cahaya sangat cepat bahkan nyaris tak berhingga.
    Pada tahun 1670-an, Ole Romer(1644-1710), mengamati bulan-bulan planet Jupiter. Dia mengamati beberapa lama waktu yang dibutuhkan bulan-bulan itu untuk bergerak ke belakang Jupiter. Namun, dia heran karena mendapati waktu bulan muncul dan menghilang berbeda-beda, terkadang lebih cepat dan terkadang lebihlambat dari waktu yang telah dihitung. Romer pun mengambil kesimpulan bahwa kecepatan cahaya mempunyai batas. Itu mengacu dari posisi bumi saat dia melakukan pengamatan. Dan jeda waktu tadi ditemukan sebesar 16,7 nmenit. Romer menganggap bahwa jarak Bumi-Jupiter sebesar 2 AU. Dapat disimpulkan bahwa
    Walaupun saat itu tetapan AU (satuan astronomi) masih belum ditetapkan , tetapi dari hasil pengamatan Romer tersebut membuktikan bahwa kecepatan cahaya sangat besar. Pantas saja Galileo gagal mengukurnya karena mungkin jarak pengamatan yang dilakukan Galileo kurang jauh.
    Pada tahun 1675, Sir Isaac Newton dalam Hypothesis of Light menyatakan bahwa cahaya terdiri dari partikel halus yang memancarkan ke segala arah dari sumbernya. Jika partikel dianggap tidak bermasa, maka suatu benda bersinar tidak akan kehilangan massanya hanya karena memancarkan cahaya, dan itu sendiri tidak dipengaruhi oleh gravitasi. Teori Newton ini dikenal dengan nama Teori Emisi.
    Pada tahun 1678 Christian Huygens mengatakan teori bahwa cahaya dipancarkan ke segala arah sebagai gelombang seperti bumi. Sehingga jika demikian cahaya akan memiliki frekuensi dan panjang gelombang. Pada zaman Newton dan Huygens hidup, orang-orang beranggapan bahwa cahaya selalu memerlukan energy perambatnya. Namun,  ruang antara bintang maupun planet di antariksa merupakan ruang hampa udara. Inilah yang membuat kebingungan, jika cahaya seperti yang dikatakan oleh Huygens maka medium apakah yang menghantarkan cahaya di ruang akngkasa? Sehinggan Huygens menjawab kritik ini dengan berhipotesis bahwa ada zat yang bernama eter sebagai perantara di ruang hampa. Zat ini sangat ringan, tembus pandang, dan memenuhi seluruh alam semesta. Eterlah yang mengantarkan cahaya dari bintang-bintang sampai bumi.
    Newton menjelaskan cahaya bagaikan peuru yang melaju mengikuti lintasan lurus. Anehnya dilain tempat Newton malah mengusulkan teori getaran eter untuk menjelaskan sifat cahaya. Ini memperlihatkan ketidakkonsistenan Newton. Tapi Newton percaya bahwa eter terdiri dari partikel yang sangat halus yang mmebuatnya bersifat sangat renggang dan lenting. Alam tenpa eter tidak mungkin menghantarkan gelombang.
    Newton bersikukuh menolak ide Huygens bahwa cahaya bersifat gelombang. Menurut newton gelombang akan melebar dan mengisi seluruh ruang seperti gelombang air mengisi ceruk kolam, padahal dalam praktik cahaya mengikuti garis lurus dan tidak dan tidak mengisi ruang bayangan. Pada kesempatan lain Newton menyatakan lebih suka langit tetap kosong daripada diisi eter. Bagaimanapun juga sekiranya ruang angkasa diisi eter maka perjalanan benda langit terhambat. Implikasi ini tidak teramati, ia tetap lebih suka alam tanpa eter, persis seperti ajarana atonomi yunani. Dari sini dapat disimpulkan bahwa Newton masih bimbang perihal cahaya, ia tidak dapat memilih antara model peluru dan getaran eter meski condong pada yang pertama. Dalam edisi kedua ‘Principia’(1713) Newton kembali menutup segala spekulasi dan menulis “saya tidak mengkali hipotesi”. Sampai pertengahan abad ke-18, tidak ada prcobaan-percobaan yang mendukung kebenaran bahwa cahaya diumpamakan sebagai peluru diatas. 

c.       perkembangan optic periode III (periode singkat 1800 M s/d 1890)

      Periode III ini merupakan periode tersingkat dalam sejarah perkembangan opti. Periode III dimulai ketika sekitar tahun 1801, Thomas Young dan Agustin Fresnell membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan dapat mengalami interferensi ketika dilewatkan pada dua celah sempit. Ternyata peristiwa ini tidak dapat diterangkan oleh teori-teori Newton pun tidak dapat menjelaskan bahwa kecepatan cahaya di dalam air lebih kecil dibandingkan kecepatan di udara. Sehingga anggapan bahwa cahaya merupakan gelombang semakin kuat.

  Selanjutnya Maxwell (1831 – 1874) menegemukakan pendapatan bahwa cahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektromagnetik. Sesuatu yang berbeda dengan gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik. Gelombang elektromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnya pun amat tinggi bila dibandingkan dengan gelombang bunyi. Gelombang elektromagnetik merambat dengan kecepatan 300,000 km/s, kecepatan ini hamper sama dengan kecepatan gelombang cahaya. Sehingga dapat dikatakan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik.

      Dua prediksi Maxwell diuji secara terpisah oleh Heinrich Rudolf Hertz (1857 -1894) dan Hendrik Antoon Lorentz (1853 – 1928), Maxwell meramalkan bahwa gangguan di dalam medan magnetic dan litrik harrus merambat secepat cahaya. Tapi gelombang elektromagnetik seperti itu belum pernah teramati.

      Pada tahun 1887, Heartz menguji prediksi itu sampai dengan memercikkan bunga api listrik diantara dua kutub. Ia mengamati bahwa diantara dua kutub di tempat lain di dalam laboratoriumnya terjadi juga percikan bunga apoi yang sama. Tak pelak lagi, pengaruh bunga api yang pertama harus dibawa sebagai gelombang melalui udara sehingga menimbulkan bunga api yang kedua. Ia membuktikan secara eksprimental bahwa gelombang cahaya, karena menunjukkan gejala pemantulan, pembiasan, difraksi, dan polarisasi.

d.      Perkembangan optik periode IV (1887M-1925M)

      Optika moderen di tandai dengan perkembangan ilmu dan rekayasa optik yang menjadi sangat populer pada abad 20. Bidang optik ini meliputi elektromagnetik atau sifat kuantum cahaya. Pada era modern di tandai dengan permukaan besar yaitu mengenai efek fotolistrik dan serat optik.

D.    Sifat-sifat Cahaya

            Cahaya merupakan sejenis energi berbentuk gelombang elektromsgnetik yang bisa dilihat dengan mata. Cahaya juga merupakan dasar ukuran meter: 1 meter adalah jarak yang dilalui cahaya melalui vakum pada 1/299,792,458 detik. Kecepatan cahaya adalah 299,792,458 meter per detik.[3]

            Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak.[4]

Sifat-sifat Cahaya:

·         Dapat mengalami pemantulan(refleksi)

·         Dapat mengalami pembiasan (refraksi)

·         Dapat mengalami pelenteran (difraksi)

·         Dapat dijumlah (interferensi)

·         Dapat diuraikan (disperse)

·         Dapat diserap arah getarnya(polarisasi)

·         Bersifat sebagai gelombang dan partikel

·         Cahaya merambut lurus

            Pernahkah kamu melihat cahaya matahari yang masuk melalui celah-celah atau jendela yang ada di rumahmu? Bagaimana arah rambat cahaya tersebut? Cahaya yang masuk melalui celah-celah jendela merambat lurus.

·         Cahaya menembus benda bening

            Mengapa kaca jendela rumahmu merupakan kaca yang being? Bagaimana jika kaca tersebut ditutup dengan triplek atau kertas karton? Apakah cahaya matahari dapat masuk? Cahaya dapat masuk ke dalam rumahmu selain melalui celah-celah juga melalui kaca jendela yang ada di rumahmu. Kaca yang bening dapat ditembus oleh cahaya matahari. Apabila kamu menutup kaca jendela rumahmu dengan menggunakan karton maka cahaya tidak dapat masuk ke dalam rumahmu. Hal ini menunjukkan bahwa cahaya hanya dapat menembus benda yang bening.

·         Sifat-sifat cahaya apabila mengenai cermin datar dan cermin lengkung (cekung dan cembung)

            Sifat-sifat cahaya yang dihasilkan oleh cermin tentunya berbeda-beda sesuai dengan bentuk permukaan cermin tersebut. Berdasarkan permukaannya, cermin dibedakan menjadi tiga, yaitu cermin datar, cermin cermin cekung dan cermin cembung. Cermin datar adalah cermin yang permukaan pantulnya datar. Contohnya cermin yang ada di meja rias. Cermin cekung adalah cermin yang permukaan pantulnya cekungan. Cekungan ini seperti bagian dalam dari bola. Contohnya bagian dalam lampu senter dan lampu mobil. Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya cembungan. Cembungan ini seperti bagian luar suatu bola. Contohnya spion pada mobil dan motor.

E.     Pemantulan Cahaya

            Pemantulan artinya proses memantulkan. Memantul artinya bergerak balik karena membentur sesuatu. Jadi pemantulkan dapat diartikan sebagai peristiwa di mana arah gerak suatu benda berubah karena cahaya mengenai suatu penghalang. Jika anda melempar sebuah bola mengenai dinding tembok maka bola berbalik arah karena bola mengenai penghalang berupa dinding tembok.

            Ketika cahaya dipancarkan oleh matahari atau sumber cahaya lain seperti lampu listrik, cahaya bergerak dari sumber cahaya tersebut ke segala arah. Pada saat cahaya mengenai suatu penghalang seperti buku, tembok atau cermin maka cahaya dipantulkan oleh benda-benda penghalang tersebut. Arah gerak pantulan cahaya setelah membentur benda penghalang berbeda dari arah gerak cahaya sebelum mengenai benda penghalang. Dapat dikatakan bahwa pemantulan cahaya adalah peristiwa di mana cahaya mengenai suatu penghalang sehingga arah gerak cahaya berubah; arah gerakan cahaya setelah membentur benda penghalang berbeda dengan arah gerak cahaya sebelum membentur benda penghalang.

F.     Jenis-jenis Pemantulan Cahaya

Gambar 2.1 Pemantulan teratur       Gambar 2.2 Pemantulan baur

 

Secara garis besar pemantulan cahaya terbagi menjadi dua yaitu pemantulan teratur  dan pemantulan baur (pemantulan difus). Pemantulan teratur terjadi jika berkas sinar sejajar jatuh pada permukaan halus sehingga berkas sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dan searah, sedangkan pemantulan baur terjadi jika sinar sejajar jatuh pada permukaan yang kasar sehingga sinar tersebut akan dipantulkan ke segala arah.

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. Akibat pemantulan baur ini manusia dapat melihat benda dari berbagai arah. Misalnya pada kain atau kertas yang disinari lampu sorot di dalam ruang gelap, dapat terlihat apa yang ada pada kain atau kertas tersebut dari berbagai arah. Pemantulan baur yang dilakukan oleh partikel-partikel debu di udara yang berperan dalam mengurangi kesilauan sinar matahari.

G.    Hukum Pemantulan Cahaya

            Hukum pemantulan cahaya merupakan hukum fisika yang menjelaskan peristiwa pemantulan cahaya. Hukum ini dapat anda buktikan dengan melakukan percobaan pemantulan cahaya.

            Hukum pemantulan cahaya yang menyatakan bahwa :

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

Keterangan :

p = sinar datang, q = sinar pantul,

i = sudut datang, r = sudut pantul,

N = garis normal

Sinar Datang

Sinar datang adalah sekumpulan kecil berkas cahaya yang bergerak menuju benda penghalang. Jika benda penghalang adalah buku maka sinar datang adalah sekumpulan kecil berkas cahaya yang bergerak menuju buku. Jika benda penghalang adalah cermin maka sinar datang adalah sekumpulan kecil berkas cahaya yang bergerak menuju cermin.

Sinar Pantul

Sinar pantul adalah sekumpulan kecil berkas cahaya yang bergerak menjauhi benda penghalang setelah membentur benda penghalang.

Garis Normal

Garis normal adalah garis khayal yang tegak lurus dengan permukaan benda penghalang yang dibentur oleh berkas cahaya. Bila benda penghalang adalah cermin maka garis normal adalah garis khayal yang tegak lurus dengan permukaan cermin yang dilalui berkas cahaya.

Bidang Datar

Menurut kamus besar bahasa Indonesia, bidang adalah permukaan yang rata dan mempunyai batas tertentu. Bidang dapat diartikan juga sebagai luas permukaan. Amati gambar 1. Jika anda meletakkan selembar kertas secara vertikal sehingga berhimpit dengan sinar datang, sinar pantul dan garis normal maka permukaan kertas tersebut terletak pada satu bidang datar dengan sinar datang, sinar pantul dan garis normal. Demikian juga dengan gambar 2. Apabila anda letakkan selembar kertas secara vertikal sehingga berhimpit dengan sinar datang, sinar pantul dan garis normal maka permukaan kertas tersebut terletak pada satu bidang datar dengan sinar datang, sinar pantul dan garis normal.

2.      Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul.

Jika sudut datang adalah 30^o maka sudut pantul adalah 30^o. Jika sudut datang 90^o (arah gerak sinar datang tegak lurus dengan permukaan benda) maka sudut pantul adalah 90^o (arah gerak sinar pantul tegak lurus dengan permukaan benda tetapi berlawanan dan berhimpit dengan arah gerak sinar datang).

Sehingga hukum pemantulan dapat dinyatakan secara matematis sebagai berikut: i = r

Gambar 2.3 Hukum pemantulan

           

H.    Macam-macam/Jenis Cermin dan sifat sifatnya

Cermin adalah salah satu benda yang dapat memantulkan cahaya. Banyak benda-benda lain di sekitar kita yang dapat memantulkan cahaya,misalnya air di kolam dan benda-benda yang terbuat dari logam mengilat seperti emas, perak, dan perunggu. Suatu benda dapat memantulkan cahaya, jika kita dapat melihat bayangan kita atau benda lain pada permukaan benda tersebut. Pemantulan pada suatu permukaan benda memiliki dua jenis sinar, yaitu sinar datang dan sinar pantul. Kedua sinar tersebut membentuk sudut pantul dengan besar tertentu. Cermin terdiri atas tiga jenis yaitu cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.

1.      Cermin Datar.

Cermin datar adalah cermin yang biasa kita gunakan ketika bercermin. Cermin datar adalah cermin yang bentuk permukaannya datar. Sejalan dengan namanya, cermin datar adalah cermin yang berbentuk rata (tidak lengkung). Cermin datar banyak digunakan untuk berhias maupun dijadikan komponen alat-alat tertentu seperti periskop dan peralatan yang lainnya.

Cermin datar adalah cermin yang mempunyai permukaan pantul berbentuk bidang datar. Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar sama persis dengan ukuran bendanya.

  Gambar 2.4 Pemantulan pada cermin datar

Sifat-sifat bayangan pada cermin datar

Lima sifat penting banyangan pada cermin datar yaitu:

1.      Bayangan sama besar dengan bendanya

2.        Bayanagan tegak

3.      Jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin

4.      Bayangan bertukar sisinya

5.      Bayangan bersifat maya atau semu

2.      Cermin Lengkung

      Cermin sferik adalah cermin lengkung seperti permukaan lengkung sebuah bola dengan jari-jari kelengkungan R. Cemin ini dibedakan atas cermin cekung (konkaf) dan cermin cembung (konveks). Setiap cermin sferik baik itu cermin cekung ataupun cermin cembung memiliki fokus f yang besarnya setengah jari-jari kelengkungan cermin tersebut.

                                               

                                    dengan           

                                    f           : jarak fokus

                                    R         : jari-jari kelengkungan cermin

      Bagian-bagian cermin lengkung antara lain adalah sumbu utama (C-O),  titik pusat kelengkungan cermin  ( C ),  titik pusat bidang cermin ( O ),  jari-jari kelengkungan cermin ( R ), titik fokus / titik api ( F ) , jarak fokus (f) dan bidang fokus . Garis pada cermin sferik yang menghubungkan antara pusat kelengkungan C,  titik fokus  f  dan titik tengah cermin O disebut sumbu utama.

   Gambar 6 Bagian-bagian pada cermin (a)  cermin cekung, (b) cermin cembung

          

•  Ketentuan Sifat-sifat Bayangan oleh Cermin Lengkung

• Selain dengan cara melukis secara cepat kamu dapat menentukan                sifat-    sifat bayangan     yang dibentuk oleh cermin-cermin sferik dengan       menggunakan ketentuan-ketentuan berikut :

1.      Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan selalu sama dengan lima

2.      Benda yang terletak di ruang II dan III selalu menghasilkan bayangan yang terbalikterhadap bendanya. Sedangkan benda-benda yang berada di ruang I dan IV akan selalu menghasilkan bayangan yang sama tegak dengan bendanya.

3.      Jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih besar daripada bendanya (diperbesar).

4.      Jika nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih kecil daripada bendanya (diperkecil).

I.       Pemantulan dan Proses Pembentukan Cahaya pada Cermin Datar

• Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

            Cermin datar adalah cermin yang permukaan pantulnya berupa sebuah bidang datar.

a.            Pemantulan Berkas Cahaya yang Datang Sejajar

Berkas cahaya yang datang sejajar yang jatuh pada cermin datar akan dipantulkan sejajar pula.

b.            Pemantulan Berkas Cahaya yang Menyebar (Divergen)

Berkas cahaya yang datang menyebar yang jatuh pada cermin datar akan dipantulkan menyebar pula.

c.             Pembentukan Bayanagn pada Cermin Datar

Untuk melukis bayangan pada cermin datar, kita gunakan hukum pemantulan cahaya, yaitu: 

Sudut datang = Sudut pantul

• Pembentukan Cahaya Oleh Cermin Datar
• 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.           

       Pemantulan pada cermin datar

• Jumlah banyangan yang dibentuk oleh dua buah cermin datar

                        Apabila sudut apit dua buah cermin datar α besarnya diubah-ubah, maka secara empiris jumlah bayangan yang dihasilkan memenuhi hubungan:

            Keterangan:

            n = jumlah bayangan

            α = sudut apit kedua cermin datar

BAB III

KESIMPULAN

Berdasarkan latar belakang yang telah dipaparkan sebelumnya, terdapat beberapa rumusan masalah sebagai berikut:

• Kata optik berasal dari bahasa Latin, yang artinya tampilan. Optika adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku atau sifat-sifat cahaya dan interaksi cahaya dngan materi. Intinya optika membahas tentang gejala - gejala optik. 
• Optik diklasifikasikan menjadi dua, yaitu :
• Optik geometri atau optik sinar, menjabarkan perambatan cahaya sebagaivektor yang disebut sinar melalui gambar-gambar geometri dari berkas sinar tersebut.
• Optik Fisis menjelaskan gejala-gejala yang terjadi pada optik geometri dengan penjabaran matematis.

• Sejarah menurut Richtmayer perkembangan keilmuwan dibagi kedalam empat periode :

• Perkembangan Optik Periode I  (Zaman Prasejarah (SM) s.d. 1500 M)
• Perkembangan Optik Periode II (1550 M- 1800 M)
• Perkembangan Optik Periode III (periode singkat 1800 M s/d 1890M)
• Perkembangan Optik Periode IV (1887-1925 M)

•  Dapat mengalami pemantulan(refleksi)

• Dapat mengalami pembiasan (refraksi)
• Dapat mengalami pelenteran (difraksi)
• Dapat dijumlah (interferensi)
• Dapat diuraikan (disperse)
• Dapat diserap arah getarnya(polarisasi)
• Bersifat sebagai gelombang dan partikel
• Cahaya merambut lurus
• Cahaya menembus benda bening

•  Pemantulan cahaya dapat diartikan sebagai peristiwa di mana arah gerak suatu benda berubah karena cahaya mengenai suatu penghalang

• Secara garis besar pemantulan cahaya terbagi menjadi dua yaitu pemantulan teratur  dan pemantulan baur (pemantulan difus).

• Hukum pemantulan cahaya :
• Sinar datng, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar
•  Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul.

• Cermin terbagi menjadi dua golongan yaitu, cermin datar dan cermin lengkung (cermin cekung dan cermin cekung)

• Pemantulan pada cermin datar merupakan pemantulan teratur.

Daftar Pustaka

            Permana, Iwan. 2010. OPTIK. Jakarta: Duta Grafika.

            Supiyanto. 2006. Fisika Jilid 3 untuk SMA Kelas XII. Jakarta: Phibeta.

                  Anonim. Cermin datar, cekung, cembung. http://rumushitung.com/2013/03/10/cermin-datar-cermin-cekung-cermin-cembung/. Diakses pada 05 September 2015 Pukul 19:10 WIB

                  Anonim.Optika Geometris. https://staff.uny.ac.id.  Diakses pada 04 September 2015 Pukul 08:14 WIB.

                  Azka. Optika Geometri. http://azkamiru.files.wordpress.com Diakses pada 04 September 2015 Pukul 08:02 WIB.

                  Ato. BAB OPTIKA GEOMETRIS. http://atophysic.files.wordpress.com Diakses pada 04 September 2015 Pukul 08:02 WIB.

                  Rahmat, Alfandi. Optik. https://alfandirahmat.files.wordpress.com/2010/05/handout-optik.doc. Diakses pada 05 September 2015 Pukul 19:02 WIB.

                  Sabani, Ririn. Sejarah Optik. http://id.scribd.com/doc/180965422/Sejarah-Fisika-Optik-docx. Diakses pada 05 September 2015 Pukul 18:02 WIB.

---

[1] Iwan Permana Suwarna, OPTIK, Duta Grafika, Bogor, 2010, hlm. 1

[2] Ibid

[3] Ibid hlm. 7

[4] Ibid hlm. 8