Contoh Soal Dan Tanggapan Cahaya & Alat Optik
.com - Pembahasan pola soal wacana cahaya dan alat optik untuk tingkat sekolah menengah pertama. Contoh soal cahaya dan alat optik ini disusun dalam bentuk pilihan berganda dilengkapai dengan pembahasan dan dirancang sedemikian menurut beberapa subtopik yang paling sering keluar dalam kajian cahaya dan alat optik. Beberapa subtopik yang akan dibahas antara lain pengertian dan sifat cahaya, proses melihat, aturan pemantulan cahaya Snellius, pemantulan cahaya dan pembentukn bayangan pada cermin datar, pembentukan cahaya pada cermin cekung dan cermin cembung, rumus dasar untuk cermin, penggunaan cermin cekung dan cermin cembung, pembiasan cahaya, pembentukan cahaya pada lensa cekung dan lensa cembung, dan kekuatan lensa.
A. Terjadi pembiasan cahaya
B. Benda berukuran besar
C. Benda berada di daerah terang
D. Berkas cahaya dipantulkan ke mata
Pembahasan :
Berdasarkan ada tidaknya cahaya pada benda, benda dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu benda sumber cahaya dan benda gelap. Sumber cahaya yaitu benda yang mempunyai sumber cahaya sendiri menyerupai matahari, lilin, lampu, dan sebagainya.
Benda gelap yaitu semua benda yang tidak mempunyai sumber cahaya sendiri contohnya pensil, buku, pot, kursi, meja, dan sebagainya. Benda gelap sanggup kita lihat sebab sebagian sinar dari sumber cahaya menyerupai lampu atau cahaya matahari yang mengenai benda dipantulkan masuk ke mata.
Contoh 2 : Sifat Bayangan Pada Cermin Datar
Sifat bayangan yang dibuat oleh cermin datar yaitu ....
A. Maya, tegak, diperbesar
B. Maya, tegak, menghadap terbalik dengan benda
C. Nyata, terbalik, sama besar
D. Nyata, tegak, menghadap terbalik
Pembahasan :
Berikut beberapa sifat bayangan yang terbentuk oleh cermin datar:
1). Maya (berada di belakang cermin)
2). Sama besar dengan benda
3). Menghadap terbalik dengan benda
4). Tegak
5). Jarak banyangan sama dengan jarak benda.
Jadi, sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar yang ada pada opsi tanggapan yaitu maya, tegak, dan mengahadap terbalik dengan benda (kiri jadi kanan).
Gambar di atas menunjukkan pembentukan bayangan dari benda AB pada sebuah cermin. Berdasarkan gambar di atas, sifat bayangan yang terbentuk yaitu ....
A. Nyata, tegak, diperbesar
B. Nyata, tegak, diperkecil
C. Maya, tegak, diperkecil
D. Maya, terbalik, diperkecil
Pembahasan :
Cermin yang dipakai pada soal yaitu cermin cembung. Berdasarkan gambar di atas sanggup kita lihat bahwa bayangan yang terbentuk lebih kecil daripada bendanya dan tegak terhadap bendanya. Perlu diingat bahwa untuk sembarang posisi, bayangan yang terbentuk pada cermin cembung selalu maya, tegak, dan diperkecil.
Contoh 4 : Hukum Pemnatulan Cahaya Snellius
Perhatikan diagaram di bawah ini!
Diagram di atas mengatakan pemantulan suatu berkas cahaya pada sebuah cermin datar. Jika sudut antara sinar tiba dan sinar pantul yaitu menyerupai terlihat pada gambar, maka besar sudut datangnya yaitu ....
A. 84o
B. 42o
C. 36o
D. 24o
Pembahasan :
Terdapat dua poin penting dalam aturan pemantulan cahaya, yaitu:
1). Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang.
2). Besar sudut pantul sama dengan besar sudut tiba (r = i)
Garis normal yaitu garis yang berada di antara sinar tiba dan sinar pantul. Garis normal merupakan garis tegak lurus terhadap permukaan cermin. Pada gambar terlihat jumlah sudut antara sinar pantul dan sinar datang, maka berlaku persamaan :
⇒ i + r = 84o
⇒ i + i = 84o
⇒ 2i = 84o
⇒ i = 42o
A. 1000 detik
B. 500 detik
C. 250 detik
D. 100 detik
Pembahasan :
Cahaya yaitu radiasi yang merambat lurus dan merupakan gelombang elektromagnetik yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Cahaya merambat tegak lurus terhadap arah getaran sehingga tergolong gelombang transversal.
Kecepatan cahaya yaitu 3 x 108 m/s, sehingga:
Dik : v = 3 x 108 m/s, s = 300.000.000 km = 3 x 1011 m
Dit : t = ... ?
⇒ v = s/t
⇒ t = s/v
⇒ t = 1 x 103
⇒ t = 1000 detik
Contoh 6 : Tinggi Minimum Cermin
Seorang murid yang tingginya 1,5 meter bangkit di depan sebuah cermin datar vertikal. Agar sanggup melihat bayangan seluruh tubuhnya, maka tinggi minimum cermin tersebut harus sama dengan ....
A. 80 cm
B. 75 cm
C. 70 cm
D. 50 cm
Pembahasan :
Untuk melihat bayangan tubuh seluruhnya dari kepala sampai kaki, maka tinggi minimum cermin datar yang dipakai harus memenuhi persamaan berikut:
⇒ Tinggi minimum cermin = ½ tinggi badan
⇒ Tinggi minimum cermin = ½ x 1,5 m
⇒ Tinggi minimum cermin = 0,75 m
⇒ Tinggi minimum cermin = 75 cm.
A. 24 cm
B. 20 cm
C. 12 cm
D. 10 cm
Pembahasan :
Cermin cekung yaitu cermin positif sehingga nilai jarak fokusnya positif.
Dik : f = 6 cm, s = 8 cm
Dit : s' = ... ?
Berdasarkan persamaan untuk cermin:
⇒ 1/s' = 1/6 - 1/8
⇒ 1/s' = (4 - 3)/24
⇒ 1/s' = 1/24
⇒ s' = 24 cm
Contoh 8 : Pembiasan Cahaya
Jika indeks bias benzena yaitu 1,5 maka cepat rambat cahaya di dalam benzena yaitu ....
A. 4 x 108 m/s
B. 3 x 108 m/s
C. 2 x 108 m/s
D. 1,5 x 108 m/s
Pembahasan :
Mialkan : u = udara, b = benzena, v = kecepatan, n = indeks bias.
Dik : nu = 1, nb = 1,5, vu = 3 x 108 m/s
Dit : vb = ... ?
Cepat rambat cahaya di benzena:
⇒ nb . vb = nu . vu
⇒ 1,5 vb = 1 . 3 x 108
⇒ vb = (3 x 108)/1,5
⇒ vb = 2 x 108 m/s
A. Maya, terbalik, dipekecil
B. Maya, tegak, diperbesar
C. Nyata, terbalik, diperbesar
D. Nyata, tega, diperkecil
Pembahasan :
Jika dilihat menurut pembagian ruang pada lensa, posisi di antara F dan 2F digolongkan sebagai ruang II. Rumus penentuan letak bayangan yaitu sebagai berikut:
⇒ Ruang benda + Ruang bayangan = 5
⇒ Ruang bayangan = 5 - Ruang benda
Jika benda diletakkan di ruang II, maka bayangannya berada pada:
⇒ Ruang bayangan = 5 - 2
⇒ Ruang bayangan = 3
Bayangan yang terbentuk berada di ruang III. Ruang III terletak di sebelah kanan 2F di belakang lensa. Sifat bayangan yang terbentuk pada ruang ini yaitu nyata, terbalik, diperbesar, dan di belakang lensa.
Contoh 10 : Kekuatan Lensa
Jika sebuah lensa cembung mempunyai jarak titik api 40 cm, maka kekuatan lensa tersebut yaitu ....
A. 2 Dioptri
B. 2,5 Dioptri
C. 4 Dioptri
D. 5 Dioptri
Pembahasan :
Dik : f = 40 cm = 0,4 m
Dit : P = ... ?
Kekuatan Lensa:
⇒ P = 1/f
⇒ P = 1/0,4
⇒ P = 2,5 D
Contoh 1 : Proses Melihat
Sebuah benda sanggup terlihat oleh mata kita sebab ....A. Terjadi pembiasan cahaya
B. Benda berukuran besar
C. Benda berada di daerah terang
D. Berkas cahaya dipantulkan ke mata
Pembahasan :
Berdasarkan ada tidaknya cahaya pada benda, benda dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu benda sumber cahaya dan benda gelap. Sumber cahaya yaitu benda yang mempunyai sumber cahaya sendiri menyerupai matahari, lilin, lampu, dan sebagainya.
Benda gelap yaitu semua benda yang tidak mempunyai sumber cahaya sendiri contohnya pensil, buku, pot, kursi, meja, dan sebagainya. Benda gelap sanggup kita lihat sebab sebagian sinar dari sumber cahaya menyerupai lampu atau cahaya matahari yang mengenai benda dipantulkan masuk ke mata.
Jawaban : D
Contoh 2 : Sifat Bayangan Pada Cermin Datar
Sifat bayangan yang dibuat oleh cermin datar yaitu ....
A. Maya, tegak, diperbesar
B. Maya, tegak, menghadap terbalik dengan benda
C. Nyata, terbalik, sama besar
D. Nyata, tegak, menghadap terbalik
Pembahasan :
Berikut beberapa sifat bayangan yang terbentuk oleh cermin datar:
1). Maya (berada di belakang cermin)
2). Sama besar dengan benda
3). Menghadap terbalik dengan benda
4). Tegak
5). Jarak banyangan sama dengan jarak benda.
Jadi, sifat bayangan yang terbentuk pada cermin datar yang ada pada opsi tanggapan yaitu maya, tegak, dan mengahadap terbalik dengan benda (kiri jadi kanan).
Jawaban : A
Contoh 3 : Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cembung
Perhatikan gambar di bawah ini!Gambar di atas menunjukkan pembentukan bayangan dari benda AB pada sebuah cermin. Berdasarkan gambar di atas, sifat bayangan yang terbentuk yaitu ....
A. Nyata, tegak, diperbesar
B. Nyata, tegak, diperkecil
C. Maya, tegak, diperkecil
D. Maya, terbalik, diperkecil
Pembahasan :
Cermin yang dipakai pada soal yaitu cermin cembung. Berdasarkan gambar di atas sanggup kita lihat bahwa bayangan yang terbentuk lebih kecil daripada bendanya dan tegak terhadap bendanya. Perlu diingat bahwa untuk sembarang posisi, bayangan yang terbentuk pada cermin cembung selalu maya, tegak, dan diperkecil.
Jawaban : C
Contoh 4 : Hukum Pemnatulan Cahaya Snellius
Perhatikan diagaram di bawah ini!
Diagram di atas mengatakan pemantulan suatu berkas cahaya pada sebuah cermin datar. Jika sudut antara sinar tiba dan sinar pantul yaitu menyerupai terlihat pada gambar, maka besar sudut datangnya yaitu ....
A. 84o
B. 42o
C. 36o
D. 24o
Pembahasan :
Terdapat dua poin penting dalam aturan pemantulan cahaya, yaitu:
1). Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang.
2). Besar sudut pantul sama dengan besar sudut tiba (r = i)
Garis normal yaitu garis yang berada di antara sinar tiba dan sinar pantul. Garis normal merupakan garis tegak lurus terhadap permukaan cermin. Pada gambar terlihat jumlah sudut antara sinar pantul dan sinar datang, maka berlaku persamaan :
⇒ i + r = 84o
⇒ i + i = 84o
⇒ 2i = 84o
⇒ i = 42o
Jawaban : B
Contoh 5 : Sifat dan Kecepatan Cahaya
Waktu yang diharapkan oleh cahaya untuk menempuh jarak sejauh 300.000.000 kilometer yaitu ....A. 1000 detik
B. 500 detik
C. 250 detik
D. 100 detik
Pembahasan :
Cahaya yaitu radiasi yang merambat lurus dan merupakan gelombang elektromagnetik yang tidak memerlukan medium untuk merambat. Cahaya merambat tegak lurus terhadap arah getaran sehingga tergolong gelombang transversal.
Kecepatan cahaya yaitu 3 x 108 m/s, sehingga:
Dik : v = 3 x 108 m/s, s = 300.000.000 km = 3 x 1011 m
Dit : t = ... ?
⇒ v = s/t
⇒ t = s/v
| ⇒ t = | 3 x 1011 |
| 3 x 108 |
⇒ t = 1000 detik
Jawaban : A
Contoh 6 : Tinggi Minimum Cermin
Seorang murid yang tingginya 1,5 meter bangkit di depan sebuah cermin datar vertikal. Agar sanggup melihat bayangan seluruh tubuhnya, maka tinggi minimum cermin tersebut harus sama dengan ....
A. 80 cm
B. 75 cm
C. 70 cm
D. 50 cm
Pembahasan :
Untuk melihat bayangan tubuh seluruhnya dari kepala sampai kaki, maka tinggi minimum cermin datar yang dipakai harus memenuhi persamaan berikut:
⇒ Tinggi minimum cermin = ½ tinggi badan
⇒ Tinggi minimum cermin = ½ x 1,5 m
⇒ Tinggi minimum cermin = 0,75 m
⇒ Tinggi minimum cermin = 75 cm.
Jawaban : B
Contoh 7 : Persamaan atau Rumus untuk Cermin
Sebuah benda diletakkan pada jarak 8 cm di depan cermin cekung. Jika jarak fokus cermin yaitu 6 cm, maka jarak bayangan yang terbentuk yaitu ....A. 24 cm
B. 20 cm
C. 12 cm
D. 10 cm
Pembahasan :
Cermin cekung yaitu cermin positif sehingga nilai jarak fokusnya positif.
Dik : f = 6 cm, s = 8 cm
Dit : s' = ... ?
Berdasarkan persamaan untuk cermin:
| ⇒ | 1 | = | 1 | + | 1 |
| f | s | s' |
| ⇒ | 1 | = | 1 | + | 1 |
| 6 | 8 | s' |
⇒ 1/s' = (4 - 3)/24
⇒ 1/s' = 1/24
⇒ s' = 24 cm
Jawaban : A
Contoh 8 : Pembiasan Cahaya
Jika indeks bias benzena yaitu 1,5 maka cepat rambat cahaya di dalam benzena yaitu ....
A. 4 x 108 m/s
B. 3 x 108 m/s
C. 2 x 108 m/s
D. 1,5 x 108 m/s
Pembahasan :
Mialkan : u = udara, b = benzena, v = kecepatan, n = indeks bias.
Dik : nu = 1, nb = 1,5, vu = 3 x 108 m/s
Dit : vb = ... ?
Cepat rambat cahaya di benzena:
⇒ nb . vb = nu . vu
⇒ 1,5 vb = 1 . 3 x 108
⇒ vb = (3 x 108)/1,5
⇒ vb = 2 x 108 m/s
Jawaban : C
Contoh 9 : Menentukan Sifat Bayangan Lensa Cembung
Jika sebuah benda diletakkan di antara F dan 2F dari lensa cembung, maka sifat bayangan yang terbentuk yaitu ....A. Maya, terbalik, dipekecil
B. Maya, tegak, diperbesar
C. Nyata, terbalik, diperbesar
D. Nyata, tega, diperkecil
Pembahasan :
Jika dilihat menurut pembagian ruang pada lensa, posisi di antara F dan 2F digolongkan sebagai ruang II. Rumus penentuan letak bayangan yaitu sebagai berikut:
⇒ Ruang benda + Ruang bayangan = 5
⇒ Ruang bayangan = 5 - Ruang benda
Jika benda diletakkan di ruang II, maka bayangannya berada pada:
⇒ Ruang bayangan = 5 - 2
⇒ Ruang bayangan = 3
Bayangan yang terbentuk berada di ruang III. Ruang III terletak di sebelah kanan 2F di belakang lensa. Sifat bayangan yang terbentuk pada ruang ini yaitu nyata, terbalik, diperbesar, dan di belakang lensa.
Jawaban : C
Contoh 10 : Kekuatan Lensa
Jika sebuah lensa cembung mempunyai jarak titik api 40 cm, maka kekuatan lensa tersebut yaitu ....
A. 2 Dioptri
B. 2,5 Dioptri
C. 4 Dioptri
D. 5 Dioptri
Pembahasan :
Dik : f = 40 cm = 0,4 m
Dit : P = ... ?
Kekuatan Lensa:
⇒ P = 1/f
⇒ P = 1/0,4
⇒ P = 2,5 D
Jawaban : B
Thanx youuu🙏☺️☺️sangat membantu
BalasHapus