Soal dan Penyelesaian Fisika SMA - Materi Gelombang cahaya membahas tentang sifat-sifat cahaya seperti pemantulan, pembiasan, difraksi, interferensi, dispersi, dan polarisasi. Cahaya pada dasarnya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yg dapat dilihat dengan mata dan merambat tanpa memerlukan medium. Sedangkan alat-alat optik membahas mata, kaca mata, lensa, mikroskop dan teropong.Di bawah ini beberapa SOAL TOPIK CAHAYA DAN ALAT OPTIK SBMPTN yang dilengkapi dengan JAWABAN singkat ciri khas Pak Dimpun. Semoga bermanfaat.
SOAL JAWAB CAHAYA DAN ALAT OPTIK SBMPTN
1. Sebuah cermin cembung jarak fokusnya 8 cm. Jika jarak bayangan ke cermin 6 cm, maka jarak benda ke cermin sama dengan .....
A. 48 cm
B. 6 cm
C. 24 cm
D. 2 cm
E. 14 cm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$s=\frac{s^{'}.f}{s^{'}-f}=\frac{-6.(-8)}{-6-(-8)}=24cm$
2. Sebuah benda terletak pada jarak 5 cm di depan sebuah cermin cekung yang berjari-jari 20 cm. Sifat bayangan yang terbentuk oleh cermin tersebut adalah ....
A. Nyata, terbalik, diperbesar
B. Nyata, terbalik, diperkecil
C. Nyata, tegak, diperkecil
D. Maya, tegak, diperbesar
E. Maya, tegak, diperkecil
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: D
3. Dua buah cermin datar X dan Y saling berhadapan dan membentuk sudut 60o. Seberkas sinar menuju X dengan sudut datang 60o hingga dipantulkan ke Y. Sinar tersebut meninggalkan Y dengan sudut pantul sebesar ....
A. 90o
B. 30o
C. 60o
D. 45o
E. 0o
Jawaban WOW dari Pak Dimpun:
Sudut pantul ke - 2 = sudut apit cermin - sudut datang pertama =60o-60o=0o
4. Indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air 4/3, dan indeks bias bahan lensa tipis 3/2. Suatu lensa tipis yang kekuatannya di udara 4 Dioptri, di dalam air menjadi ....
A. 5/3 Dioptri
B. 5/4 Dioptri
C. 5/2 Dioptri
D. 3/5 Dioptri
E. 1 Dioptri
Jawaban WOW dari Pak Dimpun:
P=1/4 Pudara = 1/4 (4)=1D
5. Jika indeks bias kaca terhadap udara 3/2 dan indeks bias air terhadap udara 4/3, maka perbandingan jarak titik api lensa kaca di air dan di udara adalah .....
A. 4
B. 8/9
C. 2
D. 1/2
E. 9/8
Jawaban WOW dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \small \frac{f}{f_{u}}=4$
6. Seberkas cahaya datang dari medium A ke medium B dengan sudut datang 30o dan dibiaskan dengan sudut sebesar 45o maka indeks bias relatif medium A terhadap medium B adalah ....
A. 2
B. $\sqrt{2}$
C. ½
D. ½$\sqrt{2}$
E. 2$\sqrt{2}$
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \frac{\sin i}{\sin r}=\frac{n_{B}}{n_{A}}\Rightarrow \frac{n_{A}}{n_{B}}=\frac{\sin r}{\sin i}\\ \displaystyle\frac{n_{A}}{n_{B}}=\frac{\sin 45}{\sin 30}\\ n_{AB}=\frac{0,5\sqrt{2}}{0,5}=\sqrt{2}$
7. Sebuah sumber cahaya kecil dipasang di depan cermin cekung. Jari-jari kelengkungan cermin 20 cm. Agar cermin mampu menghasilkan sinar pantul yang sejajar, maka jarak lampu ke pusat cermin adalah ....
A. 40 cm
B. 10 cm
C. 20 cm
D. 5 cm
E. 15 cm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Agar dihasilkan sinar-sinar sejajar, maka benda harus berada tepat di titik fokus cermin, yaitu 0,5R=0,5x20=10 cm.
8. Peristiwa pemantulan sempurna dapat terjadi ....
A. Di udara saja
B. Dalam medium serba sama
C. Di dalam medium air saja
D. Sinar dari optis renggang ke optis rapat
E. Sinar dari optis rapat ke optis renggang
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun: E
9. Jika dua buah lensa tipis yang berjarak fokus 5 cm dan -10 cm digabungkan, maka kekuatan lensa gabungannya adalah ....
A. 10 dioptri
B. -10 dioptri
C. -5 dioptri
D. -2 dioptri
E. 4 dioptri
Jawaban dari Pak Dimpun:
$\small \\ \frac{1}{f}=\frac{1}{f_{1}}+\frac{1}{f_{2}}=\frac{1}{5}+\frac{1}{-10}\\ \\ \frac{1}{f}=\frac{1}{10cm}\\f=10cm\\ P=\frac{100}{f}=\frac{100}{10}=10D$
10. Sebuah benda yang panjangnya 20 cm diletakkan sepanjang sumbu utama sebuah lensa konvergen yang berkekuatan 2,5 dioptri. Ujung benda yang terdekat pada lensa jaraknya 60 cm dari lensa. Panjang bayangan yang terjadi adalah ....
A. 60 cm
B. 20 cm
C. 40 cm
D. 10 cm
E. 30 cm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
Fofus lensa:
$ f=\frac{100}{P}=\frac{100}{2,5}=40cm$
Jarak terdekat ke lensa: S=60 cm
Bayangannya:
$\displaystyle \\s^{'}=\frac{s.f}{s-f}\\ s^{'}=\frac{60.40}{60-40}=120cm$
Jarak terjauh ke lensa: S= 20+60 =80cm
Bayangannya:
$\displaystyle \\s^{'}=\frac{s.f}{s-f}\\ s^{'}=\frac{80.40}{80-40}=80cm$
Panjang bayangan:
$ \Delta s^{'}=120-80=40cm$
11. Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang 6 x 10-5 cm masuk dari luar ke dalam balok kaca yang indeks biasnya 1,5. Panjang gelombang cahaya di dalam kaca sama dengan....
A. 9,0 x 10-5 cm
B. 7,5 x 10-5 cm
C. 6,0 x 10-5 cm
D. 4,5 x 10-5 cm
E. 4,0 x 10-5 cm.
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \\\frac{\lambda _{u}}{\lambda _{k}}=\frac{n_{k}}{n_{u}}\\ \\ \frac{6x10^{-5}}{\lambda _{k}}=\frac{1,5}{1}\\ \\\lambda _{k}=4x10^{-5}cm$
12. Ketika membaca, jarak terdekat yang dapat dilihat seorang kakek adalah 40 cm. Kekuatan lensa kacamata yang diperlukan kakek tersebut agar dapat melihat dengan normal adalah ....
A. 3/2 dioptri
B. 3/4 dioptri
C. 2/3 dioptri
D. 1/4 dioptri
E. 4/3 dioptri
Jawaban WOW dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \\P=4-\frac{100}{s_{n}}\\ P=4-\frac{100}{40}=1,5D$
13. Sebuah medali yang berada di dalam sebuah kubus plastik tampak berada 12 mm di bawah permukaan atas kubus. Jika indeks bias plastik 1,5 maka kedalaman medali sesungguhnya adalah .....
A. 30 mm
B. 8 mm
C. 24 mm
D. 6 mm
E. 18 mm
Jawaban WOW dari Pak Dimpun:
$\displaystyle h=nh^{'}=1,5x12=18cm$
14. Sebuah mikroskop mempunyai jarak fokus objektif 8 mm, jarak fokus okuler 60 mm. Jika preparat ditempatkan 10 mm di depan objektif dan mata melihat tanpa akomodasi, maka panjang tabung mikroskop tersebut adalah .....
A. 100 cm
B. 20 cm
C. 60 cm
D. 10 cm
C. 40 cm
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \\d=s_{ok}^{'}+f_{ok}\\ d=\frac{sf}{s-f}+f_{ok}\\ d=\frac{10.8}{10-8}+60=100mm$
15. Sebuah mikroskop mempunyai lensa objektif yang jarak titik apinya 2cm. Sebuah objek diletakkan 2,2 cm di bawah objektif. Jika perbesaran okuler 10 kali, maka perbesaran mikroskop sama dengan .....
A. 300 kali
B. 110 kali
C. 220 kali
D. 100 kali
C. 200 kali
Jawaban Fisika dari Pak Dimpun:
$\displaystyle \\M=\frac{f}{s-f}\left (M_{ok} \right )\\M=\frac{2}{2,2-2}\left (10 \right )\\M=100$
