Pembentukan Bayangan pada Cermin

Pembentukan Bayangan pada Cermin - Artikel kali ini akan menjelaskan tentang Pembentukan Bayangan pada Cermin, Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar, Pembentukan Bayangan pada Cermin Lengkung, unsur-unsur cermin lengkung, Pusat kelengkungan cermin, Vertex, Titik api, Jari-jari kelengkungan cermin, Jarak fokus, Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cekung, Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cembung, Persamaan Cermin Cembung.

Salah satu kegiatan yang sering kita lakukan sebelum berangkat beraktifitas adalah berdiri di depan cermin, untuk melihat apakah kita sudah rapi atau belum.

Bahkan sering kali dalam perjalanan, kita ditemani cermin. Nah, cermin yang kita pakai untuk berkaca setiap hari adalah sebuah cermin datar.

Seberkas cahaya mengenai cermin datar maka cahaya tersebut dipantulkan secara teratur. Peristiwa pemantulan cahaya menyebabkan pembentukan bayangan benda oleh cermin.

Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

Pada saat menentukan bayangan pada cermin datar melalui diagram sinar, titik bayangan adalah titik potong berkas sinar-sinar pantul.

Bayangan bersifat nyata apabila titik potongnya diperoleh dari perpotongan sinar-sinar pantul yang konvergen (mengumpul).

Sebaliknya, bayangan bersifat maya apabila titik potongnya merupakan hasil perpanjangan sinar-sinar pantul yang divergen (menyebar).

Keterangan:
S = Jarak benda terhadap cermin
S|= Jarak bayangan terhadap cermin

Untuk melukis pembentukan bayangan pada cermin datar dengan diagram sinar, ikutilah langkah-langkah berikut ini.

Lukis sebuah sinar dari benda menuju cermin dan dipantulkan ke mata, sesuai hukum pemantulan cahaya, yaitu sudut sinar datang harus sama dengan sudut sinar pantul. Lukis sinar kedua sebagaimana langkah pertama.

Lukis perpanjangan sinar-sinar pantul tersebut di belakang cermin sehingga berpotongan. Perpotongan sinar-sinar pantul tersebut merupakan bayangan benda.

Jika diukur dari cermin, jarak benda terhadap cermin (s) harus sama dengan jarak bayangan terhadap cermin (s|).

Pembentukan Bayangan pada Cermin Lengkung

Cermin Cekung

Cermin lengkung adalah cermin yang permukaannya melengkung yang disebut juga lengkung sferis.Cermin cekung dan cembung dianggap sebagai irisan permukaan yang berbentuk bola.

Cermin cekung merupakan irisan permukaan bola yang bagian mengkilapnya terdapat di dalam sedangkan irisan permukaan bola yang bagian mengkilapnya terdapat di luar adalah cermin cembung.

Agar dapat memahami unsur-unsur pada cermin cekung dan cembung. Perhatikan Gambar berikut;

Berdasarkan Gambar diatas, maka kita dapat menentukan unsur-unsur cermin lengkung, yaitu sebagai berikut.

a. Pusat kelengkungan cermin

Pusat kelengkungan cermin merupakan titik di pusat bola yang diiris menjadi cermin. Pusat kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan M.

b. Vertex

Vertex merupakan titik di permukaan cermin dimana sumbu utama bertemu dengan cermin dan disimbolkan dengan O.

c. Titik api (titik fokus)

Titik api adalah titik pertengahan antara vertex dan pusat kelengkungan cermin dan disimbolkan dengan F.

d. Jari-jari kelengkungan cermin

Jari-jari kelengkungan cermin adalah jarak dari vertex ke pusat kelengkungan cermin. Jari-jari kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan R.

e. Jarak fokus

Jarak fokus cermin adalah jarak dari vertex ke titik api dan disimbolkan dengan f.

Hukum pemantulan kedua yang menyatakan besar sudut datang sama dengan sudut pantul, berlaku pula untuk cermin lengkung.

Pada cermin lengkung, garis normal adalah garis yang menghubungkan titik pusat lengkung cermin M dan titik jatuhnya sinar.

Jadi, garis normal pada cermin lengkung berubah-ubah, bergantung pada titik jatuh sinar. Misalnya, jika sinar datang dari K mengenai cermin cekung di B, maka garis normalnya adalah garis MB dan sudut datangnya adalah sudut KBM = α.

Sesuai hukum pemantulan, maka sudut pantulnya, yaitu sudut MBC = α dan sinar pantulnya adalah sinar BC.

Sinar datang dari K mengenai cermin cekung di D, maka garis normalnya adalah garis MD dan sudut datangnya adalah sudut KDM = β.

Sesuai hukum pemantulan, maka sudut pantulnya, yaitu sudut MDC = β, sedangkan sinar pantulnya adalah sinar DC. Hal yang sama berlaku juga pada cermin cembung.

Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cekung

Sinar datang sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
Sinar datang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sinar datang melalui titik pusat kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik pusat kelengkungan cermin pula.

Melukis pembentukan bayangan oleh cermin cekung

Benda berada pada jarak lebih dari R. Benda pada jarak lebih dari R, bayangannya terbalik, dan nyata.
Benda di antara cermin dan F. Benda pada jarak kurang dari f, bayangannya tegak, dan maya.
Benda di titik fokus F. Benda di F, bayangannya berada di tak terhingga.
Benda maya. Benda maya, bayangannya tegak, nyata, dan diperkecil.

Persamaan Cermin Cekung

Persamaan cermin cekung digunakan untuk menyatakan hubungan kuantitatif antara jarak benda ke cermin (s), jarak bayangan ke cermin (s’), panjang fokus (f), dan jari-jari kelengkungan cermin (R). Jika dirumuskan adalah;

Keterangan :
f = jarak fokus (cm)
s = jarak benda ke cermin (cm)
s' = jarak bayangan (layar) ke cermin (cm)

Selain persamaan tersebut kita juga harus mengetahui rumus perbesaran pada cermin cekung. Rumus ini digunakan untuk mengetahui berapa kali perbesaran yang dihasilkan oleh pemantulan pada cermin cekung. Rumus perbesaran pada cermin cekung adalah;

Keterangan :
M = perbesaran
s = jarak benda ke cermin (m)
h = tinggi benda
s’= jarak bayangan (layar) ke cermin
h’= tinggi bayangan

Catatan
h’ positif (+) menyatakan bayangan adalah tegak (dan maya)
h’ negatif (-) menyatakan bayangan adalah terbalik (dan nyata)

Cermin Cembung

Sinar-sinar Istimewa pada Cermin Cembung

Pada cermin cembung juga berlaku sinar-sinar istimewa yaitu:

Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah dari titik fokus (F).
Sinar yang datang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.
Sinar yang datang menuju titik pusat kelengkungan cermin seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Sinar-sinar istimewa pada pemantulan cermin cembung

Untuk melukis bayangan pada cermin cembung dibutuhkan minimal dua buah sinar istimewa dengan langkah-langkah sebagai berikut.

Pilih sebuah titik pada bagian ujung atas benda dan lukis dua sinar datang melalui titik tersebut menuju cermin.
Setelah sinar-sinar datang tersebut mengenai cermin, pantulkan kedua sinar tersebut sesuai kaidah sinar istimewa pada cermin cembung.
Tandai titik potong sinar-sinar pantul atau perpanjangan sinar-sinar pantul sebagai tempat bayangan benda.
Lukis bayangan benda pada perpotongan perpanjangan sinar-sinar pantul tersebut.

Persamaan Cermin Cembung

Rumus-rumus yang berlaku untuk cermin cekung juga berlaku untuk cermin cembung. Namun, ada hal yang perlu diperhatikan yaitu titik fokus F dan titik pusat kelengkungan cermin M untuk cermin cembung terletak di belakang cermin. Oleh karena itu, dalam menggunakan persamaan cermin cembung jarak fokus (f) dan jari-jari cermin (R) selalu dimasukkan bertanda negatif.

Catatan
Dalam cermin cembung harga f dan R bernilai negatif (-)