Soal Optik Geometri Lengkap dengan Jawaban

Ditulis oleh: Dedi Suarna

Ditulis pada: Desember 26, 2024

Optik Geometri adalah cabang ilmu fisika yang mempelajari perilaku cahaya dalam bentuk sinar (ray) untuk menjelaskan fenomena seperti pantulan (refleksi) dan pembiasan (refraksi). Dalam optik geometri, cahaya dianggap merambat dalam garis lurus, dan konsep sinar cahaya digunakan untuk memodelkan interaksinya dengan benda-benda seperti cermin, lensa, dan prisma.

Konsep Dasar Optik Geometri

1. Sinar Cahaya

Cahaya digambarkan sebagai garis lurus yang disebut sinar cahaya. Sinar ini menunjukkan arah rambatan energi cahaya.

2. Hukum Pemantulan (Refleksi)

• Ketika cahaya mengenai permukaan, sebagian cahaya dipantulkan.
• Hukum Refleksi:

Sudut datang (𝜃_𝑖) sama dengan sudut pantul (𝜃_𝑟).

𝜃_𝑖 = 𝜃_𝑟

• Contoh: Pemantulan pada cermin datar.

3. Hukum Pembiasan (Refraksi)

• Ketika cahaya melewati batas dua medium berbeda (misalnya, udara ke air), arah cahaya berubah.
• Hukum Snellius:

𝑛₁ sin 𝜃₁ = 𝑛₂ sin 𝜃₂

Di mana:

𝑛₁, 𝑛₂ : Indeks bias medium pertama dan kedua.

𝜃₁, 𝜃₂ : Sudut datang dan sudut bias.

4. Penyebaran dan Pembelokan Cahaya

Difraksi: Cahaya membelok saat melewati celah sempit. Dispersi: Pemecahan cahaya menjadi spektrum warna (misalnya, pada prisma).

Alat dan Prinsip dalam Optik Geometri

1. Cermin

• Cermin Datar: Memantulkan gambar dengan ukuran sama.
• Cermin Cekung: Mengumpulkan cahaya ke satu titik fokus.
• Cermin Cembung: Menyebarkan cahaya.

2. Lensa

Lensa Cembung (Konvergen): Mengumpulkan cahaya, digunakan pada kaca pembesar. Lensa Cekung (Divergen): Menyebarkan cahaya, digunakan pada kacamata minus.

3. Prisma

• Membelokkan dan menyebarkan cahaya untuk membentuk spektrum warna.

Contoh Aplikasi Optik Geometri

• Kamera: Menggunakan lensa untuk memfokuskan cahaya.
• Mikroskop: Memperbesar objek kecil menggunakan kombinasi lensa.
• Teropong: Menggunakan cermin dan lensa untuk melihat objek jauh.
• Kacamata: Mengoreksi penglihatan dengan pembiasan cahaya.

Optik geometri menjadi dasar dalam berbagai teknologi modern yang melibatkan cahaya, seperti perangkat optik, komunikasi serat optik, dan pengembangan laser.

Download