[0:20]Halo Adik-adik, bagaimana kabarnya kalian? Mudah-mudahan sehat selalu ya. Masih di channel pembelajaran Sigma Smart Study bersama Kak Febri. Di video kali ini kita akan melanjutkan materi mengenai cahaya dan alat optik. Tapi sebelumnya Kakak ingatkan untuk yang belum subscribe.
[0:40]Yuk di-subscribe dulu channel-nya. Klik loncengnya supaya kalian bisa update video-video terbarunya dan jangan lupa like video-videonya serta share kepada teman-teman kalian sebanyak-banyaknya supaya kita bisa belajar bersama di channel ini. Yang pertama kali akan kita pelajari adalah cermin. Apakah itu cermin? Cermin adalah suatu benda yang salah satu sisinya halus dan mengkilap yang memantulkan cahaya dengan sempurna.
[1:09]Cermin terbagi menjadi tiga, yaitu cermin datar, cermin cekung, dan cermin cembung. Mari kita bahas satu per satu, mulai dari cermin datar.
[1:30]Cermin datar adalah cermin yang permukaannya rata (datar). Untuk memahami proses pembentukan bayangan pada cermin datar, mari kita perhatikan ilustrasi berikut ini. Berikut ini cara melukiskan bayangan yang terbentuk pada cermin datar. Kita umpamakan garis putih adalah sinar datang dan garis merah adalah sinar pantul. Jika suatu objek terdapat di depan cermin, buatlah beberapa garis yang mengilustrasikan sinar datang yang menyentuh bagian ujung-ujung objek. Kemudian dari setiap garis sinar datang tersebut kita buat garis pantulnya. Lalu tarik garis hayal yang merupakan perpanjangan dari setiap garis pantul. Nah, bayangan dari objek tersebut akan terbentuk dari perpanjangan sinar-sinar pantul yang saling berpotongan.
[2:48]Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar adalah semu dan tegak.
[2:55]Sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar bersifat semu atau maya karena sesungguhnya cahaya tidak ada di dalam cermin. Perpanjangan garis pantul dibuat secara imajiner (Virtual Image). Perpanjangan garis pantul merupakan garis hayal sehingga bayangan yang terbentuk bersifat semu atau virtual image. Selain itu, sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar juga bersifat tegak. Artinya jarak benda ke cermin sama dengan jarak bayangan ke cermin. S atau jarak benda ke cermin sama dengan S' atau jarak bayangan ke cermin. Selain itu, tinggi bayangan yang terbentuk juga sama dengan tinggi benda. Tinggi benda atau H sama dengan tinggi bayangan atau H'. Berikut ini perhatikan ilustrasi yang lebih jelas mengenai pembentukan bayangan pada cermin datar. Di ilustrasi tersebut terlihat bahwa bayangan terbentuk dari perpanjangan garis pantul.
[3:57]Berikutnya kita akan membahas mengenai rumus-rumus cermin datar. Yang pertama adalah rumus untuk menentukan jumlah bayangan benda yang ada di hadapan dua buah cermin yang membentuk suatu sudut. Jumlah bayangan yang akan terbentuk dapat kita hitung dengan rumus N = 360 derajat dibagi sudut teta - 1. Di mana N adalah jumlah bayangan, dan sudut teta adalah sudut yang dibentuk oleh dua buah cermin.
[4:34]Nah, supaya lebih paham mari kita coba selesaikan contoh soal berikut ini. Sebuah botol diletakkan di antara dua buah cermin dengan sudut 45 derajat satu sama lain. Hitung jumlah bayangan yang akan terbentuk! Tulis terlebih dahulu yang diketahui, yaitu sudut teta = 45 derajat. Yang ditanya adalah jumlah bayangannya. Rumusnya N = 360 derajat dibagi sudut teta dikurangi 1. 360 derajat dibagi 45 derajat - 1. 360 dibagi 45 itu 8 ya. 8 - 1 hasilnya adalah 7. Jadi jumlah bayangan yang terbentuk adalah 7 buah.
[5:30]Rumus cermin datar yang berikutnya adalah rumus panjang minimum cermin yang dibutuhkan agar seseorang bisa melihat seluruh bayangan tubuhnya di cermin. Rumusnya, panjang minimum cermin = 1/2 * tinggi badan.
[5:50]Supaya lebih paham yuk kita coba kerjakan soal berikut ini. Hitung panjang minimum cermin yang dibutuhkan agar seorang anak yang tingginya 180 cm bisa melihat seluruh bayangan tubuhnya di cermin! Rumusnya adalah tinggi minimum cermin = 1/2 dikali tinggi badan. 1/2 * 180 = 90 cm.
[6:20]Selanjutnya kita akan mempelajari mengenai cermin cekung. Cermin cekung adalah cermin yang permukaannya melengkung ke belakang. Ada beberapa unsur yang terdapat pada cermin cekung. Yang pertama adalah perhatikan garis biru berikut ini. Garis biru tersebut kita sebut sumbu utama. Kemudian ada pula titik M yang merupakan titik pusat kelengkungan cermin. Lalu ada titik V atau verleks yaitu titik yang berada tepat di tengah cermin cekung. Lalu ada pula titik F atau titik fokus yang berada di tengah-tengah V dan M. Lalu ada pula jari-jari yang merupakan jarak antara titik M dan V. Ada beberapa sinar-sinar istimewa pada cermin cekung. Yang pertama adalah sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama. Sinar-sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
[7:28]Yang kedua, sinar datang yang melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
[7:48]Lalu yang ketiga, sinar datang yang melalui titik pusat kelengkungan cermin atau titik M akan dipantulkan melalui titik yang sama yaitu titik M. Perhatikan proses pembentukan bayangan pada cermin cekung berikut ini. Jika jarak benda dari cermin lebih jauh dari R atau jari-jari kelengkungan cermin, Gambarkan terlebih dahulu sinar-sinar istimewanya. Yang pertama adalah sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama dan memantul melalui titik F. Dan sinar datang yang melalui titik F akan membentuk sinar pantul sejajar dengan sumbu utama. Kemudian bayangan akan terbentuk pada perpotongan sinar-sinar pantulnya.
[8:34]Sifat bayangan yang terbentuk adalah terbalik karena berada di bawah sumbu utama. Kemudian nyata karena terbentuk dari sinar pantul yang sebenarnya dan diperkecil dari ukuran benda yang sesungguhnya.
[8:50]Yang kedua, apabila benda berada di titik pusat kelengkungan cermin atau di titik M. Kita gambarkan lagi sinar-sinar istimewanya. Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama memantul melalui titik F. Dan sinar datang yang melalui titik F akan membentuk sinar pantul sejajar dengan sumbu utama. Bayangan terbentuk pada titik perpotongan sinar-sinar pantul dan sifat bayangannya terbalik, nyata, dan sama besar. Yang ketiga, apabila benda berada di antara titik pusat kelengkungan cermin (M) dan titik fokus (F), atau ada di antara titik M dan titik F. Kita gambarkan lagi sinar-sinar istimewanya. Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama akan membentuk sinar pantul melalui titik F. Dan sinar datang yang melalui titik F akan membentuk sinar pantul sejajar dengan sumbu utama. Bayangan terbentuk pada titik perpotongan sinar-sinar pantul dan sifat bayangan yang terbentuk adalah terbalik, nyata dan diperbesar.
[9:57]Yang keempat, apabila benda berada tepat di titik fokus atau di titik F.
[10:06]Kita gambarkan lagi sinar istimewanya. Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama akan dipantulkan melalui titik F. Dan sinar datang yang melalui titik M akan dipantulkan melalui titik M juga. Sehingga tidak terbentuk perpotongan antara sinar-sinar pantul. Karena itulah tidak ada bayangan yang terbentuk. Yang kelima, apabila benda berada di antara titik fokus dan titik verleks. Kita gambarkan dulu sinar istimewanya. Sinar datang yang sejajar dengan sumbu utama akan memantul melalui titik F. Dan sinar datang yang melalui titik M akan dipantulkan melalui titik M juga. Jika kita tarik garis hayal yang merupakan perpanjangan dari sinar-sinar pantul, maka akan terbentuk perpotongan antara sinar-sinar pantul di belakang cermin, sehingga bayangan akan terbentuk di belakang cermin.
[11:00]Dan sifat bayangan yang terbentuk adalah semu atau maya karena terbentuk dari perpotongan sinar pantul yang diperpanjang atau merupakan virtual image. Kemudian tegak dan diperbesar.
[11:18]Selanjutnya kita akan mempelajari pembagian ruang dalam cermin cekung sesuai dengan dalil Esbach. Ruang yang ada di depan titik M disebut ruang 3. Ruang yang ada di antara titik M dan titik F adalah ruang 2. Dan ruang di antara titik F dan titik V adalah ruang 1. Sementara di belakang cermin disebut ruang 4. Dalil Esbach yang pertama, nomor ruang tempat benda berada jika dijumlahkan dengan nomor ruang tempat bayangan, hasilnya harus 5. Jadi jika benda ada di ruang 3 bayangannya harus di ruang 2, karena jika dijumlahkan hasilnya 5. Lalu jika benda ada di ruang 2, berarti bayangan ada di ruang 3. Atau jika benda ada di ruang 1, maka bayangan harus ada di ruang 4.
[12:08]Dalil Esbah yang kedua menyatakan bahwa setiap benda yang nyata dan tegak, maka bayangan yang terletak di depan cermin adalah bersifat nyata dan terbalik. Lalu dalil Esbah yang ketiga menyatakan bahwa setiap benda yang nyata dan tegak, maka bayangannya yang terletak di belakang cermin adalah bersifat maya dan tegak. Dan dalil Esbah yang keempat menyatakan jika nomor ruang bayangan lebih besar dari nomor ruang benda, maka bayangan yang terbentuk diperbesar. Misalnya jika benda berada di ruang 1 dan bayangan berada di ruang 4, 4 lebih besar dari 1, maka bayangannya diperbesar. Atau jika benda ada di ruang 2, bayangan yang terbentuk di ruang 3. 3 lebih besar dari 2, maka bayangannya akan diperbesar. Dalil Esbah yang kelima menyatakan jika nomor ruang bayangan lebih kecil dari nomor ruang benda, bayangan yang terbentuk akan diperkecil. Contoh bila benda ada di ruang 3, bayangannya ada di ruang 2. 2 lebih kecil daripada 3, maka bayangannya akan diperkecil. Berikutnya kita akan mempelajari rumus-rumus pada cermin cekung. Rumus yang pertama adalah 1/F = 1/S + 1/S'. Di mana F adalah jarak fokus, S adalah jarak benda ke cermin dan S' adalah jarak bayangan ke cermin. Jika nilai S' adalah positif, maka bayangannya di depan cermin, nyata, dan terbalik. Namun jika nilai S' negatif, berarti bayangannya ada di belakang cermin, maya, dan tegak.
[14:01]Rumus yang berikutnya adalah rumus untuk menghitung perbesaran bayangan. M = nilai mutlak dari H' / H = nilai mutlak dari S' / S. Di mana M adalah perbesaran bayangan, H adalah tinggi benda, H' adalah tinggi bayangan, S adalah jarak benda, dan S' adalah jarak bayangan. Jika S' lebih besar dari S, maka bayangan diperbesar. Namun jika S' lebih kecil dari S, artinya bayangan diperkecil. Supaya lebih paham, mari kita coba kerjakan contoh soal berikut ini. Seseorang meletakkan telapak tangannya dengan jarak 8 cm dari cermin cekung. Jika titik fokus cermin berjarak 6 cm, tentukanlah jarak bayangan dan sifatnya! Diketahui S adalah 8 cm. F adalah 6 cm. Yang ditanyakan adalah S' dan sifat yang terbentuk. Seperti yang sudah kita pelajari rumusnya adalah 1/F = 1/S + 1/S'. Kita masukkan angka-angkanya. 1/6 = 1/8 + 1/S'. Maka 1/S' = 1/6 - 1/8. Lalu kita samakan penyebutnya. Sehingga kita peroleh angka 8 - 6 / 48.
[15:28]Maka 1/S' = 2/48 atau 1/24. S'-nya adalah 24 cm. Sifat bayangannya karena S'-nya bernilai positif, berarti ada di depan cermin, nyata dan terbalik. S' lebih besar dari S jadi bayangan diperbesar. Selanjutnya kita coba kerjakan contoh soal yang kedua. Si Ibut berkaca di depan sebuah cermin cekung dengan jarak 15 cm. Jika jarak bayangan si Ibut di cermin adalah 30 cm, hitunglah perbesaran bayangan si Ibut! Yang diketahui adalah S 15 cm, S'-nya 30 cm. Yang ditanyakan adalah M-nya atau perbesarannya. Rumus M adalah nilai mutlak dari S' per S. Jadi kita masukkan angkanya. S' 30, S-nya 15. 30/15 jawabannya 2. Perbesarannya adalah 2 kali.
[16:31]Oke Adik-adik, itu tadi materi mengenai cermin datar dan cermin cekung sudah selesai kita bahas. Jangan lupa untuk melanjutkan saksikan video berikutnya mengenai cermin cembung dan lensa. Tetap jaga kesehatan selalu dan tetap semangat belajar bersama Sigma Smart Study.
[16:50]Ibnu Sahl, pakar optik, matematikawan, dan ahli geometri ini bernama lengkap Abu Saad Al-a'ala Ibnu Sahl. Fisikawan asal Persia ini lahir di Baghdad tahun 940 M dan mengabdi di istana khalifah Abbasiyah. Ibnu Sahl banyak memberikan kontribusi bagi kemajuan ilmu pengetahuan. Bukunya yang terkenal, "On Burning Lens and Mirrors." Dalam bukunya tersebut dijelaskan mengenai titik fokus, cermin lengkung, dan lensa lengkung. Di sini terlihat Ibnu Sahl telah mencetuskan lebih dahulu hukum-hukum pemantulan dan pembiasan sebelum Snellius. Bagi dunia, keduanya telah banyak memberi sumbangsih berharga bagi kemajuan ilmu pengetahuan.
[18:28]On Burning Lens and Mirrors.
