Shevty Riany: Makalah Cermin

Makalah Cermin

CERMIN

Makalah

Diajukan untuk Memenui Salah Satu Tugas dari Mata Kuliah Labolatorium Fisika Sekolah II

Dosen : Hj. Ade Yeti Nuryantini,M.Pd,M.Si

Ass. Dosen : Adam Malik,M.Pd

Disusun Oleh:

Shevty Riany (1210207098)

PRODI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS TARBIYAH DAN KEGURUAN

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI

BANDUNG

2012

Kata Pengantar

Puji syukur Penulis panjatkan kepada Allah SWT. Sebab dengan rahmatnya saya dapat menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Sholawat beserta salam semoga tetap terculah limpahkan kepada nabi Muhammad SAW, kepada kluarganya,sahabatnya serta kepada kita selaku umatnya.

Makalah ini dibuat untuk memenuhi salah satu tugas dari mata kuliah Sekolah Lanjutan 1 yang didalamnya berisi tentang Cermin Datar.

Penulis menyadari bahwa tugas makalah ini banyak kekurangannya dan masih jauh dari kesempurnaan. Oleh karena itu, penulis berharap umumnya kepada pembaca semuanya supaya bisa memberikan kritik dan sarannya yang bersifat membangun terhadap kesempurnaan tugas makalah ini terutama untuk perbaikan dimasa yang akan datang. Semoga makalah ini berbmanfaat khususnya untuk saya, umumnya untuk para pembaca.

Bandung, Desember 2012

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tidak dapat dipungkiri bahwa dalam kehidupan sehari-hari manusia sangatlah membutuhkan cermin, Baik itu cermin datar, cermin cekung maupun cermin cembung. Hal tersebut dapat dibuktikan dengan banyaknya alat-alat yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari yang menggukan cermin khususnya cermin cekung dan cermin cembung. Cermin cekung dan cembung memiliki sifat yang khas dimana keduanya memiliki sifat yang berbeda-beda sehingga dapat membantu manusia dalam melakukan pekerjaan sehari-hari contohnya mengemudi. Kaca spion pada mobil merupakan contoh dari pemanfaatan cermin cembung sebab dengan menggunakan cermin cembung bayangan dibelakang mobil dapat terlihat lebih jauh sehingga pengemudi kendaraan dapat melihan keadaan di belakangnya tanpa harus menengok kebelakang.

Ternyata masih banyak orang yang belum bisa memanfaatkan keberadaan cermin cekung dan cermin cembung tersebut. kebanyakan orang- orang memanfaatkan cermin tersebut hanya untuk kaca spion, padahal cermin cekung dan cermin cembung mempunyai segudang manfaat yang dapat manusia pergunakan dalam kehidupan sehari-hari, hal ini terjadi karena ketidaktahuan dan ketidakpahaman manusia terhadap teori tentang cermin cekung dan cembung. Berangkat dari masalah diatas, saya bermaksud untuk membahas lebih lanjut mengenai cermin cekung dan cermin cembung.

B. Rumusan masalah

Adapun rumusan masalah pada pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana hukum pemantulan dan sifat bayangan pada cermin cekung dan cermin cembung?

2. Bagaimanakah pemanfaatan cermin cekung dan cermin cembung dalam kehidupan sehari-hari?

C. Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1. Menjelaskan hukum pemantulan dan sifat bayangan pada cermin cekung dan cermin cembung.

2. Menjelaskan pemanfaatan cermin cekung dan cermin cembung dalam kehidupan sehari-hari.

BAB II

KERANGKA TEORI

A. Peta konsep

B. Materi

A. Pengertian cahaya

Cahaya adalah gelombang elektromagnetik, oleh karena cahaya merupakan gelombang elektromagnetik, maka cahay dapat merambat didalam ruang hampa udara. Kecepatan cahaya merambat dalam ruang hampa udara adalah 3x10⁸m/s. Cermin membentuk bayangan melalui proses pemantulan. Bayangan yang dibentuk dapat berupa bayangan nyata dan ataupun maya. Kedua bayangan tersebut dapat dilihat oleh mata, tetapi hanya bayangan nyata yang dapat difokuskan di layar.

Bayangan ada 2 macam, yaitu:

1. Bayangan nyata adalah bayangan yang terjadi karena perpotongan sinar-sinar pantul

2. Bayangan maya (semu) adalah bayangan yang terjadi perpotongan perpanjangan sinar pantul

Jika dua buah cermin datar saling membentuk sudut a maka bayangannya yang terbentuk adalah

Ket: n= banyaknya bayangan

a= sudut antara dua cermin datar

Bayangan yang dibentuk oleh cermin datar memiliki sifat

a. Sama tegak

b. Bersifat maya (semu)

c. Jarak bayangan kecermin sama dengan jarak benda kecermin (S=S’)

d. Tinggi bayangan sama dengan tinggi benda ( h’ = h)

e. Besar bayangan sama dengan besar benda ( m’=m)

f. Fosisi bayangan (orientasi kanan kiri) berlawanan dengan benda.

B. Hukum pemantulan cahaya

hukum pemantulan cahaya telah diselidiki oleh snellius, sehingga didapatkan hasil yang merupakan huum snellius untuk pemantulan cahaya Yang berbunyi :

a. Sinar datang garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

b. Sudut datang sama dengan sudut pantul.

Seseorang dapat melihat benda karena benda tersebut mengeluarkan atau memantulkan cahaya ke mata kita. Secara garis besar pemantulan cahaya terbagi menjadi dua yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur (pemantulan difus). Pemantulan teratur terjadi jika berkas sinar sejajar jatuh pada permukaan halus sehingga berkas sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dan searah, sedangkan pemantulan baur terjadi jika sinar sejajar jatuh pada permukaan yang kasar sehingga sinar tersebut akan dipantulkan ke segala arah.

Gambar 7.7 Pemantulan teratur dan Pemantulan baur Pemantulan teratur Pemantulan baur.

Cermin sferik adalah cermin lengkung seperti permukaan lengkung sebuah bola dengan jari-jari kelengkungan R. Cemin ini dibedakan atas cermin cekung (konkaf) dan cermin cembung (konveks). Setiap cermin sferik baik itu cermin cekung ataupun cermin cembung memiliki fokus f yang besarnya setengah jari-jari kelengkungan cermin tersebut.

dengan

f : jarak fokus

R: jari-jari kelengkungan cermin

Bagian-bagian cermin lengkung antara lain adalah sumbu utama (C-O), titik pusat kelengkungan cermin ( C ), titik pusat bidang cermin ( O ), jari-jari kelengkungan cermin ( R ), titik fokus / titik api ( F ) , jarak fokus (f) dan bidang fokus .

Gambar 6 Bagian-bagian pada cermin (a) cermin cekung, (b) cermin cembung

Garis pada cermin sferik yang menghubungkan antara pusat kelengkungan C, titik fokus f dan titik tengah cermin O disebut sumbu utama.

Menurut dalil Esbach jarak antara dua titik tertentu pada cermin cekung dapat diberi nomor-nomor ruang. Jarak sepanjang OF diberi nomor ruang I, sepanjang FC diberi nomor ruang II, lebih jauh dari C diberi nomor ruang III dan dari O masuk ke dalam cermin diberi nomor ruang IV. Ruang I sampai III ada di depan cermin cekung (daerah nyata) dan ruang IV ada di belakang cermin cekung (daerah maya).

Gambar 7. Penomoran ruang pada cermin cekung. Daerah di depan cermin disebut daerah nyata, dan daerah di belakang cermin disebut daerah maya.

Pada cermin cekung semua cahaya yang datang sejajar sumbu utama akan difokuskan sesuai dengan sifatnya yaitu mengumpulkan cahaya. Titik berkumpulnya sinar-sinar pantul disebut titik fokus atau titik api yang terletak di sumbu utama. Cara melukis sinar-sinar pantulnya tetap menggunakan hukum pemantulan cahaya.

Gambar 8. Pemantulan berkas cahaya sejajar sumbu utama pada cermin cekung

Bagaimana jika sinar-sinar yang datang ke cermin cekung tidak sejajar sumbu utama? Ternyata berkas-berkas sinar pantul akan berpotongan di satu titik yang tidak terletak pada sumbu utama. Oleh cermin sinar-sinar tersebut akan dipantulkan tidak melalui fokus melainkan melewati suatu titik tertentu pada bidang fokus utama seperti tampak pada gambar 8.

Gambar 9. Pemantulan berkas cahaya yang datangnya tidak sejajar sumbu utama pada cermin cekung

C. Pembentukan bayangan oleh cermin cekung

Untuk menggambarkan bagaimana terbentuknya bayangan pada cermin cekung dapat menggunakan bantuan sinar-sinar istimewa, dengan demikian lukisan bayangan akan dapat dilukis dengan mudah karena sinar-sinar tersebut mudah diingat ketentuannya tanpa harus mengukur sudut datang dan sudut bias. Sinar-sinaar istimewa inipun tetap berdasarkan hukum pemantulan cahaya. Untuk menggambarkan bagaimana terbentuknya bayangan pada cermin sferik kita dapat menggunakan bantuan sinar-sinar istimewa, dengan demikian lukisan bayangan akan dapat kita lukis dengan mudah.

Sinar-sinar istimewa pada cermin cekung adalah sebagai berikut:

1. Sinar yang datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus (F).

Gambar 10. Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan cermin cekung melalui titik fokus

2. Sinar yang datang melalui titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

Gambar 11. Sinar yang melalui fokus akan dipantulkan cermin cekung sejajar sumbu utama

3. Sinar-sinar yang datang melalui pusat kelengkungan ( C ) akan dipantulkan kembali melalui titik pusat kelengkungan tersebut.

Gambar 12. Sinar yang melewati titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan cermin cekung melewati titik tersebut.

Contoh melukis bayangan pada cermin cekung

§ Benda berada di jauh tak terhingga

Sinar-sinar yang berasal dari benda yang jauh tak terhingga datang ke cermin berupa sinar-sinar sejajar dan oleh cermin sinar-sinar ini akan dikumpulkan di fokus utama sehingga bayangan benda yang terbentuk berupa titik di titik fokus cermin.

§ Benda berada di titik pusat kelengkungan cermin (titikC)

Benda AB berada di titik pusat kelengkungan cermin cekung akan menghasilkan bayangan yang tepat berada di titik pusat kelengkungan cermin pula. Dapatkah kamu menyebutkan sifat-sifat bayangan yang terbentuk ?

Benda AB berada di ruang II cermin cekung akan menghasilkan bayangan di ruang III. Sebutkan sifat-sifat bayangan yang terbentuk !

Benda berada di ruang II

§ Benda berada di ruang III

Benda AB terletak di ruang III cermin cekung akan menghasilkan bayangan di ruang II. Cobalah kamu sebutkan sifat-sifat bayangan yang terbentuk !

§ Benda berada di titik fokus

Benda AB tepat di titik fokus maka sinar-sinar yang datang dari benda dipantulkan oleh cermin cekung sejajar sumbu utama sehingga tidak terbentuk bayangan, atau sering juga dikatakan bahwa bayangan benda berada di jauh tak terhingga.

§ Benda berada di ruang I

Bila benda berada di ruang I, bayangan yang terbentuk merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar-sinar pantul, sehingga bayangan berada di belakang cermin.

Dari contoh-contoh tersebut dapat disimpulkan bahwa antara ruang tempat benda berada dan tempat bayangan berada bila dijumlah hasilnya adalah 5. Kecuali benda yang berada di titik-titik khusus. Dengan demikian berlaku:

Nomor ruang benda + nomor ruang bayangan = 5

D. Pembentukan Bayangan Oleh Cermin Cembung

Sama halnya dengan cermin cekung, pada cermin cembung juga mempunyai tiga macam sinar istimewa. Karena jarak fokus dan pusat kelengkungan cermin cembung berada di belakang cermin maka ketiga sinar istimewa pada cermin cembung tersebut adalah :

Gambar 13. Sinar yang datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus

Sinar yang datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F).

Gambar 14. Sinar yang datang seolah-olah menuju fokus akan di pantulkan sejajar sumbu utama

Sinar yang datang menuju titik fokus (F) akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

Gambar 15. Sinar yang datang menuju pusat kelengkungan akan dipantulkan kembali melalui sinar itu juga.

Sinar-sinar yang menuju titik pusat kelengkungan ( C ) akan dipantulkan seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Contoh melukis bayangan pada cermin cembung

Gambar 16. Proses pembentukan bayangan pada cermin cembung. Bayangan dari benda nyata selalu di ruang I cermin, bersifat maya, diperkecil dan sama tegak dengan bendanya.

Seperti halnya pada cermin cekung, melukis bayangan pada cermin cembung juga diperlukan minimal dua sinar istimewa. Karena depan cermin adalah ruang IV maka berapapun jarak benda nyata dari cermin tetap berada di ruang IV . Dengan demikian bayangan yang terbentuk berada di ruang I cermin cembung dan bersifat maya, diperkecil.

Itulah sebabnya bayangan yang terlihat di dalam kaca spion dari benda-benda nyata di depan kaca spion tampak mengecil dan spion mampu mengamati ruang yang lebih luas.

Selain dengan cara melukis secara cepat kamu dapat menentukan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin-cermin sferik dengan menggunakan ketentuan-ketentuan berikut :

- Jumlah nomor ruang benda dan nomor ruang bayangan selalu sama dengan lima

- Benda yang terletak di ruang II dan III selalu menghasilkan bayangan yang terbalikterhadap bendanya. Sedangkan benda-benda yang berada di ruang I dan IV akan selalu menghasilkan bayangan yang sama tegak dengan bendanya.

- Jika nomor ruang bayangan lebih besar daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih besar daripada bendanya (diperbesar).

- Jika nomor ruang bayangan lebih kecil daripada nomor ruang benda, bayangan selalu lebih kecil daripada bendanya (diperkecil).

3) Hubungan antara Jarak Benda, Jarak Fokus dan Jarak Bayangan

Gambar 17. Hubungan antara jarak benda (s), jarak bayangan (s’), dan jarak fokus (f) dalam ukuran geometri.

Hubungan antara jarak benda (s), jarak fokus (f) dan jarak bayangan (s’) pada cermin cekung dapat ditentukan dengan bantuan geometrik.

Perhatikan perbandingan-perbandingan geometri dan trigonometri dari gambar 17 tersebut di atas. Jarak AB ke O adalah jarak benda (s), jarak A’B’ ke cermin adalah jarak bayangan (s’) dan jarak F ke O adalah jaraak fokus (f). Pada gambar tersebut tampak bahwa segitiga GFO dan A'B'F sebangun sehingga berlaku,

sehingga

Pada gambar tampak juga bahwa segitiga ABO dan A'B'O sebangun sehingga diperoleh,

sehingga . Substitusikan kedua persamaan sehingga diperoleh persamaan , gunakan perkalian silang sehingga,

s’.f = s.s’ – s.f

Bagilah semua ruas dengan ss'f, akhirnya diperoleh :

atau

Bila jarak fokus sama dengan separuh jarak pusat kelengkungan cermin f = ½ R, sehingga persamaan cermin lengkung juga dapat dituliskan dalam bentuk sebagai berikut

Dalam menggunakan persamaan tersebut perlu diperhatikan kesepakatan tanda yang telah disepakati bersama yaitu :

a. Jarak benda s bernilai positif (+) jika benda nyata terletak di depan cermin.

Jarak benda s bernilai negatif (-) jika benda maya terletak di belakang cermin.

b. Jarak bayangan s’ bernilai positif (+) jika bayangan nyata di depan cermin.

Jarak bayangan s’ bernilai negatif (-) jika bayangan maya di belakang cermin.

c. R dan f bertanda positif (+) untuk cermin cekung dan bertanda (-) untuk cermin cembung.

Berbeda dengan cermin datar besar bayangan yang dibentuk oleh cermin lengkung berbeda-beda sesuai dengan letak benda tersebut terhadap cermin. Untuk mengetahui perbesaran linier pada pembentukan bayangan pada cermin lengkung maka dapat dibandingkan tinggi bayangan h’ dengan tinggi benda h atau jarak bayangan terhadap cermin s’ dengan jarak benda terhadap cermin s.

dengan

M : perbesaran linier

h’ : tinggi bayangan

h : tinggi benda

s’ : jarak bayangan terhadap cermin

s : jarak benda terhadap cermin

Jika dalam penghitungan ternyata diperoleh M >1 artinya bayangan yang dibentuk lebih besar daripada bendanya, jika M = 1 maka bayangan sama besar dengan bendanya sedangkan jika 0<M<1 maka bayangan yang dibentuk akan lebih kecil dari bendanya

BAB III

APLIKASI MATERI

A. Aplikasi Materi

1) Penggunaan cermin cekung

ü Kaca rias

Cermin cekung dengan fokus yang besar dapat dijadikan kaca rias, karena menghasilkan bayangan yang diperbesar

ü Parabola

Cermin cekung banyak digunakan sebagai parabola karena sifatnya yang mengumpulkan gelombang

ü Teropong

Cermin cekung digunakan pada teropong pantul pengganti lensa okuler

2) Cermin Cembung

Cermin cembung memiliki sifat selalu membentuk bayangan yang tegak, maya dan diperkecil, sehingga cermin ini mampu membentuk bayangan benda yang sangat luas.

Dengan sifat ini maka cermin cembung banyak digunakan pada:

ü kaca spion pada kendaraan

ü kaca pengintai pada supermarket

ü kaca spion pada tikungan jalan

B. Soal dan Pembahasan

1. Sebuah benda yang tingginya 20 cm diletakkan 10 cm didepan sebuah cermin cekung yang memiliki fokus 15 cm. Hitunglah:
a. letak bayangan
b. perbesaran bayangan

Dik. h = 20 cm

f = 15 cm

s = 10 cm

Dit. a. s’ = ? b. M = ? c. h’ = ?

Jawab: a. 1/f = 1/s + 1/s’

1/15 = 1/10 + 1/s’

1/s’ = 1/15 – 1/10

= 2/30 – 3/30

= -1/30

s’ = -30 cm (maya, tegak)

b. M = |s’/s|

= 30/10

= 3 (diperbesar)

c. M = h’/h

3 = h’/20

h’ =20 x 3

= 60 cm

2. Sebuah benda terletak 5 cm di depan sebuah cermin cekung yang berjari-jari 20 cm. Tentukan

a. jarak bayangan

b. Perbesaran bayangan

c. sifat-sifat bayangan!

Penyelesaian:
Diketahui : s = 5 cm

R = 20 cm maka f = 10 cm
Ditanya :
a. s’
b. M
c. sifat-sifat bayangan

Jawab:

sehingga s’ = - 10 cm

Jadi jarak bayangannya 10 cm

b. M = kali

c. Sifat-sifat bayangannya adalah : maya, tegak, diperbesar, di ruang IV.

3. Sebuah benda diletakan 20 cm di depan cermin cekung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 30 cm.

a. Tentukan letak bayangan yang tebentuk dan sebutkan sifat-sifatnya.

b. Hitunglah pembesaran bayangannya.

Penyelesaian:

Diketahui:

S₁= 20 cm

R = 30 cm, f = R = x30 = 15 cm

Ditanya:

a. S₂

b. sifat-sifatnya.

c. M

Jawaban:

a. Jarak bayangan

= +

S₂= 60 cm

b. Sifat yangan adalah nyata, terbalik, diperbesar, dan terletak diruangan III.

c. Perbesaran bayangan

M =

= 3 kali

4. Sebuah benda diletakan 20 cm didepan sebuah cermin cekung. Perbesaran yang terjadi 3 kali ukuran semula. Berapakah fokus cermin cekung tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

S₁ = 20 cm

M = 3

Ditanya: f

Jawab:

M =

3 =

S₂ = 3x 20

= 60 cm

= +

f =

= 15 cm

C. Lembar kerja siswa

Hubungan Antara Titik Fokus, Jarak Benda, Dan

Jarak Bayangan Pada Cermin Cekung

A. Tujuan :

Mempelajari hubungan antara titik focus, jarak benda, dan jarak bayangan pada cermin cekung.

B. Alat dan Bahan :

- Cermin cekung

- Lilin

- Layar putih

- Bangku optic

C. Prosedur kerja

1. Letakan lilin di bangku optik diantara cermin cekung dan layar pituh

2. Geser-geserlah letak layar sepanjang mistar bangku optic hingga didapatkan bayangan yang jelas pada layar putih.

3. Mengukur jarak layar dari cermin (sebagai ).

4. Mencatat hasil pengukuran dalam table pengamatan.

5. Mengulangi langkah diatas dengan mengubah letak bayangan (

BAB IV

PENUTUP

A. KESIMPULAN

hukum pemantulan cahaya telah diselidiki oleh snellius, sehingga didapatkan hasil yang merupakan huum snellius untuk pemantulan cahaya Yang berbunyi :

c. Sinar datang garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

d. Sudut datang sama dengan sudut pantul.

B. SARAN

Dengan adanya laporan ini, saya akan menyampaikan beberapa saran kepada para praktikum ketika melakukan percobaan harus melakukan ketelitian dan kehati-hatianlah yang menentukan hasil yang sesuai dengan data yang kita peroleh. Dan harus memahami materi atau konsep yang akan kita praktikumkan. Memahami prosedur atau langkah kerja agar mudah kita melakukan percobaan dan berjalan dengan baik

DAFTAR PUSTAKA

Tipler. 2001. Fisika untuk Sains dan Teknik. Edisi ketiga jild 2. Jakarta : Erlangga

Bueche Frederick J. 2006. Fisika Universitas. Edisi Kesepuluh. Jakarta : Erlangga

Gamjanti, Aby Sarojo. 2011. Gelombang dan Optik . Jakarta: Salemba Teknika

Searz dan Zemensky. 2003. Fisika Universitas. Edisi kesepuluh. Jilid 2 . Jakarta : Erlangga

Sutrisno. 1979. Fisika Dasar Gelombang & Optik. Bandung : ITB

Douglas C Giancoli.2001. Fisika.Edisi 5.Jakarta:Erlangga

Zemensky Sears.1991.Fisika untuk Universitas 3 Optik Fisika Moderen. Jakarta : Trimitra Mandiri

Halliday. David .1997. Fisika. Jilid 2. Edisi ketiga. Jakarta : Erlangga

_____________, Buku Panduan Praktikum Fisika Dasar

1 komentar:

windartianis mengatakan...: Sangat membantu sist
ideskripsi.com; 28 September 2014 pukul 03.35

Shevty Riany

Makalah Cermin

Contoh melukis bayangan pada cermin cekung

Nomor ruang benda + nomor ruang bayangan = 5

1 komentar:

Posting Komentar

Mengenai Saya

Pengikut

Kalender

Tong Hilap Waktu Sholat