CERMIN CEKUNG (Lengkung)

          Kalian pernah melihat alat seperti gambar di atas? Apakah alat tersebut? Alat itu dinamakan teropong. Teropong merupakan salah satu contoh alat optik. Alat optik adalah alat bantu penglihatan mata yang tersusun dari lensa-lensa. Alat optik yang lain diantaranya adalah kaca mata, lup dan mikroskop. Bagaimana alat-alat itu bisa digunakan untuk membantu penglihatan? Membantu penglihatan bagaimanakah alat-alat itu? Samakah semua alat optik tadi? Semua ini dapat kalian pelajari pada bab ini, sehingga setelah belajar bab ini kalian diharapkan dapat : 

1. menjelaskan sifat-sifat pemantulan cahaya pada cermin, 

2. menjelaskan sifat-sifat pembiasan cahaya pada lensa, 

3. menerapkan sifat-sifat cahaya dalam alat yang dinamakan kaca mata, 

4. menerapkan sifat-sifat cahaya dalam alat yang dinamakan lup, 

5. menerapkan sifat-sifat cahaya dalam alat yang dinamakan mikroskop, 

6. menerapkan sifat-sifat cahaya dalam alat yang dinamakan teropong.

A. Cermin Lengkung

             Kalian tentu sudah tidak asing lagi dengan kacamata, lup, mikroskop dan teropong. Alat-alat itu merupakan alat-alat yang menggunakan sifat-sifat cahaya untuk membantu penglihatan mata dan dikenal sebagai alat-alat optik. Tahukah kalian komponen-komponen yang ada pada alat optik itu? Ternyata komponen utamanya adalah cermin lengkung dan lensa. Oleh sebab itu untuk mempelajari alat-alat optik ini perlu memahami sifat-sifat cahaya yang mengenai cemin lengkung dan lensa tipis. Pahamilah sifat-sifat cahaya tersebut pada penjelasan berikut.

1. Pemantulan pada cermin Lengkung

           Sewaktu di SMP kalian telah dikenalkan tentang cermin lengkung. Cermin lengkung ada dua jenis yaitu cermin cembung dan cemin cekung. Pertama-tama yang perlu kalian ketahui adalah daerah di sekitar cermin lengkung. Daerah ini dibagi menjadi empat ruang. Perhatikan pembagian ruang ini pada Gambar 6.1. Coba kalian amati apa persamaan dan perbedaan dari cermin cekung dan cermin cembung. Pembagian ruang pada cermin cekung itu dibatasi oleh cermin (titik O), titik R (titik pusat kelengkungan) dan titik F (titik fokus). Jarak OF sama dengan FR sehingga berlaku hubungan :

f = 1/2R    .............................................. (6.1)

dengan :  f  = jarak fokus cermin

              R = jari-jari kelengkungan

Ruang-ruang di sekitar cermin ini juga dibagi menjadi dua lagi yaitu daerah di depan cermin bersifat nyata dan di belakang cermin bersifat maya.

a. Sifat-sifat bayangan

            Bayangan-bayangan benda oleh cermin lengkung dapat ditentukan dengan berbagai metode. Metode itu diantaranya adalah dengan percobaan dan penggambaran sinar-sinar istimewa. Ada tiga sinar istimewa yang melalui cermin yaitu:

1. Sinar yang menuju fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
2. Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan menuju fokus (untuk cermin cekung) atau seolah-olah   dari fokus (untuk cermin cekung).
3. Sinar yang menuju atau melalui titik pusat kelengkungan (R) akan dipantulkan kembali.

Untuk memahami sinar-sinar istimewa dan menentukan sifat-sifat bayangan oleh cermin lengkung dapat kalian cermati contoh berikut.

CONTOH 6.1

Gambar 6.2 Pembentukan Bayangan Oleh Cermin Cekung

Sebuah benda di tempatkan di ruang kedua cermin cekung. Tentukan sifat-sifat bayangan yang terjadi dengan menggambarkan pembentukan bayangan yang dibentuk dari sinar-sinar istimewanya!

Penyelesaian

Pembentukan bayangan pada cermin lengkung dapat menggunakan dua sinar istimewa. Misalnya sinar (1) dan (2) sehingga diperoleh hasil seperti pada Gambar 6.2. Bayangan yang terbentuk:

-          Di ruang ketiga : nyata dan terbalik

-          Bayangan lebih besar.

Berarti sifat bayangan : nyata, terbalik, diperbesar.

b. Hubungan antar besaran

           Sifat-sifat bayangan oleh cermin lengkung juga dapat ditentukan secara matematis. Masih ingat hubungan jarak benda ke cermin (S), jarak bayangan ke cermin (S’) dan jarak fokus (f)? Di SMP kalian sudah diajarkan. Hubungan itu dapat dituliskan sebagai berikut.

    1/f = 1/s + 1/s’........................................ (6.2)

Persamaan hubungan antar bayangan ini dapat kalian buktikan melalui eksperimen. Hubungan kedua yang perlu kalian mengerti adalah perbesaran bayangan.

Perbesaran bayangan oleh cermin lengkung memenuhi:

M =   = h’/h = s’/s  ..................................... (6.3)

dengan : M   =  perbesaran

 h’   =  tinggi bayangan

 h     =  tinggi benda

Setelah memahami materi di atas, coba soal berikut.

1. Di depan cermin lengkung yang berfokus 25 cm ditempatkan benda yang tingginya 2 cm dan berjarak 30 cm dari cermin.Tentukan : jarak bayangan ke cermin, perbesaran dan tinggi bayangan, sifat bayangan!
2. Lima puluh centimeter di depan cermin cembung ditempatkan sebuah benda. Titik pusat kelengkungan cermin 50 cm. Tentukan jarak bayangan ke cermin dan perbesaran bayangan itu!