Dokumen tersebut membahas tentang optika geometri yang mencakup pemantulan cahaya pada cermin datar dan lengkung serta pembiasan cahaya melalui lensa dan prisma. Topik utama yang dibahas antara lain hukum-hukum dasar pemantulan dan pembiasan cahaya, sifat-sifat bayangan yang dihasilkan oleh berbagai jenis cermin, serta konsep-konsep dasar interferensi, difraksi, dan polarisasi cahaya.

1. OPTIKA GEOMETRI
Drs. Agus Purnomo
aguspurnomosite.blogspot.com

2. Yang akan dibahas :
1. Pemantulan cahaya :
a. cermin datar
b. cermin lengkung (cekung dan
cembung)
2. Pembiasan cahaya :
a.Lensa Tipis
b.Prisma

3. Apakah cahaya itu?
 Cahaya menurut  Sementara menurut
Newton (1642 - 1727) Huygens ( 1629 -
terdiri dari partikel- 1695), cahaya adalah
partikel ringan gelombang seperti
berukuran sangat halnya bunyi.
kecil yang Perbedaan antara
dipancarkan oleh keduanya hanya
sumbernya ke segala
arah dengan
pada frekuensi dan
kecepatan yang panjang
sangat tinggi. gelombangnya saja.

4. Apakah cahaya itu?
Eksperimen yang dilakukan
oleh para ilmuwan :
Thomas Young (1773 - 1829) dan
Agustin Fresnell (1788 - 1827) :
berhasil membuktikan bahwa cahaya
dapat melentur (difraksi) dan
berinterferensi merupakan sifat

5. Apakah cahaya itu?
Eksperimen yang dilakukan oleh
para ilmuwan :
Maxwell (1831 - 1874) :
Cahaya ejala kelistrikan dan
kemagnetan sehingga tergolong
gelombang elektromagnetik.

6. Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel :
Max Planck (1858 - 1947) dan
Albert Enstein (1879 – 1955) :
teori foton
Planck cahaya dipancarkan dalam
bentuk paket-paket kecil
yang disebut kuanta (teori
Kuantum)

7. Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel :
Einstein menjelaskan peristiwa yang
dikenal dengan nama efek foto
listrik, yakni pemancaran
elektron dari permukaan logam
karena logam tersebut disinari
cahaya.
Disimpulkan : Cahaya menunjukkan sifat
sebagai gelombang dan dalam kondisi lain
menunjukkan sifat sebagai partikel. Hal ini
disebut dualisme cahaya

8. Pemantulan Cahaya
 Jika sebuah batu
dijatuhkan ditengah
kolam, maka akan
muncul gelombang
lingkaran dari titik
dimana batu
dijatuhkan.
 Sinar gelombang tegak
lurus terhadap muka
gelombang,
menyatakan arah
kemana gelombang
menyebar/merambat.

9. Semakin jauh dari titik sumber
gelombang, muka gelombang menjadi
lebih datar.

11.  Hukum pemantulan (snellius) :
1. Sinar datang, garis normal dan sinar
pantul terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang = sudut pantul

12. Cermin Datar
 Pemantulan cahaya dari obyek (bunga dan vas)
pada cermin datar.

13. Cermin Datar
Sifat bayangan yang dibentuk
cermin datar :
a. maya
b. jarak benda-cermin =
jarak bayangan-cermin
c. tegak

14. Cermin Datar
 Panjang minimal cermin datar agar
dapat melihat seluruh tinggi benda
adalah :
L = ½.h
Dengan :
 h = tinggi benda ( cm atau m )
 L = panjang cermin datar ( cm atau m )

15. Cermin Datar
Jika sebuah benda diletakkan didepan 2 cermin datar yang
membentuk sudut tertentu, ternyata jumlah bayangan
yang dihasilkan lebih dari satu dan jumlahnya ditentukan
oleh besar sudut apitnya, yang secara geometris dapat
ditentukan dari persamaan :

16. Cermin Datar
Berlaku :
 n = jumlah bayangan yang dihasilkan
(buah)
 α = sudut apit kedua cermin datar ()
 NB : jika nilai n tidak bulat, maka harus
dibulatkan ke atas!

17. Cermin Cekung
 Cermin Cekung adalah cermin yang permukaan
bidang pantulnya merupakan bidang lengkung
fang cekung.
Sifat-sifat Cermin Cekung :
 Cermin cekung disebut juga dengan cermin
Konkaf (lengkung yang cekung),
 Cermin cekung disebut juga dengan cermin
Konvergen (bersifat mengumpulkan berkas
sinar),
 Cermin cekung disebut juga dengan cermin
Positif (nilai f dan R selalu positif).

18. Cermin Cekung
Depan Belakang

19. Cermin Cekung
Sinar-sinar istimewa pads cermin cekung :
 Berkas sinar datang sejajar sumbu utama, dipantulkan
melalui titik fokus cermin.
 Berkas sinar datang melalui titik fokus cermin, dipantulkan
sejajar sumbu utama cermin.
 Berkas sinar datang melalui titik pusat kelengkungan
cermin, dipantulkan melalui titik itu juga.
 NB : Untuk membentuk bayangan benda melalui
gambar minimal diperlukan dua buah sinar istimewa.

20. Pembentukan Bayangan Pada
Cermin Cekung

21. Pembentukan Bayangan Pada
Cermin Cekung

22. Pembentukan Bayangan Pada
Cermin Cekung
No Benda Bayan Sifat bayangan
gan
1 I IV Maya, tegak, diperbesar
2 II III Nyata, terbalik, diperbesar
3 III II Nyata, terbalik, diperkecil
4 IV - -
5 F - -
6 M M Nyata, terbalik, sama besar

23. Pembentukan Bayangan Pada
Cermin Cekung
•Hukum Penjumlahan Ruang
Fungsi : Untuk menentukan sifat-sifat bayangan
yang dihasilkan cermin cekung tanpa melalui
perhitungan. Hanya dengan mengamati posisi
benda terhadap cermin cekung.
Berlaku :
RBENDA + RBAYANGAN = 5
Ro + RI = 5
•RO = ruang letak benda
•RI = ruang letak bayangan benda

24. Rumus2 Pada Cermin Cekung

25. Keterangan :
S= jarak benda ke cermin ( cm )
 S' = jarak bayangan benda ke cermin (
cm )
 f = jarak fokus cermin ( cm )
 R = jari-jari kelengkungan cermin ( cm )
 M = perbesaran bayangan yang terjadi (
kali )
 h = tinggi benda ( cm )
 h' = tinggi bayangan yang terjadi ( cm )

26. Cermin Cembung
 Cermin Cembung adalah cermin yang permukaan bidang
pantulnya merupakan bidang lengkung cembung.
 Bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung selalu :
Maya, Tegak, dan Diperkecil. Untuk itu cermin
cembung banyak digunakan sebagai kaca spion pada mobil
atau sepeda motor.
 Sifat-sifat cermin cembung :
 Cermin Cembung disebut juga dengan cermin konvek
(lengkung yang cembung),
 Cermin Cembung disebut juga dengan cermin Divergen
(bersifat menyebarkan berkas sinar),
 Cermin Cembung disebut juga dengan cermin negatif
(nilai f dan R selau negatif).

27. Cermin Cembung
Sinar-sinar istimewa pada cermin
cembung :
 Berkas sinar datang sejajar sumbu utama,
dipantulkan seolah-olah berasal dad titik
fokus cermin.
 Berkas sinar datang menuju titik fokus
cermin, dipantulkan sejajar sumbu utama
cermin.
 Berkas sinar datang menuju titik pusat
kelengkungan- cermin, dipantulkan melalui
titik itu juga.

28. Pembentukkan Bayangan Pada
Cermin Cembung

29. PEMBIASAN CAHAYA
n = merupakan indeks bias medium
C = cepat rambat cahaya (3 x 108 m/s)
V = cepat rambat cahaya dalam medium (m/s0

30. Hukum pembiasan cahaya
1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal terletak
pada satu bidang
2. Jika sinar datang dari medium kurang rapat ke
medium lebih rapat sinar akan dibiaskan mendekati
garis normal
Hubungan n, v, λ
Dalam pembiasan cahaya frekuensi tidak mengalami
perubahan

31. PEMANTULAN PEMBIASAN
1. Sudut datang sama 1. Sudut datang tidak sama
dengan sudut pantul dengan sudut bias
2. Berkas-berkas
2. Berkas-berkas sinar datang
sinar datang dan sinar
dan sinar bias merambat
pantul merambat
dalam medium yang tidak
dalam medium yang
sama.
sama.
3. Berkas-berkas 3. Berkas-berkas sinar datang
sinar datang dan sinar dan sinar pantul merambat
pantul merambat
dengan kecepatan yang
dengan kecepatan yang
sama. tidak sama.

33.  Pemantulan sempurna
 Example:

34. Pembiasan Cahaya
Soal
 Cahaya merambat dari udara ke kaca yang
memiliki indeks bias 1,5 dengan tebal 40
mm, tentukan panjang lintasan cahaya
dalam kaca?
 Seberkas sinar merambat dari medium 1 ke
medium 2 dengan sudut datang 600 dan
sudut bias 450 . Hitunglah indeks bias relatif
medium 2 terhadap medium 1

35. PEMBIASAN PADA PRISMA
Peristiwa dispersi cahaya

36.  sudut deviasi, yaitu sudut yang dibentuk perpanjangan
sinar datang dan sinar bias yang terakhir
 Ket:
δ = sudut deviasi
β
i1 = sudut datang
r2 = sudut bias i1 r2
δ
β = sudut puncak atau pembias prisma r1 i2
Jika terjadi deviasi minimum maka i1 = r2

37. PEMBIASAN PADA LENSA TIPIS
 Lensa cembung
 Lensa cekung

38.  Beberapa rumus yang dipergunakan dalam lensa tipis
Untuk lensa gabungan
Pgab = p1 + p2 + p3 +…
Ket
p = kuat lensa (dioptri=D)
f = jarak fokus (m)
R1 = jari-jari kelengkungan permukaan 1
R2 = jari-jari kelengkunagn permukaan 2
n1 = indeks bias medium 1
n2 = indeks bias medium 2

39. Interferensi Cahaya
 Interferensi merupakan perpaduan 2 gelombang
cahaya yang menghasilkan pola-pola tertentu
A. Interferensi young (celah ganda)

40. Dari gambar di atas
k = 1, 2, 3, 4,…
d = jarak 2 celah
Θ = sudut simpang interferensi
λ = panjang gelombang cahaya mono kromatik
Untuk θ yang sangat kecil maka sin θ = y/L

41. B. Interferensi pada lapisan tipis
n r d

42. Contoh interferensi

43. DIFRAKSI CAHAYA
 Difraksi Pada Celah Tunggal

44. Difraksi Multi Celah (difraksi kisi)

45. Polarisasi Cahaya
Polarisasi cahaya adalah
peristiwa pengutuban arah
getar gelombang medan listrik
Beberapa cara polarisasi ip ip
cahaya
1. Polarisasi karena
pemantulan
r
Cahaya pantul terpolarisasi sempurna
jika sinar pantul tegak lurus sinar bias

46.  Medan listrik yang diteruskan
analisator E=E0cosθ
 θ = sudut antara sumbu polarisator
2. Polarisasi karena dan analisator
penyerapan selaktif  Intensitas yang diteruskan
analisator I=I0cos2θ

47.  Bias kembar adalah pembiasan
sinar alamiah yang disertai
3. Polarisasi karena penguraian sinar biasa
(memenuhi hukum snelius) dan
bias kembar sinar istimewa (tak memenuhi
hukum snelius)

48.  Soal
1. Seberkas sinar monokromatis yang panjang
gelombangnya 600nm menyinari tegak lurus kisi yang
mempunyai 300 garis/mm. Tentukan Orde maksimum
yang dapat diamati
2. Apabila sudut yang dibentuk polarisator dan analisator
adalah 600 , maka tentukan perbandingan intensitas
sinar yang lolos dan sebelum lolos dari analisator

49. aguspurnomosite.blogspot.com