Periskopterdiri atas : Dua lensa cembung Dua lensa siku-siku sama kaki Jalannya sinar pada periskop adalah sebagai berikut : Sinar sejajar dari benda yang jauh menuju ke lensa objektif Prisma P1 memantulkan sinar dari lensa objektif menuju ke prisma P2 Oleh prisma P2 sinar tersebut dipantulkan lagi dan bersilang didepan lensa okuler tepat Bilakecepatan cahaya dalam medium 1 adalah 1v dan dalam medium 2 adalah 1v , maka : 1. 1221 :: vvnn = 3. pemantulan sempurna bila 21 nn > 2. 2121 :sin:sin nn=θθ 4. jika 21 nn > maka 2θ maks mencapai 0 90 Jawab : 1 dan 3 benar (B) 1. sesuai dengan Hukum snellius, bahwa : 2 1 2 1 1 2 2 1 sin sin λ λ θ θ === v v n n (pernyataan 1 benar) 2 Bilangansempurna adalah sebuah bilangan yang jumlah semua pembagi habisnya sama dengan bilangan itu sendiri. Sebagai contoh, jumlah pembagi habis dari 28 adalah 1 + 2 + 4 + 7 + 14 = 28, dengan demikian 28 adalah bilangan sempurna. Sehingga, kedua sudut, baik sudut datang maupun sudut pantul akan memiliki besar sudut yang sama pada titik Padapermukaan pembias pertama, berlaku Persamaan Snellius sebagai berikut. n1 sin i1 = n2 sin r1 sin r1 = 0,33 r1 = arc sin 0,33 r1 = 19,47° Menentukan i2 Nilai i2 ditentukan dengan menggunakan rumus sudut pembias prisma sebagai berikut. β = r1 + i2 Sehingga: i2 = β - r1 i2 = 60° − 19,47° i2 = 40,53° Menentukan r2 Pemantulansempurna adalah pemantulan yang terjadi karena peristiwa pembiasan cahaya. Syarat terjadinya pemantulan sempurna : 1. Sinar dari medium rapat ke medium renggang 2. Sudut datang lebih besar dari sudut kritis Sudut kritis adalah sudut yang menghasilkan sudut bias sebesar 900 Contoh peristiwa pemantulan sempurna : 1. Intan berkilauan 2. Artikelini membahas tentang kumpulan contoh soal beserta jawaban mengenai pembiasan cahaya pada air, lensa cembung, lensa cekung, kaca planparalel, bidang sferis, prisma, pemantulan sempurna, sudut deviasi minimum, dan indeks bias lengkap bagian 1. tZTVdgY. Indeks Bias CahayaPembiasan cahaya dapat terjadi karena terdapat perbedaan laju cahaya pada kedua medium. Laju cahaya pada medium yang rapat lebih kecil dibandingkan dengan laju cahaya pada medium yang kurang rapat. Menurut Christian Huygens 1629-1695 “Perbandingan laju cahaya dalam ruang hampa dengan laju cahaya dalam suatu zat dinamakan indeks bias.”Pembiasan Cahaya Pada PrismaBahan bening yang dibatas oleh dua bidang permukaan yang bersudut disebut prisma. Tetesan air hujan merupakan salah satu benda yang dihasilkan oleh alam, namun memiliki sifat seperti prisma. Maksudnya jika sebuah cahaya menembus tetesan air, maka cahaya tersebut akan dibiaskan. 1. Pemantulan CahayaCahaya sebagai gelombang dapat memantul bila mengenai permukaan suatu benda. Pemantulan cahaya dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu pemantulan sempurna dan pemantulan baur. Pemantulan sempurna terjadi jika cahaya mengenai permukaan yang mengkilap, seperti cermin. Saat cahaya mengenai permukaan cermin, kita dapat memprediksi arah Pemantulan baur dapat terjadi jika cahaya mengenai permukaan yang tidak rata, seperti kertas atau batu. Pemantulan sinar adalah peristiwa terjadinya perubahan arah rambat cahaya ke sisi yang berbeda. Hal yang menarik dan harus dicatat bahwa pembiasan dan pemantulan merupakan manifestasi dari satu hukum yang disebut Fermat's Principle, yang menyatakan cahaya mencapai yang sampai ke mata telah diteruskan jauh dari Dispersi CahayaDispersi cahaya merupakan gejala penyebaran gelombang ketika menjalar melalui celah sempit atau tepi tajam suatu benda. Seberkas cahaya polikromatik jika melalui prisma akan mengalami proses penguraian warna cahaya menjadi warna-warna monokromatik. Dispersi cahaya terjadi jika ukuran celah lebih kecil dari panjang gelombang yang melaluinya. Gejala Dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih polikromatik menjadi cahaya berwarna-warni monokromatik. Cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma, maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Disperi pada prisma terjadi karena adanya perbedaan indeks bias kaca setiap warna cahaya. Perhatikan Gambar dibawah ini !Gambar Dispersi cahaya pada PrismaSeberkas cahaya polikromatik diarahkan ke prisma. Cahaya tersebut kemudian terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Tiap-tiap cahaya mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi. Besar sudut dispersi dapat dituliskan sebagai berikutΦ = δu - δm = nu– nmβKeterangan Φ sudut dispersi nu indeks bias sinar ungu nm indeks bias sinar merah δu deviasi sinar ungu δm=deviasi sinar merahδm deviasi sinar merah3. Hukum Snellius Pada sekitar tahun 1621, ilmuan Belanda bernama Willebrord Snell melakukan eksperimen untuk mencari hubungan antara sudut datang dengan sudut bias. a. Hukum Snellius terhadap Pemantulan Cahaya 1. Sinar datang, sinar pantul dan garis normal terletak pada satu bidang datar Sudut datang sama dengan sudut pantul2. Sudut datang sama dengan sudut pantulb. Hukum Snellius terhadap Pembiasan CahayaJika cahaya merambat dari medium yang kerapatannya rendah menuju medium yang kerapatannya tinggi, maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis cahaya merambat dari medium yang kerapatannya tinggi menuju medium yang kerapatannya rendah, maka cahaya akan dibiaskan menjauhi garis kita dapat menghitung sudut datang dan sudut bias berdasarkan Hukum SnelliusBesar ukuran sudut bias dan sudut pelangi masing-masing warna pelangi dipengaruhi oleh panjang gelombang dan indeks bias masing-masing gelombang warna. Berikut ini merupakan data panjang gelombang dan indeks bias warna 1. Data Panjang Gelombang dan Indeks Bias Warna PelangiWarna-warna seperti pada tabel diatas merupakan komponen dari cahaya putih yang disebut cahaya tampak visible light atau gelombang tampak. Komponen lainnya adalah cahaya yang tak tampak invisible light, seperti inframerah di sebelah kanan warna merah dan ultraviolet di sebelah kiri jingga.Sinar putih yang biasa dilihat disebut juga cahaya tampak atau visible light terdiri dari semua komponen warna dalam spektrum di atas - tentu saja ada komponen lain yang tidak terlihat, disebut invisible light. Alat paling sederhana yang sering dipakai untuk menguraikan warna putih adalah prisma kaca. Sebuah prisma kaca menguraikan cahaya putih yang datang menjadi komponen-komponen semoga bermanfaat. Tahukah kalian mengapa berlian tampak berkilauan ketika cahaya jatuh pada permukaannya? Fenomena ini merupakan salah satu contoh gejala fisika yang berhubungan dengan pemantulan sempurna atau pemantulan total. Lalu tahukah kalian apa itu pemantulan sempurna? Bagaimana bisa terjadi pemantulan sempurna? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, silahkan kalian simak baik-baik penjelasan berikut ini. Selamat belajar. Pengertian Pemantulan Sempurna Tentu kalian sudah mengetahui bahwa pada peristiwa pembiasan cahaya, jika sinar datang dari medium lebih rapat menuju medium kurang rapat, maka sinar akan dibiaskan menjauhi garis normal. Jika sudut sinar datang kita perbesar, maka sudut bias akan semakin besar pula. Suatu saat, sudut bias akan sama dengan 90°. Hal ini berarti sinar dibiaskan sejajar dengan bidang batas antarmedium. Jika sudut datang kita perbesar lagi, maka sinar datang tidak lagi dibiaskan, akan tetapi dipantulkan. Peristiwa inilah yang kita sebut dengan pemantulan total atau pemantulan sempurna. Coba kalian amati jalannya sinar pada pembiasan cahaya oleh kaca berikut ini. Ketika sudut datang sama dengan nol, sudut biasnya juga nol seperti ditunjukkan oleh sinar 1. Kemudian, sinar datang dengan sudut i akan dibiaskan dengan sudut bias r sinar 2. Jika sudut sinar datang diperbesar sampai i = θ, maka sinar akan dibiaskan sejajar dengan permukaan kaca karena sudut datang θ menghasilkan sudut bias 90°, maka θ disebut sudut kritis seperti yang ditunjukkan oleh sinar 3. Jika sudut sinar datang lebih besar daripada sudut kritis sudut batas, maka sinar akan dipantulkan seluruhnya oleh permukaan kaca kembali ke dalam kaca sinar 4. Dengan demikian, sudut kritis adalah sudut datang yang menghasilkan sudut bias sebesar 90°. Jika sudut datang diperbesar lagi melebihi sudut kritis, cahaya tidak akan dibiaskan melainkan dipantulkan secara sempurna. Artinya, cahaya tidak akan keluar dari medium kaca, seperti yang ditunjukkan oleh sinar 4. Peristiwa inilah yang disebut pemantulan sempurna. Syarat Terjadinya Pemantulan Sempurna Berdasarkan proses terjadinya pemantulan sempurna seperti yang telah dijelaskan di atas, maka dapat disimpulkan bahwa pemantulan sempurna atau pemantulan total hanya akan terjadi apabila memenuhi dua syarat sebagai berikut. Cahaya datang dari medium lebih rapat ke medium kurang rapat atau dengan kata lain, indeks bias medium pertama harus lebih besar dari indeks bias medium kedua n1 > n2. Sudut datang harus lebih besar daripada sudut kritis. Misalnya, jika sudut datang adalah i dan sudut kritis adalah ik maka pada pemantulan sempurna berlaku i > ik. Dengan demikian, pada peristiwa pemantulan sempurna tidak berlaku Hukum pembiasan cahaya karena memang tidak terjadi refraksi atau pembiasan cahaya. Lalu hukum apa yang berlaku? Tentu saja Hukum pemantulan cahaya. Masih ingatkah kalian tentang Hukum Pemantulan Cahaya? Jika sudah lupa, berikut gambar dan bunyinya. 1. Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar. 2. Sudut datang sama dengan sudut pantul. Secara matematis, persamaan sudut datang dan sudut pantul dituliskan dalam bentuk rumus berikut. 3. Sinar datang tegak lurus cermin akan dipantulkan kembali. Lalu bagaimana menjelaskan fenomena berlian yang berkilauan menggunakan konsep pemantulan cahaya dalam hal ini pemantulan sempurna? Untuk menjawab pertanyaan ini, perhatikan gambar berikut. Ketika sinar cahaya datang dari udara masuk ke dalam berlian, maka sinar di dalam berlian akan menuju batas permukaan berlian. Apabila sinar tersebut membentuk sudut datang yang nilainya lebih besar dari sudut kritis i > ik maka sinar tersebut tidak akan dibiaskan keluar menuju udara, melainkan akan dipantulkan di dalam ruang berlian. Dalam hal ini, cahaya terperangkap di dalam ruang berlian. Sinar yang terperangkap tersebut akan terus bergerak menuju batas permukaan berlian yang lain, dan jika sudut datang yang dibentuk lebih besar dari sudut kritis maka akan terjadi pemantulan sempurna berulang-ulang. Sehingga akan nampak bahwa berlian tersebut terlihat berkilauan. Hal ini terjadi karena sebagian besar cahaya dipantulkan di dalam berlian bukan dibiaskan. Jika sudut sinar datang dari medium pertama mempunyai sudut bias 90° disebut sudut kritis sudut batas dan ditulis ik, maka menurut Hukum Snellius untuk pembiasan cahaya, berlaku persamaan berikut. n1 sin ik = n2 sin r n1 sin ik = n2 sin 90° n1 sin ik = n2 1 n1 sin ik = n2 Keterangan ik = sudut kritis sudut batas n1 = indeks bias medium pertama n2 = indeks bias medium kedua n1 > n2 Penerapan Konsep Pemantulan Sempurna Prinsip pemantulan sempurna dimanfaatkan dalam teknologi komunikasi, yakni pada serat optik fiber optic, seperti yang diperlihatkan pada gambar di bawah ini. Serat optik adalah suatu serat halus terbuat dari plastik atau kaca yang digunakan untuk menyalurkan cahaya atau gelombang elektromagnetik. Serat optik terdiri atas bagian inti dan bagian luar sebagai pembungkusnya. Bagian inti terbuat dari kaca yang memiliki indeks bias tinggi dan berkualitas baik. Indeks bias yang tinggi akan mengakibatkan sudut kritis kecil sehingga sinar datang dengan sudut datang yang tidak terlalu besar akan mengalami pemantulan sempurna. Bagian luar yang merupakan pembungkus, terbuat dari plastik atau material lain yang berfungsi melindungi bagian inti. Oleh karena cahaya atau gelombang elektromagnetik yang masuk ke dalam serat optik mengalami pemantulan sempurna, pada saat keluar dari serat optik, energi cahaya tidak banyak yang hilang. Berdasarkan hal itu, jika yang dikirim adalah sinyal-sinyal komunikasi dalam bentuk gelombang cahaya, pada saat diterima di tempat tujuan sinyal tersebut sampai secara utuh tanpa banyak kehilangan energi. Contoh Soal dan Pembahasan 1. Hitunglah sudut kritis berlian yang memiliki indeks bias mutlak 2,417 pada saat diletakkan di udara. Jawab Diketahui n2 = 1 udara n1 = 2,417 berlian Maka sudut kritisnya dapat dihitung dengan rumus berikut. Jadi, sudut kritis berlian tersebut adalah 24,4°. 2. Seberkas sinar datang dari medium kaca yang indeks biasnya 1,50 menuju ke medium air yang indeks biasnya 1,33. Tentukanlah sudut kritisnya. Jawab Diketahui n2 = 1,33 air n1 = 1,50 kaca Maka sudut kritisnya dapat dihitung dengan rumus berikut. Jadi, sudut kritis kaca tersebut adalah 62,5°. Hai, Sobat Zenius! Ketika lagi bercermin, elo pasti melihat pantulan wajah di cermin kan? Menurut elo, kenapa sih bayangan bisa muncul di cermin? Nah, bayangan yang muncul di cermin ini dapat terjadi karena cermin dapat memantulkan cahaya yang mengenainya nih, guys. Peristiwa ini bisa disebut juga sebagai pemantulan cahaya. Namun, kenapa ya, cahaya bisa dipantulkan? Yuk, cari tahu! Pemantulan CahayaPembiasan CahayaSudut Kritis dan Pemantulan TotalSudut DeviasiDispersi CahayaContoh Soal Pemantulan Cahaya Apa itu pemantulan cahaya? Untuk memahami sifat pemantulan cahaya pertama-tama kita lihat ilustrasi di bawah ini dulu, yuk! Ilustrasi Pemantulan Cahaya. Arsip Zenius Kalau elo perhatikan gambar di atas, ketika berkas sinar datang maka sinar akan membentuk sudut terhadap garis normal. Sudut tersebut bisa kita simbolkan sebagai i sedangkan sudut sinar pantul terhadap garis normal disimbolkan p. Nah, ketika pemantulan terjadi maka sudut antara sinar datang terhadap garis normal akan sama dengan sudut antara sinar pantul dengan garis normal. Sehingga rumus pemantulan cahaya adalah Pembiasan Cahaya Selain dipantulkan, cahaya juga dapat dibiaskan, lho! Seperti yang elo lihat di gambar sebelumnya, yang namanya pemantulan cahaya hanya berada di satu medium yang sama. Namun berbeda dengan pembiasan cahaya nih, guys. Kalau pembiasan cahaya itu berada pada medium yang berbeda. Jadi, sinar datang akan diteruskan menuju air. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar di bawah ini, yuk! Ilustrasi pembiasan cahaya. Arsip Zenius Perlu diingat kalau hubungan antara sudut datang dan sudut bias disebut dengan indeks bias. Nah, indeks bias ini dapat dikatakan sebagai kerapatan suatu medium. Kenapa? Sebab, semakin besar nilai indeks bias maka semakin rapat mediumnya. Berdasarkan Hukum Snell, rumus pembiasan cahaya yakni Keterangan n1 = indeks bias medium di sekitar prisma n2 = indeks bias prisma i = sudut datang r = sudut bias Sudut Kritis dan Pemantulan Total Nah, di dalam pemantulan dan pembiasan cahaya ada yang namanya sudut kritis dan pemantulan total. Apa itu sudut kritis dan pemantulan total? Tenang gue akan jelasin satu-persatu! Sekarang, elo perhatikan dulu gambar di bawah ini! Ilustrasi sudut kritis. Arsip Zenius Dari gambar di atas, terlihat kalau indeks bias air lebih besar dari indeks bias udara na > nu. Sehingga, kalau ada cahaya datang dari air i maka cahaya akan dipantulkan dan dibiaskan. Nah, cahaya yang dibiasakan r akan menjauhi garis normal sedangkan sebagian lagi cahayanya dipantulkan p. Lalu, apa yang terjadi jika sudut datang cahaya i diperbesar? Nah, jika begitu maka sudut biasnya r menjadi 90 derajat. Sudut datang yang menghasilkan r= 90 derajat disebut sudut kritis ik. Untuk menghitung sudut kritis ik, elo bisa menghitungnya dengan hukum pemantulan cahaya atau Hukum Snellius, yaitu Namun, bagaimana kalau sinar datang melebihi sudut kritis? Maka, tidak akan ada lagi sinar yang dibiaskan, artinya semua sinar dipantulkan. Kejadian inilah yang disebut pemantulan total atau pemantulan sempurna. Ilustrasi pemantulan total. Arsip Zenius Nah, pemantulan sempurna ini biasanya ditemukan pada berlian nih, guys. Jadi, jangan heran kalau berlian terlihat berkilau. Selain itu pemantulan sempurna juga dimanfaatkan dalam pembuatan fiber optik, lho. Sudut Deviasi Deviasi merupakan pembelokan cahaya akibat cahaya melalui medium yang berbeda. Contohnya deviasi pada prisma di bawah ini. Ilustrasi sudut deviasi. Arsip Zenius Rumus sudut deviasi D bisa dihitung dengan cara Keterangan D = sudut deviasi i1 = sudut datang pada prisma r2 = sudut bias sinar meninggalkan prisma β = sudut pembias prisma Sudut deviasi minimum bisa terjadi apabila i1 = 12 maka rumus deviasi minimumnya atau Keterangan n1 = indeks bias medium di sekitar prisma n2 = indeks bias prisma β = sudut pembias prisma Dm = sudut deviasi minimum prisma Baca Juga Mengenal Mesin Kalor dan Mesin Pendingin Dispersi Cahaya Dispersi cahaya merupakan perbedaan indeks bias cahaya akibat perbedaan frekuensi. Dalam cahaya sendiri ada yang namanya cahaya monokromatis dan cahaya polikromatik. Cahaya monokromatis merupakan cahaya yang terdiri hanya satu warna. Sedangkan cahaya polikromatik putih terdiri dari banyak warna me, ji, ku, hi, bi, ni, u. Jadi, kalau misalnya ada sinar polikromatik diarahkan pada prisma, maka akan terjadi peristiwa penguraian warna. Sekarang, coba elo perhatikan gambar prisma di bawah ini! Ilustrasi dispersi cahaya. Arsip Zenius Maka, rumus sudut dispersi Sedangkan, untuk rumus deviasi minimumnya adalah Baca Juga Konsep Dasar Hukum Termodinamika Contoh Soal Pemantulan Cahaya 1. 1 cepat rambat sinar bias sama dengan cepat rambat sinar datang 2 terjadi pembelokan arah rambat cahaya 3 terjadi jika cahaya merambat melalui dua medium yang berbeda 4 sudut bias selalu sama dengan sudut datang Pernyataan di atas yang benar mengenai pembiasan adalah …. A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. Tidak ada yang benar Jawaban dan Pembahasan Pernyataan yang benar adalah 1, 2, dan 3. Maka, jawaban yang tepat adalah A. 2. 1 cahaya merambat pada satu medium renggang 2 cahaya merambat melalui medium rapat menuju medium lebih renggang 3 sudut datang sama dengan sudut bias 4 sudut datang cahaya lebih besar dari pada sudut kritis Dari penyataan di atas, manakah yang termasuk syarat terjadinya pemantulan? A. 1, 2, dan 3 B. 1 dan 3 C. 2 dan 4 D. 4 saja E. Tidak ada yang benar Jawaban dan Pembahasan Pernyataan yang benar adalah 2 dan 4. Maka, jawaban yang tepat adalah C. 3. Salah satu pemanfaatan pemantulan sempurna adalah …. A. fiber optik B. terjadinya pelangi C. penguraian cahaya pada prisma D. mikroskop E. lup Jawaban dan Pembahasan Pemantulan sempurna umumnya dimanfaatkan untuk fiber optik. Maka, jawaban yang tepat adalah A. Baca Juga Kapasitas Kalor Gas Rumus dan Contoh Soal So, itu dia guys pembahasan tentang pembiasan dan pemantulan cahaya. Untuk penjelasan lebih lengkapnya, elo bisa tonton videonya di aplikasi Zenius, ya Selain nonton videonya, di Zenius elo juga bisa latihan soal lebih banyak lagi, lho. Nah, cara download-nya tinggal klik aja banner di bawah ini! Bab - 2 - Pemantulan Dan Pembiasan Pada Permukaan Datar Dan Prisma0% found this document useful 0 votes988 views18 pagesOriginal TitleBab_2_pemantulan Dan Pembiasan Pada Permukaan Datar Dan PrismaCopyright© Attribution Non-Commercial BY-NCAvailable FormatsPPT, PDF, TXT or read online from ScribdShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes988 views18 pagesBab - 2 - Pemantulan Dan Pembiasan Pada Permukaan Datar Dan PrismaOriginal TitleBab_2_pemantulan Dan Pembiasan Pada Permukaan Datar Dan Prisma

pemantulan sempurna pada prisma berikut yang benar adalah