Pemantulan cahaya merupakan proses munculnya kembali cahaya dari bidang pantul, suatu proses yang terjadi dari perubahan arah rambat cahaya ke sisi medium asal. Kondisi ini muncul karena cahaya menumbuk atau menabrak bidang pantul. Cahaya memiliki beberapa aturan yang dikenal dengan sebutan hukum pemantulan cahaya yang perlu diperhatikan secara cermat.
Cahaya sejatinya merupakan hal sangat penting bagi adanya kehidupan di muka bumi, mengingat semua aktivitas di sini nyaris menggunakan cahaya. Khususnya jika berada di dalam kegelapan, makhluk bumi memerlukan cahaya sebagai penerangan. Mata yang dimiliki manusia juga sangat tergantung dari adanya cahaya untuk bisa melihat, karena sangat sulit melihat dalam gelap.
Pengertian Pemantulan Cahaya
Pemantulan cahaya pada suatu permukaan pertama kali ditemukan dan diamati oleh Willebrord Snellius, hingga akhirnya memunculkan Hukum Snellius. Datangnya sebuah sinar dari adanya sumber cahaya disebut dengan sinar datang. Yang kemudian dipantulkan, bisa menggunakan cermin datar dan menghasilkan sinar pantul disertai garis tegak lurus yang dinamakan garis normal.
Secara umum pemantulan cahaya disebut sebagai suatu proses terpancarnya kembali paparan cahaya yang sebelumnya mengenai permukaan benda bening dan mengkilat. Proses munculnya pemantulan cahaya pada cermin datar ini terbilang sangat unik. Karena sudut pantul dari datangnya cahaya sejajar atau sama dengan sudut datang apabila diukur dengan garis normal.
Selain dari cahaya bisa dipantulkan, cahaya ternyata tidak memerlukan medium yang dijadikan sebagai alat untuk merambat dan menyebar, karena itu cahaya dengan mudah dapat melalui dan mengisi ruang hampa. Cahaya merupakan bentuk dari gelombang elektromagnetik kasat mata yang memiliki panjang gelombang mencapai 380-750 mm.
Hukum Pemantulan Cahaya
Adanya sinar datang, sinar pantul dan garis normal berada dalam satu letak bidang datar, ketiga hal ini terdapat dalam satu titik potong bidang pantul. Sudut datang cahaya memiliki nilai yang sama besar dengan sudut datangnya cahaya, sinar datang sama dengan sinar pantul. Gelombang cahaya akan memantul apabila menumbuk permukaan benda.
Karakteristik dari pantulan cahaya sangat dipengaruhi oleh bentuk permukaan benda yang memantulkan cahaya. Jika permukaan dari benda tersebut datar, cahaya yang dipantulkan bisa memantul secara sempurna. Berbeda dengan permukaan benda yang tidak datar, bentuk pantulan bisa menjurus ke berbagai arah hingga menjadi tak teratur, berikut hukum pemantulan cahaya.
- Sinar datang, garis normal dan sinar pantul berada dalam satu letak suatu bidang datar.
- Besaran sinar yang datang atau memantul sama dengan sudut pantul, tempat sinar tersebut memantul.
Macam-macam Pemantulan Cahaya
Pemantulan Teratur
Macam pemantulan teratur bisa terjadi atau muncul jika berkas cahaya mengarah atau mengenai bidang pantul yang datar serta teratur. Pemantulan cahaya yang terjadi pada permukaan yang rata adalah pemantulan yang sesuai dengan konsep datangnya cahaya dan pantulan cahaya, pemantulan cahaya pada cermin datar bersifat sempurna dan teratur.
Pemantulan Baur
Munculnya pemantulan baur jika berkas cahaya mengenai bidang pantul dengan permukaan yang tidak datar. Cahaya yang memantul memang terlihat tidak teratur dan terarah, namun sesuai dengan garis-garis pantulnya yang muncul. Cahaya tetap memantul sesuai dengan konsep pemantulan cahaya, dalam hal ini yang membedakan hanyalah bidang pantulnya saja.
Pemantulan baur tercipta karena bidang berada dalam kondisi yang tidak teratur, meskipun konsep pemantulan yang muncul tetap sama. Sehingga contoh pemantulan cahaya dalam hal ini mempunyai sudut sama di antara sinar yang datang dan sinar pantul. Terdapat dua jenis hal yang perlu dipahami dengan benar dari pemantulan cahaya ini, seperti berikut.
- Munculnya pemantulan teratur terjadi hanya bila bidang pantul yang dipantuli cahaya memiliki permukaan datar, seperti pada cermin misalnya.
- Munculnya pemantulan baur dikarenakan permukaan bidang yang dipantuli cahaya tidak rata, seperti pada cermin yang kotor atau retak seperti akan pecah.
Pemantulan cahaya pada cermin cekung, seperti pada alat-alat yang memanfaatkan proses biasanya digunakan sebagai reflektor pada lampu utama kendaraan bermotor dan lampu senter. Perlu diketahui beberapa sifat dari bayangan cermin cekung, karena sangat bergantung dengan letak dan posisi benda terhadap cermin tersebut. Berikut ini beberapa sifat dari bayangannya.
- Jika benda diletakkan mendekati cermin cekung, akan muncul sifat bayangan yang terbentuk dengan tegak, besar dan semu atau maya.
- Jika benda dijauhkan dari cermin cekung, maka sifat yang muncul dari bayangan adalah nyata asli dan bisa juga terbalik.
Terdapat sebuah pengelompokkan pada cermin cekung yang melihat posisi benda masing-masing ruang, di antaranya seperti benda ruang pertama berisi maya, tegak dan diperbesar. Ruang dua isinya nyata, terbalik dan diperbesar, ruang tiga berisi nyata terbalik dan diperkecil. Dan terakhir adalah ruang tepat di pusat kelengkungan yang isinya nyata, terbalik dan sama besar.
Pemantulan cahaya pada cermin cembung, salah satu cermin dengan permukaan bidang pantul yang lengkungannya mengarah ke luar. Pemantulan cahaya pada cermin cekung sangat mudah ditemui, yakni pada spion kendaraan bermotor. Hal itu dimanfaatkan sebagai penglihat bayangan yang lebih lebar dari sudut pandangan.
Sama dengan cermin cekung, cermin cembung juga memiliki beberapa sifat dari bayangan yang dihasilkannya. Terdapat dua sifat yang dimiliki cermin cembung, di antaranya hasil bayangan pada cermin cembung sifatnya bayangan maya dan tegak. Dan yang kedua, ukuran bayangan lebih kecil dari ukuran benda sesungguhnya atau sifatnya diperkecil, berikut sifat sinar pantulannya.
- Sinar datang sejajar dengan sumbu utama, sehingga akan dipantulkan seolah-olah dari fokus yang ada.
- Sinar datang yang arahnya menuju R, kemudian dipantulkan kembali dari R sesuai dengan kedatangannya.
- Sinar yang datang akan menuju ke titik fokus utama, kemudian dipantulkan secara sejajar dengan sumbu utama.
Rumus Pemantulan Cahaya
Rumus Jumlah Bayangan
n = (3600/α)-1
n = banyak jumlah bayangan (buah)
α = sudut antara dua cermin (derajat)
Rumus Pemantulan Cahaya
θi = θr
Ii sin θi = Ir sin θr
θi = sudut datang (derajat)
θr = sudut pantul (derajat)
Ii = sinar datang
Ir = sinar pantul
Rumus Indeks Bias
n1 sin θi = n2 sin θr
n1 dan n2 = indek bias
Baca juga: Pengertian Teori Kontraksi dan Jenis-jenisnya
Contoh Soal Pemantulan Cahaya
- Pak Bambang menyinari kaca tebal dengan sudut 60 derajat terhadap garis normal, jika cepat rambat cahaya yang terdapat di dalam cahaya adalah 2 × 108 m/s, tentukan indeks bias kaca.
Pembahasan
Diketahui:
θi = 60 derajat
V2 = 2 × 108 m/s
V1 = 3 × 108 m/s
n1= 1
Penyelesaian:
n = c/v
n = 3 × 108/2 × 108
n = 1.5
Jadi indek bias kaca tebal adalah 1.5
- Tentukan Sudut Biasnya
θi = 60 derajat
V2 = 2 × 108 m/s
V1 = 3 × 108 m/s
n1= 1
Penyelesaian:
n1 sin θi = n2 sin θr
1 sin 60 = 1.5 sin θr
sin θr = 0.866/1.5
sin θr = 0.577
θr = 35.26 derajat
Jadi sudut pantul sinar tersebut adalah 35.26 derajat
Demikian penjelasan mengenai hukum pemantulan cahaya, termasuk pengertian, macam-macam pemantulan cahaya dan contoh soalnya. Siswa Sampoerna Academy tidak hanya diberikan materi mendasar dari ilmu pengetahuan dan berbagai SAINS, tetapi juga mengajak para siswa mempraktekkan teori setelah dalam proses pembelajaran di kelas.
Sampoerna Academy memberi fasilitas lengkap kepada para siswa, mulai dari tingkatan dasar hingga perguruan tinggi. Diharapkan terciptanya lulusan yang mampu bersaing, tak hanya di level nasional tetapi juga internasional. Berkat penerapan kurikulum internasional di Sampoerna Academy.
