Rangkuman & Contoh Soal Pemantulan Cahaya & Alat Optik

Yudi

Rangkuman Materi Pemantulan, Pembiasan Cahaya dan Alat Optik

Pemantulan Cahaya

Hukum pemantulan (Hukum Snellius)
1. Sinar datang,sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar
2. Sudut datang sama dengan sudut pantul

i = r

2015-10-08_16-59-39

Pemantulan bayangan pada cermin datar

Sifat bayangan pada cermin datar :
1. Bayangan bersifat sama besar, maya dan tegak
2. Jarak bayangan ke cermin = jarak benda dari cermin
3. Bayangan tegak, dan menghadap berlawanan arah terhadap bendanya

Pemantulan pada cermin cekung (Concave)

Dikatakan cermin cekung jika sisi depan cermin melengkung ke dalam. Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar (Konvergen). Jarak fokus pada cermin cekung bernilai positif, hubungan fokus dengan jari-jari yaitu:

2015-10-08_17-09-54

Pemantulan pada cermin cembung

Dikatakan cermin cembung jika sisi depan cermin melengkung keluar. Titik fokusnya (f) berada di sisi belakang cermin sehingga jark fokus cermin bertanda negatif. Hubungan antara titik fokus dengan jari-jari yaitu:

2015-10-08_17-08-37

Cermin cembung bersifat menyebarkan sinar (divergen)

DOWNLOAD RANGKUMAN PEMANTULAN, PEMBIASAN CAHAYA & ALAT OPTIK DALAM BENTUK PDF Klik Disini

Persamaan pada cermin cekung dan cembung

2015-10-08_17-34-28

Keterangan :
f = titik fokus
s = jarak benda ke cermin
s’ = jarak bayangan ke cermin

Pembesaran cermin cekung dan cembung

2015-10-08_17-35-54

Keterangan:
M = pembesaran bayangan
s = jarak benda ke cermin
s’ = jarak bayangan ke cermin
h = tinggi benda
h’ = tinggi bayangan

Perjanjian tanda pada cermin lengkung

Besaran Positif Negatif
f Cermin cekung Cermin cembung
s Benda nyata Benda maya
s' Bayangan nyata Bayangan maya
M Bayangan nyata Bayangan terbalik

PEMBIASAN CAHAYA

Yaitu Pembelokan cahaya karena perubahan kecepatan rambat dari suatu medium ke medium yang lain. Hukum pembiasan diantaranya:
1. Sinar datang, sinar bias dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar.

2015-10-08_18-32-11

2. Persamaan Snellius yang menghubungkan sudut datang dan sudut bias dinyatakan sebagai berikut:

n1 sin θ1 = n2 sin θ2

Berlaku juga:

2015-10-08_18-34-35

Keterangan:
n1 = indeks bias medium 1
n2 = indeks bias medium 2
v1 = kecepatan cahaya di medium 1
v2 = kecepatan cahaya di medium 2
λ1 = Panjang gelombang di medium 1
λ2 = Panjang gelombang di medium 2

Pembiasan pada lensa

Sama halnya pada cermin lengkung, berlaku juga:
2015-10-08_17-34-28
Jika terdiri dari dua permukaan yang berbeda dan medium yang berbeda berlaku:
2015-10-08_18-43-20

Keterangan:
n2 = indeks bias lensa
n1 = indeks bias medium
R1 , R2 = Jari-jari kelengkungan kedua permukaan lensa

Pembesaran cermin cekung dan cembung

2015-10-08_17-35-54

Perjanjian tanda pada lensa

Besaran Positif Negatif
f Lensa cembung Lensa cekung
s Benda nyata Benda maya
s' Bayangan nyata Bayangan maya
M Bayangan nyata Bayangan terbalik

Kuat lensa

Yaitu kemampuan lensa cembung untuk mengumpulkan sinar atau kemampuan lensa cembung untuk memancarkan sinar, secara matematis di tulis:
2015-10-08_19-05-00

Fokus lensa cembung bernilai positif
Fokus lensa cekung bernilai negatif

Alat Optik

mata

Beberapa cacat mata diantaranya:
a.miopi (rabun jauh)

yaitu kondisi mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya jauh. Penderita miopi memiliki titik dekat lebih kecil daripada 25 cm tetapi titik jauhnya pada jarak tertentu. Lensa cekung digunakan untuk mengkoreksi rabun jauh. kekuatan lensa dapat dirumuskan sebagai berikut:

2015-10-08_19-06-25
Keterangan:
P = Kuat lensa
PP = titik jauh dari mata

b.hipermetropi (rabun dekat)

yaitu cacat mata dimana mata tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang letaknya dekat . penderita hipermetropi memiliki titik dekat lebih besar dari 25 cm dan titik jauh pada tak terhingga. Dapat ditolong dengan lensa cembung (positif).kekuatan lensa dapat dirumuskan sebagai

2015-10-08_19-20-24
Keterangan:
PR = titik dekat dari mata
Sn = titik dekat mata normal

c.presbiopi (mata tua)

yaitu cacat mata akibat berkurangnya daya akomodasi pada usia lanjut. Pada mata presbiopi,titik dekatnya lebih jauh daripada titik dekat mata normal (titik dekat > 25 cm) dan titik jauhnya lebih dekat daripada titik jauh mata normal (titik jauh <~). Dapat ditolong dengan kacamata berlensa rangkap (kacamata bivokal).

d.astigmatisme

astigmatisme adalah cacat mata dimana kelengkungan selaput bening atau lensa mata tidak merata sehingga berkas sinar yang mengenai mata tidak dapat terpusat dengan sempurna . cacat mata astigmatisma tidak dapat membedakan garis tegak dengan garis mendatar secara bersama-sama. Dapat ditolong dengan kacamata berlensa silinder.

lup (kaca pembesar)

Lup terdiri dari sebuah lensa cembung yang membentuk sebuah bayangan maya, tegak, dan diperbesar . lup digunakan untuk melihat benda-benda kecil agar Nampak lebuh besar dan jelas . Perbesaran pada lup ada 2 macam yakni:
1. Mata tanpa berakomodasi

2015-10-08_19-26-47

2. Mata berakomodasi maksimum

2015-10-08_19-28-32
Keterangan:
Sn = jarak titik dekat mata
f = jarak fokus lensa

Mikroskop

Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda berukuran sangat kecil. Terdiri dari dua lensa cembung. Dua lensa cembung tersebut berada di dekat mata dan di dekat benda. Lensa cembung di dekat benda dinamakan lensa obyektif, sedangkan lensa di dekat mata dinamakan lensa okuler.
Bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif adalah nyata, terbalik, diperbesar. Adapun bayangan akhir yang dibentuk oleh lensa okuler adalah maya, terbalik, dan diperbesar. Pengamatan mikroskop dibedakan dua jenis:
a. Berakomodasi maksimum

Perbesaran bayangan:
2015-10-08_19-33-12
Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler
d= s’ob + sok

b. Tanpa berakomodasi

Perbesaran bayangan:
2015-10-08_19-35-09
Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler
d= sob+ fok
keterangan:
M = perbesaran bayangan total
sob = jarak bayangan lensa obyektif (cm)
Sn = jarak titik dekat mata pengamat (cm)
d = jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler (cm)
fok = focus lensa okuler (cm)
sok = jarak benda lensa okuler (cm)

Teropong

Teropong/teleskop digunakan untuk melihat benda yang sangat jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Terbagi menjadi dua macam, yaitu :
Teropong Bias
1. Teropong bintang
Teropong bintang digunakan untuk mengamati benda-benda di angkasa.
a. Tidak Berakomodasi
Perbesaran bayangan yang dihasilkan
2015-10-08_19-42-21
Jarak antara lensa obyektif dan okuler sebagai berikut.
d= fob + fok
b. Berakomodasi maksimum

Perbesaran bayangan yang dihasilkan.
2015-10-08_19-45-01
Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler
d= fob + sok

2. Teropong bumi
Untuk mengamati benda-benda yang berada di permukaan bumi
a. Tidak Berakomodasi
Perbesaran bayangan yang dihasilkan
2015-10-08_19-42-21
Jarak antara lensa obyektif dan okuler sebagai berikut.
d= fob + 4fp + fok
b. Berakomodasi maksimum
Pembesaran bayangan yang dihasilkan
2015-10-08_19-45-01
Jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler
d = fob + 4fp + sok
keterangan:
fp = jarak fokus lensa pembalik

CONTOH SOAL & PEMBAHASAN

Soal No.1 (UN 1991)
Suatu bayangan berbentuk pada jarak satu meter dibelakang lensa yang berkekuatan 5 dioptri. Letak bendanya terhadap lensa tersebut adalah …
  1. 0,25 meter
  2. 0,30 meter
  3. 0,35 meter
  4. 0,40 meter
  5. 0,45 meter

PEMBAHASAN :
Diketahui:
s’ = 1 meter
P = 5 dioptri
Menentukan s
Rumus Kuat Lensa
2015-10-09_17-25-42
s = 0,25 meter
Jawaban : A

Soal No.2 (UN 2001)
sebuah mikroskop memiliki jarak titik api obyektif 2,0 cm. Sebuah benda diletakan dibawah obyektif pada jarak 2,2cm. Panjang mikroskop 24,5 cm dan pengamatan dilakukan tanpa akomodasi jika pengamat bermata normal maka perbesaran mata mikroskop bernilai….
  1. 20 kali
  2. 25 kali
  3. 50 kali
  4. 75 kali
  5. 100 kali

PEMBAHASAN :
Diketahui :
sob=2,2 cm
fob=2,0 cm
d = 24,5 cm
Sn = 25 cm
Menentukan posisi bayangan benda
2015-10-09_17-38-32
Menentukan fokus okuler dari jarak antar lensa :
d = s’ob +fok
24,5-22 = fok
fok = 2,5 cm
Sehingga pembesarannya
2015-10-09_17-39-15
Jawaban : E

Soal No.3 (SNMPTN 2011)
Gambar dibawah ini memperlihatkan jalan-jalan seberkas cahaya melalui lima medium yang berada (mulai dari medium 1).
2015-10-09_17-42-55
Cahaya bergerak paling lambat didalam ….
  1. Medium 1
  2. Medium 2
  3. Medium 3
  4. Medium 4
  5. Medium 5

PEMBAHASAN :
Jika pembiasan lebih dari satu medium berlaku
2015-10-09_17-46-21
Dari rumus tersebut dapat diartikan semakin kecil sudut bias maka makin lambat kelajuan cahayanya. Dari gambar yang sudut biasnya paling kecil yaitu medium 4, maka medium 4 yang kelajuannya paling lambat
Jawaban : D

Soal No.4 (UN 2004)
seberkas sinar monokromatik AB dijatuhkan tegak lurus pada salah satu prisma siku-siku yang sudut puncaknya 30o dan indeks biasnya 1,5.
2015-10-09_17-51-43
Di titik C sinar akan …
  1. dibiaskan dengan sudut bias > 30o
  2. dibiaskan dengan sudut bias < 30o
  3. dipantulkan dan dibiaskan
  4. dipantulkan sempurna
  5. dipantulkan ke arah A

PEMBAHASAN :
Perhatikan gambar!
2015-10-09_17-53-56

Diketahui
β = 30
i1 = r1 = 90o
i2 = 90 – (90 – β) = 30o
nudara = 1
nprisma= 1,5
Menentukan r2
Hukum snellius dalam pembiasan
nprisma sin i2 = nudara sin r2
1,5 sin 30o  = 1 sin r2
sin r2 = 3/4
r2 = 48,59 atau r2 > 30o
Jawaban : A

Soal No.5 (SNMPTN 2012)
Sebuah benda diletakkan 15 cm di depan sebuah cermin cekung berjari-jari 20 cm,jarak dan sifat bayangannya adalah ….
  1. 25 cm, tegak
  2. 28 cm, terbalik
  3. 30 cm, tegak
  4. 30 cm, terbalik
  5. 40 cm, tegak

PEMBAHASAN :
Diketahui :
R = 20 cm
S = 15 cm
menentukan f:
f  = ½ R = ½ . 20 = 10 cm
menentukan letak bayangan dan sifatnya
2015-10-09_18-35-50
posisi bayangan bernilai positif artinya dibelakang sehingga maya, tegak.
Jawaban : C

Soal No.6 (UN 2014)
perhatikan gambar jalannya sinar pembentukan bayangan pada mikroskop berikut.
2015-10-09_18-39-35
Jarak lensa obyektif dan lensa okuler dari mikroskop tersebut adalah…
  1. 20 cm
  2. 24 cm
  3. 25 cm
  4. 27 cm
  5. 29 cm

PEMBAHASAN :
Diketahui dari gambar:
sob=2 cm
fob=1,8 cm
fok=6 cm
Menentukan jarak bayangan lensa obyektif
2015-10-09_18-43-19
Menentukan jarak lensa obyektif dan lensa okuler
d= fok + s’ob
d = 6 cm + 18 cm=24 cm
Jawaban : B

Soal No.7 (SMBPTN 2014)
Gambar dibawah melukiskan peristiwa pembiasan sinar. Jika indeks bias medium I adalah 4/3, indeks bias medium II adalah 5/3 dan sinus sudut datang adalah 3⁄4, Maka nilai sinus sudut biasnya adalah ….
2015-10-09_18-47-25
  1. 3/5
  2. 5/8
  3. 4/5
  4. 2/3
  5. 8/9

PEMBAHASAN :
diketahui
n1 = 4/3
n2 = 5/3
sin θ1 = 3/4
Hukum pembiasan
n1 sin θ1 = n2 sin θ2
2015-10-09_18-51-54
Jawaban : A

Soal No.8 (UN 2001)
Bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung dari sebuah benda setinggi h yang ditempatkan pada jarak lebih kecil dari f (f = jarak fokus cermin) bersifat ….
  1. Maya,tegak, diperkecil
  2. Maya, tegak, diperbesar
  3. Nyata, tegak, diperkecil
  4. Nyata, terbalik, diperbesar
  5. Nyata, terbalik, diperkecil

PEMBAHASAN :
Perhatikan Gambar pembentukan bayangan pada cermin cekung jika benda ditempatkan pada jarak lebih kecil dari f
2015-10-09_19-03-34
Dari gambar kita peroleh sifat bayangan adalah maya, tegak, diperbesar
Jawaban : B

Soal No.9 (UN 1991)
Lensa berkonveks terbuat dari bahan kaca dengan indeks bias 1,5. Permukaan lensa memiliki jejari kelengkungan 10 cm dan 20. Jika lensa terletak di udara maka besar fokus lensa adalah…
  1. 10 cm
  2. 11,3 cm
  3. 12,3 cm
  4. 13,3 cm
  5. 14 cm

PEMBAHASAN :
Diketahui:
n1 = 1
n2 = 1,5
R1 = 10 cm
R2 = 20 cm
Jika permukaannya berbeda dan berada dalam medium yang berbeda maka berlaku:
2015-10-09_19-09-13
Jawaban : D

Soal No.10 (UN 2004)
Alat optik dibawah ini yang selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil dari suatu benda nyata adalah …
  1. cermin datar
  2. cermin cekung
  3. cermin cembung
  4. lensa positif
  5. lensa negatif

PEMBAHASAN :
Dari keterangan soal diperoleh gambar berikut!
2015-10-09_19-18-21
Lensa yang menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil dari suatu benda nyata yaitu lensa cembung
Jawaban : C

Soal No.11 (UMPTN 1995)
Suatu benda diletakkan pada jarak 4 cm di muka lensa cembung. Bayangan yang dihasilkan tegak, diperbesar 5 kali. Jika titik api lensa tersebut (dalam cm) adalah…
  1. 3 1/3
  2. 5
  3. 6
  4. 9

PEMBAHASAN :
Diketahui:
M = 5x
s = 4 cm
Menentukan s’
2015-10-09_19-21-07
maka s’ = M. s = 5.4 cm = 20 cm
menentukan fokus (f)
karena bayangan tegak maka s’ bertanda
2015-10-09_19-21-55
Jawaban : D

Soal No.12 (UN 2013)
Perhatikan gambar pembentukan bayangan pada tropong bintang
2015-10-09_19-24-34
Jika pengamat tidak berakomodasi maka perbesaran bayangan adalah….
  1. 1 kali
  2. 3 kali
  3. 4 kali
  4. 8 kali
  5. 11 kali

PEMBAHASAN :
Diketahui
fok = 3 cm
d = 15 cm
Menentukan fob
d = fob + fok
15 = fob + 3
fob = 12 cm
Menentukan perbesaran:
2015-10-09_19-26-28
Jawaban : C

Soal No.13 (UN 2003)
Seorang mata normal menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum itu berarti…..
  1. bayangan lensa obyektif 25 cm di belakang lensa
  2. bayangan lensa obyektif tak hingga
  3. bayangan lensa okuler tak hingga
  4. bayangan okuler 25 cm didepan
  5. bayangan lensa okuler 25 cm dibelakang

PEMBAHASAN :
Jika Mata normal menggunakan mikroskop dengan berakomodasi maksimum artinya:
• Bayangan yang dilihat merupakan bayangan maya yang dibentuk oleh okuler
• Karena berakomodasi maksimum maka bayangan berjarak 25 cm dari mata normal dan adanya pada lensa okuler
Jawaban : E

Soal No.14 (UN 2010)
letak bayangan yang dibentuk lensa bikonveks 20 cm dibelakang lensa. Apabila kekuatan lensa 10 dioptri maka jarak benda terhadap lensa adalah …
  1. 5 cm
  2. 10 cm
  3. 15 cm
  4. 20 cm
  5. 40 cm

PEMBAHASAN :
Diketahui:
s^’ = 20 cm (dibelakang lensa artinya nilainya positif)
P = 10 dioptri
Menentukan s
2015-10-09_19-34-15
Jawaban : D

DOWNLOAD RANGKUMAN PEMANTULAN, PEMBIASAN CAHAYA & ALAT OPTIK DALAM BENTUK PDF Klik Disini

 

KINI HADIR LAYANAN BERTANYA TUGAS & PR PREMIUM (FAST RESPOND!!)

CUKUP PAKAI FASILITAS SMS, WA atau BBM Dan PR Mu Terbantu Dengan Cepat

Hanya Rp. 5.000 (Lima Ribu Rupiah) Per soal yang ditanyakan.
Mata pelajaran yang bisa ditanyakan Kimia, Fisika, Biologi, Matematika. (Tingkat SMP & SMA).
Misal kamu mau nanya 3 soal berarti tinggal di kali Rp. 5 rb Jadi totalnya 15 rb
Dana bisa di transfer ke rekening BNI 0360871320 an Yudi Syarif H
Pertanyaan akan kami layani sesudah menunjukan bukti transfer lewat WA dengan no HP ada di bawah

Dijawab oleh guru yang sudah ahli di bidangnya
Layanan Bantuan PR/Tugas dari jam 14.00 s.d 21.30 WIB
(menghindari kecurangan saat ujian)

INFORMASI LEBIH LANJUT HUB : 089622667471 (SMS / WA)

ARTIKEL TERKAIT

11 Komentar

  1. umi saelomah
    30/01/2016 at 9:27 am

    makasih buat infonya

  2. Yudi
    Yudi
    31/01/2016 at 1:55 pm

    sama-sama umi

  3. Huda Ma'ruf
    Huda Ma'ruf
    13/02/2016 at 8:07 pm

    Lengkap Materinya, Keren, & Bagus Banget 🙂

  4. Yudi
    Yudi
    13/02/2016 at 8:12 pm

    thanks huda

  5. kopot
    kopot
    27/02/2016 at 11:10 am

    gk iso di copas

  6. Yudi
    Yudi
    28/02/2016 at 7:47 pm

    di download mas bukan di copas

  7. ifa
    ifa
    08/04/2016 at 6:24 pm

    sangat bermanfaat ,arigato

  8. Yudi
    Yudi
    15/04/2016 at 8:13 am

    sama-sama

  9. Kezia angelinak
    Kezia angelinak
    24/05/2016 at 10:49 pm

    makasih ya, sgt bermanfaat hehe ^^

  10. ririn handayani
    ririn handayani
    27/05/2016 at 9:14 am

    Trima kasih postingannya bang yudi, bermanfaat untuk sya, sya jadikan sumber untuk bahan ajar sya yaa…

  11. mba rus
    mba rus
    19/08/2016 at 10:30 am

    terima kasih telah berbagi ilmu

Tinggalkan Balasan

Pesan kamu*

Komentar kamu akan ditinjau dulu sebelum ditampilkan

Name*
Email*
Url