Thursday, May 8, 2014

Pembahasan Soal Pilihan Ganda Sumatif Fisika Kelas XI Semester Genap th. 2013/2014 "BAB OPTIK"

1.    Tiga Macam cermin:
a.    Cermin datar
Cermin datar memiliki pembentukan bayangan seperti pada gambar dibawah ini.
Gambar 1.1 Pembentukan bayangan pada cermin datar.
b.    Cermin cekung
Cermin cekung memiliki pembentukan bayangan seperti pada gambar-gambar dibawah ini.
Gambar 1.2 Pembentukan bayangan jika benda berada pada ruang I.


Gambar 1.3 Pembentukan bayangan jika benda berada pada ruang II.
Gambar 1.4 Pembentukan bayangan jika benda berada pada ruang III.

c. Cermin cembung
Cermin cekung memiliki pembentukan bayangan seperti pada gambar-gambar dibawah ini.


Gambar 1.5 Pembentukan bayangan pada cermin cembung. 
Catatan: Sifat bayangan pada cermin cembung adalah maya, tegak dan diperkecil dimanapun benda diletakkan di depan cermin cembung

 2. Cermin cembung adalah cermin yang memiliki permukaan yang cembung. Cermin cembung bersifat divergen yaitu memancarkan sinar.

Diketahui    : s = 5 cm
                     R = -20 cm ; f = ½ R = -10 cm
Ditanya        : Sifat Bayangan ?
Hal-hal yang perlu diperhatikan pada cermin cembung:
   a. Tanda jarak fokus pada cermin cembung selalu negatif.
   b. Untuk benda nyata di depan cermin cembung selalu terbentuk bayangan maya. Jadi, nilai s’ pada cermin cembung bertanda negatif.
1/s+1/s' =1/f ;
1/5+1/s' =1/(-10) ;
1/s' =1/(-10)+1/(-5)  ;  1/s' =1/(-10)+2/(-10) ;
S’ = -10/3 cm (Bayangan maya, tegak)
    Perbesaran bayangan bayangannya;
M=|s'/s|=(10/3)/5=2/3 kali (Bayangan diperkecil, karena M < 1)

3. Lensa Cembung (konveks) memiliki bagian tengah lebih tebal daripada bagian tepinya. Sinar-sinar bias pada lensa ini bersifat mengumpul (konvergen) disebut juga lensa konvergen.
Diketahui    : P = +2 Dioptri (Lensa cembung)
Ditanya        : s (supaya diperoleh bayangan tegak dan diperbesar) ?
Jawab        :
Kekuatan Lensa:
P=100/f
Jika kekuatan lensa +2 Dioptri maka:
f=100/P
f=100/(+2)
f=50 cm
Jadi jarak fokus benda adalah 50 cm

4.    Rumus pada cermin cembung sama seperti rumus yang berlaku pada cermin cekung:

……….. 4.1         
Diketahui    : s = 2 m
          h’ = 1/16 h
Ditanya        : f ?
Jawab        :
M=|s'/s|;
1/16=s^'/2 ;
s’ = 1/8
1/s+1/s' =1/f
1/2+1/0,125=1/f
1/f=(1+16)/2
Maka nilai f = 2/17 m

5.    Lensa cembung disebut juga dengan lensa positif.

Diketahui    : s’ = 15 cm
          f = 7,5 cm
Ditanya        : s ?
Jawab        :
1/s+1/s^' =1/f
1/s+1/15=1/7,5 ;
1/s=1/7,5+1/(-15)  ;  1/s=2/15+1/(-15) ;
s = 15 cm

6.   Diketahui    : f = 12 cm
          M = 3 x (Tegak)
Ditanya        : s ?
Jawab        :
M=|s^'/s|
3= (s^')/s;
s’ = -3 s (Bayangan terletak di muka lensa cembung)
Sehingga diketahui bahwa s’ = -3 s
1/s+1/s^' =1/f
1/s-1/3s=1/12 ;
3/3s-1/3s=1/12; 
2/3s=1/12   ;
3s/2=12
s = 8 cm

7.    Rabun dekat (hipermetropi)
Rabun dekat atau terang-jauh memiliki titik dekat lebih besar daripada 25 cm dan titik jauh pada jarak tak terhingga. Oleh karena itu, mata rabun dekat dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi tidak dapat melihat benda-benda dekat dengan jelas.Keadaan ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi cembung sebagaimana mestinya sehingga bayangan benda yang dekat terbentuk di belakang retina. Cacat mata hipermetropi dapat diatasi dengan menggunakan kacamata lensa cembung. Lensa cembung akan menguncupkan cahaya sebelum cahaya masuk ke mata sehingga bayangan jatuh tepat pada retina.
Gambar a. Cacat mata hipermetropi.
Gambar b. Hipermetropi ditolong dengan kacamata lensa cembung.
Diketahui    : s = 30 cm
                      s’ = -PP = -120 cm

Penderita hanya dapat melihat benda dengan jelas paling dekat dengan jarak 120 cm. Hal ini menunjukkan bahwa penderita dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi tidak dapat melihat dengan jelas pada jarak kurang dari 120 cm. Penderita ingin melihat dengan jelas benda pada jarak 30 cm. Maka penderita rabun jauh (hipermetropi) harus menggunakan lensa cembung dengan kekuatan lensa positif.

Ditanya        : P ?
Jawab        : P = 100/s+100/s^' ;
          P = 100/30+100/(-120);
          P = (400-100)/120;
          P = 2,5 Dioptri

8.    Diketahui    : s = 25 cm
                             s’ = -PP = -40 cm
         Penderita hanya dapat melihat benda dengan jelas paling dekat dengan jarak 40 cm. Hal ini menunjukkan bahwa penderita dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi tidak dapat melihat dengan jelas pada jarak kurang dari 40 cm. Sehingga penderita disebut rabun jauh (hipermetropi).
Ditanya        : P ?
Jawab        : P = 100/s+100/s^' ;
          P = 100/25+100/(-40);
          P = (800-500)/200;
          P = 0,67 Dioptri

9.    Diketahui    : s = 25 cm
                             s’ = -PP = -66,7 cm
         Penderita rabun dekat hanya dapat melihat benda dengan jelas paling dekat dengan jarak 2/3 m. Hal ini menunjukkan bahwa penderita dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi tidak dapat melihat dengan jelas pada jarak kurang dari 2/3 m. Sehingga penderita ingin melihat pada jarak baca normal 25 cm.
Ditanya        : P ?
Jawab        : P = 100/s+100/s^' ;
          P = 100/25+100/(-66,7);
          P = (800-300)/200;
          P = 2,5 Dioptri

10.    Rabun dekat atau hipermetropi memiliki ciri-ciri:
     a. Bayangan benda yang dekat terbentuk di belakang retina.
    b. Titik dekat mata (punctum proximum) adalah titik paling dekat ke mata dimana suatu benda dapat diletakkan dan masih menghasilkan suatu bayangan tajam pada retina ketika mata berakomodasi maksimum (otot siliar menegang penuh). Mata normal (emetropi) memiliki titik dekat 25 cm.
     c. Titik jauh mata (punctum remotum) adalah lokasi paling jauh benda di mana mata relaks (mata tidak berakomodasi) dapat memfokuskan benda. Seseorang dengan mata normal dapat melihat benda-benda sangat jauh, seperti planet dan bintang-bintang, dan dengan demikian memiliki titik jauh pada jarak tak berhingga.
    d. Lensa cembung (konveks) merupakan lensa yang digunakan untuk menolong para penderita rabun dekat (hipermetropi).
    Mata rabun dekat dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi tidak dapat melihat benda-benda sangat dekat dengan jelas.
    Diketahui    : s = ~ cm
                         s’ = -PR = -200 cm
          Penderita hanya dapat melihat benda dengan jelas paling jauh dengan jarak 200 cm. Hal ini menunjukkan bahwa penderita tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi dapat melihat dengan jelas pada jarak 25 cm. Sehingga penderita disebut rabun jauh (miopi).
Ditanya        : P ?
Jawab        : P = 100/s+100/s^' ;
          P = 100/25+100/(-66,7);
          P = (800-300)/200;
          P = + 2,5 Dioptri

12.    Macam-macam cacat mata antara lain adalah
1.    Rabun jauh (miopi)
penderita tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi dapat melihat dengan jelas pada jarak 25 cm. Keadaan ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi pipih sebagaimana mestinya sehingga bayangan benda yang sangat jauh terbentuk di depan retina.
Penderita rabun jauh dapat ditolong dengan menggunakan lensa cekung atau lensa negtif atau lensa divergen (konkafs)

Gambar 12. a). penderita miopi sehingga bayangan jatuh di depan retina. b). penderita miopi ditolong                    dengan lensa negative.

2.    Rabun dekat (hipermetropi) penderita dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh tanpa berakomodasi, tetapi tidak dapat melihat dengan jelas pada jarak 25 cm. Keadaan ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi cembung sebagaimana mestinya sehingga bayangan benda yang sangat dekat terbentuk di belakang retina.
Penderita rabun dekat dapat ditolong dengan menggunakan lensa cembung atau lensa positif atau lensa konvergen (konveks).
Gambar 12. c). Cacat mata hipermetropi.


Gambar 12. d). Hipermetropi ditolong dengan kacamata lensa positif.

3.    Mata Tua (Presbiopi)
    Pada penderita ini, daya akomodasi berkurang akibat bertambahnya usia. Oleh karena itu, letak titik dekat maupun titik jauh mata telah bergeser. Jadi, mata tua (presbiopi) adalah cacat mata akibat berkurang daya akomodasi pada usia lanjut. Titik dekat presbiopi lebih besar dari 25 cm dan titik jauh presbiopi berada pada jarak tertentu. Oleh karena itu penderita presbiopi tidak dapat melihat benda jauh dengan jelas dan juga tidak dapat melihat benda dekat dengan jarak baca normal.
    Mata tua dapat ditolong dengan menggunakan kacamata berlensa rangkap, untuk melihat jauh dan untuk membaca. Jenis kaca mata yang berfungsi rangkap ini disebut kacamata bifocal.
    Dari penjelasan di atas dapat dituliskan sifat-sifat mata tua(presbiopi) sebagai berikut:
a.    PP > 25 cm
b.    PR <    ̴
c.    Tidak bisa melihat benda jauh maupun dekat
d.    Dapat ditolong dengan lensa gabungan miopi dan hipermetropi.

Gambar 12. 1 Kacamata bifocal, Lensa negative digunakan untuk melihat jauh dan lensa positif digunakan untuk melihat dekat

4.  Astigmatisma    Cacat mata astigmatisma disebabkan oleh kornea mata yang tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang daripada bidang lainnya (bidang silinder). Akibatnya, benda titik difokuskan sebagai garis pendek. Suatu lensa silindris memfokuskan sebuah titik menjadi suatu garis yang sejajar dengan sumbunya. Mata astigmatisma juga memfokuskan sinar-sinar pada bidang vertical lebih pendek daripada sinar-sinar pada bidang horizontal.
    Cacat mata astigmatisma dikoreksi dengan kacamata silindris. 
5.   Katarak dan Glaukoma    Cacat mata juga dapat disebabkan oleh penyakit. Seseorang yang berumur panjang suatu waktu dalam hidupnya akan mengalami pembentukan katarak, yang membuat lensa matanya secara parsial atau secara total buram (tak tembus cahaya). Pengobatan umum untuk katarak adalah operasi pembersihan lensa. Penyakit lainnya disebut glaucoma, yang disebabkan oleh peningkatan abnormal pada tekanan fluida dalam mata. Peningkatan tekanan ini dapat menyebabkan pengurangan suplai darah ke retina, yang akhirnya dapat mengarah kepada kebutaan. Jika gejala penyakit ini ditemukan lebih dini, penyakit ini bisa ditanggulanggi dengan obat atau pembedahan.

13. Lup atau Kaca Pembesar    Lup atau kaca pembesar adalah alat optic yang terdiri atas sebuah lensa cembung. Umumnya, lup digunakan untuk melihat angka-angka yang sangat kecil dan banyak digunakan oleh tukang arloji untuk melihat komponen-komponen arloji yang berukuran kecil.
    Untuk memanfaatkan lensa cembung sebagai lup, maka benda harus diletakkan di ruang I lensa ( 0 < S < f ) sehingga sifat bayangannya adalah maya, tegak, dan diperbesar. Pada penggunaan lup dapat ditentukan perbesaran
bayangannya. Perbesarannya sering digunakan perbesaran sudut (anguler). Persamaannya memenuhi:
Ma = β/α .......................................... (13.1)
dengan :
M = perbesaran anguler
β = sudut penglihatan setelah ada lup
α = sudut penglihatan awal








No comments:

Post a Comment