Cermin
Kita hanya dapat melihat benda dengan jelas jika terdapat cukup cahaya (terdapat sumber cahaya) dalam ruangan di mana benda tersebut berada atau jika benda tersebut memancarkan cahaya. Ketika cahaya mengenai suatu benda, sebagian gelombang tersebut mengalami refleksi (pemantulan) sehingga kita dapat melihat bayangan benda tersebut. misalkan jika kita berdiri di depan cermin datar maka bayangan kita terlihat seolah-olah kita berdiri di belakang cermin dengan arahnya yang berbeda. jika kita melihat air kolam yang jernih seolah-olah dasar kolam terlihat lebih dangkal dari yang sebenarnya. Dengan bentuk, ukuran, dan posisi bayangan sangat bergantung pada permukaan bidang pantul atau bias.
1. Pembentukan Bayangan Pada Cermin Datar
Jika suatu benda diletakkan di depan cermin datar, maka jarak benda dari permukaan cermin akan sama dengan jarak bayangan cermin dan ukuran benda akan terlihat sama besar, akan tetapi arah bayangan berlawanan dengan arah benda. Hal ini mengakibatkan seolah-olah antara benda dan bayangan saling berhadap-hadapan, seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini. Dengan kata lain, jika jarak benda dari permukaan cermin S dan jarak bayangan ke cermin adalah S' maka berlaku:
S = S'
Dari gambar, dapat terlihat bahwa:
1. Sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul ( sesuai dengan Hukum Snellius)
2. Bayangan bersifat Maya karena terletak di belakang cermin.
3. Besar dan tinggi bayangan sama besar dengan benda asli.
4. Jarak bayangan sama dengan jarak benda.
2. Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung
Cermin cekung adalah suatu cermin yang permukaannya lengkung ke dalam sehingga jari-jari kelengkungan r dari permukaan cermin bernilai positif, dengan titik fokus adalah setengah jari-jari kelengkungan (f=1/2r).
Dari sistem ini kita dapat membagi menjadi empat daerah bagian, yaitu:
1. Daerah I adalah di antara titik fokus dan permukaan cermin.
2. Daerah II adalah diantara titik fokus dan pusat kelengkungan
3. Daerah III adalah dari pusat kelengkungan ke tak berhingga
4. Daerah IV adalah daerah dibelakang cermin
Sifat-sifat sinar istimewa pada cermin cekung antara lain:
1. Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus
2. Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama
3. Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan akan dipantulkan berhimpit dengan sinar datang.
4. Sudut pantul dari sinar datang sembarang sama dengan sinar datang.
Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini:
Hubungan antara jarak benda dan jarak bayangan
Untuk mengetahui persis hubungan antara jarak s terhadap jarak bayangan s’ dan fokus f. Perhatikan persamaan berikut ini:
Sedangkan untuk menentukan perbesaran bayangan digunakan persamaan berikut ini:
Soal Latihan:
Sebuah benda tingginya 8 cm diletakkan 20 cm didepan cermin cekung yang berjari-jari kelengkungan 1 m. Tentukanlah:
a. Jarak bayangan benda
b. Perbesaran bayangan benda
c. Tinggi bayangan benda
3. Pembentukan bayangan pada cermin cembung.
Cermin cembung adalah suatu cermin yang permukaan mengkilapnya melengkung ke luar, sehingga jari-jari kelengkungan permukaannya berada dibelakang cermin dan bernilai negatif. Pada cermin cembung ini bayangan benda selalu bersifat Maya, tegak dan diperkecil.
Dengan sifat-sifat garis sinar istimewa yang melalui cermin cembung adalah
1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari fokus
2. Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama.
3. Sinar datang menuju titik pusat cermin akan dipantulkan berhimpit dengan sinar datang.
4. Sudut pantul dari sinar datang sembarang sama dengan sudut datang
Seperti yang terlihat pada gambar dibawah ini:
Untuk menggambarkan posisi bayangan dapat kita gunakan dua garis sinar dari puncak benda:
1. Garis sinar datang sejajar sumbu utama melalui puncak benda akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus.
2. Sinar datang menuju titik fokus melalui puncak benda akan dipantulkan sejajar sumbu utama, akan dapat juga diambil garis sinar datang melalui puncak benda menuju pusat kelengkungan.
Perpotongan antara dua garis sinar Maya di belakang cermin inilah yang menggambarkan posisi bayangan seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini. Yaitu Maya, Tegak dan Diperkecil
Untuk menentukan perbesaran bayangan merupakan negatif dari nilai hasil perbandingan antara jarak bayangan terhadap jarak benda atau tinggi bayangan terhadap tinggi badan.
Soal Latihan:
Sebuah benda yang tingginya 8 cm diletakkan 16 cm didepan cermin cembung yang berjari-jari kelengkungan 20 cm. Tentukanlah:
a. Letak Bayangan
b. Perbesaran bayangan
c. Tinggi bayangan