Fisika
Modern & Fisika Klasik
Fisika Modern secara umum dibagi menjadi dua
bagian pembahasan yaitu Teori kuantum lama dan Teori Kuantum Modern. Teori
Kuantum lama memperkenalkan besaran-besaran fisika, seperti energi merupakan
besaran diskrit bukan besaran kontinu seperti halnya dibahas dalam mekanika
klasik. Teori kuantum lama diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa
energi yang dipancarkan oleh sumber (berupa osilator) bersifat kuanta/diskrit
karena hanya bergantung pada frekuensinya bukan pada amplitudo seperti dalam
mekanika klasik dimana besaran amplitudo tidak terbatas (kontinu). Pada tahun
1900 Max-Planck merumuskan besaran energi yang bersifat diskrit dalam
merumuskan energi yang dipancarkan oleh benda hitam yaitu :
E = nhf
dimana n = 1, 2, 3, ... dan h = 6,626 x 10-34 Joule/detik (konstanta Planck). Albert Einstein pada tahun 1905 menggunakan konstanta Planck dalam merumuskan energi yang dipancarkan oleh berkas cahaya/foton (penemuan efek fotolistrik).
Fisika modern merupakan salah satu
bagian dari ilmu Fisika yang mempelajari perilaku materi dan energi pada skala
atomik dan partikel-partikel subatomik atau gelombang. Pada prinsipnya sama
seperti dalam fisika klasik, namun materi yang dibahas dalam fisika modern adalah
skala atomik atau subatomik dan partikel bergerak dalam kecepatan tinggi. Untuk
partikel yang bergerak dengan kecepatan mendekati atau sama dengan kecepatan
cahaya, perilakunya dibahas secara terpisah dalam teori relativitas khusus.
Ilmu Fisika Modern dikembangkan pada awal abad 20, dimana perumusan-perumusan
dalam Fisika Klasik tidak lagi mampu menjelaskan fenomenafenomena yang terjadi
pada materi yang sangat kecil. Fisika Modern diawali oleh hipotesa Planck yang
menyatakan bahwa besaran energi suatu benda yang beosilasi (osilator) tidak
lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit (kuanta), sehingga muncullah
istilah Fisika Kuantum dan ditemukannya konsep dualisme partikel-gelombang.
Konsep dualisme dan besaran kuanta ini merupakan dasar dari Fisika Modern.
Secara garis besar, kini, fisika
bisa dibagi menjadi dua yaitu fisika klasik dan fisika modern. Fisika klasik
biasanya mempelajari materi dan energi dari suatu kejadian keseharian yang
mudah diamati (kondisi normal). Beberapa topik bahasannya adalah mekanika,
termodinamika, bunyi, cahaya, dan elektromagnet (listrik dan magnet).
Pada fisika modern, materi dan
energi yang dipelajari sering kali berada pada kondisi ekstrem atau skala
sangat besar atau sangat kecil. Sebagai contoh, topik mekanika kuantum. Atau,
ada pula fisika atom dan inti. Atau, fisika partikel elementer (FPE) yang
skalanya lebih kecil daripada atom dan inti. Bidang FPE ini dikenal pula dengan
nama “fisika energi-tinggi”.
http://athepsf.wordpress.com/fisika-itu-apa-sih/
Fisika
Klasik :
· Cahaya
digambarkan sebagai gelombang
· Teori
ini tidak dapat menerangkan spektrum radiasi benda hitam
· Energi
kinetik bertambah jika intensitas cahaya diperbesar
· Efek
fotolistrik terjadi pada tiap frekuensi asal intensitasnya memenuhi
· Fisika klasik dibagi atas 3 fase, yakni padat, cair,
gas.
· Fisika
Modern :
· Cahaya digambarkan sebagai partikel
· Terdiri dari paket-paket energi yang disebut kuanta
atau foton
· Energi kinetik tidak bergantung pada intensitas cahaya
· Efek fotolistrik terjadi diperlukan frekuensi minimum
(frekuensi ambang)
· Dapat menjelaskan Energi kinetik maksimal jika
frekuensi cahaya diperbesar
· Radiasi kalor tergantung pada suhu
· Makin tinggi suhu, makin besar energi kalor yang
dipancarkan
· Fisika Modern terbagi atas 4 fase padat, cair, gas,
dan plasma.
· Dapat membuktikan adanya fenomena efek fotolistrik dan
efek Compton
·
cahaya tersusun dari paket-paket energi
diskret yang diberi nama foton
·
Masing-masing foton memiliki energi sesuai
dengan frekuensinya. Persamaan energi foton Einstein adalah sebagai berikut:
E = hυ
atau E = hc/λ
Faktor yang Mempengaruhi
Perkembangan Kognitif
A.
Faktor yang Mempengaruhi
Perkembangan Kognitif
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengembangan kognitif dapat dijelaskan antara lain sebagai berikut :
Faktor-faktor yang mempengaruhi pengembangan kognitif dapat dijelaskan antara lain sebagai berikut :
1. Faktor Hereditas/Keturunan
Teori hereditas atau nativisme pertama kali dipelopori oleh seorang ahli filsafat. Dia berpendapat bahwa manusia lahir sudah membawa potensi-potensi tertentu yang tidak dapat dipengaruhi lingkungan. Berdasarkan teorinya, taraf intelegensi sudah ditentukan sejak anak dilahirkan, sejak faktor lingkungan tak berarti pengaruhnya.
Para ahli psikologi Loehlin, Lindzey dan Spuhler berpendapat bahwa taraf intelegensi 75-80% merupakan warisan atau faktor keturunan. Pembawaan ditentukan oleh ciri-ciri yang dibawa sejak lahir (batasan kesanggupan).
2. Faktor Lingkungan
Teori lingkungan atau empirisme dipelopori oleh Jhon Locke. Dia berpendapat bahwa manusia dilahirkan sebenarnya suci atau tabularasa. Menurut pendapatnya, perkembangan manusia sangatlah ditentukan oleh lingkungannya. Berdasarkan pendapat Jhon Locke tersebut perkembangan taraf intelegensi sangatlah ditentukan oleh pengalaman dan pengetahuan yang diperolehnya dari lingkungan hidupnya.
3. Kematangan
Tiap organ (fisik maupun psikis) dapat dikatakan telah matang jika telah mencapai kesanggupan menjalankan fungsinya masing-masing. Kematangan berhubungan erat dengan usia kronologis (usia kalender)
4. Pembentukan
Pembentukan adalah segala keadaan di luar diri seseorang yang mempengaruhi perkembangan intelegensi. Pembentukan dapat dibedakan menjadi pembentukan sengaja (sekolah/formal) dan pembentukan tidak sengaja (pengaruh alam sekitar/informal), sehingga manusia berbuat intelejen karena untuk mempertahankan hidup ataupun dalam bentuk penyesuaian diri.
5. Minat Dan Bakat
Minat mengarahkan perbuatan kepada suatu tujuan dan merupakan dorongan bagi perbuatan itu. Apa yang menarik minat seseorang mendorngnya untuk berbuat lebih giat dan lebih baik lagi. Sedangkan bakat diartikan sebagai kemampuan bawaan, sebagai potensi yang masih perlu dikembangan dan dilatih agar dapat terwujud. Bakat seseorang akan mempengaruhi tingkat kecerdasannya. Artinya, seseorang yang memiliki bakat tertentu, maka akan semakin mudah dan cepat mempelajari hal tersebut.
6. Kebebasan
Kebebasan yaitu kebebasan manusia berpikir divergen (menyebar) yang berarti bahwa manusia itu dapat memilih metode-metode yang etrtentu dalam memecahkan masalah-masalah, juga bebas dalam memilih masalah sesuai kebutuhannya.
Melukis bayangan pada lensa cembung
Untuk melukis bayangan benda pada lensa,
diperlukan sinar-sinar istimewa seperti halnya pada pembentukan bayangan benda
pada cermin.
Sinar istimewa pada lensa cembung
adalah :
1.
Sinar yang datang sejajar sumbu utama lensa akan dibiaskan melalui titik
fokus
2.
Sinar yang datang melalui titik fokus akan dibiaskan sejajar sumbu utama
lensa
3.
Sinar yang datang melalui titik pusat lensa akan diteruskan tanpa pembiasan
Perhatikan benda yang berbentuk anak panah warna merah, benda tersebut
berada di depan lensa cembung. Bayangan benda tersebut karena pembiasan pada
lensa cembung adalah sebagai berikut:
1.
Sinar yang diberi warna biru sejajar sumbu utama
lensa, oleh karena itu sinar biasnya menuju titik fokus lensa ( titik F yang di
kanan lensa).
2.
Sinar yang diberi warna hijau menuju titik fokus ( F
yang di sebelah kiri lensa), oleh karena itu akan dibiaskan sejajarsumbu utama
lensa.
3.
Sinar yang diberi warna merah menuju titik pusat
lensa, oleh karena itu tidak dibiaskan atau diteruskan.
4.
Sinar bias warna biru, hijau dan merah akan
berpotongan pada suatu titik yang merupakan bayangan dari ujung benda yang
berbentuk anak panah tadi. Pada gambar tersebut belum digambarkan bayangan
benda, oleh karena itu agar lebih memahami proses pembentukan bayangan maka
silahkan meniru sampai anda dapatkan bayangan benda yang dimaksudkan.
5.
Gambar berikut ini memperjelas gambar yang tersebut di
atas.
Secara matematis kita dapat
menerapkan persamaan berikut:
Dalam menerapkan persamaan tersebut yang perlu
diperhatikan adalah:
1.
Bila referensi (acuan) dari kiri, maka jarak benda bertanda + bila benda di
sebelah kiri lensa.
2.
Jarak bayangan bertanda + bila bayangan berada di sebelah kanan lensa dan
sebaliknya.
3.
Oleh karena itu gambar di atas menunjukkan jarak bayangan + karena di
sebelah kanan lensa
Contoh penerapan pembentukan bayangan benda pada lensa kamera dapat anda perhatikan seperti gambar berikut ini.
Sensor kamera adalah sensor penangkap
gambar yang dikenal juga sebagai CCD (Charged Coupled Device) dan CMOS (Complementary
Metal Oxide Semiconductor) yang terdiri dari lebih dari jutaan piksel.
Misalnya kamera pada sebuah Handphone 1,3 Mega pixels. Semakin besar ukuran
pixelsnya, maka semakin tinggi resolusi gambar yang dapat disimpan, artinya
gambar semakin halus walau ukuran gambar diperbesar.
Sensor ini
berbentuk chip yang terletak tepat di belakang lensa. Semakin banyak pixel yang
ditangkap, semakin detail gambar yang dihasilkan.
Letak
bayangan benda akibat proses refraksi pada lensa
Perhitungan letak bayangan pada
lensa dan cermin akan mengikuti:
di mana : 1/S1
+ 1/S2 = 1/f
S1 adalah jarak objek/benda dari lensa/cermin
S2 adalah jarak bayangan benda dari lensa/cermin
f adalah jarak fokus = R/2.
Rumus perhitungan untuk perbesaran
bayangan, M:
M = – S2/S1 = f/f-S1 ; di mana tanda negatif menyatakan objek yang terbalik
(objek yang berdiri tegak memakai tanda positif).
Hukum
Snellius juga disebut Hukum pembiasan atau Hukum sinus
dikemukakan oleh Willebrord Snellius pada tahun 1621 sebagai rasio yang terjadi
akibat prinsip Fermat. Pada tahun 1637, René Descartes secara terpisah
menggunakan heuristic momentum conservation in terms of sines dalam
tulisannya Discourse on Method untuk menjelaskan hukum ini. Cahaya
dikatakan mempunyai kecepatan yang lebih tinggi pada medium yang lebih padat
karena cahaya adalah gelombang yang timbul akibat terusiknya plenum,
substansi kontinu yang membentuk alam semesta.
Pembiasan Cahaya Pada Lensa
Apabila lensa tebal hanya memiliki sebuah permukaan, maka lensa tipis mempunyai dua buah permukaan dan tebal lensa dianggap nol. Lensa tipis merupakan benda tembus cahaya yang terdiri dari dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
Apabila lensa tebal hanya memiliki sebuah permukaan, maka lensa tipis mempunyai dua buah permukaan dan tebal lensa dianggap nol. Lensa tipis merupakan benda tembus cahaya yang terdiri dari dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
Lensa cembung (lensa positif)
Tiga sinar istimewa pada lensa
Cembung
1.
Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik
fokus aktif F1
2.
Sinar datang
melalui titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama
3.
Sinar datang
melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan
Lensa cekung (lensa negatif)
Tiga sinar istimewa pada lensa
cekung
Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus aktif F1
Sinar datang sejajar sumbu utama lensa dibiaskan seakan-akan berasal dari titik fokus aktif F1
1.
Sinar datang
seakan-akan menuju titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama
2.
Sinar datang
melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan
Rumus Lensa Tipis
1/f = 1/So + 1/Si
M = Si / So
P = 1 / f
Keterangan:
So = jarak benda (m)
Si = jarak bayangan (m)
f = jarak fokus (m)
M = Perbesaran linier bayangan
P = Kuat lensa (dioptri)
So = jarak benda (m)
Si = jarak bayangan (m)
f = jarak fokus (m)
M = Perbesaran linier bayangan
P = Kuat lensa (dioptri)
Rumus-rumus di atas dipergunakan
dengan perjanjian sebagai berikut.
1). Jarak fokus lensa bernilai:
a). positif untuk lensa cembung, karena lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya.
b). negatif untuk lensa cekung. karena lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya.
2). Untuk benda dan bayangan nyata, nilai So, Si, ho dan hi bernilai positif.
3). Untuk benda dan bayangan maya, nilai So, Si, ho dan hi bernilai negatif.
4). Untuk perbesaran bayangan maya dan tegak, nilai M positif
5). Untuk perbesaran bayangan nyata dan terbalik, nilai M negatif.
1). Jarak fokus lensa bernilai:
a). positif untuk lensa cembung, karena lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya.
b). negatif untuk lensa cekung. karena lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya.
2). Untuk benda dan bayangan nyata, nilai So, Si, ho dan hi bernilai positif.
3). Untuk benda dan bayangan maya, nilai So, Si, ho dan hi bernilai negatif.
4). Untuk perbesaran bayangan maya dan tegak, nilai M positif
5). Untuk perbesaran bayangan nyata dan terbalik, nilai M negatif.
Persamaan Lensa Tipis
Keterangan:
f = jarak fokus (m)
n1 = indeks bias medium disekitar lensa
n2 = indeks bias lensa
R1 = jari-jari kelengkungan permukaan 1
R2 = jari-jari kelengkungan permukaan 2
R1 dan R2 bertanda positif jika cembung
R1 dan R2 bertanda negatif jika cekung
f = jarak fokus (m)
n1 = indeks bias medium disekitar lensa
n2 = indeks bias lensa
R1 = jari-jari kelengkungan permukaan 1
R2 = jari-jari kelengkungan permukaan 2
R1 dan R2 bertanda positif jika cembung
R1 dan R2 bertanda negatif jika cekung
Pembiasan cahaya pada prisma dan
kaca plan paralel
a. kaca plan paralel
Kaca plan paralel atau balok kaca
adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya dibuat sejajar
Persamaan pergeseran sinar pada
balok kaca :
Keterangan :
d = tebal balok kaca, (cm)
i = sudut datang, (°)
r = sudut bias, (°)
t = pergeseran cahaya, (cm)
b. Prisma
Prisma adalah
zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar datang
pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang pembias I,
akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias II, berkas
sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal.
β = sudut puncak atau sudut pembias
prisma
r1 = sudut bias saat berkas sinar
memasuki bidang batas udara-prisma
i2 = sudut datang saat berkas sinar
memasuki bidang batas prisma-udara
Secara otomatis persamaan di atas
dapat digunakan untuk mencari besarnya i2 bila besar sudut pembias prisma
diketahui….
Keterangan :
D = sudut deviasi ; i1 = sudut
datang pada bidang batas pertama ; r2 = sudut bias pada bidang batas kedua
berkas sinar keluar dari prisma ; β = sudut puncak atau sudut pembias prisma
Hasilnya disajikan dalam bentuk
grafik hubungan antara sudut deviasi (D) dan sudut datang pertama i1 :
Keterangan :
n1 = indeks bias medium ; n2 =
indeks bias prisma ; Dm = deviasi minimum ; β = sudut pembias prisma
Keterangan
δ = deviasi minimum untuk b = 15° ;
n2-1 = indeks bias relatif prisma terhadap medium ; β = sudut pembias prisma
Keterangan :
n1 = indeks bias medium di sekitar
permukaan lengkung ; n2 = indeks bias permukaan lengkung
s = jarak benda ; s’ = jarak
bayangan
R = jari-jari kelengkungan permukaan
lengkung
Seperti pada pemantulan cahaya, pada
pembiasan cahaya juga ada perjanjian tanda berkaitan dengan persamaan-persamaan
pada permukaan lengkung seperti dijelaskan dalam tabel berikut ini :
Untuk lebih jelasnya kita perhatikan
contoh berikut ini :
Seekor ikan
berada di dalam akuarium berbentuk bola dengan jari-jari 30 cm. Posisi ikan itu
20 cm dari dinding akuarium dan diamati oleh seseorang dari luar akuarium pada
jarak 45 cm dari dinding akuarium. Bila indeks bias air akuarium 4/3
tentukanlah jarak orang terhadap ikan menurut
a) orang itu ; b) menurut ikan
a. Menurut orang (Orang melihat ikan, berarti Sinar datang dari ikan ke mata
orang)
Diketahui :
n1 = nair = 4/3 ; n2 = nu = 1
s = 20 cm ; R = -30 ; (R bertanda
negatif karena sinar datang dari ikan menembus permukaan cekung akuarium ke
mata orang)
Ditanya : s’
Jadi, jarak
bayangan ikan atau jarak ikan ke dinding akuarium menurut orang hanya 18 cm
(bukan 20 cm!). Tanda negatif pada jarak s’ menyatakan bahwa bayangan ikan yang
dilihat orang bersifat maya. Sedangkan jarak orang ke ikan menurut orang adalah
45 cm ditambah 18 cm, yaitu 63 cm (bukan 65 cm!).
b. Menurut Ikan (Ikan melihat orang, berarti Sinar datang dari orang ke mata
ikan)
Diketahui :
n1 = nu = 1 ; n2 = nair = 4/3
s = 45 cm ; R = +30 (R bertanda
positif karena sinar datang dari orang menembus permukaan cekung akuarium ke
mata ikan)
Ditanya : s’
Jadi, jarak
bayangan orang atau jarak orang ke dinding akuarium menurut ikan bukan 45 cm
melainkan 120 cm. Tanda minus pada jarak bayangan menyatakan bahwa bayangan
bersifat maya. Jarak orang ke ikan menurut ikan sama dengan 20 cm ditambah 120
cm, yakni 140 cm. Disebabkan jarak benda dengan bayangan yang dibentuk berbeda
maka bayangan juga mengalami perbesaran (M) sebesar :
Related posts:
2 Responses to “Pembiasan Cahaya Pada Lensa”
1.
wah ini jaman saya waktu SMA, kalo
sekarang dah blank nih otak dengan rumus seperti ini..
2.
maaf..gambar sinar istimewa pada
lensa cembung nya ada yang kurang benar ya yang gmbar (3)nya?
Letak
bayangan benda akibat proses refraksi pada lensa
Perhitungan letak bayangan pada
lensa dan cermin akan mengikuti:
di mana : 1/S1
+ 1/S2 = 1/f
S1 adalah jarak objek/benda dari lensa/cermin
S2 adalah jarak bayangan benda dari lensa/cermin
f adalah jarak fokus = R/2.
Rumus perhitungan untuk perbesaran
bayangan, M:
M = – S2/S1 = f/f-S1 ; di mana tanda negatif menyatakan objek yang terbalik
(objek yang berdiri tegak memakai tanda positif).
Hukum
Snellius juga disebut Hukum pembiasan atau Hukum sinus
dikemukakan oleh Willebrord Snellius pada tahun 1621 sebagai rasio yang terjadi
akibat prinsip Fermat. Pada tahun 1637, René Descartes secara terpisah
menggunakan heuristic momentum conservation in terms of sines dalam
tulisannya Discourse on Method untuk menjelaskan hukum ini. Cahaya
dikatakan mempunyai kecepatan yang lebih tinggi pada medium yang lebih padat
karena cahaya adalah gelombang yang timbul akibat terusiknya plenum,
substansi kontinu yang membentuk alam semesta.
Pembiasan Cahaya Pada Lensa
Apabila lensa tebal hanya memiliki sebuah permukaan, maka lensa tipis mempunyai dua buah permukaan dan tebal lensa dianggap nol. Lensa tipis merupakan benda tembus cahaya yang terdiri dari dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
Apabila lensa tebal hanya memiliki sebuah permukaan, maka lensa tipis mempunyai dua buah permukaan dan tebal lensa dianggap nol. Lensa tipis merupakan benda tembus cahaya yang terdiri dari dua bidang lengkung atau satu bidang lengkung dan satu bidang datar.
Lensa cembung (lensa positif)
Tiga sinar istimewa pada lensa
Cembung
1.
Sinar datang
sejajar sumbu utama lensa dibiaskan melalui titik fokus aktif F1
2.
Sinar datang
melalui titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama
3.
Sinar datang
melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan
Lensa cekung (lensa negatif)
Tiga sinar istimewa pada lensa
cekung
2.
Sinar datang
seakan-akan menuju titik fokus pasif F2 dibiaskan sejajar sumbu utama
3.
Sinar datang
melalui titik pusat optik O diteruskan tanpa pembiasan
Rumus Lensa Tipis
1/f = 1/So + 1/Si
M = Si / So
P = 1 / f
Keterangan:
So = jarak benda (m)
Si = jarak bayangan (m)
f = jarak fokus (m)
M = Perbesaran linier bayangan
P = Kuat lensa (dioptri)
So = jarak benda (m)
Si = jarak bayangan (m)
f = jarak fokus (m)
M = Perbesaran linier bayangan
P = Kuat lensa (dioptri)
Rumus-rumus di atas dipergunakan
dengan perjanjian sebagai berikut.
1). Jarak fokus lensa bernilai:
a). positif untuk lensa cembung, karena lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya.
b). negatif untuk lensa cekung. karena lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya.
2). Untuk benda dan bayangan nyata, nilai So, Si, ho dan hi bernilai positif.
3). Untuk benda dan bayangan maya, nilai So, Si, ho dan hi bernilai negatif.
4). Untuk perbesaran bayangan maya dan tegak, nilai M positif
5). Untuk perbesaran bayangan nyata dan terbalik, nilai M negatif.
1). Jarak fokus lensa bernilai:
a). positif untuk lensa cembung, karena lensa cembung bersifat mengumpulkan cahaya.
b). negatif untuk lensa cekung. karena lensa cekung bersifat menyebarkan cahaya.
2). Untuk benda dan bayangan nyata, nilai So, Si, ho dan hi bernilai positif.
3). Untuk benda dan bayangan maya, nilai So, Si, ho dan hi bernilai negatif.
4). Untuk perbesaran bayangan maya dan tegak, nilai M positif
5). Untuk perbesaran bayangan nyata dan terbalik, nilai M negatif.
Persamaan Lensa Tipis
Keterangan:
f = jarak fokus (m)
n1 = indeks bias medium disekitar lensa
n2 = indeks bias lensa
R1 = jari-jari kelengkungan permukaan 1
R2 = jari-jari kelengkungan permukaan 2
R1 dan R2 bertanda positif jika cembung
R1 dan R2 bertanda negatif jika cekung
f = jarak fokus (m)
n1 = indeks bias medium disekitar lensa
n2 = indeks bias lensa
R1 = jari-jari kelengkungan permukaan 1
R2 = jari-jari kelengkungan permukaan 2
R1 dan R2 bertanda positif jika cembung
R1 dan R2 bertanda negatif jika cekung
Pembiasan cahaya pada prisma dan
kaca plan paralel
a. kaca plan paralel
Kaca plan paralel atau balok kaca
adalah keping kaca tiga dimensi yang kedua sisinya
dibuat sejajar
Persamaan pergeseran sinar pada
balok kaca :
Keterangan :
d = tebal balok kaca, (cm)
i = sudut datang, (°)
r = sudut bias, (°)
t = pergeseran cahaya, (cm)
b. Prisma
Prisma
adalah zat bening yang dibatasi oleh dua bidang datar. Apabila seberkas sinar
datang pada salah satu bidang prisma yang kemudian disebut sebagai bidang
pembias I, akan dibiaskan mendekati garis normal. Sampai pada bidang pembias
II, berkas sinar tersebut akan dibiaskan menjauhi garis normal.
β = sudut puncak atau sudut pembias
prisma
r1 = sudut bias saat berkas sinar
memasuki bidang batas udara-prisma
i2 = sudut datang saat berkas sinar
memasuki bidang batas prisma-udara
Secara otomatis persamaan di atas
dapat digunakan untuk mencari besarnya i2 bila besar sudut pembias prisma
diketahui….
Keterangan :
D = sudut deviasi ; i1 = sudut
datang pada bidang batas pertama ; r2 = sudut bias pada bidang batas kedua
berkas sinar keluar dari prisma ; β = sudut puncak atau sudut pembias prisma
Hasilnya disajikan dalam bentuk
grafik hubungan antara sudut deviasi (D) dan sudut datang pertama i1 :
Keterangan :
n1 = indeks bias medium ; n2 =
indeks bias prisma ; Dm = deviasi minimum ; β = sudut pembias prisma
Keterangan
δ = deviasi minimum untuk b = 15° ;
n2-1 = indeks bias relatif prisma terhadap medium ; β = sudut pembias prisma
Keterangan :
n1 = indeks bias medium di sekitar
permukaan lengkung ; n2 = indeks bias permukaan lengkung
s = jarak benda ; s’ = jarak
bayangan
R = jari-jari kelengkungan permukaan
lengkung
Seperti pada pemantulan cahaya, pada
pembiasan cahaya juga ada perjanjian tanda berkaitan dengan persamaan-persamaan
pada permukaan lengkung seperti dijelaskan dalam tabel berikut ini :
Untuk lebih jelasnya kita perhatikan
contoh berikut ini :
Seekor ikan
berada di dalam akuarium berbentuk bola dengan jari-jari 30 cm. Posisi ikan itu
20 cm dari dinding akuarium dan diamati oleh seseorang dari luar akuarium pada jarak
45 cm dari dinding akuarium. Bila indeks bias air akuarium 4/3 tentukanlah
jarak orang terhadap ikan menurut
a) orang itu ; b) menurut ikan
a. Menurut orang (Orang melihat ikan, berarti Sinar datang dari ikan ke mata
orang)
Diketahui :
n1 = nair = 4/3 ; n2 = nu = 1
s = 20 cm ; R = -30 ; (R bertanda
negatif karena sinar datang dari ikan menembus permukaan cekung akuarium ke
mata orang)
Ditanya : s’
Jadi, jarak
bayangan ikan atau jarak ikan ke dinding akuarium menurut orang hanya 18 cm
(bukan 20 cm!). Tanda negatif pada jarak s’ menyatakan bahwa bayangan ikan yang
dilihat orang bersifat maya. Sedangkan jarak orang ke ikan menurut orang adalah
45 cm ditambah 18 cm, yaitu 63 cm (bukan 65 cm!).
b. Menurut Ikan (Ikan melihat orang, berarti Sinar datang dari orang ke mata
ikan)
Diketahui :
n1 = nu = 1 ; n2 = nair = 4/3
s = 45 cm ; R = +30 (R bertanda
positif karena sinar datang dari orang menembus permukaan cekung akuarium ke
mata ikan)
Ditanya : s’
Jadi, jarak
bayangan orang atau jarak orang ke dinding akuarium menurut ikan bukan 45 cm
melainkan 120 cm. Tanda minus pada jarak bayangan menyatakan bahwa bayangan
bersifat maya. Jarak orang ke ikan menurut ikan sama dengan 20 cm ditambah 120
cm, yakni 140 cm. Disebabkan jarak benda dengan bayangan yang dibentuk berbeda
maka bayangan juga mengalami perbesaran (M) sebesar :
Related posts:
2 Responses to “Pembiasan Cahaya Pada Lensa”
wah ini jaman saya waktu SMA, kalo
sekarang dah blank nih otak dengan rumus seperti ini..
maaf..gambar sinar istimewa pada
lensa cembung nya ada yang kurang benar ya yang gmbar (3)nya?
Leave a Reply
Name (required)
Mail (will not be published) (Required)
Website
CAPTCHA Code *
[+] kaskus emoticons
DAFTARKAN PUTRA-PUTRI ANDA UNTUK BELAJAR PRIVATE PADA KAMI
BERLANGGANAN ARTIKEL :
Fisika Modern & Fisika
Klasik
Fisika
Modern secara umum dibagi menjadi dua bagian pembahasan yaitu Teori kuantum
lama dan Teori Kuantum Modern. Teori Kuantum lama memperkenalkan
besaran-besaran fisika, seperti energi merupakan besaran diskrit bukan besaran
kontinu seperti halnya dibahas dalam mekanika klasik. Teori kuantum lama
diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa energi yang dipancarkan oleh
sumber (berupa osilator) bersifat kuanta/diskrit karena hanya bergantung pada
frekuensinya bukan pada amplitudo seperti dalam mekanika klasik dimana besaran
amplitudo tidak terbatas (kontinu). Pada tahun 1900 Max-Planck merumuskan
besaran energi yang bersifat diskrit dalam merumuskan energi yang dipancarkan
oleh benda hitam yaitu :
E = nhf
dimana n = 1, 2, 3, ... dan h = 6,626 x 10-34 Joule/detik (konstanta Planck). Albert Einstein pada tahun 1905 menggunakan konstanta Planck dalam merumuskan energi yang dipancarkan oleh berkas cahaya/foton (penemuan efek fotolistrik).
Fisika
modern
merupakan salah satu bagian dari ilmu Fisika yang mempelajari perilaku materi
dan energi pada skala atomik dan partikel-partikel subatomik atau gelombang.
Pada prinsipnya sama seperti dalam fisika klasik, namun materi yang dibahas
dalam fisika modern adalah skala atomik atau subatomik dan partikel bergerak
dalam kecepatan tinggi. Untuk partikel yang bergerak dengan kecepatan mendekati
atau sama dengan kecepatan cahaya, perilakunya dibahas secara terpisah dalam
teori relativitas khusus. Ilmu Fisika Modern dikembangkan pada awal abad 20,
dimana perumusan-perumusan dalam Fisika Klasik tidak lagi mampu menjelaskan
fenomenafenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil. Fisika Modern
diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa besaran energi suatu benda
yang beosilasi (osilator) tidak lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit
(kuanta), sehingga muncullah istilah Fisika Kuantum dan ditemukannya konsep
dualisme partikel-gelombang. Konsep dualisme dan besaran kuanta ini merupakan
dasar dari Fisika Modern.
Secara garis besar, kini, fisika
bisa dibagi menjadi dua yaitu fisika klasik dan fisika modern. Fisika klasik
biasanya mempelajari materi dan energi dari suatu kejadian keseharian yang
mudah diamati (kondisi normal). Beberapa topik bahasannya adalah mekanika,
termodinamika, bunyi, cahaya, dan elektromagnet (listrik dan magnet).
Pada fisika modern, materi dan
energi yang dipelajari sering kali berada pada kondisi ekstrem atau skala
sangat besar atau sangat kecil. Sebagai contoh, topik mekanika kuantum. Atau,
ada pula fisika atom dan inti. Atau, fisika partikel elementer (FPE) yang
skalanya lebih kecil daripada atom dan inti. Bidang FPE ini dikenal pula dengan
nama “fisika energi-tinggi”.
http://athepsf.wordpress.com/fisika-itu-apa-sih/
Fisika Klasik :
· Cahaya digambarkan sebagai gelombang
· Teori ini tidak dapat menerangkan spektrum radiasi
benda hitam
· Energi kinetik bertambah jika intensitas cahaya
diperbesar
· Efek fotolistrik terjadi pada tiap frekuensi asal
intensitasnya memenuhi
· Tidak dapat menjelaskan Energi kinetik maksimal jika
frekuensi cahaya diperbesar
·
Fisika klasik dibagi atas 3 fase, yakni padat, cair,
gas.
· Fisika
Modern :
·
Cahaya digambarkan sebagai partikel
·
Terdiri dari paket-paket energi yang disebut kuanta
atau foton
·
Energi kinetik tidak bergantung pada intensitas cahaya
·
Efek fotolistrik terjadi diperlukan frekuensi minimum
(frekuensi ambang)
·
Dapat menjelaskan Energi kinetik maksimal jika
frekuensi cahaya diperbesar
·
Radiasi kalor tergantung pada suhu
·
Makin tinggi suhu, makin besar energi kalor yang
dipancarkan
·
Fisika Modern terbagi atas 4 fase padat, cair, gas,
dan plasma.
·
Dapat membuktikan adanya fenomena efek fotolistrik dan
efek Compton
· cahaya tersusun dari
paket-paket energi diskret yang diberi nama foton
·
Masing-masing
foton memiliki energi sesuai dengan frekuensinya. Persamaan energi foton
Einstein adalah sebagai berikut:
E = hυ
atau E = hc/λ
Tidak ada komentar:
Posting Komentar