Kerja kelompok Fisika

2. SIFAT CAHAYA
Pembiasan Cahaya
Pemantulan Cahaya

3. Pembiasan Cahaya
Peristiwa pembelokan/pematahan cahaya
pada bidang batas antara dua media bening
yang berbeda kerapatannya

4. Hukum Pembiasan
– Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium
lebih rapat dibiaskan mendekati garis normal
– Sinar datang dari medium lebih rapat ke medium
kurang rapat dibiaskan menjauhi garis normal
– Sinar datang tegak lurus bidang batas tidak dibiaskan
melainkan diteruskan

5. Hukum Pembiasan menurut Snelliius
Berkas sinar datang, sinar bias dan garis normal
terletak pada satu bidang datar
Perbandingan sin sudut datang (i) dengan sin
sudut bias (r) merupakan konstanta

6. Indeks Bias
o Kecepatan merambat cahaya pada tiap-tiap
medium berbeda-beda tergantung pada
kerapatan medium tersebut
Perbandingan perbedaan kecepatan rambat
cahaya ini selanjutnya disebut sebagai
indeks bias
oIndeks Bias dibedakan menjadi
dua yaitu indeks bias mutlak dan
indeks bias relatif

7. Indeks Bias Mutlak
o Adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang
hampa dengan kecepatan cahaya di medium
tersebut
o Dengan
nmedium = indeks bias mutlak medium
c = cepat rambat cahaya di udara
v / Cn = cepat rambat cahaya di suatu medium

8. Contoh indeks bias mutlak zat - zat
Medium Indeks bias mutlak
Hampa (vakum) 1,00000
Udara (1 atm, 20° C) 1,0003
Udara (1 atm, 0° C) 1,00028
Udara (1 atm, 0° C) 1,00026
Air 1,33
Alkohol 1,36
Gliserin 1,47
Kaca kuarsa 1,46
Kaca kerona 1,52
Kaca flinta 1,65
Intan 2,42

9. Indeks Bias Relatif
 Adalah perbandingan indeks bias suatu
medium terhadap indeks bias medium yang lain
 n12 : indeks bias relatif medium 1 terhadap
medium 2
 n21 : indeks bias relatif medium 2 terhadap
medium 1
 n1 : indeks bias mutlak medium 1
 n2 : indeks bias mutlak medium 2

10. Pada saat berkas cahaya/sinar merambat dari
medium satu ke medium lain akan mengalami perubahan
arah, perubahan kecepatan, serta perubahan panjang
gelombang. Sedangkan frekuensinya tetap
Secara umu hukum Snellius tentang pembiasan dapat
ditulis dalam persamaan berikut :
 i : sudut sinar datang
 r : sudut sinar bias
 n1 : indeks bias medium asal sinar
 n2 : indeks bias medium tujuan sinar
 v1 : kecepatan cahaya pada medium asal sinar
 v2 : kecepatan cahaya pada medium tujuan sinar
 : panjang gelombang pada medium asal
 : panjang gelombang pada medium tujuan

11. # Catatan #
 Apabila cahaya datang dari hampa
masuk ke udara, indeks bias mutlak udara
ditulis :
Oleh karena kelajuan cahaya dalam
hampa (c) hampir sama dengan kelajuan
cahaya dalam udara (vudara) maka nudara =
1 (satu)

12. Karena sifat pembiasan sinar datang
dari zat optik rapat masuk ke zat optik
lebih renggang selalu menjauhi normal,
maka, jika sudut datangnya (i) kita
perbesar sedikit demi sedikit maka
sudut biasnya pun akan membesar pula
sedikit demi sedikit

13. Pembiasan Pada Prisma
 Prisma adalah benda optik tembus cahaya berbentuk
piramid
Dimana :
n : indeks bias prisma
: sudut pembias prisma ( Sudut antara kedua bidang
sisi )
: sudut deviasi ( Sudut antara i dan r )
N1: garis normal sisi 1
N2: garis normal sisi 2

14. Sudut deviasi akan mencapai harga minimum jika :
Sehingga rumus yang berlaku :
n1 : indeks bias keliling prisma (indeks bias medium)
n2 : indeks bias prisma
min : deviasi minimum
Rumus diatas berlaku untuk sudut pembias besar. Untuk sudut
pembias yang kecil (<10o) berlaku rumus :

15. Prisma
 Jika seberkas cahaya polikromatik
jatuh pada salah satu bidang prisma
akan di uraikan ( mengalami dispersi )
menjadi cahaya monokromatik.
 Warna merah memiliki panjang
gelombang terbesar, sedangkan warna
ungu memiliki panjang gelombang
terkecil

16. Pelangi
Pada praktiknya, siswa menyemprotkan air
ke udara saat matahari memancarkan
cahaya dengan terang menggunakan
sprayer minyak atau berkumur lalu
disemprotkan ke udara pasti dapat
melihat pelangi

17.  Keterangan :
 n1 = indeks bias medium di
sekitar permukaan lengkung
 n2 = indeks bias permukaan
lengkung
 s = jarak benda
 s' = jarak bayangan
 R = jari-jari kelengkungan
permukaan lengkung

18.  Seperti pada pemantulan cahaya, pada
pembiasan cahaya juga ada perjanjian
tanda berkaitan dengan persamaan-
persamaan pada permukaan lengkung

19. Pembiasan di Lensa Tipis
• Adalah benda bening yang tembus cahaya yang
mempunyai dua buah permukaan dengan jari-jari
kelengkungan masing-masing R1 dan R2
• Untuk lensa tipis ketebalan lensa tidak
diperhitungkan atau dianggap nol
• Lensa tipis dibedakan menjadi 2 :
 Lensa Cembung
 Lensa Cekung

20. Lensa Cembung
• Ciri - ciri :
Bagian tengah lebih tebal dari pada bagian tepinya
Mengumpulkan cahaya
Dengan Asumsi sinar datang dari kiri ke kanan
lensa cembung yang dibatasi oleh dua bidang
lengkung yang berlawanan arah kelengkungannya
lensa cembung yang dibatasi oleh satu
bidang datar dan satu bidang lengkung
lensa cembung yang dibatasi oleh dua
budang lengkung yang searah kelengkungannya

21. Lensa Cembung / lensa konvergen /
lensa positif pengumpul sinar
Sinar-sinar istimewa pada lensa cembung
(konvek = konvergen)
– Sinar sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui
titik fokus utama / aktif (f1)
– Sinar yang melalui titik fokus pasif (f2) akan dibiaskan
sejajar sumbu utama
– Sinar yang melalui titik pusat lensa tidak dibiaskan
melainkan diteruskan

22. Sinar sejajar sumbu utama akan dibiaskan melalui
titik fokus utama / aktif (f1)

23. Sinar yang melalui titik pusat lensa tidak
dibiaskan melainkan diteruskan

24. Sinar yang melalui titik fokus pasif (f2)
akan dibiaskan sejajar sumbu utama

25. Lensa Cekung
• Ciri - ciri :
Bagian tengah lensa lebih tipis dibanding bagian pinggirnya
menyebarkan cahaya
Dengan Asumsi sinar datang dari kiri ke kanan
lensa cekung yang dibatasi oleh dua bidang
lengkung yang arahnya berlawanan
lensa cekung yang dibatasi oleh satu bidang
datar dan satu bidang lengkung
lensa cekung yang dibatasi oleh dua
bidang lengkung yang arahnya searah

26. Lensa Cekung / lensa divergen / lensa
negatif menyebarkan sinar
Sinar-sinar istimewa pada lensa cekung
(konkaf = divergen)
Ada 3
 Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah
berasal dari titik fokus
 Sinar yang seolah-olah menuju titik
fokus, dibiaskan sejajar dengan sumbu utama
 Sinar yang menuju pusat lensa tidak dibiaskan
melainkan diteruskan

27. Sinar sejajar sumbu utama dibiaskan
seolah-olah berasal dari titik fokus

28. Sinar yang seolah-
olah menuju titik
fokus, dibiaskan
sejajar dengan
sumbu utama

30. Kegunaan Lensa
mengobati Cacat Mata

31. Cacat mata
Dibedakan berdasarkan kemampuan
optimal daya akomodasinya
dibedakan:
Rabun dekat (Hipermetropi)
Rabun jauh (Myopi)
Mata Tua (Presbiopi)

32. MIOPI
• rabun jauh
• Kurang jelas melihat
benda-benda yang
letaknya jauh
• Titik jauhnya terbatas
• Diakibatkan karena
bentuk lensa yang
tidak dapat terlalu
pipih
• Bayangan benda
selalu jatuh di depan
retina jika benda
berada di tempat
jauh

33. Jangkauan penglihatan mata
MIOPI
X X
PP < 25 cm PR = tak terhingga

34. Titik jauh
Titik jauh

35. Lensa negatif membentuk bayangan maya di depan
lensa
Benda yang berada pada jarak tak hingga (So = )
Bayangannya terbentuk pada titik jauhnya (Si = -PR)
Dengan rumus pembentukan bayangan
1/f = 1/So + 1/Si
1/f = 1/ + 1/(-PR)
1/f = 0 + 1/(-PR)
f = - PR
Kekuatan lensa yang digunakan
P = 1/f = 1/(-PR)
Atau: P = 100/f
utk f dalam cm

36. HIPERMETROPI
• rabun dekat
• Kurang jelas melihat
benda-benda yang
letaknya dekat
• Titik dekatnya lebih
besar dari 25 cm
• Diakibatkan karena
bentuk lensa yang tidak
dapat terlalu cembung
• Bayangan benda selalu
jatuh di belakang retina
jika benda berada di
tempat yang dekat (jarak
baca)

37. X X

38. Jarak baca normal
Jarak baca normal

39. Lensa positif membentuk bayangan maya di depan
lensa
Benda yang berada pada titik bacanya (So = Sn)
bayangannya terbentuk pada titik dekatnya (Si = -
PP)
Dengan rumus pembentukan bayangan
1/f = 1/So + 1/Si
1/f = 1/Sn + 1/(-PP)
Sn = titik baca normal (25 cm)
Kekuatan lensa yang digunakan
P = 1/f

42. Kumpulan Soal
1. Seekor ikan berada di dalam akuarium berbentuk bola
dengan jari-jari 30 cm. Posisi ikan itu 20 cm dari
dinding akuarium dan diamati oleh seseorang dari
luar akuarium pada jarak 45 cm dari dinding
akuarium. Bila indeks bias air akuarium 4/3
tentukanlah jarak orang terhadap ikan menurut
a) orang itu
b) menurut ikan

43. a. Menurut orang (Orang melihat ikan, berarti Sinar datang dari ikan ke mata orang)
Diketahui :
n1 = nair = 4/3
n2 = nu = 1
s = 20 cm
R = -30
(R bertanda negatif karena sinar datang
dari ikan menembus permukaan cekung
akuarium ke mata orang)
Ditanya : s’
Jawab :
Jadi, jarak bayangan ikan atau jarak ikan ke dinding akuarium menurut orang hanya 18
cm (bukan 20 cm!). Tanda negatif pada jarak s’ menyatakan bahwa bayangan ikan
yang dilihat orang bersifat maya. Sedangkan jarak orang ke ikan menurut orang
adalah 45 cm ditambah 18 cm, yaitu 63 cm (bukan 65 cm!).

44. b. Menurut Ikan (Ikan melihat orang, berarti Sinar datang dari orang ke mata
ikan)
Diketahui :
n1 = nu = 1
n2 = nair = 4/3
s = 45 cm
R = +30
(R bertanda positif karena sinar datang
dari orang menembus permukaan cekung
akuarium ke mata ikan)
Ditanya : s’
Jawab :
Jadi, jarak bayangan orang atau jarak orang ke dinding akuarium menurut ikan
bukan 45 cm melainkan 120 cm. Tanda minus pada jarak bayangan
menyatakan bahwa bayangan bersifat maya. Jarak orang ke ikan menurut
ikan sama dengan 20 cm ditambah 120 cm, yakni 140 cm.

45. 2. Cepat rambat cahaya di medium A besarnya 2 x 108
m/s. Bila cepat rambat cahaya di ruang hampa 3 x 108
m/s, berapakah indeks bias mutlak medium itu?
Penyelesaian:
Diketahui :
n1 = 1
v1 = 3 x 108 m/s
v2 = 2 x 108 m/s
Ditanya : n2 = ?
Jawab :
n2 = 1,5

47. Pembiasan Pada Kaca Plan Paralel
• Kaca plan paralel atau balok kaca adalah
keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya
dibuat sejajar