edubun
Bahasa Indonesia
English한국어EspañolPortuguêsFrançaisDeutschItalianoNederlandsРусскийBahasa Indonesia日本語
Beranda›Fisika

Cahaya

Bayangan dan perambatan cahaya lurus, cermin, pembiasan dan pemantulan internal total, lensa dan mata, warna dan prisma, serta upaya panjang mengukur kelajuan cahaya. Di laboratorium gelombang, kamu dapat menelusuri sinar yang melewati kaca, air, dan lensa dengan hukum Snellius dan persamaan lensa tipis.

Progres

Tentang kursus ini

Pada 1849, Hippolyte Fizeau mengukur waktu tempuh cahaya pada perjalanan pulang-pergi sekitar 17 km dengan roda berputar bergigi 720. Upaya panjang mengukur kecepatan cahaya muncul di sini dalam unit terakhir dari enam unit tentang perilaku cahaya. Unit-unit sebelumnya membahas hal-hal yang bisa kamu lihat sendiri: bayangan, cermin, kaca, air, lensa, dan pelangi.

Kamu mulai dengan bayangan. Pada gerhana Matahari total, bagian gelap di pusat bayangan Bulan sering menutupi jalur yang lebarnya kurang dari 50 mil, sedangkan bayangan sebagian membentang seribu mil atau lebih. Berikutnya kamu mempelajari pemantulan: cermin datar hanya perlu setinggi separuh tubuhmu agar seluruh tubuh terlihat. Dalam unit pembiasan, cahaya di dalam intan hanya bisa keluar jika mengenai permukaan dengan sudut kurang dari 24.4° terhadap garis normal. Itulah sebabnya intan berkilau. Dalam Lensa dan mata, kamu melihat daya mata naik dari sekitar 50 menjadi 54 dioptri untuk memfokuskan buku pada jarak 25 cm. Dalam unit warna, kaca crown memiliki indeks bias 1.530 untuk cahaya ungu pada 410 nm dan 1.512 untuk merah pada 660 nm, sehingga ungu dibelokkan lebih besar. Laboratorium gelombang menelusuri sinar dengan hukum Snell dan persamaan lensa tipis. Kecilkan lampu menjadi titik agar penumbra menghilang, lalu seret panah benda melewati 2F untuk melihat bayangannya mengecil.

Dispersi tidak selalu diinginkan. OpenStax menjelaskan bahwa cahaya putih yang dikirim melalui serat optik akan melebar rentang waktu tibanya. Itulah salah satu alasan jaringan serat optik memakai laser.

Sebelum mulai

Pembiasan dan warna lebih masuk akal kalau kamu sudah mengenal panjang gelombang di Gelombang dan bunyi, meski unit sinar tentang bayangan dan cermin bisa dipahami tanpa itu. Beberapa soal memakai sinus dan rumus lensa, jadi Trigonometri adalah latar yang berguna, beserta kalkulator.

Setelah selesai

Setelah selesai, kamu bisa menghitung lebar bayangan dengan segitiga sebangun, menjelaskan mengapa cermin sebadan hanya perlu setengah tinggimu, dan mencari sudut kritis untuk berlian. Kamu bisa menentukan bayangan yang dibentuk lensa, menyatakan daya mata dalam dioptri, mengatakan di mana Matahari harus berada agar muncul pelangi, dan mengikuti pengukuran kecepatan cahaya Fizeau dengan roda bergigi.

  1. 1Cahaya merambat lurus: bayanganDalam gerhana Matahari total, pusat gelap bayangan Bulan sering menutupi jalur selebar kurang dari 50 mil, sedangkan bayangan sebagiannya membentang seribu mil atau lebih.
  2. 2Pemantulan dan cerminUntuk melihat seluruh tubuhmu di cermin datar, kamu hanya membutuhkan cermin setinggi setengah tinggi badanmu, di mana pun kamu berdiri.
  3. 3Pembiasan dan pemantulan internal totalCahaya di dalam berlian hanya dapat keluar jika mengenai permukaan dengan sudut kurang dari 24.4° terhadap garis normal. Itulah sebabnya berlian berkilau.
  4. 4Lensa dan mataMatamu memfokuskan bayangan buku yang berjarak 25 cm dengan menaikkan kekuatan optiknya dari sekitar 50 menjadi 54 dioptri, perubahan sebesar 8%.
  5. 5Warna, prisma, dan pelangiKaca crown membelokkan cahaya ungu pada 410 nm sedikit lebih besar daripada cahaya merah pada 660 nm karena indeks biasnya 1.530 untuk ungu dan 1.512 untuk merah.
  6. 6Mengukur kecepatan cahayaPada 1849, Hippolyte Fizeau mengukur waktu tempuh cahaya sejauh sekitar 17 km pulang pergi dengan roda berputar yang memiliki 720 gigi.

Kursus terkait

  • Gerak
    Posisi, kelajuan, kecepatan, dan percepatan, lalu gerak benda yang jatuh dan melayang. Di laboratorium gerak, kamu dapat meluncurkan bola di Bumi, Bulan, atau Mars sambil melihat waktu, ketinggian, dan jangkauannya dihitung.
  • Gaya
    Dorongan, tarikan, gesekan, gravitasi, serta tiga hukum Newton yang menghubungkan gaya dengan gerak. Di laboratorium gerak, kamu dapat mengayunkan bandul di Bumi, Bulan, atau Mars dan membandingkan waktu ayunannya dengan hasil rumus.
  • Energi
    Usaha, energi kinetik, energi potensial, kekekalan energi, dan daya, disertai perhitungan. Di laboratorium energi, kamu dapat menjalankan kereta luncur dengan diagram batang energi dan penggeser gesekan, serta mendorong atau mengangkat beban untuk melihat usaha dan dayanya.
  • Gelombang dan bunyi
    Pengertian gelombang, hubungan panjang gelombang, frekuensi, dan cepat rambat, perambatan bunyi, perpaduan gelombang, alasan senar dan pipa menghasilkan nada tertentu, serta spektrum elektromagnetik. Di laboratorium gelombang, kamu dapat melihat tali, pegas, bunyi dalam tabung, tangki riak, dan gelombang stasioner yang digambar dengan rumus yang sama seperti dalam pelajaran.
Sumber kursus ini (16)
  • OpenStax College Physics 2e (openstax.org/books/college-physics-2e): 25.2 The Law of Reflection (θr = θi, diffuse vs mirror reflection, image as far behind the mirror)
  • 25.3 The Law of Refraction (Roemer 1676 data -> 2.26 × 10⁸ m/s, about 25% low; Michelson rotating mirrors with a fixed mirror 35 km away, 0.04%; c = 2.99792458 × 10⁸ m/s; n = c/v; Table 25.1 air 1.000293, water 1.333, ice 1.309, crown glass 1.52, flint 1.66, polystyrene 1.49, zircon 1.923, diamond 2.419; Snell's law; 30.0° -> 22.0° gives 1.33; air to diamond 30.0° -> 11.9°; zircon 1.56 × 10⁸ m/s; Ibn Sahl 984; Snell 1580 to 1626; lawn-mower analogy)
  • 25.4 Total Internal Reflection (mirror more than 90%; θc = sin⁻¹(n2/n1); polystyrene 42.2°, water 48.6°, diamond 24.4°; fibre optics, cladding; corner reflectors on bicycles and on the Moon; binoculars)
  • 25.5 Dispersion (Kamal al-Din al-Farisi 1267 to 1319, camera obscura and a water-filled glass vessel; Theodoric of Freiberg; Ibn al-Haytham; about six rainbow colours; Table 25.2 n at 660/610/580/550/470/410 nm; violet bent most; rainbow seen looking away from the Sun; secondary rainbow from two reflections; lasers disperse little)
  • 25.6 Image Formation by Lenses (ray tracing rules, P = 1/f in diopters, 1/do + 1/di = 1/f, m = −di/do, 0.750 m object and f = 0.500 m -> 1.50 m and m = −2.00, magnifier do 7.50 cm -> di −30.0 cm and m = 4.00, Table 25.3 three cases)
  • 26.1 Physics of the Eye (cornea and lens act as one thin lens, most bending at the cornea, cornea n 1.38, lens-to-retina 2.00 cm, near point 25 cm, power 50.0 D to 54.0 D, hair 1.20 × 10⁻² cm at 60.0 cm)
  • 27.3 (Young 1801)
  • NASA science.nasa.gov/eclipses/geometry (umbra, penumbra; typical umbral path may be less than 50 miles wide, penumbra a thousand miles or more) and nasa.gov image article Diagram of Umbra and Penumbra (umbra shrinks, penumbra grows away from the Sun)
  • NASA Visible Light page (Newton 1665 prism experiment, 380 to 700 nm)
  • Royal Society, Fara 2015 commentary on Newton (1672) New Theory about Light and Colours (royalsocietypublishing.org/rsta/article/373/2039/20140213)
  • NIST Meter page (Evenson group 299 792 456.2 ± 1.1 m/s; 1983 definition fixes c = 299 792 458 m/s) and NIST J. Res. 1972 measurement (tf.nist.gov/general/pdf/527.pdf)
  • APS News July 2010, Fizeau (Galileo lanterns; Roemer 1676; Fizeau 1849, 313 300 km/s, about 5% high)
  • Wikipedia Fizeau's measurement (8633 m, 720 notches, 25.2 turns per second -> 313 274 304 m/s, 4.5% high) and Speed of light (Galileo proposal 1638; Foucault 1862 298 000 ± 500 km/s, −0.60%; Michelson 1926 299 796 ± 4 km/s)
  • Baez and DESY "How is the speed of light measured?" (same table)
  • NASA Moon Fact Sheet (mean distance 384 400 km)
  • IAU 2012 astronomical unit 149 597 870 700 m.

Diperiksa: 2026-10-17