Pemantulan Cahaya Pada Cermin Cembung, Pola Soal Dan Pembahasan

Selain pada cermin datar, insiden pemantulan sanggup terjadi pada cermin lengkung. Cermin lengkung yakni cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang lengkung. Cermin lengkung dibedakan menjadi dua jenis, yaitu cermin cekung dan cermin cembung. Nah pada kesempatan kali ini, kita akan mencar ilmu mengenai pemantulan cahaya pada cermin cembung. Tahukah kalian apa itu cermin cembung? Bagiamana pembentukan serta sifat-sifat bayangan pada cermin cembung? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, simak klarifikasi berikut.

Pengertian Cermin Cembung

Cermin cembung (konveks) yakni cermin lengkung yang belahan luarnya sanggup memantulkan cahaya. Cermin cembung disebut juga cermin negatif dan cermin divergen. Disebut cermin negatif karena titik sentra kelengkungan cermin dan titik fokus berada di belakang cermin yang merupakan titik potong perpanjangan sinar-sinar pantul dari berkas sinar tiba yang sajajar. Oleh lantaran itu, jari-jari kelengkungan (R) dan jarak fokus (f) cermin cembung berharga negatif (−).

Kemudian cermin cembung disebut cermin divergen karena cermin ini mengembangkan sinar-sinar yang jatuh padanya sehingga bersifat divergen yang merupakan kebalikan dari konvergen (mengumpulkan cahaya, ex. cermin cekung). Gejala cermin cembung sanggup kalian temui pada beling spion kendaraan, teko yang mengkilap dan pelukis anamorfik (pelukis yang melihat ke cermin cembung, bukan ke kanvas pada ketika melukis).

Bagian-Bagian Cermin Cembung

Sebelum kalian sanggup memahami bagaimana proses pembentukan bayangan pada cermin cembung atau cermin konveks, kalian perlu tahu bagian-bagian dari cermin ini. Cermin cembung mempunyai bagian-bagian yang terlihat menyerupai pada gambar di bawah ini.

Keterangan gambar:

M = titik sentra kelengkungan cermin

O = titik sentra bidang cermin (vertex)

F = titik api (titik fokus) cermin

OM = R = jari-jari kelengkungan cermin

OF = f = jarak titik api (jarak fokus), yang panjangnya ½ R

Perpanjangan OM = sumbu utama cermin

PM = sumbu tambahan, yang panjangnya sama dengan R dan sanggup berfungsi sebagai garis normal

Sinar-Sinar spesial Cermin Cembung

Masih ingatkah kalian dengan Hukum Snellius pada pemantulan cahaya? Seperti halnya pada cermin cekung, pada cermin cembung juga berlaku Hukum Snellius. Hukum Snellius menyatakan bahwa:

■ Sinar datang, garis normal dan sinar pantul terletak pada satu bidang

■ Sudut tiba sama dengan sudut pantul

Dengan memakai Hukum Snellius tersebut, maka kita sanggup memilih 3 sinar istimewa pada cermin cembung. Sinar-sinar istimewa tersebut antara lain sebagai berikut.

1) Sinar tiba sejajar sumbu utama dipantulkan seakan-akan berasal dari titik fokus (F).

2) Sinar tiba yang menuju titik fokus (F) dipantulkan sejajar sumbu utama.

3) Sinar tiba yang menuju ke titik sentra kelengkungan (M) dipantulkan kembali seakan-akan berasal dari titik sentra kelengkungan tersebut.

Pembentukan dan Sifat Bayangan pada Cermin Cembung

Sebuah benda yang diletakkan di depan sebuah cermin cembung mempunyai bayangan dengan sifat-sifat tertentu. Bayangan sebuah benda oleh cermin cembung sanggup ditentukan dengan cara menggambarkan 2 dari 3 sinar istimewa pada cermin cembung. Dan satu hal yang perlu kalian ingat yakni bayangan benda pada cermin cembung selalu berada di antara titik O dan F. Proses pembentukan bayangan pada cermin cembung sanggup kalian amati pada gambar berikut ini.

Cara melukis bayangan benda oleh cermin cembung terlihat pada gambar di atas. Pada cara tersebut, sinar istimewa yang dipakai yakni sinar istimewa 1 dan sinar istimewa 3. Berdasarkan gambar bayangan tersebut sanggup disimpulkan bahwa benda yang diletakkan di depan sebuah cermin cembung selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil. Dengan sifat-sifat bayangan pada cermin cembung, sangatlah sempurna apabila cermin cembung dipakai sebagai beling spion kendaraan beroda empat atau motor.

Rumus Jarak dan Perbesaran Bayangan

Persamaan bayangan pada cermin cekung, juga berlaku pada cermin cembung. Hanya saja, lantaran fokus pada cermin cembung letakknya di belakang cermin, maka jarak fokusnya bernilai negatif. Jadi, korelasi antara jarak benda dan jarak bayangan dengan jarak fokus atau jari-jari kelengkungan cermin diberikan pada rumus berikut ini.

1	=	1	+	1
f		s		s'
2	=	1	+	1
R		s		s'

Keterangan:

s = jarak benda

s’ = jarak bayangan

f = jarak fokus

R = jari-jari cermin

Beberapa hal yang perlu diperhatikan adalah:

■	Tanda jarak fokus pada cermin cembung selalu bernilai negatif. Hal ini disebabkan letak titik fokus pada cermin cembung terletak di belakang cermin.
■	Untuk benda konkret di depan cermin cembung, selalu terbentuk bayangan maya. Jadi, nilai s’ pada cermin cembung selalu bertanda negatif.

Sementara perbesaran bayangan (M) sanggup dicari melalui perbandingan antara tinggi bayangan dengan tinggi benda atau jarak bayangan dengan jarak benda yang dirumuskan sebagai berikut.

M	=	h'	=	s’
		h		s

Keterangan:

M = perbesaran bayangan

h' = tinggi bayangan

h = tinggi benda

s’ = jarak bayangan

s = jarak benda

Contoh Soal dan Pembahasan

Benda setinggi 10 cm, berada di depan cermin cembung yang mempunyai jari-jari 80 cm. Bila jarak benda 60 cm, maka tentukan letak bayangan, perbesaran bayangan dan tinggi bayangan!

Penyelesaian:

Diketahui:

h = 10 cm

s = 60 cm

R = 80 cm = −80 cm (dibelakang cermin)

f = ½R = ½(−80 cm) = −40 cm

Ditanyakan: s’, M dan h

Jawab:

■ Jarak bayangan

1/f = 1/s + 1/s’

1/−40 = 1/60 + 1/s’

1/s’ = 1/−40 − 1/60

1/s’ = −3/120 − 2/120

1/s’ = −5/120

s' = 120/−5

s' = −24 cm

Jadi, bayangan benda berada di belakang cermin pada jarak 24 cm.

■ Perbesaran bayangan

M = |s’/s|

M = |−24/60|

M = 0,4x

Jadi, bayangan benda mengalami perbesaran 0,4x (bayangan benda lebih kecil).

■ Tinggi Bayangan

M = h’/h

0,4 = h’/10

h' = 0,4 × 10

h' = 4 cm

Jadi, tinggi bayangan benda yakni 4 cm.