Pengertian Cermin Cekung
Salah satu jenis cermin yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah cermin cekung.Cermin cekung adalah cermin yang bentuknya lengkung, di mana permukaan cermin yang memantulkan cahaya melengkung ke belakang. Untuk mempermudah pemahaman anda, amati gambar cermin cekung di samping.
Penggunaan Cermin Cekung
Bila hendak mengamati kulit wajah anda lebih jelas dan detail, dekatkan wajah anda pada permukaan cermin cekung yang memantulkan cahaya hingga bayangan wajah anda tampak lebih besar dan pori kulit wajah dapat dilihat dengan jelas. Bayangan wajah anda tampak lebih besar daripada wajah anda karena cermin cekung memperbesar bayangan wajah, di mana hal ini terjadi ketika jarak wajah anda dari cermin cekung lebih kecil daripada panjang fokus cermin cekung. Silahkan pelajari topik bayangan cermin cekung agar anda lebih memahami hal ini. Karena dapat memperbesar bayangan maka cermin cekung biasanya digunakan oleh wanita untuk berdandan dan digunakan pria ketika bercukur.
Cermin cekung juga digunakan pada lampu senter dan lampu depan mobil. Penggunaan cermin cekung pada lampu senter, lampu depan mobil atau lampu sorot lainnya adalah untuk memparalelkan cahaya sehingga semua cahaya dapat bergerak lurus ke depan. Jika anda membuka kaca penutup depan lampu senter dan melepaskan cermin cekung maka cahaya senter yang dihasilkan melebar ke semua arah dan tidak dapat menerangi benda atau permukaan jalan pada jarak jauh. Prinsip kerja cermin cekung pada lampu senter atau lampu depan mobil dijelaskan kemudian pada ulasan mengenai titik fokus cermin cekung. Selain digunakan pada lampu senter atau lampu sorot lainnya, cermin cekung juga digunakan pada pembangkit tenaga surya. Pada pembangkit listrik tenaga surya, cermin cekung mengumpulkan cahaya matahari dan semua cahaya diarahkan menuju titik fokus cermin cekung, di mana pada titik fokus cermin cekung ditempatkan bejana. Cahaya matahari digunakan untuk menguapkan air dalam bejana, di mana uap digunakan untuk menggerakan turbin pembangkit energi listrik.
Titik Fokus Cermin Cekung
Jika permukaan cermin cekung yang memantulkan cahaya dihadapkan pada benda yang sangat jauh misalnya matahari, maka berkas cahaya yang dipancarkan matahari akan sejajar dengansumbu utama cermin cekung, sebagaimana diperlihatkan pada gambar di bawah. Sumbu utama adalah garis khayal yang tegak lurus dengan bagian tengah permukaan cermin cekung. Pada gambar di bawah, garis sumbu utama berhimpit dengan titik potong semua sinar cahaya pantul.
Ketika menumbuk permukaan cermin cekung, masing-masing berkas cahaya atau sinar cahaya mematuhi hukum pemantulan cahaya. Di antara sinar datang dan sinar pantul terdapat garis normal yang tegak lurus dengan permukaan cermin yang dilalui sinar cahaya, tetapi garis normal tidak digambarkan. Sudut antara sinar datang dengan garis normal sama dengan sudut antara sinar pantul dengan garis normal. Berbeda dengan cermin datar yang mempunyai permukaan datar sehingga semua garis normal searah, pada cermin cekung garis normal tidak searah karena permukaan cermin cekung melengkung dan tidak datar. Semua sinar pantul tersebut berpotongan pada satu titik yang berhimpit dengan sumbu utama yang dinamakan titik fokus (F). Dengan kata lain, titik fokus merupakan titik bayangan dari benda yang berjarak sangat jauh dari permukaan cermin cekung, misalnya matahari dan bintang.
Berpedoman pada hukum pemantulan cahaya, arah berkas cahaya atau sinar cahaya dapat dibalik, berlawanan dengan gambar sebelumnya. Jika diandaikan sebuah sumber cahaya berada pada titik fokus cermin cekung maka berkas cahaya yang dipancarkan benda tersebut mengenai permukaan cermin cekung dan dipantulkan oleh permukaan cermin cekung. Arah berkas cahaya pantul sejajar atau paralel dengan sumbu utama cermin cekung. Ini adalah prinsip dasar dibalik penggunaan cermin cekung pada lampu senter, lampu depan mobil atau lampu sorot lainnya, penggunaan cermin cekung pada pembangkit listrik tenaga matahari J
Ketika menumbuk permukaan cermin cekung, masing-masing berkas cahaya atau sinar cahaya mematuhi hukum pemantulan cahaya. Di antara sinar datang dan sinar pantul terdapat garis normal yang tegak lurus dengan permukaan cermin yang dilalui sinar cahaya, tetapi garis normal tidak digambarkan. Sudut antara sinar datang dengan garis normal sama dengan sudut antara sinar pantul dengan garis normal. Berbeda dengan cermin datar yang mempunyai permukaan datar sehingga semua garis normal searah, pada cermin cekung garis normal tidak searah karena permukaan cermin cekung melengkung dan tidak datar. Semua sinar pantul tersebut berpotongan pada satu titik yang berhimpit dengan sumbu utama yang dinamakan titik fokus (F). Dengan kata lain, titik fokus merupakan titik bayangan dari benda yang berjarak sangat jauh dari permukaan cermin cekung, misalnya matahari dan bintang.Berpedoman pada hukum pemantulan cahaya, arah berkas cahaya atau sinar cahaya dapat dibalik, berlawanan dengan gambar sebelumnya. Jika diandaikan sebuah sumber cahaya berada pada titik fokus cermin cekung maka berkas cahaya yang dipancarkan benda tersebut mengenai permukaan cermin cekung dan dipantulkan oleh permukaan cermin cekung. Arah berkas cahaya pantul sejajar atau paralel dengan sumbu utama cermin cekung. Ini adalah prinsip dasar dibalik penggunaan cermin cekung pada lampu senter, lampu depan mobil atau lampu sorot lainnya, penggunaan cermin cekung pada pembangkit listrik tenaga matahari J
Berdasarkan penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa jika terdapat sumber cahaya yang berada di titik fokus cermin cekung maka berkas cahaya yang dipancarkan benda tersebut dipantulkan oleh cermin cekung di mana berkas cahaya pantul sejajar dengan sumbu utama cermin cekung. Sebaliknya apabila benda berada pada jarak sangat jauh maka bayangan benda tersebut berada di titik fokus cermin cekung. Jika benda berjarak sangat jauh mempunyai bayangan pada titik fokus, di manakah bayangan benda tersebut jika jarak benda dari permukaan cermin cekung berhingga atau dekat ? Untuk memahami hal ini, silahkan pelajari topik bayangan cermin cekung dan untuk mempercepat pemahaman mengenai topik tersebut, pelajari terlebih dahulu sinar istimewa cermin cekung dan rumus cermin cekung.
Panjang Fokus Cermin Cekung
Panjang fokus (f) adalah jarak antara titik fokus (F) dengan permukaan cermin cekung. Berikut ini dijelaskan cara menentukan panjang fokus cermin cekung menggunakan sebuah sinar datang dan sinar pantul.
Titik C adalah titik pusat kelengkungan cermin cekung. Panjang fokus cermin cekung adalah f (panjang fokus = f = FQ) dan jari-jari kelengkungan cermin cekung adalah r (jari-jari kelengkungan = r = CQ = CP).
Sinar datang menumbuk cermin cekung di P lalu dipantulkan menuju titik fokus F. Garis putus-putus CP adalah garis normal. Sinar datang dan sinar pantul memenuhi hukum pemantulan cahaya di mana sudut datang (θ) sama dengan sudut pantul (θ) dan sudut ini sama dengan sudut segitiga PCQ (θ). Sudut segitiga PCQ sama dengan sudut segitiga CPF karenanya segitiga PFC merupakan segitiga sama sisi. Karena segitiga PFC merupakan segitiga sama sisi maka panjang PF sama dengan panjang CF. Dengan menganggap lebar cermin lebih kecil daripada jari-jari kelengkungan cermin karenanya panjang PF dianggap sama dengan panjang FQ. Karena CF = PF dan PF = FQ maka CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = jari-jari kelengkungan cermin cekung dan FQ = f = panjang fokus cermin cekung. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa jari-jari kelengkungan cermin cekung (r) = 2 x panjang fokus (f) cermin cekung. Secara matematis :
r = 2 f atau f = r / 2
Bayangan Cermin Cekung
Cermin datar hanya dapat membentuk bayangan maya sedangkan cermin cekung dapat membentuk bayangan nyata dan bayangan maya. Bayangan suatu benda bersifat nyata atau maya bergantung pada jarak benda tersebut dari permukaan cermin cekung dan mengenai hal ini sudah dijelaskan secara mendetail pada topik bayangan cermin cekung.
Titik C adalah titik pusat kelengkungan cermin cekung. Panjang fokus cermin cekung adalah f (panjang fokus = f = FQ) dan jari-jari kelengkungan cermin cekung adalah r (jari-jari kelengkungan = r = CQ = CP).Sinar datang menumbuk cermin cekung di P lalu dipantulkan menuju titik fokus F. Garis putus-putus CP adalah garis normal. Sinar datang dan sinar pantul memenuhi hukum pemantulan cahaya di mana sudut datang (θ) sama dengan sudut pantul (θ) dan sudut ini sama dengan sudut segitiga PCQ (θ). Sudut segitiga PCQ sama dengan sudut segitiga CPF karenanya segitiga PFC merupakan segitiga sama sisi. Karena segitiga PFC merupakan segitiga sama sisi maka panjang PF sama dengan panjang CF. Dengan menganggap lebar cermin lebih kecil daripada jari-jari kelengkungan cermin karenanya panjang PF dianggap sama dengan panjang FQ. Karena CF = PF dan PF = FQ maka CQ = 2 CF = 2 FQ. CQ = r = jari-jari kelengkungan cermin cekung dan FQ = f = panjang fokus cermin cekung. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa jari-jari kelengkungan cermin cekung (r) = 2 x panjang fokus (f) cermin cekung. Secara matematis :
r = 2 f atau f = r / 2
Bayangan Cermin Cekung
Cermin datar hanya dapat membentuk bayangan maya sedangkan cermin cekung dapat membentuk bayangan nyata dan bayangan maya. Bayangan suatu benda bersifat nyata atau maya bergantung pada jarak benda tersebut dari permukaan cermin cekung dan mengenai hal ini sudah dijelaskan secara mendetail pada topik bayangan cermin cekung.
Bayangan Nyata
Suatu bayangan bersifat nyata jika berkas cahaya pantul atau sinar cahaya pantul melewati titik di mana bayangan tersebut berada. Bila diletakkan sebuah layar pada posisi di mana diperkirakan terdapat bayangan nyata maka akan tampak berkas cahaya pada layar tersebut dan berkas cahaya ini mempunyai bentuk seperti bentuk benda. Adanya bayangan nyata yang dibentuk oleh cermin cekung merupakan alasan mengapa cermin cekung dimanfaatkan pada teleskop astronomi. Pada topik alat optik lensa, anda akan mengetahui bahwa kemampuan suatu lensa membentuk bayangan nyata melatarbelakangi pemanfaatan lensa tersebut pada alat optik teleskop.
Bayangan Maya
Suatu bayangan bersifat maya jika berkas cahaya pantul atau sinar cahaya pantul tidak melewati titik di mana bayangan tersebut berada. Apabila diletakkan sebuah layar pada posisi di mana diperkirakan terdapat bayangan maya maka tidak tampak berkas cahaya pada layar tersebut. Bayangan yang bersifat maya/semu/palsu sebenarnya tidak ada tetapi mata manusia melihat berkas cahaya bergerak dalam lintasan lurus sehingga terlihat seolah-olah cahaya bergerak lurus dari titik di mana bayangan tersebut berada.
0 komentar:
Posting Komentar