Cahaya, Cermin dan Lensa : Pengertian, Sifat, Macam – Macam dan Manfaatnya Lengkap

Pengertian, Sifat, Macam – Macam dan Manfaat (Cahaya, Cermin dan Lensa)

Sifat Cahaya

Cahaya ada dua macam, yaitu cahaya yang tampak dan cahaya yang tidak tampak.

Cahaya, Cermin dan Lensa

Sifat-sifat cahaya, antara lain cahaya merambat dengan sistem radiasi (pancaran), merambat pada garis lurus tanpa medium, cahaya dapat dipantulkan, cahaya dapat membelok (bias) apabila melewati dua medium yang berbeda kepadatan molekulnya, dan cahaya dapat dipusatkan (difokuskan) oleh lensa.

Benda yang dapat memancarkan cahaya disebut sumber cahaya. Contoh sumber cahaya adalah matahari. Benda yang tidak dapat memancarkan cahaya sendiri disebut benda gelap. Ketika cahaya mengenai benda gelap yang tidak menerima cahaya, akan terbentuk bayang-bayang. Bayang-bayang yang tidak menerima cahaya sama sekali disebut umbra, sedangkan bayang-bayang yang menerima sedikit cahaya disebut penumbra.

Pemantulan Cahaya

Apakah kamu tahu bahwa cahaya akan dipantulkan jika mengenai suatu penghalang? Pernahkah kamu memperhatikan secara saksama perbedaan pemantulan pada cermin dan pada tembok? Manakah yang lebih kuat? Untuk mengetahui perbedaannya, perhatikan dengan lebih teliti cahaya yang mengenai tembok dan cermin.

Cahaya yang mengenai cermin akan dipantulkan lebih kuat dibandingkan pemantulan yang dilakukan oleh tembok. Mengapa demikian? Karena cermin adalah benda yang permukaannya rata dan mengilap. Berkas cahaya yang mengenai permukaan mengilap akan dipantulkan teratur dan hal ini disebut pemantulan teratur. Pemantulan cahaya yang mengenai benda yang mengilap.
Permukaan tembok agak kasar dan tidak mengilap sehingga cahaya yang mengenai tembok akan dipantulkan ke segala arah. Pemantulan cahaya tersebut dinamakan pemantulan baur atau pemantulan difus.

Baca Juga :  Sebutkan dan Jelaskan 10 Ilmu Bantu Geografi

Pemantulan difus adalah pemantulan cahaya yang terjadi ketika berkas sinar yang sejajar dijatuhkan pada bidang yang tidak rata. Pemantulan teratur dan pemantulan baur memenuhi hukum pemantulan cahaya, yaitu sebagai berikut.

  • Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar.
  • Sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul.

Cermin Datar

Alat yang dapat memantulkan cahaya dengan jelas adalah cermin. Dalam hal ini ada tiga macam cermin, yaitu cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung.

Pemantulan Cahaya oleh Cermin Datar

Untuk mengetahui sifat cermin datar, ambillah sebuah cermin datar dan letakkan sebuah lilin di depan cermin datar  tersebut. Apa yang terjadi dengan bayangan pada cermin datar tersebut?
Bayangan yang dibentuk oleh cermin atar terletak di belakang cermin sehingga bayangan yang terbentuk bersifat maya atau semu. Bayangan maya tersebut tidak dapat ditangkap dengan sebuah layar. Tinggi bayangan sama dengan tinggi bendanya.
Dari hasil pengamatan pada percobaan tersebut dapat ditarik kesimpuhan, sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah sebagai berikut.

  • Bayangan yang terbentuk bersifat maya atau semu.
  • Jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin.
  • Posisi bayangan sama tegak dengan bendanya.
  • Tinggi bayangan sarna dengan tinggi bendanya.
  • Bayangan yang terbentuk tertukar sisinya dengan benda, maksudnya bagian kanan benda menjadi bagian kin bayangan.

Pembesaran bayangan cermin datar besarnya 1. Artinya, besar bayangan sarna dengan bendanya.

Proses Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

Cahaya dan benda menuju cermin datar dipantulkan dan masuk ke mata sehingga posisi bayangan yang dapat dilihat mata seperti. Bayangan tersebut akan tampak seperti di dalam cermin dan jika kamu meletakkan kertas di depan cermin itu, maka bayangan tidak akan tampak pada kertas. Bayangan seperti ini disebut bayangan maya.
Bagaimana bayangan dan benda yang berada di antara dua cermin datar? Bayangan akan berjumlah banyak bergantung pada sudut yang dibentuk oleh dua cermin itu.

Cermin Cekung

Pemantulan Cahaya Oleh Cermin Cekung

Cermin cekung adalah cermin yang bagian cekungannya atau bagian dalamnya sebagai tempat memantulkan cahaya. Pada cermin cekung berlaku juga hukum pemantulan cahaya.
Apabila seberkas cahaya datang mengenai permukaan cermin cekung, maka cahaya tersebut akan berpotongan pada satu titik. Titik itu dinamakan titik fokus. Oleh karena itu, cermin cekung memiliki sifat mengumpulkan cahaya (konvergen).
Sifat cahaya yang jatuh pada cermin cekung, yaitu sebagai berikut.

  • Cahaya sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus.
  • Cahaya melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama.
  • Cahaya melalui titik fokus akan dipantulkan melalui titik fokus
Baca Juga :  (Resensi Lengkap) Rangkuman Isi Buku Pengetahuan Populer

Proses Pembentukan Bayangan Oleh Cermin Cekung

Terlebih dahulu kita bahas mengenai bagian-bagian dan cermin cekung. Cermin cekung sebenarnya terbentuk dan bagian dalam tembereng bola. Bagian cekung mengilap dan berfungsi sebagai cermin. Cermin cekung mempunyai pusat kelengkungan yang disebut titik P (pusat bola).
Semua cahaya yang jatuh ke permukaan cermin akan dipantulkan menuju satu titik yang dinamakan titik F (fokus). Ke eng ungan cermin ce ung i am ang an dengan R. Jarak antara titik fokus dennan titik pusat cermin dilambangkan dengan f .
Bagian cermin cekung dapat dibagi menjadi:

  • Ruang I, yaitu daerah antara titik F dengan titik pusat cermin
  • Ruang II, yaitu daerah antara P dengan F.
  • Ruang III, yaitu daerah antara tak terhingga sampai titik P.

Berdasarkan sifat cahaya yang mengenai cermin cekung, bayangan  dapat dilukis dengan cara:

  • Lukislah sinar sejajar melalui ujung benda, yang akan dipantulkan melalui F (sinar 1).
  • Lukislah sinar melalui F yang akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama (sinar 2).
  • Pertemuan kedua cahaya pantul merupakan titik di mana bayangan terbentuk.

Catatan:
Untuk melukiskan bayangan cukup digunakan dua sinar saja, yaitu sinar sejajar dengan sumbu utama dan sinar yang melalui fokus.

Penerapan Cermin Cekung dalam Kehidupan Sehari-Hari

Cermin cekung memiliki sifat dapat memfokuskan cahaya sehingga dapat dimanfaatkan seperti pada lampu mobil, senter, dan lampu-lampu pertunjukan.

Cermin Cembung

Cermin cembung merupakan kebalikan dan cermin cekung, artinya bagian yang mengilap (yang memantuilcan cahaya) terletak di bagian luarnya sehingga nilai fokus menjadi negatif karena titik fokus terletak di dalam bola cermin.
Semua sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dan titik fokus, sedangkan sinar yang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. Cermin cembung memiliki sifat menyebarkan cahaya (divergen).
Cermin cembung hanya dapat membentuk bayangan yang bersifat:

  • Maya (dapat dilihat di dalam cermin)
  • Sama tegak
  • Diperkecil
  • Terletak di dalam (di belakang cermin)
Baca Juga :  Mata : Pengertian, Bagian - Bagian dan Cacat Mata Lengkap

Untuk mencari hubungan antara titik fokus, jarak benda, maupun jarak bayangan pada cermin cembung, kamu dapat melihat di cermin cekung. Akan tetapi, ada perbedaan, yaitu sebagai berikut.

  • Untuk cermin cekung, jan-jan kelengkungan cermin (R) dan titik fokus (f) bernilai positif. Apabila jarak bayangan bernilai negatif, berarti bayangan bersifat maya.
  • Untuk cermin cembung, jan-jan kelengkungan cermin (R) dan titik fokus (f) bernilai negatif.

Pembiasan Cahaya

Pembiasan cahaya bergantung pada kerapatan medium. Kerapatan medium memengaruhi kecepatan cahaya yang masuk ke dalam medium tersebut. Misalnya, air dan udara. Air lebih rapat daripada udara sehingga ketika masuk dan udara ke air, cahaya akan mengalami perubahan arah dan kecepatan cahaya. Perbedaan kecepatan cahaya di suatu medium dengan kecepatan cahaya di ruang hampa dinamakan indeks bias medium.

Lensa Cembung

Lensa adalah benda bening yang dibatasi oleh dua bidang batas dengan salah satu atau keduanya berupa bidang Iengkung.
Lensa cembung adalah sebuah lensa yang bagian tengahnya lebih tebal dibandingkan dengan bagian pinggirnya. Lensa cembung disebut juga lensa konvergen atau lensa positif Lensa cembung dapat dipakai untuk membakar kertas dengan cara mengarahkan pembiasan cahaya matahari pada lensa tersebut.
Menurut bentuknya, lensa cembung dapat, dibagi tiga, yaitu:

  • Lensa bikonveks disebut juga lensa cembung dua.
  • Lensa plan konveks disebut juga dengan nama lensa cembung datar.

Pembentukan Bayangan oleh Lensa Cembung

Kedua sisi lensa berupa bidang tembus cahaya sehingga tidak ada sinar yang dipantulkan melainkan dibiaskan. Cara penggambaran lensa cukup dengan garis tegak dan diberi tanda (+) atau (—) sebagai tanda lensa cembung atau cekung.

Bayangan terbentuk karena pertemuan sinar-sinar bias pada lensa. Untuk melukiskan pembentukan bayangan hanya dibutuhkan dua sinar saja dan pada umumnya dipilih sinar sejajar sumbu utama dan sinar yang melalui fokus.

Macam Lensa Cekung

Seperti halnya lensa cembung, lensa ini dibentuk oleh dua bidang bening yang cekung.
Jenis atau macam lensa cekung juga ada tiga, yaitu:

  • Lensa cekung — cekung (konkaf— konkaf)
  • Lensa cekung — datar (plan — konkaf)
  • Lensa cembung — cekung (konvek — konkaf)

Pembentukan Bayangan oleh Lensa Cekung

Lensa cekung mempunyai dua fokus yang terletak di belakang lensa dan selalu bertanda negatif. Oleh karena itu, lensa cekung tidak pernah dapat mengumpulkan sinar sehingga sinar yang jatuh pada permukaan lensa selalu disebar (divergen). Bayangan yang dibentuk selalu maya, tegak, diperkecil, dan terletak di ruang I.
Jalannya sinar pada lensa cekung adalah sebagai berikut.

  • Sinar datang sejajar sumbu utama dibiaskan seolah-olah dan F1.
  • Sinar datang menuju F2 dibiaskan sejajar sumbu utama.
  • Sinar datang melalui pusat lensa diteruskan.

Kekuatan Lensa

Lensa memiliki kemampuan untuk mengumpulkan atau menyebarkan berkas cahaya. Kemampuan ini disebut kekuatan lensa.

Cahaya, Cermin dan Lensa : Pengertian, Sifat, Macam – Macam dan Manfaatnya Lengkap | hasbimutsani | 4.5