Optik geometri
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 55

OPTIK GEOMETRI PowerPoint PPT Presentation


  • 292 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

OPTIK GEOMETRI. Apakah cahaya itu ?. Cahaya menurut Newton (1642 - 1727) terdiri dari partikel-partikel ringan berukuran sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi.

Download Presentation

OPTIK GEOMETRI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Optik geometri

OPTIK GEOMETRI


Apakah cahaya itu

Apakahcahayaitu?

  • CahayamenurutNewton (1642 - 1727)terdiridaripartikel-partikelringanberukuransangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangattinggi.

  • SementaramenurutHuygens ( 1629 - 1695),cahayaadalahgelombangsepertihalnyabunyi. Perbedaanantarakeduanyahanyapadafrekuensidanpanjanggelombangnyasaja.


Optik geometri

Eksperimen yang dilakukanolehparailmuwan :

Thomas Young (1773 - 1829) dan

Agustin Fresnell (1788 - 1827) :

berhasilmembuktikanbahwacahayadapatmelentur (difraksi) danberinterferensimerupakansifatdasargelombangbukanpartikel.

Maxwell (1831 - 1874) :

Cahayagejalakelistrikandankemagnetan

sehinggatergolonggelombangelektromagnetik.


Optik geometri

Duafisikawanpemenanghadiah Nobel :

Max Planck (1858 - 1947) dan

Albert Enstein (1879 – 1955) : teorifoton

Planck cahayadipancarkandalambentukpaket-paketkecil yang disebutkuanta (teoriKuantum)

Einstein menjelaskanperistiwa yang dikenaldengannamaefekfotolistrik, yaknipemancaranelektrondaripermukaanlogamkarenalogamtersebutdisinaricahaya.

Disimpulkan : Cahayamenunjukkansifatsebagaigelombangdandalamkondisi lain menunjukkansifatsebagaipartikel. Hal inidisebutdualismecahaya


Pemantulan cahaya

Pemantulan cahaya

  • Jika sebuah batu dijatuhkan ditengah kolam, maka akan muncul gelombang lingkaran dari titik dimana batu dijatuhkan.

  • Sinar gelombang tegak lurus terhadap muka gelombang, menyatakan arah kemana gelombang menyebar/merambat.


Optik geometri

Pemantulan Gelombang Datar

Gelombang tali merupakan gelombang yang paling sederhana (1 dimensi) , selanjutnya kita akan membahas gelombang yang kompleks, yaitu gelombang datar (2 dimensi). Contoh gelombang datar adalah gelombang air. Sifat-sifat gelombang air dapat diamati dengan alat yang disebut tangki riak atau tangki gelombang.

Perhatikananimasiberikutini! Klikdisini

Jikabendadijatuhkan, makaakanterbentukgelombang transversal padapermukaan air. Hal initerlihatdenganadanyabukitdanlembah air. Bukit ditunjukkanolehbagian yang cembung, sedangkanlembahditunjukkanolehbagian yang cekung.

 klik

Perhatikan animasi berikut ini! Klik disini

bukit / cembung

lembah / cekung


Optik geometri

Pemantulan Gelombang Datar

Jika gelombang disinari dengan lampu, akan tampak bayang gelang dan terang secara silih berganti. Bagian yang cembung menghasilkan bayangan terang sedangkan bagian cekung menghasilkan bayangan gelap. Jarak antara garis terang dengan garis terang berikutnya merupakan panjang gelombang ().

Perhatikananimasiberikutini! Klikdisini

sumber gelombang

cembungan

arah

rambatan

cekungan

play


Optik geometri

Semakin jauh dari titik sumber gelombang, muka gelombang menjadi lebih datar.


Optik geometri

Pemantulan dari bidang rata disebut pemantulan specular (biasa) ; Jika permukaan bidang kasar disebut pemantulan diffuse (baur)


Optik geometri

  • Hukum pemantulan (snellius) :

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

  • Sudut datang = sudut pantul


Cermin datar

Cermin datar

  • HukumPemantulancahaya:

    1.Sinar datanggaris normal dansinarpantulterletakpadasatubidangdatar.

    2.Besar sudutdatang (i) samadengansudut p

    Bayangan yang dihasilkanolehcermindatarakanbersifatmaya, tegakdansamabesarantul (r)


Cermin datar bentuk permukaannya datar

Cermin Datar : bentuk permukaannya datar

  • Pemantulan cahaya dari obyek (bunga dan vas) pada cermin datar.


Optik geometri

  • Sifatbayangan yang dibentukcermindatar :

    a. maya

    b. jarakbenda-cermin =

    jarakbayangan-cermin

    c. tegak


Cermin cekung dan cermin cembung

Cermin Cekung dan Cermin Cembung


Rumus cermin cekung dan cermin cembung

Rumus Cermin Cekung dan Cermin Cembung


Optik geometri

Karakteristik Cermin

* cekung : -jari jari kelengkungan positif

-Jika jarak oby > fokus→ bay nyata ,terbalik

- jika oby terletak antara fokus dan cermin→

bay maya, tegak, diperbesar

*cembung:- jari2 kelengkungan negatif

-jika oby didepan cermin →terbentuk

bay maya, tegak, diperkecil

*datar : - jari2 kelengkungan tak berhingga

- Bay maya, sama besar, tegak


Optik geometri

  • Contoh

    * Di mana seseorang harus berdiri di depan cermin

    cekung berjari-jari 120 cm agar dapat melihat bay

    wajahnya yang tegak dan 4 kali lebih besar

    Penyel: bay tegak dan maya→ s’ neg→ s’ = -4s

    1/s + 1/s’ = 2/R → s = 45 cm

  • Cermin apakah yang harus digunakan , dan berapa pula jari-jarinya agar dapat membentuk bay tegak , 1/5 kali besar oby yang ditempatkan 15 cm di depan nya

  • Penyel : bay tegak , s’ neg→ s’ = -s/5

    bay < oby → cermin cembung

    1/15 - 1/3 = 2/R → R = -7,5 cm


Lensa

Lensa


Lensa cembung

Lensa Cembung


Lensa cembung1

Lensa Cembung


Pembentukan bayangan

PEMBENTUKAN BAYANGAN

Pada Lensa Cembung, bayangan nyata terbentuk pada titik pertemuan semua berkas sinar yang melewati lensa

Lensa cembung dapat digunakanuntuk memproyeksikan bayangan nyata


Lensa cekung

Lensa Cekung


Pembentukan bayangan pada lensa

PEMBENTUKAN BAYANGAN PADA LENSA

  • Lensa cekung

Sinar datang paralel dibiaskan menjauhi titik fokus dan seolah-olah berasal dari titik fokus lensa (F)

Jarak antara titik fokus ke pusat lensa disebut panjang fokus (f)

Lensa yang kuat memiliki f yang kecil

Kekuatan Lensa: P = 1/ f

Panjang fokus dan kekuatan lensa cekung berharga negatif


Pembentukan bayangan1

Pembentukan Bayangan


Rumus lensa

Rumus Lensa


Optik geometri

Kuat lensa P= 1/F satuan Dioptri dan

F ber satuan meter

  • Contoh ;

  • Lensa konfergen ( f=20 cm) ditempatkan 37 cm dari depan layar. Dimanakah oby harus diletakkan agar tampil pada layar?

    Penyel: 1/s + 1/37 = 1/20


Optik geometri

*Sebuah lensa kaca ( n=1,5) , jarak fokusnya 10 cm dalam udara. Berapakah jarak fokus lensa dalam air (n=1,33)

Penyel :

di udara : 1/10 = (1,5-1) ( 1/r₁ + 1/r₂)

dalam air : 1/f = (1,5-1,33) ( 1/r₁ + 1/r₂)

  • Suatu lensa terdiri dari 2 lensa tipis yang bersentuhan, masing-masing berkekuatan + 10 diopteri dan – 6 diopteri. Berapakah kekuatan dan jarak fokus susunan lensa itu?

  • Penyel : Kuat susunan lensa P = +10 -6 = + 4

  • Jarak fokus gab f = 0.25 m = 25 cm.


Pembiasan

Pembiasan

  • Pembiasan adalah peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya yaitu ketika cahaya melewati batas dua medium yang berbeda kerapatannya.Hukum Pebiasan Cahaya dari Snellius :1.Sinar datang garis normal dan sinar bias terletak pada satu bidang datar.2.Hasil perbandingan antara sinus sudut datang dengan sinus sudut bias merupakan sebuah bilangn konstan (indek bias).


Pembiasan1

Pembiasan


Pembiasan oleh kaca planparalel

Pembiasan oleh kaca Planparalel


Optik geometri

  • Sinar istimewa : n2> n1

    sinar 3 : i = ic → ic = sudut

    kritis , θ = 90o

    sinar 4 : i > ic maka sinar

    dipantulkan sempurna

    Sudut kritis : Sin ic = n₂ /n₁

    Peristiwa pemantulan sempurna merupakan dasar bekerjanya serat optis dan serat berongga

    Serat berongga berfungsi sebagai jalan cahaya bagi cahaya laser dengan daya sangat besar

1

2

n1

3

ic

i>ic

4

n2


Optik geometri

  • Contoh soal

  • 1. Sekeping kaca ( indeks bias 1,55) tebalnya 0,6 cm. Berapa waktu diperlukan suatu pulsa cahaya untuk melintasi keping

    Penyelesaian

    t = x / v → t = x / ( c/n)

    2. indeks bias intan 2,42. Berapa sudut kritis agar cahaya yang berasal dari dalam intan bisa keluar

    Penyelesaian

    n₁ sinѲ₁ = n₂ sinѲ₂ → 2,42 sin Ѳ͵ = 1 sin 90


Pembiasan oleh kaca prisma

Pembiasan oleh kaca Prisma


Pembiasan permukaan lengkung

Pembiasan permukaan lengkung


Penerangan dan fotometri

PENERANGAN DAN FOTOMETRI

  • Intensitas cahaya ( I ) : ukuran kekuatan sumber menurut mata kita, satuan “lilin” atau Candela (cd)

    1 lilin = 0,981 cd

  • Fluks cahaya ( F ) : jumlah cahaya yang terlihat dan dipancarkan oleh suatu sumbar , satuan lumen (lm)

    F = 4 ∏ I


Optik geometri

  • Intensitas Penerangan atau Iluminasi ( E ) : banyaknya cahaya yang tiba pada satu luas satuan lm/m² (luks)

    E = F/A = 4∏ I / 4∏r² = I / r²

    Azas fotometri

    I1 / I2 = r1 /r2 ²


Optik geometri

  • Suatu lampu sorot intensitas rata-ratanya 1000 cd. Seluruh cahayanya oleh reflektor dan lensa dipusatkan pada permukaan suatu dinding seluas 200 cm2. Berapa intensitas penerangan daerah itu?

    E = F/A = 4 ∏ I /A

  • Sebuah lampyu yang tidak diketahui intensitasnya , apabila terletak 90 cm dari alat ukur cahayamenghasilkan intensitas penerangan yang sama seperti lampu standart 32 cdpada jarak 60 cm. Berapa intensitas lampu itu?

    I1 / I2= r₁ ² /r₂²


Sistem indra mata

Sistem Indra Mata


Sistem fokus pada mata

G

G

G

G

G

G

Sistem Fokus Pada Mata

Fokus normal

Fokus Depan (Myopi) (-)

Fokus Belakang (+)


Optik geometri

* Lensamatadapatmemfokuskancahaya yang berasaldaribenda yang jaraknyaberbedasehinggajatuhdi retina mata → caranyadenganmengubahjarakfokuslensamata→ disebutprosesakomodasi

* Orangdewasa normal takdapatberakomodasiuntukjarakbendalebihkecildari 25 cm→titikdekat

* Mata anak normal dapatberokomodasiuntukjarakbendasampaisedekat 10 cm

* Mata orang yang berusiadiatas 40 tahuntakdapat

berokomodasiuntukbenda yang berjarak 25 cm


Optik geometri

Cacat mata

* Hipermetrop: terdapat titik dekat, tak dapat berakomodasi untuk benda-benda yang lebih dekat dari titik dekat→dibantu dengan kaca mata berlensa positif

* Miopi : Terdapat titik jauh , tak dapat berakomodasi untuk benda-benda yang berada lebih besar dari titik jauh → dibantu dengan kaca mata berlensa negatif

* Presbiopi : karena usia, tak dapat melihat benda

yang lebih dekat titik dekat , dibantu kaca mata berlensa positif


Lup kaca pembesar

Lup {Kaca Pembesar}

Pembesaran oleh lensa yang memungkinkan objek lebih dekat ke mata dengan tetap jelas. Hal ini menghasilkan pembesaran. F : titik fokus, 250 mm adalah jarak pandang terdekat.


Optik geometri

  • Kaca pembesar ( Lup):

    * Lensa konvergen

    * membentuk bayangan tegak, diperbesar, maya

    jika obyek ditempatkan di titik fokus

    Perbesaran M =(d / f ) + 1 , jika bayangan

    dibuat di titik dekat ( d )

    M = d/f , jika bayangan di ∞


Teleskop 1

Teleskop [1]

Prinsip kerja teleskop, lensa objektif membentuk bayangan nyata (image) yang kemudian di perbesar oleh lensa dekat mata


Teleskop 2

Teleskop [2]

Gunakan layar transparans, gambar akan muncul secara transparans dan dapat diamati dengan menggunakan lensa pembesaran. Saat melakukan observasi angkat dan pindahkan layar. Apa yang terjadi ? Gambar tetap ada. “it floats in space !!”


Mikroskop 1

Mikroskop [1]

Skematik susunan lensa dalam mikroskop, perhatikan tempat obyek yang akan diamati, bentuk bayangan yang diperoleh.

Apa bedanya dengan teleskop ?


Mikroskop 2

Mikroskop [2]

Berkas cahaya

Lensa okuler

Lensa obyektif

Obyek yang diamati

contoh hasil pengamatan hasil mikroskop dari sebuah sel.

Dengan mikroskop dapat diamati inti sel dan badan sel dengan jelas. Pembesaran 40x.

Cermin


Optik geometri

  • Mikroskop :

    * Terdiri dari 2 lensa konvergen: obyektif ( f₀ )dan okuler ( fe )

    * Perbesaran :

    M = [ ( d/ fe) + 1] [ ( s₀ / f₀) – 1 ]

    s₀ = jarak dari lensa obyektif ke bayangan yang

    dibentuk

    d= titik dekat

    Teleskop :

    * terdiri dari lensa obyektif ( f₀ ) dan lensa okuler ( fe )

    * Perbesaran : M = f₀ / fe


Light amplification by stimulated emission of radiation laser

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)

Ketika foton atau paket energi cahaya diasbsorbsi, atom akan meningkatkan energi foton dan elektron dapat berpindah ke tingkat energi yang lebih tinggi [Eksitasi]. Elektron tersebut akan jatuh kembali tingkat energi yang lebih rendah dengan menghasilkan sinar emisi


Berkas sinar laser dalam fiber optik

Karakteristik Laser

Koheren, yang memungkinkan dapat ditransmisikan dalam jarak jauh. Sifat ini dimanfaatkan dalam proses pengiriman data digital dengan memanfaatkan kabel-kabel fiber optik

Monokromatik, hanya memiliki frekuensi cahaya yang tunggal. Sifat ini dimanfaatkan dalam proses penyimpanan data elektronik seperti CD, VCD, DVD

Dapat terpolarisasi

Berkas Sinar Laser dalam fiber optik


Holografi dengan sinar laser

Holografi Dengan Sinar Laser

mirror


Optik geometri

PENGERTIAN CAHAYA

* Cahayamerambatmemindahkanenergitanpaperambatan

massa

* Terdiriataspartikel-partikeltakbermassa ( foton)

SifatCahaya :* gelombangelectromagnetik

* memenuhiasassuperposisi

* panjanggelombangcahayatampak: 4.(10) ⁻⁷ sd 7.10⁻⁷m

Indeksbias (n) : n = C/V

C= cepatrambatcahayadiudara/

dihampa = 3x108m/s

v = cepatrambatcahayadlmmedium

Nilai (n) bergantungpadapanjanggelombang


Optik geometri

  • Cahaya untuk terapi

    - Infra merah ( λ = 700 – 104 nm )

    untuk terapi jaringan ( 103 -2 103nm)

    untuk fotografi ( 700 – 900 nm )

    - cahaya tampak ( λ = 400 -700 nm)

    endoscopes :

    cytoscopes : k kemih

    protoscopes : rectum

    brochoscope : paru

    colonscopes : usus


Optik geometri

ultra violet (λ = 100 – 400 nm)

uv (A) : λ = 320 -400 nm

uv (B) : λ = 290 – 320 nm

uv (C) : λ = 100 – 290 nm

uv ( λ = 290 nm ) : untuk sterilisasi

LASER (light amplification by stimulated emission of radiation )

sifat : monokromatis dan koheren (terpancar dalam

satu fase)

jenis: He Ne , Nd YAG, diode, nitrogen


Optik geometri

  • Kegunaan Laser Dalam medis

    *Memperoleh citra 3 dimensi organ tubuh dengan

    teknik holografi

    * untuk penyinaran beberapa jenis kanker

    * Untuk koagulasi darah dan memblokir pembuluh

    darah vena pada beberapa penyakit mata


  • Login