Sifat Cahaya | Pemantulan cahaya

Cahaya merupakan suatu gelombang elektromagnetik yang dalam kondisi tertentu dapat berkelakuan seperti suatu partikel. Sebagai sebuah gelombang, cahaya dapat dipantulkan dan dibiaskan, serta mengalami polarisasi dan interferensi. Pada pokok bahasan ini, kita akan mempelajari sifat cahaya sebagai gelombang elektromagnetik, yaitu pemantulan cahaya pada cermin.

Pemantulan Cahaya

Sifat gelombang cahaya yang paling sering kita temui adalah pemantulan cahaya. Bayangan orang yang bercermin akan tampak karena cermin memantulkan cahaya yang mengenainya. Pemantulan cahaya ada dua macam, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur. Perhatikan gambar dibawah:

(a) Pemantulan teratur  (b) Pemantulan baur

Pemantulan baur terjadi pada permukaan pantul yang tidak rata, misalnya dinding dan kayu. Ketika cahaya mengenai permukaan pantul yang tidak rata maka cahaya tersebut dipantulkan dengan arah yang tidak beraturan. Pemantulan teratur terjadi pada permukaan pantul yang mendatar atau rata. Ketika seberkas cahaya mengenai permukaan pantul yang rata, seluruh cahaya yang datang akan dipantulkan dengan arah yang teratur. Pemantulan teratur biasa terjadi pada cermin. Cermin merupakan alat yang dapat memantulkan hampir seluruh cahaya yang mengenainya. Cermin ada tiga macam, yaitu cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung.

Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

Berdasar pengamatan dengan menggunakan cakra optik, Snellius menyimpulkan hal-hal berikut.
a. Sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.
b. Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Pemantulan pada cermin datar

Pernyataan Snellius tersebut dikenal dengan hukum pemantulan cahaya (sinar). Dari gambar di atas, dapat disimpulkan bahwa sifat bayangan yang dihasilkan oleh cermin datar adalah maya, tegak, dan sama besar. Jika dua buah cermin datar disusun sehingga membentuk sudut Dmaka akan diperoleh beberapa buah bayangan. Banyak bayangan yang terbentuk antara dua cermin dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

Banyak bayangan 2 cermin datar

Keterangan :
n = Jumlah bayangan

α = Sudut yang diapit oleh dua cermin

Contoh soal

Sebuah benda terletak di antara dua cermin datar yang membentuk sudut sebesar 90°. Tentukan banyaknya bayangan yang terbentuk!
penyelesaian

Jumlah bayangan yang terbentuk 3 buah

Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung

Cermin cekungadalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke dalam. Cermin cekung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.
a. Cermin cekung akan memantulkan sinar-sinar sejajar menuju titik fokusnya.
b. Cermin cekung bersifat mengumpulkan cahaya atau disebut konvergen.

Sinar-sinar istimewa cermin cekung

Ada tiga buah sinar istimewa pada cermin cekung. Ketiga sinar istimewa tersebut dilukiskan pada gambar berikut.
a. sinar datang yang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus,
b. sinar datang yang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama, dan
c. sinar datang yang melalui pusat kelengkungan cermin dipantulkan melalui jalan semula.
Sifat bayangan yang terbentuk oleh cermin cekung tergantung pada letak benda dan letak bayangan. Persamaan yang berlaku untuk cermin cekung adalah sebagai berikut. Sedangkan perbesaran cermin cekung dapat ditentukan dengan rumus berikut.

Persamaan umum

Perbesaran bayangan

Contoh soal

Sebuah benda setinggi 1 cm di depan cermin cekung dengan fokus 2 cm. Jika benda berada pada jarak 4 cm di depan cermin, tentukan :

a. jarak bayangan,

b. perbesaran,

c. gambar dan sifat bayangan

Penyelesaian

a. 1/f = 1/s + 1/s' 

   1/2 = 1/s + 1/s'

   s' = 4 cm

b. M = |s'/s| = |4/4| = 1 kali

Sifat bayagan : nyata, terbalik, sama besar

Pemantulan Cahaya pada Cermin Cembung

Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke luar. Perhatikan gambar dibawah :
Cermin cembung memiliki sifat-sifat sebagai berikut.
a. Berkas sinar yang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
b. Cermin cembung bersifat menyebarkan cahaya atau disebut divergen.
Ada tiga buah sinar istimewa pada cermin cembung. Ketiga sinar istimewa tersebut dilukiskan pada gambar berikut.

Sinar-sinar istimewa cermin cembung

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
b. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
c. Sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.
Sifat bayangan yang terbentuk oleh cermin cembung selalu maya, tegak, dan diperkecil. Persamaan yang berlaku pada cermin cembung juga sama dengan persamaan pada cermin cekung, yaitu:

Persamaan umum

Perbesaran bayangan

Perbedaan persamaan cermin cekung dan cermin cembung terletak pada nilai fokus kedua cermin. Fokus cermin cekung bernilai positif (+), sedangkan fokus cermin cembung bernilai negatif (-).

Contoh soal

Sebuah benda setinggi 3 cm berada pada jarak 5 cm di depan cermin cembung dengan fokus 5 cm. Tentukan:
a. jarak bayangan,
b. perbesaran,
c. tinggi bayangan,
d. sifat bayangan, dan
e. lukisan jalannya sinar!
Penyelesaian

Berdasarkan gambar, sifat bayangan cermin cembung tersebut yaitu maya, tegak dipekecil.

Gabung juga di Fanspage kami di Facebook : Menu Pengetahuan