OPTIKA GEOMETRI - PENCERMINAN

Ketika kita memandang suatu benda, cahaya dari benda itu merambat langsung ke mata. Karena itu kita mampu memandang benda tersebut. Apa yang terlihat secara fundamental akan tergantung pada cahaya. Optika Geometris pada prinsipnya mempelajari sifat-sifat perambatan cahaya seperti pemantulan, pembiasan dan prinsip jalannya sinar-sinar.

Berikut ini poin-poin dalam Optika Geometris

A. Hukum Pemantulan
1. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar.
2. Sudut datang besarnya sama dengan sudut pantul.

B. Secara empiris (berdasarkan percobaan) jumlah bayangan yang dibentuk oleh dua buah cermin datar yang saling berimpit, memenuhi persamaan :
\[n=\frac{360^{\circ}}{\alpha ^{\circ}}-m\]
dengan
n = jumlah bayangan yang dihasilkan
$\alpha$ = sudut apit kedua cermin datar
$\displaystyle m=1$ jika $\displaystyle \frac{360^{\circ}}{\alpha ^{\circ}}$ genap atau $\displaystyle m=0$ jika $\displaystyle \frac{360^{\circ}}{\alpha ^{\circ}}$ ganjil

C. Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung
Dari semua cara yang mungkin untuk melukiskan sinar yang berasal dari sebuah benda menuju sebuah cermin, hanya ada tiga yang utama dan berguna untuk menentukan lokasi bayangan.
1. sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus
2. sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan paralel dengan sumbu utama
3. sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui titik itu juga

D. Rumusan umum cermin lengkung
Untuk menurunkan suatu persamaan matematis yang menggambarkan sebuah bayangan, kita perlu memperhatikan gambar berikut.
Gambar tersebut menunjukkan suatu sinar dari puncak benda yang akan dipantulkan melalui puncak bayangan dengan sudut datang yang sama dengan sudut pantul. Karenanya kita dapat melihat dua buah segitiga yang sebangun sehingga berlaku
\[\frac{h}{h'}=\frac{s}{s'}\]
Kemudian menurut gambar di bawah ini,

sinar datang yang datang dari benda melalui titik fokus $F$ yang dipantulkan sejajar dengan sumbu utama melalaui bayangan sehingga pada titik $F$ tampak dua buah sudut yang sama karena bertolak belakang. Dengan demikian kita dapat melihat segitiga yang melalui benda dengan segitiga yang melalui cermin adalah sebangun. Bagian cermin bisa dianggap lurus untuk sinar-sinar yang tidak jauh dari sumbu utama. Dari prinsip kebangunan, diperoleh

$\large \frac{h}{h'}=\frac{s-f}{f}\,\,\,atau\,\,\,\frac{s}{s'}=\frac{s-f}{f}$

Setelah persamaan di atas dibagi s, maka \[\frac{1}{s'}=\frac{s-f}{sf}=\frac{s}{sf}-\frac{f}{sf}=\frac{1}{f}-\frac{1}{s}\]
Sehingga \[\large \frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}\]

dengan
$f=\frac{R}{2}$ = jarak fokus cermin, denga R adalah jari-jari kelengungan
$s$ = jarak benda ke cermin
$s'$ = jarak bayangan ke cermin

Persamaan cermin lengkung ini dapat dipisahkan untuk menghitung langsung $s$, $s'$, atau $f$ sebagai berikut:

Mengingat pendekatan yang dilakukan untuk penurunan rumus di atas, maka persamaan di atas berlaku untuk sinar-sinar paraksial, artinya sinar-sinar yang dekat dengan sumbu utama. Persamaan di atas berlaku untuk cermin cekung dan cermin cembung. Dalam perhitungan harus diperhatikan perjanjian berikut ini:

$s$ bertanda + jika benda terletak di depan cermin (benda nyata)
$s$ bertanda - jika benda terletak di belakang cermin (benda maya)
$s'$ bertanda + jika benda terletak di depan cermin (bayangan nyata)
$s'$ bertanda - jika benda terletak di belakang cermin (bayangan maya)
$f$ dan $R$ bertanda + untuk cermin cekung
$f$ dan $R$ bertanda - untuk cermin cembung

Bayangan yang terbentuk oleh cermin dapat lebih besar atau lebih kecil dari ukuran bendanya. Untuk menyatakan perbandingan ukuran bayangan terhadap bendanya digunakan konsep perbesaran. Ada dua jenis perbesaran, yaitu perbesaran linear dan perbesaran sudut. Pada pencerminan benda berlaku perbesaran linear. Perbesaran linear didefinisikan sebagai perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda. Secara matematis dituliskan \[M=\frac{h'}{h}\]
dengan
$M$ = perbesaran linear benda
$h'$ = tinggi bayangan
$h$ = tinggi benda

Referensi [2]

Terima kasih sudah ke sini untuk membaca dan belajar fisika. Jangan ragu untuk menyukai posting blog, berlangganan blog dan berkomentar untuk berinteraksi lebih dengan saya. Selamat belajar ya. Thank you for coming here to read and study physics in this blog. Feel free to like, subscribe and comment. Have a nice learning.

OPTIKA GEOMETRI - PENCERMINAN