Materi Cahaya part 3 : Pembentukan bayangan pada cermin

 1. Cermin cekung 

Cermin cekung adalah cermin yang memiliki bentuk melengkung ke dalam. Cermin cekung juga bisa diartikan sebagai cermin yang permukaannya memiliki bagian seperti bola sebelah dalam. 

 

Cermin cekung memiliki sifat yang mampu mengumpulkan cahaya atau konvergen yang juga disebut sebagai cermin positif.

Bentuk dari cermin cekung adalah berbentuk cekung atau melengkung ke dalam. Selain itu cermin cekung juga memiliki nama lain Konkaf.

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA CERMIN CEKUNG

Untuk melukis/menggambar bayangan yang terbentuk pada cermin cekung, perlu diketahui terlebih dahulu bagian-bagian dari cermin cekung sebagai berikut :

 

 


Keterangan gambar:
M = titik pusat kelengkungan cermin
O = titik pusat optik (vertex)
F = titik api (titik fokus) cermin
OM = R = jari-jari kelengkungan cermin
OF = f = jarak titik api (jarak fokus), yang panjangnya ½ R
Perpanjangan OM = sumbu utama cermin

Nomor-nomor ruang:
O − F = ruang I
F − M = ruang II
M − (-~) = ruang III
O − (+~) = ruang IV
Ruang I, II, dan III adalah ruang di depan cermin
Ruang IV adalah ruang di belakang cermin 

Tiga berkas sinar istimewa  :

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

2.Sinar datang melelui titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama 

3.Sinar datang yang melalui pusat kelengkungan, dipantulkan kembali melalui pusat kelengkungan (M)
 

Misalkan : Sebuah benda terletak di ruang II cermin cekung seperti gambar :

 

Maka langkah untuk melukis bayangannya adalah :

1.  Gambarkan cermin cekung lengkap dengan bagian-bagiannya yaitu sumbu utama, titik fokus, titik kelengkungan atau 2F dan titik pusat kelengkungan dan tempatkan benda di ruang II

 

2.  Gambar salah satu sinar istimewa, misal "Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan menuju titik fokus (F) "

 

3. Tambahkan satu sinar istimewa, misal "Sinar datang melelui titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama"

 

4. Perpotongan kedua garis pantul dari sinar istimewa adalah letak bayangan. Gambar bayangan dengan titik perpotongan sebagai bagian atas (kepala)

 

Untuk benda di ruang II pada cermin cekung terbentuk bayangan di ruang ke III dengan sifat bayangannya nyata (karena di depan cermin), terbalik, diperbesar. 

Cobalah gambar dan tentukan sifat bayangan yang terjadi jika benda terletak di ruang I dan III !

2. Cermin cembung

Untuk melukis/menggambar bayangan yang terbentuk pada cermin cembung, perlu diketahui terlebih dahulu bagian-bagian dari cermin cekung sebagai berikut 

 P = pusat kelengkungan cermin
OR = jari-jari cermin (R)
O = pusat bidang cermin
F = titik api atau fokus cermin
SU = sumbu utama, yaitu garis yang menghubungkan pusat kelengkungan cermin (P) dengan pusat bidang cermin (O)

Nomor-nomor ruang:
O − F = ruang I
F −  R = ruang II
 R − (-~) = ruang III
 O − (+~) = ruang IV
Ruang IV adalah ruang di depan cermin 

Ruang I, II, dan III adalah ruang di belakang cermin
 

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA CERMIN CEMBUNG 

Tiga berkas sinar istimewa
1.Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F) 

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

3.Sinar datang menuju pusat kelengkungan cermin, dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari pusat kelengkungan (M) 

 Misalkan : Sebuah benda terletak di titik M cermin cembung seperti gambar :

 

 Maka langkah untuk melukis bayangannya adalah :

1.  Gambar salah satu sinar istimewa, misal "Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F) "

 2. Gambar sinar istimewa yang, dalam hal ini "sinar datang menuju ke titik pusat kelengkungan dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut"

3. Titik pertemuan dua garis adalah posisi kepala bayangan.

Sifat bayangan yang terbentuk adalah  Maya, tegak, diperkecil

3. Cermin datar    

Cermin datar adalah cermin yang memiliki permukaan datar seperti garis lurus. Bayangan benda yang dibentuk dari cermin datar memiliki ukuran dimensi ukuran (panjang + lebar) yang sama dengan dimensi benda.

 

Hukum pemantulan pada cermin datar:

“sinar datang, garis normal, dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar” , ” sudut datang selalu sama dengan pantul”

Yang dilihat oleh wanita tersebut didalam cermin merupakan bayangan. Bayangan yang dihasilkan oleh cermin datar bersifat maya karena tidak dapat ditangkap oleh layar.

 Melukis Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

• Lukis sinar pertama yang datang dari benda bagian atas menuju cermin dengan arah lurus (sudutnya = 0) dan lukis sinar pantulnya
• Lukis sinar kedua yang datang dari benda bagian atas menuju ke cermin dan lukis sinar pantulnya sesuai hukum pemantulan, yaitu sudut datang = sudut pantul
• Perpanjang sinar pantul dari langkah 1 dan 2 sehingga berpotongan di belakang cermin
• Ulangi langkah 1-3 untuk sinar yang datang dari benda bagian bawah menuju cermin
• Hubungkan perpotongan sinar pantul dari langkah 3 dan 4 sehingga terbentuk bayangan di belakang cermin 

Pembentukan bayangan pada cermin datar
 

 

 Sifat bayangan dari cermin datar:

• besar bayangan sama dengan besar benda
• jarak bayangan sama dengan jarak benda
• benda dan bayangan simetrik terhadap bidang cermin
• semu atau maya karena tidak dapat ditangkap dengan layar.
• Bayangan cermin tertukar sisinya, artinya bagian kanan benda menjadi bagian kirinya. 

 
Susunan dua buah cermin datar dan jumlah bayangan yang terbentuk

 

jumlah bayangan dapat dihitung dengan persamaan berikut :

 

 Jika sudut yang terbentuk adalah 90 maka jumlah bayangan yang terbentuk adalah 3 bayangan

LATIHAN

Tentukan jumlah bayangan dari dua cermin yang membentuk sudut :
a.180
b.120
c.90
d.60
e.45
f.30