optik geometri

nama anggota kelompok

D011201054
AISA
D011201052
KHAIRUL UMAM SALIM
D011201010
MUH. RAFLI SUDIRMAN
D011201114
MAULIDYA KHAIRUNNISA ARIFIN
D011201038
ARMAN TONAPA
D011201012
GUSMIANTO BANGUN
D011201072
RAIZA HASINA PUTRI
D011201154
KIMI ROMPON BOBY BULO
D011201108
HERLI HERMANSAH
D011201084
ARYA ANANTA AMIRUDDIN
D011811356
MUHAMMAD ZIKRILLAHIL AZHIM
OPTIK GEOMTERI

Optika geometri adalah sebuah pendekatan untuk mempelajari ilmu

optika ketika panjang gelombang yang ditinjau jauh lebih kecil
ukurannya dibandingkan dimensi peralatan yang mempelajarinya
dan energi fotonya jauh lebih rendah dibandingkan sensitivitas
peralatan. Oleh karena itu, dalam menganalisis sistem optika
menggunakan pendekatan optika geometri parameter seperti panjang
gelombang dan karakteristik foton tidak menjadi bahasan.
 PRINSIP
Prinsip yang mendasari optika geometri adalah prinsip Fermat yang disebut “Fermat’s principle of least time”.
Dari prinsip tersebut kemudian diturunkan berbagai cakupan optika geometri seperti pemantulan (reflection) dan
pembiasan cahaya (refraction). Fermat dengan nama lengkap Pierre de Fermat adalah seorang matematikawan Prancis
yang pertama kali secara empiris merumuskan hukum mengenai perilaku cahaya pada tahun 1650 yang disebut “prinsip
waktu terpendek” atau “prinsip fermat” atau “prinsip fermat mengenai waktu terpendek”.
Bunyi dari prinsip Fermat adalah sebagai berikut:
“Bahwa dari semua jalur yang mungkin diperlukan untuk berpindah dari satu titik ke titik lainnya, cahaya
mengambil jalur yang membutuhkan waktu paling singkat”
 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
1. Pemantulan Cahaya 
Pemantulan cahaya adalah proses terjadinya peristiwa peruahan arah rambat berkas cahaya yang mengenai permukaan
bidang pantul ke sisi medium asalnya. Dalam bahasa sederhana, pemantulan cahaya adalah proses terpancarnya kembali
cahaya dari permukaan benda yang terkena cahaya.M enurut karakteristik bidang pantul, pemantulan cahaya dibedakan
menjadi dua yaitu, pemantulan teratur dan pemantulan baur.
a. Hukum pemantulan cahaya: Pemantulan teratur (Speculer reflection) adalah pemantulan cahaya dalam satu arah
sedangkan Pemantulan baur (diffuse reflection) adalah pemantulan cahaya ke segala arah.
b. Cermin datar: Cermin datar adalah benda yang permukaannya datar dan transparan yang dilapisi berupa lapisan
cat logam di bagian belakang yang berfungsi bidang pantul. Selaras dengan hukum pemantulan, sinar yang jatuh
dengan sudut datang i di atas cermin datar akan dipantulkan dengan sudut pantul r yang besarnya sama dengan i.
Cermin datar menghasilkan bayangan maya, tegak dan sama besar terhadap benda.
 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
c. Cermin cekung: Tidak hanya pada cermin datar, tetapi pemantulan cahaya juga terjadi pada cermin lengkung. Cermin
lengkung, ada dua jenis yaitu cermin cekung dan cermin cembung. Cermin cekung adalah cermin yang sisi depannya
melengkung ke dalam. Sifat bayangan yang dihasilkan cermin datar bergantung pada letak benda di depan cermin.
d. Cermin cembung: Cermin cembung adalah cermin lengkung yang sisi depannya melengkung ke luar. Karena pusat
lengkung terletak di belakang maka titik fokus pada cermin juga di belakang sehingga jarak fokus bernilai negatif. Sifat
bayangan yang dihasilkan cermin cembung adalah maya, tegak dan diperkecil.
e. Cermin ellipsoidal: Cermin ellipsoidal menggunakan konsep pemantulan untuk memusatkan energi cahaya. Pada
umumnya cermin dibuat dengan melapiskan material reflektif seperti aluminium atau perak. Jumlah jarak dari dua titik
(r1 dan r2) adalah konstan untuk setiap titik pada permukaan elips dan memusatkan cahaya pada titik fokus elips.
 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
f. Cermin parabola: Cermin parabola menggunakan konsep pemantulan untuk memusatkan energi cahaya. Pada
umumnya cermin dibuat dengan melapiskan material reflektif seperti aluminium atau perak. Cahaya seolah olah jatuh
secara tegak lurus akan dipusatkan pada titik pusat parabola.
g. Rumus umum cermin lengkung ; Hubungan antara jarak fokus, jarak bayangan dan jarak benda terhadap cermin
lengkung dinyatakan dengan persamaan seperti berikut:

1/f = 1/s + 1/s’

Keterangan :

f = jarak fokus cermin (cm) 

s = jarak benda dari pusat cermin (cm) 

s’ = jarak bayangan dari pusat cermin (cm) 

 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
2. Pembiasan Cahaya 
Pembiasan cahaya adalah peristiwa optika geometri yang terjadi karena pembelokan arah rambat cahaya saat berkas
cahaya memasuki medium yang kerapatan optiknya berbeda. Ketika cahaya bertemu dengan bidang batas antara 2
medium berbeda kerapatan, maka cahaya akan dibelokkan.
a. Hukum Pembiasan Cahaya : Hukum Snellius mengatakan bahwa, sinar datang, sinar bias dan garis normal
bertempat pada satu bidang datar. Jika sinar datang dari medium kerapatan renggang ke medium yang lebih rapat,
maka sinar dibelokkan mendekati garis normal. Namun, jika sinar datang dari medium lebih rapat ke medium yang
lebih renggang, maka sinar akan dibelokkan menjauhi garis normal.
b. b. Lensa Cembung : Lensa cembung adalah salah satu benda yang dapat membiaskan cahaya. Lensa adalah benda
transparan yang di salah satu atau kedua permukannya berbentuk melengkung. Lensa cembung adalah lensa yang
mempunyai ketebalan paling besar pada bagian pusat. Sifat bayangan yang dihasilkan lensa cembung tergantung
pada letak benda di depan lensa. 
 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
c. Lensa Cekung: Lensa cekung merupakan lensa yang salah satu atau kedua permukannya berbentuk melengkung ke
dalam, sehingga membentuk bagian yang tipis pada pusatnya. Sifat bayangan yang dihasilkan lensa cekung tidak
tergantung pada letak benda.
d. Rumus Umum Lensa: Hubungan antara jarak fokus, jarak benda dan jarak bayangan terhadap lensa sama seperti
persamaan umum pada cermin. Untuk tambahan, pada lensa diketahui istilah kekuatan lensa. Kekuatan lensa dapat
diketahui dengan rumus:

P = 1/f

Keterangan:
P = kekuatan lensa (dioptri) 
f = jarak fokus lensa (m) 
 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
e. Indeks Bias
1. Indeks Bias Mutlak
Indeksi bias mutlak adalah perbandingan antara kecepatan cahaya di ruang hampa atau di udara (c) dengan kecepatan
cahaya di dalam bahan (v).

𝑛𝑏 = 𝑐/𝑣
𝑛𝑏 = 𝜆𝑢/𝜆𝑏
Keterangan:
𝑛𝑏 : indeks bias
𝑣 : kecepatan cahaya di dalam bahan
𝜆𝑢  : panjang gelombang cahaya di urdara
𝜆𝑣  : panjang gelombang cahaya di dalam bahan
 CAKUPAN OPTIKA GEOMETRI
2. Indeks Bias Relatif
Indeks bias relatif (𝑛21) adalah perbandingan kecepatan cahaya di dalam bahan-bahan dengan kecepatan cahaya di
dalam bahan atau perbandingan antara panjang gelombang cahaya di dalam bahan-bahan dengan panjang gelombang
cahaya di dalam bahan.

𝑛21 =𝑣2/ 𝑣1 =𝜆2/𝜆1

𝑛21 = 𝑛2/𝑛1
Ketarangan:
𝑣1 = kecepatan cahaya di dalam bahan 1
𝑣2 = kecepatan cahaya di dalam bahan 2
𝜆1 = panjang gelombang di dalam bahan 1
𝜆2 = panjang gelombang di dalam bahan 2
𝑛1 = indeks bias mutlak bahan 1
𝑛2 = indeks bias mutlak bahan 2
 Jenis - jenis lensa
- Lensa Konvergen/lensa positif yang terdiri dari: plan konvek, bikonvek dan konvek- konkaf.

- Lensa Divergen/lensa negatif yang terdiri dari: plano konkaf, bikonkaf dan konkafkonveks.
 aplikasi
1. Mata adalah salah satu alat optik yang sudah familiar karena kita gunakan sehari-hari.
Organ mata ini memiliki lensa cembung yang ketebalannya dapat diatur

2. Lup atau kaca pembesar merupakan alat optik yang dipakai untuk membaca tulisan
dengan ukuran lebih kecil atau bisa juga digunakan untuk melihat bagian yang relatif
kecil. Kaca pembesar terdiri atas 1 lensa cembung yang berguna untuk menghasilkan
bayangan yang lebih besar. 
 aplikasi
3. Kacamata pada dasarnya sebuah lensa yang dipakai untuk mengatasi cacat mata, supaya
diperoleh bayangan yang tepat dan jelas di retina.

4. Mikroskop adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat
kecil. Mikroskop terdiri dari dua jenis lensa, yaitu lensa objektif (lensa yang dekat dengan
benda) dan lensa okuler (lensa yang dekat mata/pengamat). Sifat bayangan akhir yang
dihasilkan mikroskop: maya, diperbesar, terbalik. Mikroskop dapat digunakan dengan mata
berakomodasi maupun tanpa berakomodasi.
 Contoh soal
Seberkas cahaya datang dari kaca yang memiliki indeks bias 1,5 dan masuk ke dalam air dengan indeks bias 1,33.
Tentukan besar sudut biasnya jika sudut datang cahaya sebesar 30 derajat.
Pembahasan:
Besaran yang diketahui: nk= 1,5, na= 1.33, i = 30º
Untuk menentukan sudut bias, kita tentukan dengan hukum Snell.
Terima kasih