SOAL DAN PENYELESAIAN LATIHAN OPTIKA GEOMETRIS PEMBIASAN CAHAYA

Soal Dan Penyelesaian Fisika SMA - SOAL DAN PENYELESAIAN  LATIHAN OPTIKA GEOMETRIS PEMBIASAN CAHAYA.

---

1.Seberkas sinar dari medium 1 menembus bidang batas dua medium dengan sudut datang 45$^{o}$ dan dibiaskan ke medium 2 dengan sinar bias membentuk sudut α terhadap bidang batas kedua medium. Jika indeks bias medium 2 relatif terhadap medium 1 adalah $\small \sqrt{2}$ , tentukan besar sudut α! EBTANAS 1997
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\\frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_{2}}{n_{1}}\\\frac{\sin 45^{o}}{\sin (90-\alpha )}=\frac{\sqrt{2}}{1}$$ $$\\\frac{\frac{1}{2}\sqrt{2}}{\cos \alpha }=\sqrt{2}\\\cos \alpha = \frac{1}{2}\\\alpha =60^{o}$$

---

2. Seberkas sinar datang dari suatu medium ke udara. Jika sinar datang lebih besar dari pada $\small 60^{o}$ akan terpantul sempurna. Tentukan indeks bias medium!
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\\sin i=\frac{n_{2}}{n_{1}}\\\sin 60^{o}=\frac{1}{n_{1}}\\\frac{1}{2}\sqrt{3}=\frac{1}{n_{1}}\\n_{1}=1,15$$

---

3. Perbandingan cepat rambat cahaya di dalam kaca dan di dalam air adalah 8:9. Bila indeks bias air 4/3, tentukan indeks bias kaca! EBTANAS SMK 2001
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\\frac{v_{k}}{v_{a}}=\frac{n_{a}}{n_{k}}\\\frac{8}{9}=\frac{\frac{4}{3}}{n_{k}}\\{n_{k}}=\frac{3}{2}$$

---

4. Cepat rambat cahaya di udara sebesar $\small c = 3 . 10^{8}$ m/s. Ketika merambat di kaca kecepatannya menjadi $\small 1,8 . 10^{8}$ m/s. Tentukan indeks bias kaca! UN SMK 2004
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\\frac{v_{u}}{v_{k}}=\frac{n_{k}}{n_{u}}\\\frac{3.10^{8}}{1,8.10^{8}}=\frac{n_{k}}{1}\\{n_{k}}=\frac{5}{3}$$

---

5. Perbandingan cepat rambat cahaya di dalam kaca dan di dalam air adalah 4:5. Tentukan indeks bias kaca, jika indeks bias air adalah 4/3! UN SMK 2004
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\ \frac{v_{k}}{v_{a}}=\frac{n_{a}}{n_{k}}\\\frac{4}{5}=\frac{\frac{4}{3}}{n_{k}}\\{n_{k}}=\frac{5}{3}$$

---

6. Berkas cahaya datang dari medium A ke medium B dengan sudut datang $\small 30^{o}$ dan dibiaskan dengan sudut sebesar $\small 60^{o}$. Tentukan indeks bias relatif medium A terhadap medium B!
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\ \frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_{B}}{n_{A}} \\\frac{n_{A}}{n_{B}}= \frac{\sin r}{\sin i}\\n_{AB}=\frac{\sin 60^{o}}{\sin 30^{o}}\\n_{AB}=\frac{\frac{1}{2}\sqrt{3}}{\frac{1}{2}}\\n_{AB}=\sqrt{3}$$

---

7. Cahaya mengenai salah satu permukaan kaca tebal dengan sudut datang $\small 60^{o}$. Indeks bias kaca tersebut adalah 1,5. Tentukan besar sudut(terhadap garis normal) cahaya tersebut ketika keluar dari permukaan kaca yang lain! SIPENMARU 1987
Jawaban dari Pak Dimpun::sudut masuk SAMA DENGAN sudut keluar = $\small 60^{o}$

---

8. Sebuah benda berada 24 cm dari pusat sebuah ornamen kaca yang diameternya 6 cm. Di manakah posisi dan berapakah perbesaran bayangannya?
Jawaban dari Pak Dimpun: $$\\s^{,}=\frac{s.f}{s-f}\\s^{,}=\frac{24.3}{24-3}\\s^{,}=\frac{24}{7}cm\\M=\frac{s^{,}}{s}=\frac{\frac{24}{7}}{24}\\M=\frac{1}{7}kali$$

---

09. Sebuah lensa konvergen(cembung) mempunyai panjang fokus sebesar 14 cm, tentukan letak, perbesaran, dan sifat bayangan jika sebuah benda berada 7cm di depan lensa.
Jawaban dari Pak Dimpun:: $$\\s'=\frac{s.f}{s-f}\\s'=\frac{7x14}{7-14}=-14cm\\M=\frac{s'}{s}\\M=\frac{14}{7}=2kali$$ Sifat bayangan: maya, tegak, diperbesar

---

10. Sebuah lensa membentuk sebuah bayangan dari sebuah benda. Benda itu berada 16 cm dari lensa, sedangkan bayangannya berada pada jarak 12 cm dari lensa pada sisi yang sama dengan benda. Tentukan pajang fokus dan jenis lensanya!
Jawaban dari Pak Dimpun:: $$\\f=\frac{s.s^{,}}{s+s^{,}}\\f=\frac{16x12}{16-12}=+48cm\\\textrm{lensa cembung}$$

---

11. Sebuah lensa konvergen dengan panjang fokus sebesar 6,00 cm membentuk sebuah bayangan dari sebuah benda nyata yang tingginya 4,00 mm yang berada di sebelah kiri lensa itu. Tinggi bayangan itu adalah 1,20 cm dan tegak. Di manakah benda dan bayangan itu terletak? Apakah bayangannya maya atau nyata?
Jawaban dari Pak Dimpun:
Bayangan tegak, berarti bayangan maya, tinggi bayangan > tinggi benda, berarti bayangan diperbesar. $$\\M=\frac{h^{,}}{h}\\M=\frac{12}{4}=3$$ $$\\s=f\left ( 1- \frac{1}{M}\right )\\s=6\left ( 1- \frac{1}{3}\right )=4cm$$ $$M=\frac{-s^{,}}{s}\\3=\frac{-s^{,}}{4}\\s^{,}=-12cm$$ tanda negatip menyatakan bayangan maya