Cahaya dan Sifat-Sifat Cahaya

Melalui materi pembelajaran di blog ini, Sobat elpedia akan mampu:

1. Memahami Konsep Cahaya
2. Menganalisis sifat-sifat cahaya.

Cahaya merupakan salah satu contoh gelombang elektromagnetik, yang gelombang yang tidak memerlukan medium sebagai media perambatannya. Misalnya, pada siang hari tampak terang karena cahaya matahari menerangi bumi. Walaupun matahari berada jauh dari bumi dan dipisahkan oleh ruang hampa di ruang angkasa, namun cahaya matahari mampu sampai di bumi.

Di sekitar kita, ada banyak sekali benda yang memancarkan cahaya. Benda yang dapat memancarkan cahaya dinamakan sumber cahaya. Ada dua macam sumber cahaya, yaitu sumber cahaya alami dan sumber cahaya buatan.

Sumber cahaya alami merupakan sumber cahaya yang menghasilkan cahaya secara alamiah dan setiap saat, contohnya matahari dan bintang.


Sumber cahaya buatan merupakan sumber cahaya yang memancarkan cahaya karena dibuat oleh manusia, dan tidak tersedia setiap saat, contohnya lampu senter, lampu neon, dan lilin.

1. Cahaya Dapat Merambat Lurus
Sifat cahaya yang merambat lurus akan terjadi jika melewati satu medium perantara. Contoh sederhananya yaitu ketika menyalakan senter ke depan, maka cahaya akan merambat lurus sesuai dengan arah yang diinginkan.



2. Cahaya Dapat Dipantulkan
Cahaya yang terpantul adalah sebuah proses terpancarnya kembali cahaya dari permukaan benda yang terkena cahaya. Sifat pemantulan ini dibagi menjadi dua, yaitu pemantulan teratur dan pemantulan baur. Pada pemantulan teratur berkas cahaya pantulnya sejajar. Contohnya ketika kita bermain di siang hari dengan membawa sebuah cermin. Jika mengarahkan cermin ke arah datangnya sinar matahari, kemudian kita coba arahkan ke segala arah, akan terjadi sebuah pantulan cahaya yang terpantul dari sinar matahari tersebut.

3. Cahaya Dapat Menembus Benda Bening
Benda yang bening adalah benda yang dapat ditembus oleh cahaya. Dengan kaca bening tersebut, cahaya sinar matahari tetap dapat masuk ke ruangan, meski ada penghalang karena jendela terbuat dari kaca bening.

4. Cahaya Dapat Mengalami Interferensi
Interferensi adalah penggabungan dari dua gelombang ataupun lebih.

5. Cahaya Dapat Dibiaskan
Pembiasan adalah proses pembelokan arah rambat cahaya ketika melewati dua medium yang berbeda kerapatannya. Pembiasan cahaya ini oleh manusia dimanfaatkan dalam berbagai alat optik. Contohnya ketika kita berenang dan meletakkan sebilah tongkat ke dalam air yang terkena cahaya matahari. Jika dilihat dari atas, tongkat tersebut akan terlihat lebih besar dari ukuran aslinya.

6. Cahaya Dapat Mengalami Penguraian
Penguraian cahaya atau dispersi cahaya terjadi secara alami. Contohnya adalah ketika terjadi pelangi. Warna-warna dalam pelangi tersebut asalnya dari satu warna saja, yaitu warna putih dari matahari. Akan tetapi, warna putih tersebut dibiaskan oleh titik air hujan, mengakibatkan cahaya putih diuraikan menjadi beberapa macam warna sehingga terbentuklah warna-warna indah.

7. Cahaya Dapat Mengalami Difraksi
Pada bidang yang sempit, cahaya mengalami pelenturan gelombang yaitu kejadian atau peristiwa pembelokan arah rambat cahaya gelombang karena melewati celah sempit.

8. Cahaya Dapat Mengalami Polarisasi
Polarisasi adalah peristiwa terserapnya sebagian arah getar cahaya sehingga cahaya tersebut akan kehilangan sebagian besar arah getarnya.

Cahaya yang mengenai suatu permukaan atau bidang pantul akan dipantulkan. Mekanisme pemantulan yang terjadi dapat diselidiki dengan menggunakan sebuah alat yang dinamakan cakra optik, dan berdasarkan hasil pengukuran diperoleh hukum pemantulan cahaya sebagai berikut:

1. Berkas sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berada pada bidang datar dan berpotongan di satu titik.
2. Sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul. dimana:
   • garis normal merupakan garis yang tegak lurus bidang pantul;
   • sudut datang merupakan sudut antara sinar datang dan garis normal; dan
   • sudut pantul merupakan sudut antara sinar pantul dan garis normal.

Cahaya memiliki sifat dapat dipantulkan jika menumbuk suatu permukaan bidang. Pemantulan baur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang tidak rata sedangkan pemantulan teratur terjadi jika cahaya dipantulkan oleh bidang yang rata.

Pemantulan cahaya pada Cermin Datar
Cermin datar merupakan cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang datar. Cahaya yang jatuh atau mengenai cermin datar akan dipantulkan kembali dan memenuhi hukum pemantulan. Bila sebuah benda diletakkan di depat cermin datar, maka adanya pemantulan cahaya menyebabkan bayangan pada cermin datar, dan bayangan benda terletak pada perpotongan perpanjangan sinar-sinar pantulnya. Sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin datar adalah maya, tegak, dan sama besar.

Apabila dua buah cermin datar diletakkan saling berhadapan (bagian depan cermin menghadap ke ruang yang sama) dengan membentuk sudut tertentu, maka kedua cermin ini akan membentuk bayangan yang banyaknya sama dengan:
     
     Keterangan:
     n = jumlah bayangan
     α = sudut antara kedua cermin

Contoh Soal 1

Jika terdapat dua buah cermin datang yang membentuk sudut 60º. Kemudian di antara dua cermin tersebut diletakkkan sebuah benda. Berapakah jumlah bayangan yang dapat terbentuk ?

Penyelesaian:
Diketahui : θ = 60°
Ditanya : n = ?

Jawab:
n = (360°/60°) – 1
n = 6 – 1
n = 5
Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk adalah 5 buah bayangan.

Contoh Soal 2

Sebuah benda diletakkan di antara dua buah cermin datar yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sudut sebesar 45° satu sama lain. Berapakah jumlah bayangan benda yang terbentuk?

Penyelesaian:
Diketahui : θ = 45°
Ditanya : n = ?

Jawab:
n = (360°/45°) – 1
n = 8 – 1
n = 7
Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk adalah 7 buah bayangan.

Agar seluruh bayangan terlihat pada cermin datar, maka panjang cermin (ρ) adalah setengah dari tinggi benda (h_o)

ρ = ¹/₂ × h_o

Contoh Soal 3

Tinggi badan Budi adalah 168 cm. Berapakah ketinggian cermin datar yang diperlukan agar Budi dapat melihat bayangan seluruh tubuhnya ?

Penyelesaian:
Diketahui : ho = 168 cm
Ditanya : ρ = ?

Jawab:
Agar seluruh bayangan terlihat pada cermin datar, maka panjang cermin (ρ) adalah setengah dari tinggi benda (ho)
ρ = 1/2 x ho
ρ = 1/2 x 168 = 84 cm

Untuk memperkuat pemahaman Sobat elpedia, Yuk! Uji Pemahamanmu. Skor Kamu berapa? Buktikan bahwa kamu Hebat!!! SELAMAT MENGERJAKAN

LATIHAN LAGI SOAL LAINNYA