Pertemuan 11

KOMPETENSI DASAR :

3.12 Menganalisis sifat-sifat cahaya, pembentukan bayangan pada bidang datar dan  lengkung serta penerapannya untuk menjelaskan proses penglihatan manusia, mata serangga, dan prinsip kerja alat optik.

TUJUAN PEMBELAJARAN : 

1. Peserta didik dapat memahami peta konsep tentang cahaya 

2. Peserta didik dapat menjelaskan sifat-sifat cahaya

3. Pserta didik dapat menyebutkan sifat cahaya 

4. Peserta didik dapat membuktikan cahaya dapat merambat lurus

5. Peserta didik dapat membuktikan sifat cahaya dapat menembus benda bening

6. Peserta didik dapat membuktikan sifat cahaya dapat dipantulkan

KEGIATAN PEMBUKA

  Selamat pagi dan salam sehat selalu untuk anak ibu semua. Pagi ini kita akan mempelajari materi tentang "Cahaya dan Cermin".  Ibu harap anak ibu sekalian sudah mempersiapkan diri untuk pembelajaran hari ini.

KEGIATAN INTI

MATERI : CAHAYA DAN ALAT OPTIK

1. Sifat – sifat Cahaya 

Sifat – sifat cahaya ada 4 yaitu merambat lurus, dapat dipantulkan, dapat dibiaskan dan merupakan gelombang elektromagnetik. Cahaya merambat lurus contohnya lilin atau lampu yang dinyalakan dalam ruangan gelap akan menerangi ruangan tersebut. 

Pemantulan terjadi jika cahaya menumbuk suatu permukaan bidang, pemantulan berupa pemantulan baur dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang tidak rata seperti aspal, tembok, batang kayu dan sebagainya.

Pemantulan teratur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang rata seperti cermin datar atau permukaan air danau yang tenang. Pada pemantulan baur dan pemantulan teratur, sudut pemantulan cahaya besarnya selalu sama dengan sudut datangnya cahaya.

Ilustrasi pemantulan baur dan teratur : 

 

Hukum Pemantulan Cahaya

1). Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar .
2). Besar sudut datang sama dengan besar sudut pantul ()

Berikut proses pemantulan cahaya pada cermin datar

Cahaya yang mengenai benda sebagian dipantulkan ke mata, sebagian lagi diserap benda sebagai energi, contohnya cahaya yang mengenai benda terlihat berwarna merah, berarti spektrum cahaya merah dipantulkan oleh benda dan spektrum cahaya lainnya diserap oleh benda. 

Pembiasan terjadi jika cahaya melalui 2 medium yang kerapatan optiknya berbeda. Semakin besar kecepatan cahaya melalui 2 medium, semakin besar pula efek pembiasannya. Namun, pembiasan tidak terjadi saat cahaya masuk dengan posisi tegak lurus bidang batas kedua medium. Berikut contoh pembiasan : 

(a) : pembiasan berkas cahaya, (b) : pembiasan sendok dalam gelas berisi air 

Gelombang cahaya terbentuk karena adanya perubahan medan magnet dan medan listrik secara periodik sehingga merupakan gelombang elektromagnetik. Gelombang cahaya matahari memancar ke segala arah sampai ke bumi meskipun melalui ruang hampa. Ini berarti cahaya dapat merambat melalui ruang kosong tanpa adanya materi. 

Berdasar frekuensinya, gelombang elektromagnetik ada banyak jenis yang disebut spektrum elektromagnetik. Berikut jenis – jenis spektrum elektromagnetik : 

Cahaya tampak adalah cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia, sekitar 400 – 700 nm. Warna cahaya yang dapat dilihat tergantung pada panjang gelombang dari gelombang cahaya yang masuk ke mata. Benda hanya memantulkan cahaya yang warnanya sama dengan warna permukaannya, sehingga kita dapat menghindari dengan tepat warna benda. 

2. Pembentukan Bayangan pada Cermin

Bayangan bersifat nyata jika titik potongnya diperoleh dari perpotongan sinar – sinar pantul yang mengumpul (konvergen). Sebaliknya, bayangan bersifat maya jika titik potongnya merupakan hasil perpanjangan sinar – sinar pantul yang menyebar (divergen). Berikut contoh pembentukan bayangan pada cermin datar : 

s = jarak benda terhadap cermin 
s’ = jarak bayangan terhadap cermin 

Cara melukis pembentukan bayangan pada cermin datar : 

1). Lukis sinar benda menuju cermin dan dipantulkan ke mata sesuai hukum pemantulan cahaya yaitu ()
2). Lukis sinar kedua seperti langkah pertama
3). Lukis perpanjangan sinar – sinar pantul dibelakang cermin hingga berpotongan. Perpotongan sinar – sinar pantul merupakan bayangan benda 
4). Jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap cermin.

Bayangan pada cermin datar bersifat maya. Titik bayangan dihasilkan dari perpotongan sinar – sinar pantul yang digambarkan oleh garis putus – putus. Cahaya dapat dipantulkan pada cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung. Cahaya akan dibiaskan pada lensa cekung dan lensa cembung. 

   Sifat bayangan pada Cermin Datar
Sifat bayangan cermin datar sebagai seperti gambar berikut.

Sifat bayangan cermin datar bersifat maya karena bayangan tersebut diperoleh dari hasil perpotongan perpanjangan sinarpantul. Bayangan yang terbentuk oleh cermin datar juga bersifat tegak dan sama besar karena bayangan yang dibentuk sama persis letak dan ukurannya dengan letak dan ukuran benda.

Pembentukkan bayangan pada cermin datar yang membentuk sudut tertentu akan berbeda seperti terlihat pada foto di bawah ini, bayngan yang terbentuk bisa banyak sekali tergantung sudt yang dibentuk semakin kecil sudutnya semakin banyak bayangnnya. 

Foto bayangan yang dibentuk oleh cermin yang membentuk sudut tertentu

 

Banyak bayangan yang terbentuk antara dua cermin dapat dinyatakan dalam persamaan berikut.

n= 360/α

n : banyaknya bayangan yang terbentuk
α : sudut yang diapit oleh kedua cermin
 

3. Pemantulan pada cermin cekung   

Cermin cekung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke dalam. contohnya dalah ketika kita melihat cermin pada lengkungan dalam senter. 

Di bawah ini digambarkan cermin cekung akan mengumpulkan sinar pantul (konvergen).

Gambar pemantulan konvergen

 

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 pada cermin cekung dapt di artikan sebagai 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.
Sifa-sifat bayangan yang dibentuk pada cermin cekung adalah sebagai berikut :

1. Pembentukan bayangan Diruang I

Gambar pembentukan bayangan di ruang I

sifat bayangan : maya tegak diperkecil

2. Pembentukan bayangan Diruang II

Gambar pembentukan bayangan di ruang II

sifat bayangan : nyata terbalik diperbesar

3. Pembentukan bayangan Diruang III

Gambar Pembentukan bayangan di ruang III

Sifat bayangan : nyata terbalik di perkecil
 

3. Pemantulan pada Cermin Cembung
Cermin cembung adalah cermin yang permukaan pantulnya melengkung ke luar.

gambar pemantulan yang bersifa divergen

                    Gambar Cermin cembung akan menyebarkan sinar pantul (divergen).

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.
Tiga buah sinar istimewa pada cermin cembung

Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung dapat dituliskan sebagai berikut :

a. Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal darititik fokus.
b. Sinar datang menuju titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui sinar datang.
bayangan yang terbentuk pada cermin cembung adalah sebagai berikut :

gambar pembentukan bayangan pada cermin cembung

Sifat bayangan : maya tegak diperkecil

     Pemantulan pada Cermin Cekung

Persamaan yang berlaku untuk cermin cekung adalah sebagai berikut.

Sedangkan perbesaran cermin cekung dapat ditentukan dengan rumus berikut

f : fokus cermin (cm atau m)
s : jarak benda ke cermin (cm atau m)
s' : jarak bayangan ke cermin (cm atau m)
R : jari-jari (cm atau m)
h' : tinggi bayangan (cm atau m)
h : tinggi benda (cm atau m)
M: perbesaran

Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin cekung juga dapat ditentukan ngan cara berikut.

a. Jika s' bernilai (+) maka bayangan bersifat nyata dan terbalik, namun jika s' bernilai (-) maka bayangan bersifat maya dan tegak.

b. Jika M > 1 maka bayangan diperbesar. Jika M = 1 maka bayangan sama besar dengan benda. Jika M < 1 maka bayangan diperkecil. 8. Pemantulan pada Cermin Cembung Persamaan yang berlaku pada cermin cembung juga sama dengan persamaan pada cermin cekung. 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 - CONTOH SOAL DAN PEMBAHASAN :

Soal No. 1

Lukisan bayangan pada cermin datar yang benar adalah ….

Jawaban: B

Soal No. 2

Sebuah benda terletak di antara dua cermin datar yang membentuk sudut 30. Jumlah bayangan benda tersebut adalah …

A. 12 buah

B. 11 buah

C. 10 buah

D. 9 buah

Jawaban: B

Pembahasan: 

Diketahui:

ϴ = 30

Ditanyakan: n = …?

Jawaban:

n = (360/ϴ) – 1

n = (360/30) – 1

n = 12 – 1

n = 11 bayangan

Soal No. 3

Sebuah benda berada di depan cermin cekung sejauh 10 cm. Bila jari-jari cermin 30 cm, maka sifat bayangannya adalah …

A. Nyata, diperkecil, dan terbalik

B. Nyata, diperbesar, dan terbalik

C. Maya, diperkecil, dan tegak

D. Nyata, diperbesar, dan tegak

Jawaban: maya, tegak, diperbesar

Pembahasan:

Diketahui:

s = 10 cm

R = 30 cm

Ditanyakan: sifat bayangan = …?

Jawaban:

Kita cari terlebih dahulu jarak fokusnya

f = ½ R

f = ½ x 30 cm= 15 cm

Jadi, jarak fokusnya 15 cm. Kemudian kita cari jarak bayangannya.

 

Jadi, bayangan benda berada di belakang cermin dengan jarak 30 cm. Itu artinya bayangan bersifat maya dan tegak. Selanjutnya kita tentukan perbesaran bayangan benda

M = s^‘/s

M = 30/10 = 3

Jadi, perbesaran bayangan benda adalah 3x dari benda aslinya. Maka sifat bayangannya adalah maya, tegak, diperbesar.

Soal No. 4

Sebuah benda berada 15 cm di depan cermin cembung. Bila titik fokus cermin 10 cm, maka jarak bayangannya ….

A. 6 cm di depan cermin

B. 6 cm di belakang cermin

C. 30 cm di depan cermin

D. 30 cm di belakang cermin

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

s = 15 cm

f = 10 cm

Ditanyakan: s^‘ = …?

Jawaban:

Tanda negatif mengidentifikan bahwa bayangan berada di belakang cermin.

Soal No. 5

Bayangan setinggi 2 cm dibentuk oleh cermin cembung dari sebuah benda setinggi 10 cm. Bila jarak fokus cermin 10 cm, maka jarak benda adalah ….

A. 60 cm

B. 16 cm

C. 8 cm

D. 0,8 cm

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

h^‘ = 2 cm

h = 10 cm

f = -10 cm

Ditanyakan: s = …?

Jawaban:

Kita cari perbesarannya terlebih dahulu dengan menggunakan tinggi benda dan tinggi bayangan.

M = h^‘ /h

M = 2/10 = 0,2

Kemudian, kita gunakan nilai perbesaran tersebut untuk mencari perbandingan nilai jarak benda dan jarak bayangan.

M = s^‘/s

0,2 = s^‘/s

s = s^‘/0,2

s = 5 s^‘

Soal No. 6

Diketahui cepat rambat cahaya di udara 3 x 10⁸ m/s dan cepat rambat cahaya pada kaca 2,25 x 10⁸ m/s. Indeks bias kaca tersebut adalah …

A. 4/3

B. 5/3

C. 2

D. 7/3

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

C = 3 x 10⁸ m/s

C_n = 2,25 x 10⁸ m/s

Ditanyakan: n = …?

Jawaban:

n = C/C_n

n = (3 x 10⁸ m/s)/(2,25 x 10⁸ m/s)

n = 3/2,25

n = 4/3

Soal No. 7

Bayangan yang dibentuk cermin cembung bersifat ….

A. Maya, tegak, dan diperbesar

B. Maya, tegak, dan diperkecil

C. Nyata, tegak, dan diperbesar

D. Nyata, tegak, dan diperkecil

Jawaban: B

Pembahasan:

Bayangan yang dibentuk cermin cembung selalu bersifat maya, tegak, dan diperkecil.

Soal No. 8

Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung apabila benda terletak pada jarak kurang dari titik fokus cermin adalah ….

A. Nyata, terbalik, diperkecil, dan terletak antara M dan F

B. Nyata, terbalik, diperbesar, dan terletak di depan M

C. Maya, tegak, diperbesar, dan terletak di belakang cermin

D. Nyata, terbalik, sama besar, dan terletak di titik M

Jawaban: C

Pembahasan:

Sifat bayangan benda apabila diletakkan pada jarak kurang dari titik fokus cermin dapat kita gambarkan dengan menggunakan diagram sinar dan tiga sinar istimewa, seperti berikut ini.

Berdasarkan gambar tersebut bayangan yang terbentuk bersifat maya, tegak, diperbesar, dan terletak di belakang cermin.

 

KEGIATAN PENUTUP

Untuk Lebih Menguji Pemahaman dan Informasi yang Anak Ibu Gali Lebih Lagi, Silahkan Mengerjakan Lembar Kerja Peserta Didik di bawah ini            👇👇

       https://forms.gle/jUuVhUXC9iSVMLvv5

 

 Demikian Pembelajaran Daring kita untuk materi " Cahaya dan Cermin" Terimakasih God Bless