Cara Melukis Pembentukan Bayangan pada Cermin Cekung

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Cermin cekung adalah cermin lengkung yang bagian dalamnya dapat memantulkan cahaya. Misalnya, bagian dalam sendok dan reflektor lampu senter. Cermin cekung disebut cermin positif atau cermin konvergen, karena sifat cermin cekung yang mengumpulkan atau memusatkan sinar yang jatuh padanya. Jika sinar-sinar sejajar mengenai permukaan sebuah cermin cekung, maka pantulan sinar-sinar tersebut akan berpotongan pada sebuah titik yang disebut titik fokus atau titik api utama.

Pada pemantulan cahaya oleh cermin cekung, jarak antara benda dan cermin mempengaruhi bayangan yang dihasilkan. Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung merupakan perpotongan langsung dari sinar-sinar pantul atau merupakan perpotongan dari perpanjangan sinar-sinar pantul. Oleh karena itu, bayangan yang dihasilkan oleh cermin cekung dapat bersifat nyata atau maya.

Untuk melukis pembentukan bayangan oleh cermin cekung, kita dapat menggunakan 2 cara yaitu cara praktis dan cara konseptual. Dengan cara praktis, pembentukan bayangan dapat dilukiskan menggunakan sinar-sinar istimewa pada cermin cekung. Sedangkan dengan cara konseptual, pembentukan bayangan dapat dilukiskan tanpa menggunakan sinar-sinar istimewa. Untuk lebih jelas mengenai dua metode tersebut, simak penjelasan berikut ini.

Melukis Bayangan pada Cermin Cekung Menggunakan Sinar Istimewa

Melukis pembentukan bayangan pada cermin cekung menggunakan sinar istimewa merupakan cara yang paling mudah dan praktis, akan tetapi kalian harus hapal sinar-sinar istimewa pada cermin cekung. Lalu seperti apa sinar-sinar istimewa pada cermin cekung tersebut? Perhatikan gambar di bawah ini.

Berdasarkan gambar di atas, sinar-sinar istimewa pad cermin cekung dapat dijelaskan sebagai berikut.

■ Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan  melalui titik fokus F (lihat gambar A).

■ Sinar datang melalui titik fokus F akan dipantulkan sejajar sumbu utama (lihat gambar B).

■ Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan P akan dipantulkan kembali melalui titik pusat tersebut (lihat gambar C).

Untuk menggambarkan proses pembentukan bayangan pada cermin cekung, kita cukup menggunakan dua dari ketiga berkas sinar istimewa tersebut. Langkah-langkah yang dapat kalian gunakan untuk mencari bayangan pada cermin cekung adalah sebagai berikut.

Langkah pertama, gambarkan cermin cekung lengkap dengan bagian-bagiannya serta sebuah garis, misalnya garis AB. Garis AB digambar untuk melambangkan tinggi benda. Adapun garis AB tidak perlu terlalu tinggi. Kemudian letakkan garis tersebut di depan cermin cekung seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Langkah kedua, gambarkan sinar istimewa ke-1. Kalian bebas memilih sinar istimewa yang mana. Sebagai contoh, kita pakai sinar istimewa yang pertama yaitu sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan melalui titik fokus. Letakkan pangkal sinar datang di titik B seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut.

Langkah ketiga, gambarkan sinar istimewa ke-2. Kalian bisa memilih dua sinar istimewa yang tersisa. Sebagai contoh, kita gunakan sinar istimewa yang kedua yaitu sinar datang melalui titik fokus dipantulkan sejajar sumbu utama. Letakkan pangkal sinar datang di titik B seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Langkah keempat, titik yang merupakan perpotongan antara sinar pantul-1 dan sinar pantul-2 diberi nama B’. Titik ini merupakan bayangan dari titik B. Kemudian garis tegak lurus sumbu utama ditarik dari titik B’ ke arah sumbu utama. Titik ini diberi nama A’ yang merupakan bayangan dari titik A sehingga A’B’ merupakan bayangan dari garis AB. Jelasnya, perhatikan gambar berikut ini.

Sampai tahap ini kita sudah selesai menggambarkan bayangan garis AB. Bagaimana cukup mudah bukan? Satu hal yang perlu kalian ingat, jika benda atau objek berada di ruang I cermin cekung yaitu diantara titik O dan F, maka bayangan benda akan berada di belakang cermin dan terbentuk dari perpotongan perpanjangan sinar-sinar pantul sehingga bayangan bersifat maya. Coba kalian gambarkan sendiri.

Baca: Pemantulan Cahaya pada Cermin Cekung, Contoh Soal dan Pembahasan

Melukis Bayangan pada Cermin Cekung Tanpa Sinar Istimewa

Selain menggunakan sinar-sinar istimewa, pembentukan bayangan pada cermin cekung juga dapat dilukiskan menggunakan Hukum Snellius pada pemantulan cahaya. Masih ingatkah kalian dengan bunyi Hukum Snellius ini? Berikut ini adalah bunyi Hukum Snellius pada pemantulan cahaya.

1) Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

2) Sudut datang sama dengan sudut pantul. Secara matematis, persamaan sudut datang dan sudut pantul dituliskan dalam bentuk rumus berikut.

θi = θr

3) Sinar datang tegak lurus cermin akan dipantulkan kembali.

Kelebihan melukiskan bayangan menggunakan Hukum Snellius adalah kita tidak perlu menghafal sinar-sinar istimewa pada cermin cekung. Namun, kekurangannya adalah kita harus benar-benar akurat dalam menentukan sudut datang dan sudut pantulnya sehingga diperlukan sebuah busur dan waktu yang relatif lama jika menggambar secara manual.

Satu hal yang perlu kalian ketahui adalah bahwa sebenarnya sinar-sinar istimewa pada cermin cekung diperoleh dari konsep Hukum Snellius di atas. Langkah-langkah melukis bayangan pada cermin cekung tanpa menggunakan sinar-sinar istimewa adalah sebagai berikut.

Langkah pertama, gambarkan cermin cekung lengkap dengan bagian-bagiannya serta sebuah garis, misalnya garis AB dan letakkan garis tersebut di depan cermin cekung seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Langkah kedua, gambarkan seberkas sinar datang ke sembarang arah dengan titik pangkalnya berada di titik B dan gambar garis putus-putus dimulai dari ujung sinar datang yang berada di permukaan cermin cekung menuju titik pusat kelengkungan cermin P. Garis putus-putus ini berfungsi sebagai garis normal. Kemudian nyatakan sudut yang dibentuk antara sinar datang dengan garis normal dengan variabel sudut, misalnya α. Sudut ini merupakan sudut datang. Perhatikan gambar di bawah ini.

Langkah ketiga, gambarkan sinar pantul dengan sudut pantul sama dengan sudut datang yaitu sebesar α.

Langkah keempat, dengan cara yang sama seperti pada langkah sebelumnya, gambarkan sinar datang kedua di sembarang arah, garis normal dan juga sinar pantulnya dengan ketentuan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul (gunakan variabel sudut β) seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Langkah kelima, jika kalian melukiskannya dengan benar dan akurat maka sinar-sinar pantulnya akan berpotongan tepat di titik yang sama ketika menggunakan sinar-sinar istimewa. Kemudian gambar garis A’B’ secara tegak lurus dari titik perpotongan sinar pantul menuju sumbu utama cermin. Garis A’B’ adalah bayangan dari garis AB.

Bagaimana menurut kalian? Tidak terlalu sulit bukan? Sebenarnya dalam melukiskan pembentukan bayangan baik pada cermin datar, cermin cekung, maupun cermin cembung, konsep utamanya adalah Hukum Snellius pada pemantulan cahaya. Oleh karena itu, kalian harus benar-benar memahami Hukum Snellius tersebut.

Baca: Hukum Snellius Pada Pemantulan Cahaya: Bunyi, Rumus, Gambar, Contoh Soal dan Pembahasan