MATERI 2

PEMANTULAN PADA CERMIN CEKUN G

Cermin Cekung

Cermin cekung terbuat dari sepotong bola cermin ( concave spherical mirror ) bila disinari maka sinar itu sebagaian besar terpantul melalui titik tertentu. Bola cermin dimaksud merupakan bola gelas yang dilapisi perak nitrat dibagian luarnya.

Pemantulan Cahaya Pada Cermin Cekung

Ketika sumber cahaya ditempatkan di depan cermin datar, sinar yang dipantulkan akan menghamburkan atau menyimpang. Jika cermin dibengkokkan berbentuk cekung, sinar pantul yang terhambur akan lebih sedikit. Dengan bentuk cermin yang tepat, sinar pantul terbentuk dalam garis-garis sejajar. Bentuk yang tepat adalah parabola. Bentuk parabola digunakan untuk membuat obor, lampu besar, dan lampu sorot mobil.

1. Sinar dari sumber cahaya di daerah cermin datar dipantulkan ke segala arah. 
2. Cermin cekung berbentuk lingkaran membawa sinar pantul ke dalam.
3. Ketika cermin cekung berbentuk parabola, sinar pantul sejajar satu sama lain dan sumber cahaya berapa pada fokus cermin. Cahaya dapat merambat ke mana saja sepanjang lintasannya

Empat sinar dapat digambarkan untuk menentukan lokasi bayangan:

1.  Sinar 1 melewati bagian atas benda sejajar dengan sumbu utama, menuju cermin dan dipantulkan kembali ke focus. 
2.  Sinar 2 melewati fokus sebelum mencapai cermin, dipantulkan dengan sumbu utama. 
3. Sinar 3 merambat ke arah kutub cermin. Pada titik ini, cermin cekung tegak lurus terhadap sumbu utama sehingga sinar dipantulkan pada sudut yang sama dibawah sumbu dimana benda tepat berada di atasnya
4.  Sinar 4 melewati titik pusat kelengkungan sebelum mencapai cermin. Karena titik pusat kelengkungan adalah pusat bola, sinar ini merambat disepanjang jari-jari. Sinar mencapai cermin sferis pada sudut datang nol, kemudian dipantulkan kembali melalui garis yang sama.

Cermin cekung bersifat mengumpulkan sinar pantul atau konvergen. Ketika berkas sinar-sinar sejajar mengenai cermin cekung, sinar pantulnya akan berpotongan pada satu titik. Cermin cekung bersifat sebagai pengumpul sinar (konvergen).

Ketika sinar-sinar datang yang melalui titik fokus mengenai permukaan cermin cekung, ternyata semua sinar tersebut akan dipantulkan sejajar dengan sumbu utama. Akan tetapi, jika sinar datang dilewatkan melalui titik M (titik kelengkungan lensa), sinar pantulnya akan dipantulkan ke titik itu juga.

Pantulan Sinar-Sinar Istimewa Pada Cermin Cekung

Pada cermin cekung terdapat sinar-sinar istimewa sebagai berikut.

a.      Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.

b.      Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

c.       Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan

  Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung

Bayangan dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Lokasi       : skala diagram dapat digunakan untuk menentukan jarak bayangan dari cermin. 
2. Ukuran      : skala vertikal, yaitu perbandingan ukuran bayangan dengan ukuran benda yang digunakan untuk menghitung tinggi bayangan. Perbesaran adalah tinggi bayangan dibagi tinggi benda
3.   Arah          :  tampilan bayangan menginformasikan arahnya ke atas sesuai benda atau ke bawah. Jika berada pada sisi yang sama dengan sumbu utama, bayangan itu tegak. 
4.  Sifat          : bayangan nyata apabila cahaya melewati lokasinya. Artinya, jika layar diletakkan pada titik ini, bayangan akan muncul. Jika sinar hanya terlihat seolah-olah datang dari lokasi bayangan, seperti pada cermin datar maka bayangannya maya.

Sinar sejajar yang mencapai cermin cekung dapat berasal dari benda yang sangat jauh, seperti bintang. Semua cahaya yang mengenai cermin dilewatkan ke titik fokus. Desain seperti ini dipakai pada teleskop yang menggunakan cermin lebih besar agar dapat mengumpulkan cahaya lebih banyak sehingga mempermudah astronom mengamati bintang. Cahaya sejajar dari bintang datang dengan sudut tertentu menuju sumbu utama, lalu dibawa ke arah fokus pada bagian atas atau bawahnya, tetapi dalam bidang fokus yang sama.

Hubungan antara jarak benda (s) dan jarak bayangan (s’) akan menghasilkan jarak fokus f. Hubungan tersebut secara matematis dapat ditulis:

Dalam menggunakan persamaan cermin cekung, perlu diperhatikan aturan-aturan tanda berikut ini.

a)      Jarak benda (s) bertanda positif (+) untuk benda nyata (benda terletak di depan cermin) dan bertanda negatif (-) untuk benda maya (benda terletak di belakang cermin).

b)      Jarak bayangan (s’) bertanda positif (+) untuk bayangan nyata (bayangan terletak di depan cermin) dan bertanda negatif (-) untuk bayangan maya (bayangan terletak di belakang cermin).

c)      Jari-jari kelengkungan (M) dan jarak fokus (f) bertanda positif (+) untuk cermin cekung dan bertanda negatif (- ) untuk cermin cembung.

Cermin cembung memiliki sifat divergen (menyebar) cahaya. Jika sinar datang sejajar sumbu utama mengenai cermin cembung, sinar akan di pantulkan menyebar. Jika sinar-sinar pantul pada cermin cembung kamu perpanjang pangkalnya, sinar akan berpotongan di titik fokus (titik api) di belakang cermin. Pada perhitungan, titik api cermin cembung bernilai negatif karena bersifat semu.

Sinar-sinar pantul pada cermin cembung seolah-olah berasal dari titik fokus menyebar ke luar. Seperti halnya pada cermin cekung, pada cermin cembung pun berlaku sinar-sinar istimewa, tetapi dengan sifat yang berbeda. Titik fokus cermin cembung berada di belakang cermin sehingga bersifat maya dan bernilai negatif. Cermin cembung merupakan kebalikan cermin cekung.

 Pantulan Sinar-Sinar Istimewa Pada Cermin Cembung

Berikut ini adalah sinar-sinar istimewa pada cermin cembung.

1. Sinar datang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan seolah-olah dari titik fokus. 
2.  Sinar datang menuju titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
3.  Sinar datang menuju titik M (titik pusat kelengkungan) akan dipantulkan seolah-olah dari titik itu juga.

Bayangan yang terbentuk pada cermin cembung selalu maya dan berada di belakang cermin. Mengapa demikian? Secara geometris, kamu cukup menggunakan dua berkas sinar istimewa untuk mendapatkan bayangan pada cermin cembung. Jika sebuah lilin di depan cermin cembung, maka akan memiliki bayangan maya di belakang cermin.

Benda yang diletakkan di depan cermin cembung akan selalu menghasilkan bayangan di belakang cermin dengan sifat maya, sama tegak, dan diperkecil. Hubungan antara jarak benda (s) dan jarak bayangan (s' ), dan titik fokus (f) memiliki persamaan yang sama dengan cermin cekung. Perbedaannya, pada cermin cekung nilai jarak fokus selalu negatif.

Perhitungan Pada Cermin Cembung

Persamaan yang digunakan untuk cermin cekung dapat digunakan pada cermin cembung, tetapi jarak fokus bernilai negatif karena fokusnya maya. Untuk alasan itu, cermin cembung terkadang disebut cermin negatif. Deskripsi bayangan dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan.

u = jarak benda ke cermin

v =jarak bayangan ke cermin

f = jarak fokus

H_o= tinggi benda (objek)

H_i = tinggi bayangan 

DAFTAR PUSTAKA 

Lofts, Graeme.Jacarandra Fisika 1. Edisi.2. Jakarta :Ganeca Exact, 2004

Priyambodo, Tri Kuntoro.Fisika Dasar. Yogyakarta :ANDI Yogyakarta, 2010

Suwarna, Iwan Permana.Optik.Cet.1. Bogor :Duta Grafika, 2010