Pembentukan Bayangan Pada Cermin

Cermin merupakan suatu benda yang sangat halus dan bisa memantulkan cahaya.Cermin ialah benda yang sanggup memantulkan hampir seluruh cahaya yang datang. Cermin dibagi menjadi tiga bagian. Cermin datar, ialah cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang datar. Permukaan cermin datar sangat halus dan mempunyai permukaan yang datar pada bab pemantulannya,biasanya terbuat dari kaca. Cermin cembung, merupakan cermin konveks atau cermin negative. Pada cermin cembung,bagian mukanya berbentuk menyerupai kulit bola, tetapi bab muka cermin cembung melengkung ke luar. Cermin cekung, merupakan cermin konkaf atau cermin positif. Cermin cekung mempunyai permukaan pemantul yang bentuknya melengkung atau membentuk cekungan.

Pembentukan bayangan pada cermin sanggup dikelompokkan dalam 3 jenis cermin. Yaitu pembentukan bayangan pada cermin datar, cermin cekung dan cermin cembung. Bayangan yang dihasilkan oleh cermin yang berbeda ini mempunyai karakteristik yang berbeda sebagai berikut.

a. Pembentukan Bayangan pada Cermin Datar

Pada ketika memilih bayangan pada cermin datar melalui diagram sinar, titik bayangan ialah titik potong berkas sinar-sinar pantul. Bayangan bersifat konkret apabila titik potongnya diperoleh dari perpotongan sinar-sinar pantul yang konvergen (mengumpul). Sebaliknya, bayangan bersifat maya apabila titik potongnya merupakan hasil perpanjangan sinar-sinar pantul yang divergen (menyebar).

Bayangan pada cermin datar bersifat maya. Titik bayangan dihasilkan dari perpotongan sinar-sinar pantul yang digambarkan oleh garis putus-putus.

b. Pembentukan Bayangan pada Cermin Lengkung
Cermin lengkung ialah cermin yang permukaannya melengkung yang disebut juga lengkung sferis. Ada dua jenis cermin lengkung sederhana yaitu cermin silinder dan cermin bola. Pada bab ini hanya akan mempelajari cermin bola, khususnya wacana cermin cekung dan cembung. Cermin cekung dan cembung dianggap sebagai irisan permukaan yang berbentuk bola.

1) Cermin Cekung
Cermin cekung merupakan irisan permukaan bola yang bab mengkilapnya terdapat di dalam sedangkan irisan permukaan bola yang bab mengkilapnya terdapat di luar ialah cermin cembung.
Pada gambar di bawah magian M ialah titik sentra kelengkungan cermin, yaitu titik sentra bola. Titik tengah cermin ialah O. Sumbu utama yaitu, OM, garis yang menghubungkan titik M dan O. Sudut POM ialah sudut buka cermin bila titik P dan M ialah ujung-ujung cermin.

Berdasarkan gambar di atas unsur-unsur cermin lengkung, yaitu sebagai berikut.

• Pusat kelengkungan cermin. Pusat kelengkungan cermin merupakan titik di sentra bola yang diiris menjadi cermin. Pusat kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan M.
• Vertex. Vertex merupakan titik di permukaan cermin dimana sumbu utama bertemu dengan cermin dan disimbolkan dengan O.
• Titik api (titik fokus). Titik api ialah titik pertengahan antara vertex dan sentra kelengkungan cermin dan disimbolkan dengan F.
• Jari-jari kelengkungan cermin. Jari-jari kelengkungan cermin ialah jarak dari vertex ke sentra kelengkungan cermin. Jari-jari kelengkungan cermin biasanya disimbolkan dengan R.
• Jarak fokus. Jarak fokus cermin ialah jarak dari vertex ke titik api dan disimbolkan dengan f.

Hukum pemantulan kedua yang menyatakan besar sudut tiba sama dengan sudut pantul, berlaku

pula untuk cermin lengkung. Pada cermin lengkung, garis normal ialah garis yang menghubungkan titik sentra lengkung cermin M dan titik jatuhnya sinar. Jadi, garis normal pada cermin lengkung berubah-ubah, bergantung pada titik jatuh sinar. Misalnya, bila sinar tiba dari K mengenai cermin cekung di B, maka garis normalnya ialah garis MB dan sudut datangnya ialah sudut KBM = α. Sesuai aturan pemantulan, maka sudut pantulnya, yaitu sudut MBC = α dan sinar pantulnya ialah sinar BC. Sinar tiba dari K mengenai cermin cekung di D, maka garis normalnya ialah garis MD dan sudut datangnya ialah sudut KDM = β. Sesuai aturan pemantulan, maka sudut pantulnya, yaitu sudut MDC = β, sedangkan sinar pantulnya ialah sinar DC. Hal yang sama berlaku juga pada cermin cembung.

Sinar-sinar spesial pada Cermin Cekung

• Sinar tiba sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus.
• Sinar tiba melalui titik fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Sinar tiba melalui titik sentra kelengkungan cermin akan dipantulkan melalui titik sentra kelengkungan cermin pula.

Melukis pembentukan bayangan oleh cermin cekung

Untuk melukis bayangan pada cermin cekung diharapkan minimal dua buah sinar istimewa. Akan tetapi, hasil akan lebih baik dan meyakinkan bila dilukis dengan tiga sinar istimewa sekaligus dengan langkah-langkah sebagai berikut.

• Pilih sebuah titik pada bab ujung atas benda dan lukis dua sinar tiba melalui titik tersebut menuju cermin.
• Setelah sinar-sinar tiba tersebut mengenai cermin, pantulkan kedua sinar tersebut sesuai kaidah sinar istimewa cermin cekung.
• Tandai titik potong sinar pantul sebagai daerah bayangan benda.
• Lukis perpotongan sinar-sinar pantul tersebut.

Persamaan Cermin Cekung

Persamaan cermin cekung dipakai untuk menyatakan relasi kuantitatif antara jarak benda ke cermin (s), jarak bayangan ke cermin (s’), panjang fokus (f), dan jari-jari kelengkungan cermin (R). Jika dirumuskan ialah sebagai berikut.

1  = 1  = 1 s s' f

Keterangan : f = jarak fokus (cm) s = jarak benda ke cermin (cm) s' = jarak bayangan (layar) ke cermin (cm)

Rumus perbesaran pada cermin cekung. Rumus ini dipakai untuk mengetahui berapa kali perbesaran yang dihasilkan oleh pemantulan pada cermin cekung. Rumus perbesaran pada cermin cekung ialah sebagai berikut.

	Keterangan : M = perbesaran s = jarak benda ke cermin (m) h = tinggi benda s' = jarak bayangan (layar) ke cermin (m) h' = tinggi bayangan
Catatan h’ positif (+) menyatakan bayangan ialah tegak (dan maya) h’ negatif (-) menyatakan bayangan ialah terbalik (dan nyata)

2) Cermin Cembung
Sinar-sinar spesial pada Cermin Cembung

Pada cermin cembung juga berlaku hukum-hukum pemantulan, yaitu besarnya sudut tiba sama dengan besarnya sudut pantul. Selain itu, pada cermin cembung juga berlaku sinar-sinar istimewa yaitu:

• Gambar a, Sinar tiba sejajar sumbu utama dipantulkan seperti dari titik fokus (F).
• Gambar b, Sinar yang tiba menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.
• Gambar c, Sinar yang tiba menuju titik sentra kelengkungan cermin seperti berasal dari titik sentra kelengkungan tersebut.

Melukis pembentukan bayangan oleh cermin cekung

Untuk melukis bayangan pada cermin cembung dibutuhkan minimal dua buah sinar istimewa dengan langkah-langkah sebagai berikut.

• Pilih sebuah titik pada bab ujung atas benda dan lukis dua sinar tiba melalui titik tersebut menuju cermin.
• Setelah sinar-sinar tiba tersebut mengenai cermin, pantulkan kedua sinar tersebut sesuai kaidah sinar istimewa pada cermin cembung.
• Tandai titik potong sinar-sinar pantul atau perpanjangan sinar-sinar pantul sebagai daerah bayangan benda.
• Lukis bayangan benda pada perpotongan perpanjangan sinar-sinar pantul tersebut.

Persamaan Cermin Cembung

Rumus-rumus yang berlaku untuk cermin cekung juga berlaku untuk cermin cembung. Namun, ada hal yang perlu diperhatikan yaitu titik fokus F dan titik sentra kelengkungan cermin M untuk cermin cembung terletak di belakang cermin. Oleh alasannya itu, dalam memakai persamaan cermin cembung jarak fokus (f) dan jari-jari cermin (R) selalu dimasukkan bertanda negatif.

Catatan
Dalam cermin cembung harga f dan R bernilai negatif (-)