Hai sobat, Bagaimana kabarmu hari ini?, semoga kalian selalu sehat dan tetap semangat dalam belajar ya…
Pada kesempatan kali ini kita akan belajar mengenai pemantulan cahaya dan tak lupa kami bagikan juga contoh soal beserta jawabannya..
Langsung saja, berikut ini materinya…
Contents
Pemantulan Cahaya
Pemantulan cahaya bisa disebut juga dengan refleksi cahaya. Pemantulan cahaya artinya proses terpancarnya kembali cahaya dari permukaan suatu benda yang dikenai oleh cahaya.
Peristiwa pemantulan cahaya, biasanya berlaku pada permukaan cermin, baik itu pada cermin datar, cekung, maupun cembung.
Konsep Pemantulan cahaya, sangat berkaitan erat dengan Hukum Snellius mengenai pemantulan cahaya, Rumusan pada hukum Snellius terkait dengan pemantulan cahaya diantaranya berbunyi;
- Sinar yang datang, garis normal, sinar pantul, terletak pada satu bidang datar.
- Sudut yang datang adalah sama dengan sudut pantul, dan secata matematis bisa dirumuskan dengan;
- Sinar yang datang dengan arah yang tegak lurus dengan cermin, akan dipantulkan kembali, Seperti pada gambar;
Nah, untuk menambah pemahaman sobat semua mengenai pemantulan cahaya, berikut ini ada 10 contoh soal dan pembahasannya, silahkan disimak, semoga dapat menambah pengetahuan sobat semua…
Soal dan Pembahasan
Soal 1
Dua buah cermin, disusun seperti pada gambar diatas, jika pada cermin A diketahui sudut datangnya sebesar 40°, tentukanlah besarnya sudut pantul pada cermin B.
Jawab:
Pada titik A, i adalah sudut datang yang besarnya = 40°, sebagaimana pada Hukum Pemantulan berlaku, i = r, maka r = 40°
Dan besarnya sudut r’ bisa ditentukan dari;
Sedangkan i1 bisa ditentukan dengan;
∠i1 adalah sudut datang terhadap cermin B, menurut hukum pemantulan, pada titik B berlaku;
Jadi arah sinar pantul pada cermin B membentuk sudut 50° terhadap garis normal.
Soal 2
Tentukanlah panjang minimum sebuah cermin yang di butuhkan oleh seorang perias yang tingginya 166 cm agar ia dapat melihat seluruh tubuhnya.
Jawab:
Panjang minimum cermin yang dibutuhkan yaitu, setengah kali dari tinggi badan seseorang, maka;
Panjang minimum cermin = 1/2 x tinggi badan
Panjang minimum cermin = 1/2 x (166 cm)
Panjang minimum cermin = 83 cm
Jadi, cermin yang dibutuhkan perias tersebut agar bisa melihat keseluruhan tubuhnya yaitu cermin datar dengan panjang 83 cm.
Soal 3
Sebuah benda di letakkan diantara dua buah cermin datar, dan jika diperhatikan, kedua cermin tersebut ternyata membentuk sudut sebesar 40° antara satu dengan yang lain. Berapakah jumlah bayangan benda yang terbentuk oleh kedua cermin tersebut?
Jawab:
Diketahui ; θ = 40°
Ditanya, n = ?
Penyelesaian;
n = (360° / 40°) – 1
n = 9 – 1
n = 8
Jadi, jumlah bayangan yang terbentuk oleh kedua cermin tersebut yaitu sebanyak 8 buah bayangan.
Catatan:
Apabila hasil pembagiannya berupa bilangan desimal, maka sebelum atau setelah dikurangi 1, harus dibulatkan terlebih dahulu ke bawah.
Misalnya, Sudut apit kedua cermin dihasilkan 50°, maka jumlah bayangannya adalah;
n = (360° / 50°) – 1
n = 7,2 – 1
n = 6,2
n = 2
Soal 4
Sebuah benda setinggi 5 cm diletakkan didepan sebuah cermin cekung dengan jari-jari 20 cm. Bila jarak benda ke cermin 16 cm, berapakah jarak bayangan, perbesaran bayangan, tinggi bayangan dan sifat bayangan?
Jawab:
Diketahui;
h = 5 cm
R = 20 Cm
s = 10 cm
f = 1/2 R = 8 cm
Ditanyakan; s’, M, h dan sifat bayangan.
Penyelesaian;
- Jarak Bayangan
Jadi, jarak bayangan benda berada didepan cermin dengan jarak 40 cm.
- Perbesaran Bayangan
M = | s’ / s|
M = |40/10|
M = 4x
Jadi, perbesaran bayangan benda adalah 4x dari benda aslinya.
- Tinggi Bayangan
M = h’/h
4 = h’/5
h’ = 5 x 4
h’ = 20 cm
Jadi, tinggi bayangan benda adalah 20 cm.
- Sifat Bayangan
dari perhitungan sebelumnya, kita telah memperoleh nilai;
s’ = bernilai positif, maka bayangan berada didepan cermin sehingga bersifat nyata dan terbalik.
h’ > h (Diperbesar)
Sehingga, bayangan yang terbentuk adalah bersifat nyata, terbalik dan diperbesar.
Soal 5
Sebuah benda memiliki tinggi 12 cm, berada didepan cermin cembung yang mempunyai jari-jari 60 cm. Jika jarak benda 40 cm, tentukanlah letak bayangan, perbesaran bayangan, dan tinggi bayangan !.
Jawab
Diketahui;
h = 12 cm
s = 40 cm
R = 60 cm = -60 cm (dibelakang cermin)
f = 1/2 R = 1/2 (-60 cm) = -30 cm
Ditanyakan; s’, M dan h = ?
Penyelesaian;
- Jarak bayangan
s’ = -12cm
Jadi, bayangan benda berada di belakang cermin pada jarak 12 cm.
- Perbesaran bayangan
M = |s’/s|
M = |-12/40|
M = 0,3x
Jadi, bayangan benda mengalami perbesaran 0,3c (bayangan benda lebih kecil).
- Tinggi Bayangan
M = h’/h
0,3 = h’/12
h’ = 0,3 x 12
h’ = 3,6
jadi, tinggi bayangan benda adalag 3,6 cm
Soal 6
Sebuah benda diletakkan didepan cermin cembung sedemikian serupa sehingga besar bayangannya didapati 0,6 kali. Apabila bayangan yang terbentuk terletak 0,66 cm dibelakang cermin, hitunglah fokus cermin cembung tersebut!.
Jawab;
Diketahui;
M = 0,6
s’ = -0,66
Ditanyakan, f = ?
Penyelesaian;
Pertama, kita tentukan jarak benda (s) dari cermin terlebih dahulu menggunakan rumus perbesaran bayangan berikut;
M = |s’ / s|
0,6 = |-0,66 / s|
0,6 = 0,66 / s
s = 0,66/0,6
s = 1.1
Kedua, kita tentukan fokus (f) menggunakan rumus hubungan jarak benda dan jarak bayangan dengan jarak fokus, sebagai berikut;
f = 1,65
jadi, jarak fokus cermin cembung tersebut adalah 1,65 cm dibelakang cermin.
Soal 7
Sebuah benda diletakkan 50 cm didepan cermin cembung, jika titik pusat kelengkungan cermin adalah 25 cm, tentukanlah jarak bayangan ke cermin dan perbesaran bayangan tersebut!.
Jawab;
Diketahui;
s = 50
R = -25
Ditanyakan, s’ dan M = ?
Penyelesaian;
- Menentukan jarak bayangan bisa menggunakan rumus;
s’ = -10 cm
Jadi, jarak bayangan adalah 10 cm dibelakang cermin cembung.
- Menentukan Perbesaran bayangan, bisa menggunakan rumus;
M = |s’ / s|
M= |-10 / 50|
M = 10 / 50
M = 0,2x
jadi, bayangan benda mengalami perbesaran 0,2x benda sebenarnya.
Soal 8
dimanakah sebuah benda harus diletakkan di depan cermin cekung (f = 30 cm), agar diperoleh perbesaran 15 kali?
Jawab;
Diketahui;
f = 30
M = 15
Ditanyakan, s = ?
Penyelesaian;
Dari rumus perbesaran, maka kita bisa memperoleh perbandingan antara jarak benda (s) dengan jarak bayangan (s’) yaitu sebagai berikut;
M = |s’ / s|
15 = |s’ / s|
s’ = 15s
kemudian kita gunakan rumus jarak fokus untuk menentukan nilai s, yakni sebagai berikut;
480 = 15s
s = 480 / 15
s = 32
jadi, benda tersebut diletakkan didepan cermin cekung sejauh 32 cm.
Soal 9
Sebuah benda, dengan tinggi 4,5 cm berada didepan cermin cembung sejauh 15 cm , jika jari-jari kelengkungan cermin cembung tersebut adalah 15 cm, berapakah tinggi bayangannya?
Jawab;
Diketahui;
h = 4,5 cm
s = 15 cm
R = -15 cm
Ditanyakan, h’ = ?
Penyelesaian;
Pertama, kita tentukan jarak bayangan (s’) terlebih dahulu seperti berikut;
s’ = -3 cm
Kedua, kita tentukan tinggi bayangan menggunakan rumus persamaan perbesaran bayangan, yakni;
M = |s’ / s| = |h’ / h|
sehingga
|s’ / s| = |h’ / h|
|-3 / 15| = |h’ / 4,5|
3 / 15| = h’ / 4,5
1/3 = h’ / 4,5
h’ = 4,5 / 3
h’ = 1,5 cm
Jadi tinggi bayangannya adalah 1,5 cm.
Soal 10
Didalam sebuah cermin cekung, bayangan kepala seseorang adalah 5 kali dari besar kepalanya yang sesungguhnya. Jika jarak antara cermin dengan orang tersebut adalah 25 cm , tentukanlah jari-jari kelengkungan cermin tersebut!.
Jawab;
Diketahui;
M = 5
s = 25 cm
Ditanyakan, R = ?
Penyelesaian;
Pertama, tentukanlah jarak bayangan (s’) dengan menggunakan rumus perbesaran seperti berikut;
M= |s’ / s|
5 = s’ / 25
s’ = 5 x 25
s’ = 125 cm
Kedua, tentukanlah jari-jari kelengkungan cermin menggunakan rumus persamaan;
6r = 250
r = 250/6
r = 41,6 cm
jadi, panjang jari-jari kelengkungan cermin tersebut adalah 41,6 cm.
Demikianlah sobat, sedikit materi mengenai Soal Pemantulan Cahaya dan Pembahasannya. Semoga bermanfaat, dan sampai jumpa di kesempatan yang lain 😀😀😀