Kuliah 12 Optik

8/16/2019 Kuliah 12 Optik

1/40

OPTIK

Jurusan TeknikKimia

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

2013

5/26/2013 UB Malang


2/40

Optics is the branch of physics which involves the

behaviour and properties of light, including its

interactions with matter and the construction of

instruments that use or detect it.[*]

[*] McGraw-Hill Encyclopedia of Science and Technology (5th ed.). McGraw-Hill. 1993.

Apakah Optik itu?

5/26/2013 UB Malang


3/40

Perkembangan Optik

Telescope observations forged our

understanding of the Universe

Microscopes revealed a micro-universe

Optics, light & vision

has been vital for

human survival

Today, Optics

remains a key

scientific diagnostic

technique (e.g.

imaging).

A new revolution in

Optics has emerged

with the birth of the

laser, fibre optics,

integration of opticsand electronics, etc..

5/26/2013 UB Malang


4/40

METRO WAN METROWANTRANS-OCEANIC

Revolusi Teknologi dalam Bidang Optik

Communication by

photons

Massive optical data

storage

Precision laser

machining

Medical laser therapy &

optical imaging

Blu-ray disc (50GB)CD (0,7G) DVD(4 GB)

Telephony/data/internet

Laser cutting

Laser writing on

human hair Photolithography for manufacture

of computer chips

Corrective laser eye surgery 3-D laser imaging of cell5/26/2013 UB Malang

FM disc (140GB)


5/40

Keunggulan-Keunggulan Transmisi Serat Optik dibanding transmisi

lainnya antara lain:

1. Redaman Transmisi yang kecil2. Range Frekuensi yang lebar

3. Ukuran lebih kecil, simple dan ringan

4. Bebas Interferensi Elektromagnetik

5/26/2013 UB Malang


6/40

θi

θr

Mirror

θr =θi

θ1 θ2

Refractive index boundary

Snell’s Law

n1sinθ1=n2sinθ2

n1 n2

Aperture

beam spread

REFLECTION REFRACTION

DIFFRACTION INTERFERENCE

Fundamentals of Optics

Continuum of waves Finite no. of waves

s s’

O

I

f

F

F’ho

hI

Imaging Lens

f

1

s

1

s

1

=′+ s

sm

′−=

IMAGING

)cos()sin(

)cos(0 t E E ω

θ

θ

=

−=

)4/cos(

)cos(

2

0

π ω

ω

t

t E E

θa b

Linear polarised Elliptically polarised

POLARISATION

EM-theory5/26/2013 UB Malang


7/40

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI

PemantulanPemantulan Teratur

Pemantulan Takteratur

Difus

Baur

Perbedaan Difus & Baur Sudut

Benda Pemantul Cermin

Cermin Datar

Cermin LengkungBidang pantul

permukaan datar

Bidang pantul permukaan

lengkung

5/26/2013 UB Malang


8/40


Pemantulan Teratur

Sinar Datang

Sinar Pantul

Bidang pantul

permukaan datar

5/26/2013 UB Malang


9/40


Pemantulan Takteratur (Baur)

Sinar Datang

Sinar Pantul

Bidang pantul

permukaan

lengkung

5/26/2013 UB Malang


10/40


Pemantulan Teratur

Sudut Datang Sudut Pantul

Garis Normal

N

Bidang Pantul

i r

Seragam/Datar

5/26/2013 UB Malang


11/40


Hukum Pemantulan

N

i r

i = r

sinar datang, sinar pantul,

dan garis normal berada

pada satu bidang

Sinar Datang Sinar Pantul

5/26/2013 UB Malang


12/40


Cermin Datar

Bidang Pantul Belakang

5/26/2013 UB Malang


13/40


14/40


Pembentukan bayangan cermin datar

Benda

Bayangan

Dibelakang,

maya, sama

besar, sama jauh5/26/2013 UB Malang


15/40


Pembentukan bayangan cermin cekung

R : Jari-jari

kelengkungan

R

Titik Pangkal

F

F : Titik Fokus

Sumbu Utama

R =2f

5/26/2013 UB Malang


16/40



R

Sinar Datang

F

Sinar Pantul

Sifat :

Mengumpulkan sinar

(konvergen)

5/26/2013 UB Malang


17/40


Pembentukan bayangan cermin cembung

R : Jari-jari

kelengkungan

R

Titik Pangkal

F

F : Titik Fokus

Sumbu Utama

5/26/2013 UB Malang


18/40



Sifat :

Menyeberkan sinar

(diververgen)

RF

Sinar Datang

Sinar Pantul

Seolah-olah

5/26/2013 UB Malang


19/40


Sinar istimewa cermin cekung

Sumbu Utama

R

Sinar datang sejajar sumbuutama, akan dipantulkan melalui

titik fokus

F

Sinar datang melalui titik

fokus, akan dipantulkansejajar sumbu utama

Sinar datang melaluisumbu utama , akan

dipantulkan melalui

sumbu utama juga 5/26/2013 UB Malang


20/40

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI.

Sinar istimewa cermin cekung

Sumbu Utama

R

Sinar datang sejajar sumbu

utama, akan dipantulkan se

olah dari titik fokus

F

Sinar datang se olahmenuju titik fokus, akandipantulkan sejajarsumbu utama

Sinar datang melaluisumbu utama , akan

dipantulkan melaluisumbu utama juga

5/26/2013 UB Malang


21/40



R

Sinar Datang

F

Sinar Pantul

Sifat bayangan :

1. Didepan cermin

2. Diperbesar

3. Terbalik

4. NyataBenda

Bayangan

5/26/2013 UB Malang


22/40



R

Sinar Datang

F

Sinar Pantul

Sifat bayangan :

1. Dibelekang cermin2. Diperkecil

3. Tegak

4. Maya

Benda

Bayangan

5/26/2013 UB Malang


23/40


Mengetahui letak bayangan cermin Lengkung

R F

Letak bayangan + letak benda = V

IIIIII

RF

I II III

IV

IV

5/26/2013 UB Malang


24/40



R F

Benda

Bayangan

Letak bayangan = V - letak benda

= V – II = III

IIIIII

5/26/2013 UB Malang


25/40

5/26/2013 UB Malang


26/40

5/26/2013 UB Malang


27/40


28/40

5/26/2013 UB Malang


29/40

SIFAT-SIFAT CAHAYA SECARA GEOMETRI cont.


RF

Benda

Bayangan

I II III

Letak bayangan = V - letak benda

= V – IV= I

IV

5/26/2013 UB Malang


30/40


31/40


Benda

Bayangan

s s’

h h’

s=s’, h= h’

s atau s’, h atau h’ bertanda negatif artinya dibelakang atau maya

Perhitungan bayangan dengan cermin datar

5/26/2013 UB Malang


32/40


f

Benda

Bayangan

Perhitungan bayangan dengan cermin cekung

s

s’

h

h’

's

1

s

1

f

1+=

h

'h

s

's

m ==


5/26/2013 UB Malang


33/40

Benda

bayangan

Sifat bayangan:

1. Diperbesar

2. Terbalik

3. nyata

FR

5/26/2013 UB Malang


34/40

FR

S

SI

5/26/2013 UB Malang


35/40

x f

s

x’ f

s’

x

( )( )

( ) f ssss f fssf ss f

f s f s f

''

2''2

'2

0 +−=

+−−=

−−=

( ) '' ss f ss =+

f ss

ss 1'

'

=+

''

' 11

ssss

ss+→

+

'

111

ss f maka +=

F

f s

f

f

f satau

x

f

f

x

−

=

−

=''

A O B

P DC

5/26/2013 UB Malang


36/40


f

Benda

Bayangan

Perhitungan bayangan dengan cermin cembung

s s’

hh’

's

1

s

1

f

1+=

h

'h

s

'sm ==


f untuk cermin cembung

bertanda negatif

5/26/2013 UB Malang


37/40


Contoh soal :

Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cekung

yang memiliki jari-jari 12 cm.

Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan.

Diketahui :

s = 4 cm

h = 2 cm

f = ½ R = 6 cm

's

1

s

1

f

1+=

s

1

f

1

's

1−=

4

1

6

1

's

1−=

12

1

12

3

12

2

's

1−=−=

34

12

s

'sm =

−==

s’ = - 12 cm

cm624

12h

s

's'h ===

5/26/2013 UB Malang


38/40


f

Benda

Bayangan

ss’

h h’

Bayangan yang terbentuk :

- Terletak di daerah V- Jarak 12 cm

- Letak dibelakang

- Tinggi 6 cm

- Diperbesar 3 kali5/26/2013 UB Malang


39/40


Contoh soal :

Sebuah benda tinggi 2 cm diletakkan 4 cm didepan cermin cembung

yang memiliki jari-jari 12 cm.

Lukislah bayangan yang terbentuk berdasarkan perhitungan.

Diketahui :

s = 4 cm

h = 2 cm

f = -½ R = -6 cm

's

1

s

1

f

1+=

s

1

f

1

's

1−−=

4

1

6

1

's

1−−=

12

5

12

3

12

2

's

1−=−−=

3,14

5/12

s

'sm =

−==

s’ = - 12/5 cm= -2,4 cm

cm2,124

5/12h

s

's'h ===

5/26/2013 UB Malang


40/40


f

Benda

Bayangan

Perhitungan bayangan dengan cermin cembung

s s’

hh’

Bayangan yang terbentuk :

- Terletak di daerah I- Jarak 2,4 cm

- Letak dibelakang

- Tinggi 1,2 cm

i k il k li5/26/2013 UB M l

Documents

Kuliah 12 Optik