pembentukan bayangan pada cermin

pembentukan bayangan pada cermin

Cermin cembung atau cermin konveks adalah cermin lengkung yang bagian luarnya dapat memantulkan cahaya. Cermin cembung disebut juga cermin negatif dan cermin divergen. Disebut cermin negatif karena titik fokus berada di belakang cermin yang merupakan titik potong perpanjangan sinar-sinar pantul dari berkas sinar datang yang sejajar. Oleh karena itu, jarak fokus (f) cermin cembung berharga negatif.

Cermin cembung disebut juga cermin divergen karena menyebarkan sinar-sinar yang jatuh padanya. Sifat ini merupakan kebalikan dari sifat cermin cekung yang mengumpulkan sinar atau konvergen. Penggunaan cermin cembung bisa kita temui pada kaca spion kendaraan, teko yang mengkilap serta pelukis anamorfik (pelukis yang melihar ke cermin cembung, bukan ke kanvas pada saat melukis).

Untuk melukis pembentukan bayangan oleh cermin cembung, kita dapat menggunakan 2 metode, yaitu metode praktis dan metode konseptual. Dengan metode praktis, pembentukan bayangan dapat dilukiskan menggunakan sinar-sinar istimewa pada cermin cembung. Sedangkan dengan metode konseptual, pembentukan bayangan dapat dilukiskan tanpa menggunakan sinar-sinar istimewa. Untuk lebih jelas mengenai 2 metode tersebut, simak penjelasan berikut.

Melukis Bayangan pada Cermin Cekung Menggunakan Sinar Istimewa

Melukis pembentukan bayangan pada cermin cembung menggunakan sinar istimewa merupakan cara yang paling mudah dan praktis, akan tetapi kalian harus hapal sinar-sinar istimewa pada cermin cembung. Lalu seperti apa sinar-sinar istimewa pada cermin cembung tersebut? Perhatikan gambar di bawah ini.

Berdasarkan gambar di atas, sinar-sinar istimewa pad cermin cembung dapat dijelaskan sebagai berikut.

■ Sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus (F).

■ Sinar datang yang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.

■ Sinar datang yang menuju ke titik pusat kelengkungan (M) dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut.

Untuk menggambarkan proses pembentukan bayangan pada cermin cembung, kita cukup menggunakan dua dari ketiga berkas sinar istimewa tersebut. Langkah-langkah yang dapat kalian gunakan untuk menggambar bayangan pada cermin cembung adalah sebagai berikut.

Langkah pertama, gambarkan cermin cembung lengkap dengan bagian-bagiannya serta sebuah garis, misalnya garis AB. Garis AB digambar untuk melambangkan tinggi benda. Adapun garis AB tidak perlu terlalu tinggi. Kemudian letakkan garis tersebut di depan cermin cembung seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Langkah kedua, gambarkan sinar istimewa ke-1. Kalian bebas memilih sinar istimewa yang mana. Sebagai contoh, kita pakai sinar istimewa yang pertama yaitu sinar datang sejajar sumbu utama dipantulkan seolah berasal dari titik fokus. Letakkan pangkal sinar datang di titik B kemudian tarik garis perpanjangan sinar pantul menuju titik fokus (garis putus-putus) seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut.

Langkah ketiga, gambarkan sinar istimewa ke-2. Kalian bisa memilih dua sinar istimewa yang tersisa. Sebagai contoh, kita gunakan sinar istimewa yang ketiga yaitu sinar datang menuju ke titik pusat kelengkungan dipantulkan kembali seolah-olah berasal dari titik pusat kelengkungan tersebut. Letakkan pangkal sinar datang di titik B kemudian tarik garis perpanjangan sinar datang/sinar pantul menuju titik pusat kelengkungan cermin (garis putus-putus) seperti yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Langkah keempat, titik yang merupakan perpotongan antara sinar pantul-1 dan sinar pantul-2 diberi nama B’. Titik ini merupakan bayangan dari titik B. Kemudian garis tegak lurus sumbu utama ditarik dari titik B’ ke arah sumbu utama. Titik ini diberi nama A’ yang merupakan bayangan dari titik A sehingga A’B’ merupakan bayangan dari garis AB. Jelasnya, perhatikan gambar berikut ini.

Selesai. Sampai tahap ini kita sudah berhasil melukiskan bayangan dari garis AB yang dibentuk oleh cermin cembung. Bagaimana sangat mudah bukan? Dari gambar bayangan yang diperoleh dapat kita simpulkan bahwa sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah maya, tegak dan diperkecil. Letak bayangan objek juga selalu berada di antara titik O dan F.

Berbeda dengan cermin cekung di mana sifat bayangan selalu berbeda ketika letak benda berubah, pada cermin cembung, letak benda tidak mempengaruhi sifat bayangan. Jadi, mau dekat atau jauh jarak benda terhadap cermin cembung, sifat bayangan yang dihasilkan akan selalu sama.

Melukis Bayangan pada Cermin Cekung Tanpa Sinar Istimewa

Selain menggunakan sinar-sinar istimewa, pembentukan bayangan pada cermin cembung juga dapat dilukiskan menggunakan Hukum Snellius pada pemantulan cahaya. Masih ingatkah kalian dengan bunyi Hukum Snellius ini? Berikut ini adalah bunyi Hukum Snellius pada pemantulan cahaya.

1) Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang datar.

2) Sudut datang sama dengan sudut pantul. Secara matematis, persamaan sudut datang dan sudut pantul dituliskan dalam bentuk rumus berikut.

θi = θr

3) Sinar datang tegak lurus cermin akan dipantulkan kembali.

Kelebihan melukiskan bayangan menggunakan Hukum Snellius adalah kita tidak perlu menghafal sinar-sinar istimewa pada cermin cembung. Namun, kekurangannya adalah kita harus benar-benar akurat dalam menentukan sudut datang dan sudut pantulnya sehingga diperlukan sebuah busur dan waktu yang relatif lama jika menggambar secara manual.

Satu hal yang perlu kalian ketahui adalah bahwa sebenarnya sinar-sinar istimewa pada cermin cembung juga diperoleh dari konsep Hukum Snellius di atas. Langkah-langkah melukis bayangan pada cermin cembung tanpa menggunakan sinar-sinar istimewa adalah sebagai berikut.

Langkah pertama, gambarkan cermin cembung lengkap dengan bagian-bagiannya serta sebuah garis, misalnya garis AB dan letakkan garis tersebut di depan cermin cembung seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut ini.

Langkah kedua, gambarkan seberkas sinar datang ke sembarang arah dengan titik pangkalnya berada di titik B dan gambar garis putus-putus dimulai dari titik pusat kelengkungan cermin melewati ujung sinar datang. Garis putus-putus ini berfungsi sebagai garis normal. Kemudian nyatakan sudut yang dibentuk antara sinar datang dengan garis normal dengan variabel sudut, misalnya α. Sudut ini merupakan sudut datang. Perhatikan gambar di bawah ini.

Langkah ketiga, gambarkan sinar pantul dengan sudut pantul sama dengan sudut datang yaitu sebesar α. Kemudian tarik perpanjangan garis sinar pantul ke belakang cermin (garis putus-putus) seperti yang ditunjukkan gambar berikut ini.

Langkah keempat, dengan cara yang sama seperti pada langkah sebelumnya, gambarkan sinar datang kedua di sembarang arah, garis normal, sinar pantul, serta perpanjangan sinar pantulnya dengan ketentuan bahwa sudut datang sama dengan sudut pantul (gunakan variabel sudut β) seperti yangdiperlihatkan pada gambar berikut ini.

Langkah kelima, jika kalian melukiskannya dengan benar dan akurat maka sinar-sinar pantulnya akan berpotongan tepat di titik yang sama ketika menggunakan sinar-sinar istimewa. Kemudian gambar garis A’B’ secara tegak lurus dari titik perpotongan sinar pantul menuju sumbu utama cermin. Garis A’B’ adalah bayangan dari garis AB.

sumber:https://www.fisikabc.com/2017/10/cara-melukis-bayangan-pada-cermin-cembung.html