Cermin Cekung
Pembentukan bayangan oleh cermin cekung
Seperti telah dikatakan berulang-ulang, pembentukan bayangan oleh cermin cekung mematuhi hukum-hukum pemantulan cahaya. Untuk dapat melukis bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung biasanya digunakan tiga sinar istimewa. Sinar istimewa adalah sinar datang yang lintasannya mudah diramalkan tanpa harus mengukur sudut datang dan sudut pantulnya. Tiga sinar istimewa itu adalah,
| 1. | Sinar yang melalui pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui pusat kelengkungan itu lagi. |
 |
Gambar 19
Sinar yang melewati titik pusat kelengkungan akan dipantulkan cermin cekung melewati titik tersebut.
| 2. | Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui fokus utama. |
 |
Gambar 20
Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui fokus utama
| 3. | Sinar yang melalui fokus utama akan dipantulkan sejajar sumbu utama. |
 |
Gambar 21
Sinar yang melalui fokus utama dipantulkan sejajar sumbu utama.
Untuk dapat melukis bayangan suatu benda di depan cermin lengkung Anda cukup menggunakan dua dari tiga sinar istimewa di atas. Misalnya Anda hendak menentukan bayangan sebuah benda yang berada di depan cermin cekung. Posisi benda itu ada di antara pusat kelengkungan dan titik fokus cermin atau R > s > f seperti pada gambar 21. Bayangan benda dapat ditentukan dengan cara melukis dua sinar istimewa yang melewati titik B (kepala panah), yakni sinar yang sejajar sumbu utama (1) dan sinar yang melalui fokus utama cermin (2). Kedua sinar istimewa ini dipantulkan oleh cermin dan kedua sinar pantul ini akan berpotongan di satu titik (B'). Titik B' ini merupakan bayangan kepala anak panah tadi. Kemudian tariklah garis A'B' sejajar dengan garis AB, maka garis A'B' inilah yang merupakan bayangan dari benda AB. Bagaimana, mudah saja bukan?
 |
Gambar 22
Bayangan suatu benda yang diletakkan di antara pusat kelengkungan dan titik fokus cermin cekung tampak terbalik diperbesar.
Bila Anda perhatikan bayangan A'B' dan benda AB lalu Anda bandingkan ukuran keduanya, tampak ukuran bayangan lebih besar dari bendanya dan juga bayangan terlihat terbalik. Selain itu, bila Anda perhatikan lebih jauh tampak bahwa bayangan benda AB dilewati oleh sinar-sinar pantul. Bayangan semacam ini ini disebut bayangan sejati . Bayangan sejati tidak dapat dilihat langsung oleh mata kita, tetapi dapat ditangkap oleh layar. Dengan kata lain kita hanya dapat melihat bayangan sejati melalui layar seperti saat kita menonton film di bioskop. Itu sebabnya bayangan sejati disebut juga bayangan nyata . Kebalikan dari bayangan nyata adalah bayangan maya . Bayangan maya tidak dapat ditangkap layar, namun dapat langsung dilihat oleh mata seperti bayangan pada cermin datar. Dilihat dari cara melukisnya, bayangan maya dibentuk oleh perpanjangan sinar-sinar pantul seperti Anda lihat pada uraian selanjutnya.
Jadi, bayangan dari benda di depan cermin cekung pada posisi seperti Gambar 22 di atas akan memiliki sifat-sifat nyata , terbalik , dan diperbesar . Pertanyaan yang muncul kemudian adalah, apakah ukuran bayangan selalu lebih besar dari ukuran bendanya? Apakah bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung selalu terbalik dan nyata?
Sifat-sifat bayangan dari suatu benda di depan cermin cekung bergantung posisinya dari cermin. Tentang posisi benda di depan cermin cekung ini, masih tersisa kemungkinan-kemungkinan lain selain yang sudah diperlihatkan oleh Gambar 22. Mari kita cermati mereka satu-persatu.
1. | Posisi benda di sebelah kiri pusat kelengkungan cermin atau s > 2f. |
 |
Gambar 23
Bila jarak benda s > 2f sifat bayangan yang terbentuk adalah nyata, terbalik diperkecil.
2. | Untuk melukis bayangan benda, tetap digunakan dua sinar istimewa seperti pada gambar terdahulu dan bayangan yang terbentuk pun merupakan hasil perpotongan dari pantulan sinar-sinar istemewa itu. Bayangan benda yang terbentuk tampak diperkecil, terbalik dan nyata. |
 |
Gambar 24
Bayangan dari benda yang jauh tak terhingga dari cermin berupa titik di fokus utama.
3. | Posisi benda tepat di pusat kelengkungan cermin atau s = R. |
 |
Gambar 25
Bayangan dari suatu benda yang berada tepat di pusat kelengkungan cermin cekung tepat berada di pusat kelengkungan cermin cekung itu. Sifat-sifat bayangan adalah sama besar, terbalik dan nyata.
| Dengan cara yang sama kita dapatkan sifat bayangan dari benda yang sama besar, terbalik dan nyata. |
 |
Gambar 26
Bayangan suatu benda yang diletakkan di fokus utama cermin cekung ada di jauh tak terhingga.
5. | Sinar-sinar yang datang dari benda yang diletakkan tepat di fokus utama dipantulkan oleh cermin cekung sejajar sumbu utama sehingga tidak terbentuk bayangan sering juga dikatakan bahwa bayangan benda ada di jauh tak terhingga. Posisi benda di antara titik F dan O atau s <> |
 |
Gambar 27
Bayangan benda yang diletakkan di antara O dan F atau s <>
Bila benda diletakkan pada jarak yang lebih kecil dari jarak fokus cermin cekung, bayangan yang terbentuk merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar-sinar pantul sehingga bayangannya bersifat maya. Dari gambar terlihat bahwa bayangan tampak tegak, diperbesar dan berada di belakang cermin sementara kemungkinan-kemungkinan terdahulu bayangan benda selalu di depan cermin cekung. Jadi dapat juga disimpulkan bahwa bila bayangan dari suatu benda nyata di depan cermin cekung terbentuk di depan cermin tersebut, maka bayangan benda itu merupakan bayangan nyata, sebaliknya bila bayangan terletak di belakang cermin bayangannya adalah bayangan maya. Dapat ditambahkan juga bahwa bayangan maya dari suatu benda nyata selalu tegak dan diperbesar.
Cermin Cembung
Pembentukan Bayangan Oleh Cermin Cembung
Sama dengan cermin cemkung, cermin cembung jg mempunuai tiga sinar istimewa. Karena jarak fokus dan pusat kelengkungan cermin cembung berada di belakang cermin maka ketiga sinar istimewa pada cermin cembung tersebut adalah :
| 1. | Sinar yang datang menuju pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali |
 |
| 2. | Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari fokus |
 |
| 3. | Sinar yang datang menuju fokus akan di pantulkan sejajar sumbu utama |
 |
Untuk dapat melukis banyangan pada cermin cembung di perlukan minimal dua sinar istimewa, sama caranya pada cermin cekung. Coba perhatikan contoh lukisan di bawah ini.
 |
Benda AB di depan cermin cekung, lukisan bayangannya menggunakan dua sinar istimewa (1) sinar datang sejajar sumbu utama di pantulkan seolah-olah dari fokus (2) sinar datang menuju pusat kelengkungan di pantulkan kembali sehingga di peroleh bayangan A'B'.
Sifat bayangan dari benda di depan cermin cembung selalu :
Maya, Tegak, Diperkecil
Persamaan pada cermin cembung sama dengan cermin cekung, hanya pada cermin cekung F dan R bertanda positif dan F dan R pada cermin cembung bertanda negatif
Apakah persamaan-persamaan yang ada pada cermin cekung berlaku untuk cermin cembung? Jawabnya, ya! Persamaan-persamaan tersebut tetap berlaku. Hanya saja untuk cermin cembung, jarak fokus dan jari-jari kelengkungan pada persamaan bertanda negatif. Untuk jelasnya perhatikan contoh 3 di bawah ini.
Sebuah lenca cembung
1. Diketahui
f= 12 cm, So= 4 cm
Ditanya
Si, M, Sifat Bayangan, Kekuatan lensa
Jawab
1/f= 1/So + 1/Si
-1/12= 1/4 + 1/Si
-1/Si= 1/4 + 1/12
-1/Si= 4/12
Si= -3 cm
M= 3/4 x
Maya, tegak, diperkecil
P=100/f
=100/12
= 8.3 dioptri
2. Cermin cekung
Diketahui
So= 15 cm, f= 10 cm
Ditanya
Si, M, Sifat Bayangan, Kekuatan lensa
Jawab
1/f= 1/So + 1/Si
-1/Si= 1/15 - 1/10
-Si= -1/30
Si= 30 cm
M= 30/15
= 2 x
Nyata, terbalik, diperbesar
P=100/f
=100/10
= 10 dioptri
Penyelesaian:
Diketahui:
h = 12 cm
s = 10 cm
R = -30 cm ® f = -15 cm
Ditanya:
a. s'
b. h'
c. sifat-sifat bayangan
Jawab:
a. | Jarak bayangan ditentukan dengan menggunakan persamaan  Jadi, jarak bayangan 6 cm. Tanda negatif berarti bayangan ada di belakang cermin dan merupakan bayangan maya. |
b. | Tinggi bayangan ditentukan dengan menggunakan persamaan  |
c. | Jadi, tinggi bayangan = 7,2 cm berarti ukuran bayangan lebih kecil dibanding ukuran bendanya |
Tidak ada komentar:
Posting Komentar