Pemantulan

Hukum Pantulan

Ketika cahaya menimpa permukaan benda, sebagian cahaya dipantulkan. Sisanya diserap oleh benda (dan diubah menjadi energi panas), atau jika benda tersebut transparan seperti kaca atau air, sebagian diteruskan. Untuk benda-benda yang sangat mengkilat seperti cermin berlapis perak, lebih dari 95% cahaya bisa dipantulkan.

Untitled-1

Gambar 1. Hukum pantulan

Ketika satu berkas cahaya sempit menimpa permukaan yang rata seperti gambar 1, kita definisikan sudut datang, ${{\theta }_{i}}$ , sebagai sudut yang dibuat berkas sinar datang dengan garis normal terhadap permukaan (normal berarti tegak lurus) dan sudut pantul, ${{\theta }_{r}}$ , sebagai sudut yang dibuat berkas sinar pantul dengan normal. Untuk permukaan-permukaan yang rata ternyata berkas sinar datang dan pantul berada pada bidang yang sama dengan garis normal permukaan, dan bahwa

Sudut datang sama dengan sudut pantul

Ini adalah hukum pantulan dan diperlihatkan pada gambar 1 yang merupakan pandangan samping. Pantulan berkas cahaya yang teratur ini disebut pantulan spekular. Ketika cahaya menimpa permukaan yang kasar, bahkan yang kasar secara mikroskopis, pantulan akan memiliki banyak arah (pantulan tidak teratur atau tidak memenuhi hukum pantulan). Hal ini disebut pantulan tersebar.

Untitled-2

(a)

Untitled-3

(b)

Gambar 2. Pantulan (a) spekular dan (b) tersebar.

Persamaan umum cermin datar, cekung dan cembung

Ketika Anda melihat langsung pada cermin, Anda melihat apa yang tampaknya merupakan diri Anda sendiri selain berbagai benda disekitar dan dibelakang Anda. Wajah Anda dan benda-benda lainnya tampak seakan-akan berada di depan Anda, di sisi lain cermin; tetapi, tentu saja tidak demikian halnya. Apa yang Anda lihat di cermin adalah bayangan dari benda-benda.

Ada 3 buah bentuk cermin pemantul, yaitu: cermin datar, cekung dan cembung. Pada ketiga cermin itu berlaku persamaan umum yang digunakan untuk menghitung jarak bayangan (s’) dari suatu benda yang terletak pada jarak tertentu (s) dari cermin itu.

$\frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{{{s}^{'}}}$

Dengan s = jarak benda, s’ = jarak bayangan, dan f = fokus cermin. Sedangkan pembesarannya:

$m=\frac{{{h}^{'}}}{h}=-\frac{{{s}^{'}}}{s}$

Dengan h’ = tinggi bayangan, h = tinggi benda.

Catatan:

Jika s’ bernilai negatif = bayangan maya. Jika s’ bernilai positif = bayangan nyata.
Bila bayangan benda bersifat maya, berarti bayangan tegak terhadap bendanya

Cermin datar

Permukaan datar dapat dianggap permukaan sferis (lengkung) dengan $R=\infty$ . Jadi jarak fokus untuk permukaan datar adalah:

$f=\frac{R}{2}=\infty$

Sehingga pemakaian persamaan umum menjadi sebagai berikut:

$0=\frac{1}{s}+\frac{1}{{{s}^{'}}}$

$s=-{{s}^{'}}$

Sedang pembesarannya:

$m=-\frac{{{s}^{'}}}{s}=\frac{{{s}^{'}}}{{{s}^{'}}}=1$

Sifat bayangan pada cermin datar: maya, tegak, sama besar, jarak bayangan = jarak benda.

Untuk dua buah cermin yang saling membentuk sudut (α) satu sama lain, jumlah bayangan (n) yang terbentuk dari sebuah benda yang diletakkan diantaranya adalah:

$n=\frac{360{}^\circ }{\alpha }-1$

Cermin cekung (cermin konkaf) (+)

Beberapa hal yang perlu diingat tentang cermin cekung adalah:

Titik fokus di depan cermin
Sinar pantul bersifat mengumpul (konvergen)
Sifat bayangan tergantung letak benda

cermin cekung

Gambar 3. Pembagian ruang cermin cekung

Untuk menentukan sifat bayangan pada cermin cekung, selain menggunakan rumus dapat dilakukan dengan cara mudah berikut:

Nomor ruang benda dan nomor bayangan bila dijumlahkan hasilnya selalu 5.
Jika nomor ruang benda > bayangan, bayangan diperkecil
Jika bayangan berada di belakang cermin (ruang 4) maka bayangan bersifat maya.

No. ruang benda	No. ruang bayangan	Sifat bayangan
1	4	Maya, tegak, diperbesar
2	3	Nyata, terbalik, diperbesar
3	2	Nyata, terbalik, diperkecil

Tiga sinar istimewa cermin cekung:

(1) Sinar sejajar sumbu utama, dipantulkan melalui fokus

(2) Sinar melalui fokus dipantulkan sejajar sumbu utama

(3) Sinar melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan kembali pada lintasan yang sama.

sinar istimewa cekung

Gambar 4. Sinar istimewa cermin cekung

Cermin cembung (cermin konveks) (-)

Beberapa hal yang perlu diingat tentang cermin cembung:

Titik fokus di belakang cermin, maka disebut cermin negatif
Sinar pantul bersifat menyebar (divergen)
Sifat bayangan: diperkecil, maya, tegak

cermin cembung

Gambar 5. Pembagian ruang cermin cembung

Tiga sinar istimewa pada cermin cembung:

(1) Sinar sejajar sumbu utama, dipantulkan seolah-olah dari fokus

(2) Sinar seakan-akan menuju fokus dipantulkan sejajar sumbu utama

(3) Sinar seakan-akan menuju pusat kelengkungan cermin dipantulkan kembali pada lintasan yang sama.

sinar istimewa cembung

Gambar 6. Sinar istimewa cermin cembung

Share this:

Like this:

Leave a Reply Cancel reply