CAHAYA

Ini adalah Pelajaran kelas 3 sma, yang sangat sulit aku mengerti , kalo mau baca, mending baca-baca aja samapi kepala kamu pusing seperti saya, Selamat Memusingkan Diri : ^_^

Sifat Gelombang Cahaya
Cahaya merupakan gelombang transversal yang termasuk gelombang elektromagnetik. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa dengan kecepatan 3 x 108 m/s.

Sifat2 cahaya :



Dapat mengalami pemantulan (refleksi)
Dapat mengalami pembiasan (refraksi)
Dapat mengalami pelenturan (difraksi)
Dapat dijumlahkan (interferensi)
Dapat diuraikan (dispersi)
Dapat diserap arah getarnya (polarisasi)
Bersifat sebagai gelombang dan partikel

Pemantulan Cahaya
Hukum Pemantulan Cahaya
Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
Sudut datang (i) = sudut pantul (r)

Pemantulan pada Cermin Datar
Sifat pembentukan bayangan pada cermin datar :
Jarak bayangan ke cermin = jarak benda ke cermin
Tinggi bayangan = tinggi benda
Bayangan bersifat tegak dan maya, dibelakang cermin

Pemantulan pada Cermin Cekung
Sinar-sinar Istimewa pada cermin Cekung :
Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
Sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sinar datang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga.

Sifat Bayangan :
a. Bila benda di ruang I, maka c. Bila benda di ruang III, maka
Bayangan di ruang IV Bayangan di ruang II
Maya, tegak, diperbesar Nyata, terbalik, diperkecil
b. Bila benda di ruang II, maka
Bayangan di ruang III
Nyata, terbalik, diperbesar

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 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 :
a. Bila benda di ruang I, maka
Bayangan maya (di depan lensa), tegak, diperbesar
b. Bila benda di ruang II, maka
Bayangan nyata (dibelakang lensa), terbalik, diperbesar
c. Bila benda di ruang III, maka
Bayangan nyata, terbalik, diperkecil

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.

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.
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 memprlemah atau destruktif)
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.

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 :
Panjang gelombang cahaya yg digunakan
Jarak garis terang ketiga dari pusat
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.

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?

. Alat-alat Optik
Mata
Lup
Mikroskop
Teropong

Mata
Memiliki sebuah lensa yg berfungsi sbg alat optik.
Mata mempunyai penglihatan yang jelas pada daerah yang dibatasi oleh dua titik yaitu titik dekat/ punctum proximum (titik terdekat yg masih dapat dilihat jelas oleh mata yg berakomodasi sekuat2nya) dan titik jauh/punctum remotum (titik terjauh yg masih dapat dilihat jelas oleh mata yg tak berakomodasi)

Mata Normal
Pada mata normal (emetropi) letak titik dekat (PP) terhadap mata sekitar 25 cm, sedang letak titik jauh (PR) terhadap mata adalah ~. Mata normal ini dapat melihat dg jelas suatu benda yg letaknya jauh maupun dekat.
Benda jauh dilihatnya dg mata tak berakomodasi, sedang benda dekat dilihatnya dg mata berakomodasi.

Cacat Mata
Rabun dekat (hipermetropi) Rabun Jauh (miopi)
Tidak mampu melihat benda2 dekat Tidak mampu melihat benda2 jauh
Titik dekatnya > 25 cm Titik dekatnya = 25 cm
Titik jauhnya ~ Titik jauhnya < ~ Dibantu dg kacamata positif Dibantu dg kacamata negatif Tentukan kekuatan lensa kacamata yg diperlukan oleh seseorang yg mempunyai titik dekat 40 cm, supaya orang tsb dapat membaca sebagaimana halnya orang normal. Seorang anak mempunyai titik jauh 4 m. Supaya anak tsb dapat melihat benda2 jauh dg normal, tentukan kekuatan lensa kacamata yg diperlukan. Lup Menggunakan sebuah lensa cembung. Untuk melihat benda2 kecil sehingga tampak lebih besar dan jelas. Sifat Bayangan : Maya (didepan lup), tegak, diperbesar. Mikroskop Untuk melihat detail benda lebih jelas dan lebih besar. Menggunakan 2 lensa positif, sebagai lensa objektif dan lensa okuler. Sebuah preparat diletakkan 1 cm di depan lensa objektif dari sebuah mikroskop. Jarak fokus lensa objektifnya 0,9 cm, jarak fokus lensa okuler 5 cm. Jarak antara kedua lensa tsb 13 cm. tentukan perbesaran oleh mikroskop tsb. Teropong Bintang Menggunakan 2 lensa positif. Beda teropong bintang dg mikroskop : mikroskop : fob <>> Fok
letak benda di jauh tak berhingga

Teropong Bumi
Menggunakan 3 lensa positif, sebagai lensa objektif, pembalik dan okuler.

Teropong Panggung
Menggunakan 2 lensa; lensa objektifnya positif, lensa okulernya negatif.

Sebagai Contoh:
Teropong bintang dg jarak fokus objektifnya 4 m dan jarak fokus okulernya 4 cm, tentukan perbesaran bayangan yg dihasilkan masing2 untuk mata tak berakomodasi dan mata berakomodasi maksimum.