pembiasan

Getaran, gelombang dan Optika
PEMBIASAN CAHAYA
1. Tes ITB 1975
Seberkas sinar dari udara ke suatu permukaan air.
Bila indeks bias udara-air diketahui 4/3, manakah
dibawah ini yang dianggap paling benar
disesuaikan dengan gambar ?
A.
3
4
sin
)90sin(
=
−
y
x
C. 3
4
sin
sin
=
y
x
B.
3
4
)90sin(
sin
=
− y
x
E.
3
4
sin
sin
=
x
y
Jawab : A
3
4
sin
90sin
1
3/4
sin
90sin
sin
sin
:maka,:90
=
−
↑∴=
−
↑=
=−=
y
x
y
x
n
n
y
x
yrxi
u
a
2. Tes ITB 1975
Jika dua buah lensa tipis yang berjarak focus 10 cm dan 20 cm digabungkan,
maka kekuatan lensa gabungan adalah …dioptri
A. 5 B. – 10 C. 1/5 D. – 1/10 E. 2
Jawab : A
dioptri5
20
100
10
100100100
?...:cm20:cm10
21
21
21
=−=+=+=
=−==
ff
PPP
Pff
3. Tes ITB 1975
Dispersi cahaya menjadi spectrum cahaya dihasilkan setelah cahaya putih
dilewatkan ke sebuah prisma. Yang menjadi sebab penguraian cahaya putih
menjadi warna-warni adalah …
A. indeks bias gelas prisma berbeda-beda untuk macam-macam panjang
gelombang
B. indeks bias gelas prisma lebih besar untuk cahaya yang panjang
gelombangnya makin pendek
C. berkurangnya kecepatan cahaya-cahaya dengan berbagai-bagai panjang
gelombang di dalam gelas prisma tidak sama satu dengan yang lain,
tergantung pada panjang gelombang cahaya
D. gelas prisma yang menjadi penyebab timbulnya disperse cahaya
Jawab : A
Dispersi cahaya terjadi karena perbedaan indeks bias warna-warna cahaya
4. Skalu 1977
UMPTN. www.mhharismansur.com
udara
air
x
y
x
y
un
an
i
136

Andaikan bahwa indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air sama dengan 4/3
dan indeks bias bahan suatu lensa tipis adalah 3/2. Suatu lensa tipis yang
kekuatannya di udara sama dengan 5 dioptri dimasukkan ke dalam air, kekuatan
lensa di dalam air menjadi … dioptri
A. 40/9 B. 5/2 C. 5/4 D. 4/5 E. 3/8
Jawab :
dioptri4/5dioptri5
4
1
)(
)(
1
1
2/3
1
3/4
2/3
1
1
11
1
11
1
?...:dioptri5:2/3:3/4:1
4
1
lensa4
1
u4
1
air
2
1
8
1
u
l
air
ll
21u
l
21air
ll
u
air
airlensa
====∴
=
−
−
=






−






−
=






−






−
=






+





−






+





−
=
=====
xPPP
n
n
n
n
RRn
n
RRn
n
P
P
PPnnn lau
5. Skalu 1978
Suatu berkas cahaya dengan panjang gelombang cm100,6 5−
x masuk dari udara
ke dalam balok kaca yang indeks biasnya 1,5. Panjang gelombang cahaya di
dalam kaca sebesar … cm10 5−
x
A. 9,0 B. 7,5 C. 6,0 D. 4,5 E. 4,0
Jawab : E
cm100,4
5,1
cm100,6
5,1
cm100,6
5,1?...:cm100,6
5
55
5
−
−−
−
====
===
x
xx
n
nx
u
m
mu
λ
λ
λλ
6. Skalu 1978
Pada pembiasan cahaya dari udara, makin kecil sudut datang …
A. makin besar sudut bias
B. sudut bias tetap saja
C. makin kecil pula sudut bias
D. sudut bias tergantung pada indeks bias
E. sudut bias dpat menjadi lebih kecil atau lebih besar tergantung pada polarisasi
cahaya
Jawab : C
tetap
sin
sin
1
2
2
1
==
n
n
θ
θ
7. PPI 1979
Deviasi minimum suatu sinar oleh prisma…
137

A. tidak tergantung pada sudut puncaknya
B. menjadi lebih kecil bila sudut puncaknya lebih besar
C. menjadi lebih besar bila sudut puncaknya lebih besar
D. tidak tergantung pada panjang gelombang sinar
E. tidak tergantung pada frekuensi sinar
Jawab : C
βδβδ ≈−= m
m
p
m
n
n
)1(
mδ semakin besar β sudut puncaknya semakin besar
8. PPI 1979
Bila seberkas cahaya datang dari udara dan dibiaskan ke dalam air, maka besaran
yang tidak berubah adalah …
1. cepat rambat cahaya 3. intensitas
2. panjang gelombang 4. frekuensi
Jawab : D(4 saja)
1=un = indeks bias udara nna = = indeks bias air
nn
v
v
v
v
nv
v
n
n u
a
u
a
u
a
u
a
u
a
a
u λ
λ
λ
λ
=∴==↑== 
1
, maka :
aav λdan berubah tergantung pada indeks bias n, sedangkan frekuensi cahaya
yang memasuki medium bersifat tetap ( tetap=== fff ua )
9. PPI 1979
Dalam tabung yang diisi eter (indeks bias n = 1,36), jarak antara permukaan
cairan dengan atas tabungnya adalah 17 cm. Bila kita memandang secara tegak
lurus daru permukaan, berapa besarkah kelihatannya jarak antara alas dan
permukaan cairan ? (dalam cm)
A. 8 B. 10 C. 12,5 D. 15 E. 17
Jawab :
cm12,5
36,1
17
?...:cm17:36,1:1 lihatlihat ===↑==== d
n
n
dddnn
e
u
eu
10. PPI 1983
Seberkas sinar merambat dari medium A ke medium I kemudian melewati
medium II
1v = cepat rambat cahaya di medium I
1n = indeks bias cahaya di medium I
2v = cepat rambat cahaya di medium II
2n = indeks bias cahaya di medium II
138

A. 2121 ; vvnn =>
B. 2121 ; vvnn ><
C. 2121 ; vvnn >>
D. 2121 ; vvnn <<
E. 2121 ; vvnn <>
Jawab : E
Sinar datang dari medium I ke medium II dibiaskan mendekati garis normal. Ini
menunjukkan medium I lebih rapat dan medium II lebih renggang, maka :
2121 ; vvnn <>
11. PPI 1983
Bayangan benda yang dilihat melalui kaca planparalel akan tergeser sejarak t.
Jika tebal kaca d, sudut datang cahaya i dan sudut bias dalam kaca r, maka …
A. dt = C.
r
id
t
cos
sin
= E.
)sin(
cos
ri
rd
t
−
=
B.
r
rid
t
cos
)sin( −
= D.
)cos(
sin
ri
id
t
−
=
Jawab : B
r
rid
t
riRt
R
t
ri
r
d
R
R
d
r
cos
)sin(
)sin()sin(
cos
cos
−
=∴
−==−
==


12. UMPTN 1989 Rayon A
Sinar cahaya dari suatu medium ke medium yang lain mengalami perubahan …
1. kecepatan penjalaran 3. arah
2. panjang gelombang 4. frekuensi
Jawab : A(1,2 dan 3 benar)
λdanv berubah tergantung pada indeks bias n, sedangkan frekuensi cahaya
yang memasuki medium bersifat tetap ( tetap=f )
13. UMPTN 1989 Rayon C
IImedium
Imedium
Bmedium
Amedium
i
rd
R
t
ri −
139

Sepotong plastic transparan (indeks bias = kn ),
terapung di permukaan air (indeks bias = an ).
Agar sinar datang seperti pada gambar disamping
dipantulkan sempurna oleh permukaan batas plastic
air, maka sudut θ harus memenuhi syarat …
A.
k
a
n
n
=θsin C. 2
122
)(cos ak nn −=θ E.
a
k
n
n
=θtan
B.
a
k
n
n
=θsin D. 2
122
)(cos
−
−= akk nnnθ
Jawab : C
Pembiasan dari udara ke plastic
kkkk
k
u
k
k
sincsin)-sin(90
sin
)-sin(90
sin
sin
θθθθ
θ
θ
nosn
n
n
n
r
i
=↑=
===
Pembiasan dari plastic ke air
2
12
a
2
k
2
a
2
k
k
2
a
2
k
k
k
2
a
2
k
kkk
k
2
a
2
k
k
2
k
2
a
2
k2
k
a
kk
2
k
2
k
a
k
aa
k
a
ka
k
a
k
k
a
a
k
)(c
sinsinc:maka,sin
)(1sin)cos1(sinc
)90(sincsin)-sin(90
sin
)-sin(90
sin
sin
nnnn
n
nn
nos
n
nn
nos
n
nn
n
nn
n
n
n
n
os
n
n
os
n
n
n
n
r
i
−=−=
−
=
−
=↑=
−
=∴
−
=−=↑−==
==↑=↑==
θ
θθθθ
θθθθ
θθθθθ
θ
θ
14. UMPTN 1990 Rayon B
Suatu sinar datang pada permukaan kaca dengan sudut datang i kemudian
dibiaskan dengan sudut bias r, maka biasan sinar itu mengalami deviasi sebesar ..
A. r B. i – r C. 180 – i D. 180 – r E. 180 – i – r
Jawab : B
ri
ri
−=
+=
δ
δ
plastik
udara θ
air
θ
kθ
aθ
udara
plastik
air
i
rθ
140

Dua gelas minum dalamnya sama (10 cm). Gelas yang satu diisi penuh alcohol
(n=1,361). Gelas yang lain diisi air (n=1,333) dan diatasnya diisi minyak
(n=1,473) hingga penuh. Jika kedua gelas disinari tegak lurus permukaan dari
atas dengan sinar monokromatis, jumlah gelombang sinar didalam kedua gelas
sama, Tebal lapisan minyak adalah …cm
A. 3,2 B. 3,0 C. 2,4 D. 2,0 E. 1,8
Jawab : D
Jumlah gelombang di
dalam alcohol sama
dengan jumlah
gelombang di dalam
minyak dengan air.
Karena jumlah
gelombang sama
dengan panjang
lintasan per λ, maka
)(10)()(10
11010
amalk
amalk
nxnxn
n
xx
−+=≈↑
−
+= λ
λλλ
, maka :
cm20,280,14
333,133,13473,161,13)333,1)(10()473,1()361,1(10
?...:333,1:473,1:361,1
=↑∴=
−+=↑−+=
====
xx
xxxx
xnnn amalk
Suatu sistim optic terdiri dua permukaan sferis
yang membentuk sebuah bola berjari-jari
cmR 5= . Indeks bias bahan bola tersebut
3
4=n . Sebuah benda B terletak 3 cm di depan
1A (lihat gambar). Bayangan akibat B terletak
A. 5 cm di kiri 2A C. 15 cm di kiri 2A E. 45 cm di kiri
2A
B. 10 cm di kiri 2A D. 30 cm di kiri 2A
Jawab : E
cm15)52(52'
)Adikiricm(maya5'
15
4
'3
4
3
1
15
1
'3
4
15
1
'3
4
3
1
5
13/4
'3
4
3
1
'
?...:cm5:cm5:3/4:1:cm3
1
1
11
=+=+=
−=↑−=
−=↑=+↑
−
=+↑
−
=+
=−=====
xRSS
S
S
SSSR
nn
S
n
S
n
S'RRnnS
ukku
akhirku
10cm
sinar sinar
alkohol
minyak
air x-10
x
(a) (b)
B
n
R1A 2A
141

)Adikiricm(maya45'
45
1
45
4
15
1
'
1
15
1
'
1
45
4
5
3/41
'
1
15
3/4
'
?....'
2
1
−=↑−=−=
=+↑
−
−
=+↑
−
=+
=
akhir
akhir
akhirakhir
ku
akhir
uk
akhir
S
S
SSR
nn
S
n
S
n
S
Seberkas sinar datang pada permukaan air
dengan susut datang 0
60 dan kemudian
keluar dari permukaan air seperti terlihat
pada gambar. Jika indeks bias air 4/3,
maka besar sudut θ adalah …
A. 0
30 B. 0
45
C. 0
60 D. 33,1arcsin
E. tidak dapat dihitung dari data yang diketahui
Jawab : C
• x dan y merupakan
pergeseran titik pantul dan
θ merupakan sudut pantul
• sesuai dengan hukum
pemantulan bahwa dusut
datang sama dengan sudut
pantul, maka 0
60=θ
Jika berkas sinar monokromatis merambat dari suatu medium ke medium yang
lain berbeda indeks biasnya, maka kita dapatkan bahwa …
1. panjang gelombannya berubah 3. kecepatannya berubah
2. frekuensinya berubah 4. fasenya berubah
Jawab : B (1 dan 3 benar) (lihar penjelasan PPI 1979, UMPTN 1989 Rayon A)
Seberkas sinar monokromatis AB dijatuhkan
tegak lurus pada salah satu sisi prisma siku-
siku seperti pada gambar dan indeks biasnya
1,5. Dititik C sinar akan …
A. dibiaskan dengan susut bias 0
30> D. dipantulkan sempurna
B. dibiaskan dengan susut bias 0
60> E. dipantulkan ke arah A
C. dipantulkan dan dibiaskan
Jawab : A
0
60 θ
cermin
datang
sinar
keluar
sinar
air
0
60 θ
x y
datangsinar keluarsinar
0
30
udara udarakaca
AB
C
142

0
30r5,0sin
dibiaskansinar,1sin
>>
<
r
r
Pada titik C sinar akan dibiaskan dengan sudut bias
lebih besar dari sudut 0
30
Jika kekuatan lensa du lensa tipis yang digabungkan 4 dioptri dan jarak focus
lensa pertama 5 cm, maka jarak focus lensa kedua adalah …cm
A. – 6,25 B. 6,25 C. – 12,50 D. 12,50 E. 25
Jawab : A
6,25cm
16
100
16
5
100
4
100100
dioptri5
20
100
10
100100100
dioptri4:?...:cm5
2
12
21
21
−=−=↑−=−=−=
=−=+=
===
f
f
P
f
ff
P
Pff
Jika dua buah lensa tipis yang berjarak – 5 cm dan 10 cm digabungkan, maka
kekuatan lensa gabungannya menjadi …cm
A. ½ B. – 2 C. 4 D. – 5 E. – 10
Jawab : E
dioptri10
10
100
5
100100100
?...:cm10:cm5
21
21
21
−=+−=+=+=
==−=
ff
PPP
Pff
22. UMPTN 1994 Rayon A kode 22
Indeks bias udara besarnya 1, indeks bias air 4/3 dan indeks bias suatu lensa tipis
3/2, suatu lensa tipis yang kekuatannya di udara 4 dioptri, dalam air menjadi …D
A. 1 B. 5/2 C. 5/4 D. 5/3 E. 3/5
Jawab : A
dioptri1dioptri4
4
1
)(
)(
1
1
2/3
1
3/4
2/3
1
1
11
1
11
1
?...:dioptri4:::1
4
1
lensa4
1
u4
1
air
2
1
8
1
udara
lensa
air
lensa
21udara
lensa
21air
lensa
u
air
airlensa2
3
lensa3
4
air
====∴
=
−
−
=






−






−
=






−






−
=






+





−






+





−
=
=====
xPPP
n
n
n
n
RRn
n
RRn
n
P
P
PPnnnu
23. UMPTN 1994 Rayon C kode 23
A B
C o
30
r
pn
143

Berkas cahaya datang dari medium A ke medium B dengan sudut datang 0
30
dan dibiaskan dengan sudut sebesar 0
45 . Maka indeks bias relative medium A
terhadap B adalah …
A. ½ B. 22
1 C. 32
1 D. 2 E. 2
Jawab : D
2
2
30sin
45sin
sin
sin
sinsin
?...:45:30
2
1
2
1
====↑=
==↔=↔
θ
β
βθ
βθ
B
A
BA
B
A
BA
n
n
nn
n
n
nn
Jika berkas cahaya monokromatis memasuki medium yang berindeks bias lebih
besar, maka panjang gelombang λ dan kecepatan v nya berubak sebagai berikut
A. λ dan v menjadi lebih besar
B. λ dan v menjadi lebih kecil
C. λ menjadi lebih besar dan v menjadi lebih kecil
D. λ menjadi lebih kecil dan v menjadi lebih besar
E. λ dan v tetap
Jawab : B
2
1
2
1
1
2
λ
λ
==
v
v
n
n
, dari persamaan bahwa semakin besar indeks biasnya maka
kecepatan dan panjang gelombangnya semakin kecil
Sebuah benda diletakkan pada jarak 4 cm di muka lensa cembung. Bayangan
yang dihasilkan tegak, diperbesar 5 kali. Jarak titik api lensa tersebut (dalam cm)
adalah …
A. 4
11 B. 3
13 C. 5 D. 6 E. 9
Jawab : C
cm5
4
20
20
4
20
1
4
111
'
11
cm2045.'
'
(-)S'maya?...:5:4
==↑=−=↑=−
−====
===
f
ffSS
xSMS
S
S
M
fxMcmS

144

Sebuah benda yang tingginya 6cm diletakkan 40cm didepan lensa tipis yang
mempunyai jarak focus 8cm. Lensa konvergen kedua mempunyai jarak focus
12cm diletakkan di belakang lensa pertama sejauh 20cm. Maka tinggi bayangan
akhir yang terbentuk adalah …cm
A. 6 B. 9 C. 12 D. 15 E. 18
Jawab : B
cm10S'
40
15
S'
1
40
1
8
1
S'
1
S
1
f
1
S'
1
S'
1
S
1
f
1
cm8f:(1)lensa
1
11
111111
1
=
−
=↑−=
−=↑+=
=
cm60S'
60
65
S'
1
10
1
12
1
S'
1
S
1
f
1
S'
1
cm12:(2)lensacm101020''
2
22222
221221
−=↑
−
=↑−=↑−=
=↑=−=↑−=↑+= fSSdSSSd
Tinggi bayangan akhir adalah :
9cm6
40
10
10
60''
'
'
''''
11
1
1
2
2
2
1
2
2
2
2
1
1
1
1
1 ===↑∴==↑== hh
S
S
S
S
h
h
h
S
S
M
h
h
S
S
M
Sebuah lensa plankonveks dengan jari-jari 20cm dan indeks 3/2. Sebuah benda
terletak di depan lensa dan dibentuk bayangan nyata denga perbesaran 2x, maka :
1. letak benda 60cm di depan lensa
2. jarak focus lensa 60cm
3. letak bayangan 120cm dibelakang lensa
4. bayangan bersifat tegak
Jawab : 1 dan 3 benar (B)
2S
3
f
1
2S
1
S
1
f
1
S'
1
S
1
f
1
2SM.SS'
S
S'
M
cm40
40
11
20
1
)1
2
3
(
11
)1(
f
1
:maka2x,M:3/2n:R:20cmRplankovekslensa
21
11
=↑+=+=↑===
=∴=





≈
−−=





−−=
===≈=



f
RR
n
cm1206022SS'cm60
2
403
2
f3
===↑∴===∴ x
x
S
Bayangan terbalik karena benda terletak pada ruang f dan 2f
Jika cahaya monokromatis merambat dari dalam kaca menuju ruang hampa,
maka :
cm61 =h
?...2 =hcm401 =S
cm20=d
1'S 2S
2'S
+ +
145

1. kecepatan berubah menjadi lebih besar
2. frekuensinya tetap
3. panjang gelombangnya menjadi lebih pendek
4. energi fotonnya tetap
Jawab : 2 dan 4 benar [C]
benar)4n(pernyataatetapdankonstan:4.
salah)3n(pernyataatetap)(;
1
3.
benar)2n(pernyataacahayakecepatanc;
c
2.
salah)1n(pernyataanc
cn
1
cn
n
1nn1. k
kk
u
uk
===
>>≈=
==
>=↑=↑==>
hfhfE
vf
ff
v
f
vcv
vv


λλλ
λ
29. UMPTN 1996 Rayon B kode 52
Dari gambar dibawah ini, L = lensa positif, T = cermin datar . Benda P terletak di
bidang L. Bayangan nyata terjadi :
A. di tak terhingga sebelah kanan L
B. di tak terhingga sebelah kiri L
C. berimpit dengan L
D. pada jarak f disebelah kiri L
E. pada jarak f disebelah kanan L
Jawab : D
1. sinar sejajar sumbu utama
dipantulkan melalui titik focus f
dan di pantulkan oleh cermin
sejajar sumbu utama
2. sinar menuju titik pusat lensa
diteruskan dan tak terhingga
3. titik potong sinar (1) dan sinar (2) adalah bayangan nyata terbalik terletak
pada titik focus f disebelah kiri lensa L
Seberkas sinar datang dari suatu medium ke udara. Jika sudut datang lebih besar
daripada 0
60 sinar akan terpantul sempurna. Pernyataan yang benar adalah
1. indeks bias medium
3
2
2. indeks bias medium > indeks bias udara
3. sudut kritis sama dengan 0
60
4. sudut kritis tidak tergantung pada indeks bias medium
Jawab : E (1,2,3 dan 4 benar)
P
f
L T
P
L T
f
f
P'
146

1. sesuai Hk snelius bahwa :
3
2
3
1
60sin
90sin
1
sin
sin
sinsin
2
1
====
=
k
um
ukm
nn
nn
θ
θ
θθ
Pernyataan 1 benar
2. pernyataan 1 benar maka pernyataan 2 benar
3. sudut kritis 60=kθ (pernyataan 3 benar)
4. sudut kritis sesuai dengan persamaan pernyataan 1 adalah benar
m
u
m
u
m
u
kukm
n
n
n
n
n
n
nn ===↑=
90sinsin
sinsinsin
θ
θθθ (pernyataan 4 salah)
Sebuah benda diletakkan dimuka lenca cembung yang berjarak titik api 12 cm.
Jika diperoleh bayangan tegak diperbesar 3 kali, benda terletak di muka lensa
pada jarak …cm
A. 6 B. 8 C. 12 D. 16 E.18
Jawab : B
?...:3:12 === SxMcmf
cm8
3
212
3
2
3
11
12
1
'
111
3.'
'
==∴
=−=↑−=↑−==↑=
x
S
SSSSSf
SSMS
S
S
M
Penguraian cahaya putih terjadi bila berkas …
1. datang tidak tegak lurus ke permukaan kaca krona
2. dibiskan di permukaan pertama prisma yang terbuat dari kaca krona
3. dibiaskan pada permukaan lensa
4. cahaya matahari membentuk pelangi karena pembiasan oleh butir-butir air
diudara
Jawab : 1,2,3 dan 4 benar (E)
• cahaya putih adalah cahaya polikromatik yaitu tersusun oleh berbagai
warna yang berbeda indeks biasnya. Jika cahaya putih merambat dari udara
ke kaca krona secara tidak tegak lurus , cahaya violet akan mengalami
pembiasan paling besar dan cahaya merah mengalami pembiasan paling
kecil (pernyataan 1 benar)
• bila cahaya pituh dibiaskan dipermukaan pertama prisma yang terkuat dari
kaca krona, maka cahaya putih mengalami penguraian karena indeks bias
setiap warna berbeda-beda (pernyataan 2 benar)
udara
medium
n
kθ
147

• cahaya yang datang pada lensa tidak dikumpulkan pada suatu titik focus
akan tetapi terdapat perbedaan focus violet dengan focus merah karena
penguraian cahaya, pada lensa. Peristiwa ini dinamakan aberasi kromatik
(pernyataan 3 benar)
• pernyataan 4 benar
Seberkas cahaya dengan laju 1v , panjang gelombang 1λ , frekuensi 1f
merambat dalam medium yang indeks biasnya 1n , lalu dibiaskan ke medium
kedua 2n . Ternyata sudut biasnya lebih besar dari pada sudut datangnya. Ini
menunjukkan bahwa :
1. 12 nn > 2. 12 vv > 3. 12 ff > 4. 12 λλ >
Jawab : C(2 dan 4 benar)
Sesuai dengan Hukum Snellius bahwa :
benar)4n(pernyataa4.benar)2pernyataan2.
salah)3n(pernyataa3.salah)1n(pernyataa1.
:maka),bias(sudut:datangsudut
sin
sin
1212
2121
1221
2
1
2
1
1
2
2
1
λλ
θθθθ
λ
λ
θ
θ
>↑>
=↑>
>==↑===
vv
ffnn
v
v
n
n
Jika suatu sinar monokromatik merambat dari satu medium ke medium lain,
maka :
1. kecepatan berubah 3. arahnya dapat berubah
2. panjang gelombangnya berubah 4. frekuensinya berubah
Jawab : 1,2 dan 3 benar (A)
Pada peristiwa pembiasan maka kecepatan, panjang gelombang dan arah
rambat cahaya berubah tetapi frekuensinya tetap
Sebuah lensa bikonkaf simetris berjari-jari 8cm dan berindeks bias 1,5. Jarak titik
api lensa tersebut ketika berada di dalam medium yang berindeks bias 1,6 adalah
(dalam cm)
A. -8 B. +8 C. +20 D. +64 E. -64
Jawab : D
cm64
8
1
8
1
1
6,1
5,111
1
1
6,1?...:5,1:cm8:cm8
212
1
1121
+=





−−





−=





+





−=
===−=−=
RRn
n
f
nfnRR
148

Sebuah benda yang panjangnya 20cm diletakkan sepanjang sumbu utama sebuah
lensa konvergen yang berkekuatan 2,5D. Ujung benda yang terdekat pada lensa
jaraknya 60cm dari lensa. Maka panjang bayangan yang terjadi adalah …cm
A. 10 B. 20 C. 30 D. 40 E. 60
Jawab : D
cm40
60
120
20
'
'
''
cm120'
120
2
60
1
40
1
'
1
'
111
cm40
5,2
100100
?...';cm60;5,2;cm20:konvergenlensa
===↑∴=
=↑=−=↑+=↑===
====
S
S
hh
h
h
S
S
S
SSSfP
f
hSDPh
Seberkas sinar datang ke bidang batas antara dua medium, dibiaskan dari
medium yang indeks biasnya 1n ke medium yang berindeks bias 2n , sudut
datang sinar 1θ dan sudut biasnya 2θ . Bila kecepatan cahaya dalam medium 1
adalah 1v dan dalam medium 2 adalah 1v , maka :
1. 1221 :: vvnn = 3. pemantulan sempurna bila 21 nn >
2. 2121 :sin:sin nn=θθ 4. jika 21 nn > maka 2θ maks mencapai 0
90
Jawab : 1 dan 3 benar (B)
1. sesuai dengan Hukum snellius, bahwa :
2
1
2
1
1
2
2
1
sin
sin
λ
λ
θ
θ
===
v
v
n
n
(pernyataan 1 benar)
2.
1
2
2
1
sin
sin
n
n
=
θ
θ
(pernyataan 2 salah)
3. pemantulan sempurna terjadi bila :
• sinar datang dari medium rapat (indeks bias lebih besar) ke medium
kurang rapat (indeks bias lebih kecil)
• sudut datang 1θ lebih besar dari sudut kritis (pernyataan 3 benar)
4. Pemantulan sempurna terjadi bila 21 nn < (pernyataan 4 salah)
Sebuah benda dengan tinggi 0,12m berada pada jarak 60cm dari lensa cembung
dengan jarak focus 40cm. Tinggi bayangan benda adalah …cm
A. 2 B. 6 C. 12 D. 24 E. 36
Jawab : D
h
h
S
S
S
SfSSSf
hfSh
''
cm120'
120
1
60
1
40
111
'
1
'
111
?...':cm40:cm60:m12,0
=↑=∴=−=−=↑+=
====
24cmm24,0)
6,0
2,1
(12,0)
'
(' ====
S
S
hh
149

Sebuah lensa konvergen di udara mempunyai jarak focus 20cm. Lensa tersebut
dibuat dari gelas yang mempunyai indeks bias 1,6. Jika lensa itu kita letakkan di
dalam suatu zat cair, ternyata jarak fokusnya menjadi 60cm. Nilai indeks bias zat
cair itu adalah …
A.
5
1
1 B.
4
1
1 C.
3
1
1 D.
3
2
1 E.
7
5
1
Jawab : C
( )
3
1
1
3
4
12
16
6,3
36,1
3
6,36,1
3
6,3
1
3
6,06,1
6,01
6,1
3
1
6,1
6,0
20
60
1
6,1
1
1
6,1
11
1
11
1
1
1
?...:cm60cairzatdi6,1:cm20udaradi
21
21
====↑∴=↑=+=
=





−↑






−
=↑






−






−
=






−





−






−





−
=
==↑==
x
n
nn
n
nnRRn
n
RRn
n
f
f
nfnf
Z
ZZ
Z
ZZZ
u
Z
u
zzu
Jika indeks bias relative gelas terhadat udara adalah 3 , maka :
1. sinar dengan sudut datang 0
60 ke gelas akan mengalami pembiasan dengan
sudut bias 0
30
2. untuk cepat rambat cahaya di udara m/s103 8
x , cepat rambat cahaya di
dalam gelas m/s103 8
x
3. sudut kritis α pembiasan cahaya dari gelas ke udara memenuhi kaitan
3sin 3
1=α
4. sinar yang melewati gelas tidak mengalami perubahan panjang gelombang
salah)4pernyataan(,
1
perubahanmengalami,4.
benar)3pernyataan(,3
3
1
3
1
sin:kritissudut3.
benar)2n(pernyataam/s,103
3
m/s103
2.
benar)1(30
3
3
sinsin360sinsinsin1.
8
8
02
1
0
g
g
g
g
g
u
g
g
gu
nn
n
n
x
x
n
c
v
rrrrnin
≈=
===
===
=∴==↑=
λ
λ
λ
α

Sebuah lensa konvergen, ketika di udara mempunyai jarak focus 12 cm. Lensa
tersebut dibuat dari gelas (n=1,5). Apabila lensa itu dicelupkan dalam zat cair,
ternyata jarak fokusnya menjadi 47 cm. Nilai indeks bias zat cair itu …
A. 1,11 B. 1,22 C. 1,33 D. 1,44 E. 1,55
Jawab : C
150

( )






−
=↑






−






−
=






−





−






−





−
=
==↑==
1
5,1
5,0
12
47
1
5,1
1
1
5,1
11
1
11
1
1
1
?...:cm47cairzatdi5,1:cm12udaradi
21
21
ZZZ
u
Z
u
zzu
nnRRn
n
RRn
n
f
f
nfnf
1,33
128,1
5,1
128,1
5,1
128,11
92,3
5,05,1
5,01
5,1
92,3 ==∴=↑=+=↑=





− Z
ZZZ
n
nnn
42. SPMB 2002 Regional II kode 321
Seberkas cahaya datang dari dalam air ( 3
4
air =n ) ke permukaan (batas air dan
udara) dengan sudut datang )6,053cosdan8,053(sin53 000
== maka berkas
cahaya itu :
1. dibiaskan seluruhnya
2. sebagian dibiaskan sebagian dipantulkan
3. mengalami polarisasi linier pada sinar pantul
4. seluruhnya dipantulkan
Jawab : D (4 saja benar)
n)dipantulkaa(seluruhny
kritis)sudut(75,0
4
3
3/4
1
sin
8,053sinsin530
k
k
u
k
ii
n
n
i
ii
>
====
==↑=
43. SPMB 2002 Regional III kode 721
Dua lensa tipis yang positif satu sama lain bersinggungan. Jarak titik api lensa
pertama 10cm dan yang kedua 20cm. Jika sebuah benda ditelakkan pada jarak
20cm dimuka kedua lensa ini, maka bayangan yang terbentuk terletak pada jarak
A. 10 cm dibelakang lensa D. 20cm di muka lensa
B. 20 cm dibelakang lensa E. tak terhingga
C. 10 cm di muka lensa
Jawab : A
?...':20:20:10
ganbersinggunpositiflensadua
21 ==== ScmScmfcmf
lensadibelakangakdan terletnyatabayangan
cm10'
20
2
20
1
20
311
'
1
'
111
cm
3
20
20
3
20
1
20
1111
21
=↑∴=−=−=↑+=
=↑=+=+=
S
SfSSSf
f
fff
gg
g
g
44. SPMB 2003 Regional I kode 721
i
udara
air
151

Hasil pembiasan dari cahaya monokromatis yang melalui prisma ditunjukkan
seperti pada gambar. Dengan data tersebut dapat dinyatakan bahwa :
1. sudut pembias prisma = 0
60
2. indeks bias bahan prisma = 2
3. Deviasi minimum yang terjadi pada sudut
0
30
4. sudut kritis bahan prisma terhadap udara
adalah 0
30
0
2
1
2
1
2
10
1
1
0
11
00
21
452
2
1
sin2
2
30sin
45sin
1
sin
sin
302)60min(45
=∴===↑====
==↑=∴===
k
p
u
kup i
n
n
i
r
i
nn
rrri ββδ
45. SPMB 2004 kode 150 Nomor 15
Suatu cahaya monokromatis di udara mempunyai frekuensi Hz108 14
x . Jika
cahaya dilewatkan pada suatu medium dengan indeks bias 1,5, maka :
1. cepat rambat cahaya dalam medium m/s102 8
x
2. panjang gelombang cahaya dalam medium m105,2 7−
x
3. panjang gelombang diudara m1075,3 7−
x
4. frekuensi cahaya dalam medium Hz1033,5 14
x
m102,5
5,1
103,75
103,75
108
103
:makam/s,103:Hz108:5,1
7
6
6
14
8
814
−
−
−
===↑===
===
x
x
n
x
x
x
f
c
xcxfn
u
mu
λ
λλ
Hz108m102
5,1
103 148
8
xffx
x
n
cv
v mu
u
m ==↑==
=
=
46. SPMB 2004 kode 250 nomor 4
Di atas suatu permukaan kaca terdapat lapisan air (1,33). Seberkas cahaya
menembus pada batas permukaan kaca-air tersebut ternyata mulai mengalami
pemantulan internal total pada susut datang 0
53 . Indeks bias kaca yang dipakai
…( 4
30
37tan = )
A. 1,43 B. 1,55 C. 1,66 D. 1,8 E. 1,82
Jawab : C
0
60 0
60
0
900
900
45 0
45
152

667,1
3
5
5/4
3/4
53sin
3/4
sin
sin
?...:53:3/4
======
===
θ
θ
θ
a
k
a
ka
n
n
n
nn

153

pembiasan

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Viewers also liked

Viewers also liked (19)

Similar to pembiasan

Similar to pembiasan (20)

More from SMA Negeri 9 KERINCI

More from SMA Negeri 9 KERINCI (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

pembiasan