Pembiasan, pemantulan dan perambatan cahaya

A. Perambatan Cahaya

Cahaya atau kadang disebut cahaya tampak (Visible Light) merupakan gelombang elektromagnetik yang bisa kita lihat. Cahaya dapat merambat tanpa memerlukan medium. Apa Buktinya? Buktinya : Cahaya matahari bisa sampai ke bumi kita meskipun melewati ruang antar planet yang merupakan ruang hampa. Di ruang Hampa, cahaya merambat dengan kecepatan 3 x 108 m/s atau 300.000 km/s. Cahaya bisa dipantulkan dan dibiaskan

Cahaya merambat lurus. Perambatan cahaya dilukiskan dengan seinar, yaitu tuas garis berarah ( ). Karena cahaya merambat menurutt garis lurus, maka ketika cahaya terhalang oleh benda yang tidak tembus cahaya (disebut benda gelap) daerah di belakang penghalang tidak akan menerima cahaya. Jika di belakang penghalang terdapat layar atau dinding, pada layar atau dinding terbentuk daerah gelap yang disebut bayang-bayang.

Garis rambatan cahaya disebut sinar. Sinar adalah pancaran cahaya sangat tipis yang membentuk sebuah garis lurus. Jadi, kumpuan sinar akan membentuk cahaya.








B. Pembiasaan Cahaya

Kelajuan cahaya di uadara dan medium-medium lain berbeda. Karena perbedaan kerapatan partikel zat yang menyusunnya. Karena perbedaan kerapatan, cahaya mengalami pembelokan arah dan perubahan kelajuan. Saat cahaya melewati bidang batas dua medium yang memiliki kecepatan berbeda, cahaya tersebut diteruskan dengan arah yang telah berubah. Perubahan arah atau pembelokan cahaya itu disebut pembiasan cahaya (refraksi).

Kesimpulan :
1. Garis normal adalah garis tegak lurus yang dibuat pada titik jatuhnya sinar
2. Sudut pandang sinar adalah sudut yang dibentuk oleh berkas sinar datang dengan garis normal
3. Sudut bias adalah sudut yang dibentuk oleh berkas bisa dengan garis normal
4. Sudut datang dari udara ke kaca dibiaskan mendekati garis normal
5. Sinar datang, garis normal, dan sinar bias diletakkan pada satu bidang datar








Percobaan Perambatan Cahaya
Tujuan : Mengamati Perambatan cahaya
Bahan-bahan : Lilin
3 buah kotak berukuran sama
Meja
Korek Api

Langkah Kerja :
1. Lubangi tengah-tengah ketiga karton. Jarak antara karton 30 cm.
2. Susunlah ketiga kotak agar menjadi satu garis lurus.
3. Nyalakan lilin dan letakkan pada salah satu kotak. Dan usahakan tinggi lilin sama dengan lubang pada kotak.
4. Dari sisi yang lain. Lihat cahaya lilin melalui lubang. Dapatkah anda melihatnya?
Dari soal no 4, didapat sebuah kesimpulan bahwa cahaya dapat dilihat merambat lurus. Perambatan cahaya dilukiskan dengan sinar, yaitu : sebuah ruas garis berarah ( )
5. Geser karton yang ada di tengah agar ketika lubang karton tidak segaris lagi.
6. Sekarang lihat nyala lilin melalui lubang karton. Dapatkah anda melihatnya? Mengapa demikian ?
Kesimpulan dari langkah : “ Nyala lilin tidak dapat dilihat, karena letak atau posisi ketiga kotak (lubang) tidak sejajar. Sehingga, perambatan cahaya lilin tidak dapat terhubung.
Percobaan Pembiasaan Cahaya

Tujuan : Mengamati pembiasaan cahaya
Bahan – bahan : Gelas
Sendok






Langkah kerja :
1. Isi gelas dengan air
2. Masukkan sendok kedalam gelas yang telah bersisi air. Kemudian, lihat dari atas permukaan,apakah sendok tampak patah ? Mengapa demikian ?
Kesimpulan : Ya, sendokterlihat patah. Karena, cahaya melewati bidang batas dua mediumyang memiliki kerapatan potik yang berbeda, seperti dari udara ke kaca atau dari kaca ke udara.


Percobaan Pemantulan cahaya

Tujuan : Mengamati bahwa cermin dapat mengumpulkan sinar
Bahan – bahan : Kaca Spion
Lilin
Korek Api

Langkah Kerja :
1. Hidupkan lilin, dengan menggunakan korek api.
2. Letakkan kaca spion didepan lilin dengan jarak 30 cm

Kesimpulan :
Bahwa kaca spion termasuk lensa cembung yang bersifat konvegen yaitu mengumpul sinar dari dekat / jauh dan memperkecil.














C. Lensa
Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang bias. Terdapat dua lensa, yaitulensa cembung dan lensa cekung.

a. Lensa Cembung ( Konveks )

Lensa cembung adalah lensa yang bagian tangahnya lebih tebal daripada bagian pinggirnya. Lensa cembung disebut juga lensa positif. Apabila ada berkas cahaya sejajar dengan sumbu utama mengenai permukaan lensa, maka berkas cahaya tersebut akan dibiaskan melalui satu titik. Titik cahaya mengumpul disebut titik focus.
Seperi halnya cermin, lensa pun memiliki tiga sinar istimewa, yaitu :
1) Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan melalui titik focus.
2) Sinar datang melalui titik focus dibaskan sejajar sumbu utama.
3) Sinar datang melalui titik pusat lensa diteruskan tanpa mengalami pembiasan.

Berdasarkan ketiga sinar istimewa tersebut, kita dapat melukiskan bayangan benda yang terbentuk oleh lensa cembung beserta sifat – sifatnya.


1) Jika benda berada lebih jauh dari titik pusat kelengkungan lensa, maka terbentuk bayangan :
a. Nyata,
b. Terbalik, dan
c. Lebih kecil ( diperkecil ).


2) Jika benda terletak pada titik pusat kelengkungan lensa, maka terbentuk bayangan:
a. Nyata,
b. Terbalik,dan
c. Sama besar.

3) Jika benda terletak di antara titik focus dan titik pusat kelengkungan lensa, maka terbentuk bayangan :
a. Nyata,
b. Terbalik, dan
c. Lebih Besar ( diperbesar ).

4) Jika benda terletak di titik focus, maka tidak terbentuk bayangan, karena sinar bias yang terjadi sejajar atau tidak berpotongan.

5) Jika benda terletak di antara titik pusat dan titik focus, maka terbentuk bayangan:
a. Maya ( tidak dapat ditangkap layar )
b. Tegak, dan
c. Lebih besar ( diperbsar ).

Berdasarkan sifat-sifat yang dimiliki lensa cembung,dalam kehidupan sehari-hari banyak peralatan yang memanfaatkan sifat-sifat lensa ceembung, diantaranya kacamata. Mikroskop, kamera, teropong dan proyektor.




b. Lensa Cekung

Lensa cekung adalah yang bagian tengahnya lebih tipis daripada bagian pinggirnya. Lensa cekung tersebut juga lensa negatif ( ). Apabila seberkas cahaya sejajar sumbu utama mengenai permukaan lensa cekung, maka berkas cahaya tersebut akan dibiaskan menyebar seolah-olah bersal dari satu titik. Titik tersebut dinamakan titik focus lensa cekung.
Seperti halnya lensa cembung, lensa cekung juga memiliki tiga sinar istimewa, yaitu sebagai berikut :
1) Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah berasal dari titik focus.
2) Sinar datang menuju titik focus dibiaskan sejajar sumbu utama.
3) Sinar datang melalui titik pusat lensa diteruskan tanpa mengalami pembiasan.
Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa cekung adalah selalu maya, tegak, dan lebih kecil ( diperkecil ).
Lensa cekung dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, terutama pada perlatan optic seperti kacamata dan teropong. Orang tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas dapat dibantu dengan menggunakan kacamata berlensa cekung.