10_8_Optika_Geometri1

BIMBINGAN BELAJAR

DAN KONSULTASI PENDIDIKAN

SERI : FISIKA SMA

OPTIKA GEOMETRI

AGENDA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

PEMANTULAN CAHAYA
PEMBIASAN CAHAYA
ALAT-ALAT OPTIK
PENDALAMAN SOAL

PEMANTULAN CAHAYA

 CERMIN DATAR
 CERMIN CEKUNG
 CERMIN CEMBUNG

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Hukum Pemantulan Snellius
 Sinar datang, garis normal dan sinar pantul berpotongan
pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar

 Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

ir

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Cermin Datar
 Sifat Bayangan : Maya,Tegak, Sama Besar, Jarak Benda
ke cermin sama dengan Jarak Bayangan ke cermin
 Rumus Perbesaran Bayangan :

M= ′ =1 h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Cermin Cekung

 Cermin cekung adalah cermin yang memiliki permukaan dalam
yang melengkung dimana permukaan bagian dalamnya dapat
memantulkan cahaya

 Cermin cekung  bersifat konvergen / mengumpulkan cahaya

 Titik fokus cermin cekung  didepan cermin dan nyata

f

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Tiga sinar istimewa pada cermin cekung

 Sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus
 Sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
 Sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan

ke titik pusat kelengkungan

Rf

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembentukan bayangan :

 Ruang Benda + Ruang Bayangan = V
 Benda di ruang I : maya, tegak, diperbesar dan di ruang IV
 Benda di ruang II : nyata, terbalik, diperbesar dan di ruang III
 Benda di ruang III : nyata, terbalik, diperkecil dan di ruang II
 Benda di titik R : nyata, terbalik, sama besar di titik R
 Benda di titik fokus cermin : tidak terbentuk bayangan

Ruang-III Ruang-II Ruang-I Ruang-IV

Rf

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Cermin Cembung

 Cermin cembung adalah cermin yang memiliki permukaan luar
yang melengkung dimana permukaan luarnya dapat
memantulkan cahaya

 Cermin cembung  bersifat divergen / memancarkan cahaya

 Titik fokus cermin cembung  dibelakang cermin

f

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Tiga sinar istimewa pada cermin cembung

 Sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari

titik fokus
 Sinar datang yang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama
 Sinar datang yang menuju titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan

seolah-olah dari titik pusat kelengkungan

fR

PEMANTULAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Rumus-rumus yang berkaitan

 Jarak Fokus : Keterangan :
f = jarak fokus cermin
f = R = jari-jari kelengkungan cermin


 Jarak Bayangan :

= + s = jarak benda
′ s’ = jarak bayangan

 Perbesaran : M = perbesaran bayangan
h = tinggi benda
M= ′ = ′ h’ = tinggi bayangan


Contoh Soal 01– Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Dua cermin datar X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut
60o. Seberkas sinar menuju X dengan sudut 60o hingga dipantulkan
ke Y. sinar tersebut meninggalkan Y dengan sudut…

A. 0o B. 30o C. 45o D. 60o E. 90o

Contoh Soal 01– Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan : Ny
Nx
Sinar meninggalkan cermin X (sinar pantul) menuju
cermin Y secara tegak lurus. 60o X
60o
Dari hukum pantulan diperoleh bahwa sinar datang
tegak lurus akan dipantulkan kembali secara tegak 60o
lurus. Y

Dengan demikian, sinar meninggalkan cermin Y
dengan sudut pantul 0o (diukur terhadap garis
normal)

Jawaban : A

Contoh Soal 02– Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung dari sebuah benda setinggi h yang
ditempatkan pada jarak lebih kecil dari f (f = jarak fokus cermin) bersifat …

A. maya, tegak, diperkecil B. maya, tegak, diperbesar

C. nyata, tegak, diperkecil D. nyata terbalik, diperbesar

E. nyata, terbalik, diperkecil

Contoh Soal 02 – Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :

Gunakan pembentukan bayangan pada cermin cekung. Benda di Ruang I maka

bayangan di ruang IV, maya, tegak dan diperbesar.

Rf

Jawaban : B

Contoh Soal 03– Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Jika benda diletakkan pada pertengahan di antara titik api dan permukaan
cermin cekung, maka bayangan yang terbentuk :

(1) diperbesar

(2) tegak

(3) mempunyai jarak bayangan = jarak fokus

(4) maya

Pernyataan yang benar adalah …

A . 1, 2 dan 3 B. 1 dan 3 C. 1 dan 4 D. hanya 4 E. semua benar

Contoh Soal 03– Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :

Gunakan pembentukan bayangan pada cermin cekung. Benda di Ruang I

maka bayangan di ruang IV, maya, tegak dan diperbesar.

Rf

Jawaban : A

Contoh Soal 04– Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Bayangan maya yang terbentuk oleh sebuah cermin cekung tiga kali lebih besar
dari bendanya. Bila jarak fokus cermin 30 cm, maka jarak benda di depan cermin
adalah …

A. 5 cm B. 10 cm C. 20 cm D. 30 cm E. 40 cm

Contoh Soal 04 – Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :
 f = 30 cm, M = -3, bayangan maya berarti M bertanda (-)  ditanya s =?
 Gunakan rumus perbesaran dan pembentukan bayangan :

M= ′ = + Cara Super Cepat :
′

−3 = ′ 1 = 1 + 1 s= +
s 30 s −3

1 = 3 - 1
s’ = - 3s …(*) 30 3s 3 = −3+1 x 30 = 20 cm
1 2 −3
30 = 3s

s=2 30 = 20 cm
3

Jawaban : C

Contoh Soal 05 – Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Sebuah benda diletakkan 20 cm di depan cermin cembung yang jarak fokusnya
30 cm. Letak dan sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin tersebut adalah …
A . 60 cm di depan cermin, maya, tegak
B. 60 cm di belakang cermin, nyata, tegak
C. 60 cm di depan cermin, maya, terbalik
D. 12 cm di belakang cermin, maya, tegak
E. 12 cm di depan cermin, nyata, tegak

Contoh Soal 05 – Pemantulan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :
 s = 20 cm, f = - 30 cm (fokus cermin cembung negatif)  ditanya s’ = ?
 Gunakan rumus pembentukan bayangan :

= + Cara Super Cepat :
′

1 = 1 + 1 s’ = −
−30 20 s′

1 = 1 - 1 = - 2 - 3 s′ = 20 x (−30) = − 600 = -12
s′ 20 30 60 60 20 −(−30) 50

s’ = - 12 cm

tanda (-) artinya dibelakang cermin, maya dan tegak

Jawaban : D

AGENDA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

PEMANTULAN CAHAYA
PEMBIASAN CAHAYA
ALAT-ALAT OPTIK
PENDALAMAN SOAL

PEMBIASAN CAHAYA

 LENSA TEBAL
 LENSA CEKUNG
 LENSA CEMBUNG

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Hukum Pembiasan Snellius

 Pembiasan cahaya adalah suatu peristiwa pembelokan cahaya ketika
mengenai bidang batas antara dua medium yang memiliki perbedaan
kerapatan

 Sinar datang, garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar

 Perbandingan antara sinus sudut datang dan sinus sudut bias pada
perambatan cahaya dari suatu medium ke medium lain merupakan
bilangan tetap

Indeks bias medium-1 (n) i
Indeks bias medium-2 (n’) r

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Sinar datang dari medium kurang rapat ke medium lebih
rapat akan dibiaskan mendekati garis normal

i

Indeks bias medium-1 (n)
Indeks bias medium-2 (n’)

r

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Apabila sinar datang dari medium lebih rapat ke medium
kurang rapat maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis
normal

i

Indeks bias medium-1 (n)
Indeks bias medium-2 (n’)

r

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Rumus yang berkaitan :

= = = i = sudut datang

r = sudut bias

n1= indeks bias medium pertama
n2= indeks bias medium kedua
v1= cepat rambat cahaya pada medium pertama (m/s)
v2= cepat rambat cahaya pada medium kedua (m/s)
λ1= panjang gelombang cahaya pada medium pertama (m)
λ2= panjang gelombang cahaya pada medium kedua (m)

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Pembiasan Cahaya pada Lensa Tebal

+ ′ = ′−
′

Pembiasan Cahaya pada Lensa Tipis

+ ′ = (n’ – n)( − )
′

Pembiasan Cahaya pada Lensa dalam Medium

= ( − − 1

)( R1)

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Lensa Cembung
• Lensa cembung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal
• Lensa Cembung  bersifat konvergen, yaitu mengumpulkan
sinar
• Fokus lensa Cembung  nyata atau aktif

oR1 f1 f2 R2

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Tiga sinar istimewa pada lensa cembung

• Sinar datang yang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik fokus

aktif yang berada dibelakang lensa
• Sinar datang yang melalui titik fokus pasif yang berada di depan

lensa dibiaskan sejajar sumbu utama
• Sinar datang yang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa

membias

R1 f1 o f2 R2

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Lensa Cekung
• Lensa Cekung adalah lensa yang bagian tengahnya lebih tipis
• Lensa Cekung  bersifat divergen, yaitu memancarkan sinar
• Fokus lensa Cekung  maya

R1 f1 o f2 R2

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Tiga sinar istimewa pada lensa cekung
• Sinar datang yang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah

berasal dari titik fokus aktif
• Sinar datang yang seolah-olah menuju titik fokus pasif dibiaskan

sejajar sumbu utama
• Sinar datang yang melalui titik pusat optik diteruskan tanpa

membias

R1 f1 o f2 R2

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Rumus-rumus yang berkaitan

 Jarak Fokus : Perjanjian tanda :

f = s bertanda (+) : benda nyata dan didepan lensa
s’ bertanda (+): bayangan nyata dan dibelakang lensa
s’ bertanda (-) : bayangan maya dan didepan lensa

f bertanda (+) : titik fokus nyata, lensa cembung

 Jarak Bayangan : f bertanda (-) : titik fokus maya, lensa cekung

= +
′

PEMBIASAN CAHAYA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Perbesaran :

M= ′ = ′
s

 Kekuatan Lensa :

P = • f (dalam cm)
• Satuan P dalam dioptri

Contoh Soal 01– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 6,0.10-5 cm, masuk dari udara ke
dalam balok kaca yang indeks biasnya 1,5. Panjang gelombang cahaya di dalam
kaca adalah…

A. 9,0.10-5 cm

B. 7,5.10-5 cm

C. 6,0.10-5 cm

D. 4,5.10-5 cm

E. 4,0.10-5 cm

Contoh Soal 01 – Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :

 1 = 6,0.10-5 cm, n1 = 1, n2 = 1,5  ditanya 2 = ?
 Panjang gelombang cahaya di dalam kaca dapat ditentukan dari Hukum

Snellius :

n2  λ1 λ2  n1 x λ1  1 x 6.105  4,0 x105 cm
n1 λ2 n2 1,5

Jawaban : E

Contoh Soal 02– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Suatu sinar datang dari medium yang indeks biasnya p dengan sudut datang a dan
membias dalam medium dengan indeks biasnya q, sudut bias b. Peristiwa ini
dapat dirumuskan sebagai ….

A. a sin p = b sin q

B. a sin b = p sin q

C. p sin a = q sin b

D. p sin b = b sin a

E. a sin b + p sin q = 0

Contoh Soal 02– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :
Hukum Snellius :

n2  sin i q  sin a q sin b  p sin a
n1 sin r p sin b

Jawaban : C

Contoh Soal 03– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Berkas cahaya merambat dari udara dibiaskan ke suatu medium yang mempunyai
indeks bias ½ 6 dengan panah seperti pada gambar. Sudut  pada gambar
tersebut adalah…

A. 15o B. 30o C. 45o D. 57o E. 60o

Contoh Soal 03– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :

 n1 = 1, n2 = ½ 6, i = 60o  ditanya r = ?
 Hukum Snellius :

n2  sin i 11
n1 sin r 2 6 2 3
1 sin r

sin r  1
2

r = 45o

Jawaban : C

Contoh Soal 04– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Seekor ikan di dalam mangkuk bulat berisi air dengan indeks bias n=1,33. Jari-jari
mangkuk 15cm. Ikan melihat kuding duduk di atas meja dengan jarak hidungnya
10cm dari mangkuk. Di mana bayangan hidung kucing tersebut dan berapa
perbesarannya..?

A. 19,5 cm ; 1,29 kali

B. 17,1 cm ; 1,29 kali

C. -17,1 cm ; 1,19 kali

D. -17,1 cm ; 1,29 kali

E. -19,5 cm ; 1,29 kali

Contoh Soal 04– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :

 R = 15 cm, s = 10 cm, n1 = 1, n2 = 1,33  s’ &M =?

 Bayangan Kucing Pembesarannya adalah :

n1  n2  n2  n1 M  s' x n1
s s' R s n2
1  1,33  1,33 1
10 s' 15  17,1 x 1
10 1,33
1,33  (0,66  3)
s' 30  1,29 kali

1,33   2,34  s'  17,1cm (maya)
s' 30

Jawaban : D

Contoh Soal 05– Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

Sebuah lensa di udara mempunyai jarak fokus 15cm. Indeks bias bahan lensa 1,5.
Pada saat lensa berada di dalam air yang indeks biasnya 4/3, jarak fokus lensa
menjadi..

A. 10 cm B. 15 cm C. 22,5 cm D. 60 cm E. 120 cm

Contoh Soal 05 – Pembiasan Cahaya BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Pembahasan :

 nL = 1,5 na = 4/3 fu = 15cm, ditanya berapa fa?

 Untuk menyelesaikan gunakan rumus : 1   nL  1 1  1 
f nM R1 R2

 Perbandingan jarak fokus di udara dan di air :

fa   nL  1 fa   1,5  1 fa  1  fa  60 cm
nU  1   2

fu  nL  1 15  1,5  1 15  1 
na
4 8
3

Jawaban : D

AGENDA BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

PEMANTULAN CAHAYA
PEMBIASAN CAHAYA
ALAT-ALAT OPTIK
PENDALAMAN SOAL

ALAT-ALAT OPTIK

 KACA MATA
 LUP
 MIKROSKOP
 TEROPONG

ALAT-ALAT OPTIK BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Kacamata

 Mata dapat melihat dengan jelas apabila bayangan jatuh di retina

 Daya akomodasi adalah kemampuan lensa untuk menebal atau
menipis

 Titik jauh mata (punctum remotum = PR) adalah titik terjauh
yang masih dapat dilihat jelas dengan mata tidak berakomodasi

 Titik dekat mata (punctum proximum = PP) adalah titik terdekat
yang dapat dilihat jelas oleh mata dengan berakomodasi
maksimum.

 Mata normal : PP = 25cm, PR =∞

ALAT-ALAT OPTIK BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Cacat mata dan penanggulangannya

 Miopi (rabun jauh)

 Penderita cacat mata ini tidak dapat melihat dengan jelas

benda yang letaknya jauh tanpa berakomodasi

 Titik jauhnya terbatas dan jarak fokusnya cukup pendek :

PP= 25CM, PR <∞

 Lensa mata tidak dapat memipih sebagaimana mestinya,

sehingga bayangan dari benda jatuh didepan retina

 Diatasi dengan kacamata berlensa negatif, yaitu lensa

cekung

 Kekutan Lensa : P = -


ALAT-ALAT OPTIK BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Kacamata

 Hipermetropi (rabun dekat)

 Penderita cacat mata ini tidak dapat melihat benda yang
letaknya dekat dengan jelas, tetapi dapat melihat dengan
jelas benda jauh tanpa berakomodasi : PP> 25CM, PR =∞

 Lensa mata pada penderita ini tidak dapat cembung sehingga
bayangan benda yang dekat jatuh di belakang retina

 Diatasi dengan kacamata berlensa positif, yaitu lensa
cembung

 Titik jauhnya terbatas dan jarak fokusnya cukup pendek :
PP= 25CM, PR <∞

ALAT-ALAT OPTIK BIMBINGAN BELAJAR
& KONSULTASI PENDIDIKAN

 Lensa mata tidak dapat memipih sebagaimana

mestinya, sehingga bayangan dari benda jatuh didepan

retina
 Diatasi dengan kacamata berlensa cembung

 Kekuatan Lensa : P = −