Cermin Cekung dan Aplikasinya dalam Kehidupan Sehari-hari

1. Konsep Cermin Cekung

Cermin adalah permukaan yang licin dan dapat menciptakan pantulan sehingga membentuk bayangan. Banyak benda-benda lain di sekitar kita yang dapat memantulkan cahaya, misalnya air di kolam dan benda-benda yang terbuat dari logam mengilat seperti emas, perak, dan perunggu.

Cermin terdiri atas cermin datar dan cermin lengkung. Cermin datar memiliki permukaan yang datar, sedangkan cermin lengkung memiliki permukaan yang lengkung. Cermin lengkung terdiri atas cermin silinder dan cermin bola. Cermin lengkung yang akan dibicarakan dalam modul ini adalah cermin bola. Jika permukaan bola bagian dalam yang mengkilap, jenis cermin adalah cermin cekung. Jika permukaan bagian luar bola yang mengkilap, jenis cermin adalah cermin cembung. Ruang di belakang cermin yang dapat dilihat oleh mata disebut dengan medan penglihatan. Medan penglihatan tergantung pada ukuran cermin dan letak mata di depan cermin.

Pemantulan pada cermin Lengkung

Sewaktu di SMP kalian telah dikenalkan tentang cermin lengkung. Cermin lengkung ada dua jenis yaitu cermin cembung dan cemin cekung. Pertama-tama yang perlu kalian ketahui adalah daerah di sekitar cermin lengkung. Daerah ini dibagi menjadi empat ruang. Perhatikan pembagian ruang ini pada Gambar berikut. Coba kalian amati apa persamaan dan perbedaan dari cermin cekung dan cermin cembung.

Pembagian ruang pada cermin cekung itu dibatasi oleh cermin (titik O), titik R (titik pusat kelengkungan) dan titik F (titik fokus). Jarak OF sama dengan FR sehingga berlaku hubungan:

Ruang-ruang di sekitar cermin ini juga dibagi menjadi dua lagi yaitu daerah di depan cermin bersifat nyata dan di belakang cermin bersifat maya.

Sifat-sifat bayangan

Bayangan-bayangan benda oleh cermin lengkung dapat ditentukan dengan berbagai metode. Metode itu diantaranya adalah dengan percobaan dan penggambaran sinar-sinar istimewa. Ada tiga sinar istimewa yang melalui cermin yaitu:

1. Sinar yang menuju fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

2. Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan menuju fokus (untuk cermin cekung) atau seolah-olah dari fokus (untuk cermin cembung).

3. Sinar yang menuju atau melalui titik pusat kelengkungan (R) akan dipantulkan kembali.

Hubungan antar besaran

Sifat-sifat bayangan oleh cermin lengkung juga dapat ditentukan secara matematis. Masih ingat hubungan jarak benda ke cermin (S), jarak bayangan ke cermin (S’) dan jarak fokus (f)? Di SMP kalian sudah diajarkan. Hubungan itu dapat dituliskan sebagai berikut.

Dengan ketentuan sebagai berikut:

Hubungan kedua yang perlu kalian mengerti adalah perbesaran bayangan. Perbesaran bayangan oleh cermin lengkung memenuhi:

Dimana:

M = perbesaran bayangan

h’ = tinggi bayangan (m)

h = tinggi benda (m)

Untuk cermin lengkung akan berlaku:

Dalam persamaan ini akan berlaku:

h’ positif (+) menyatakan bayangan adalah tegak (dan maya)

h’ negatif (-) menyatakan bayangan adalah terbalik (dan nyata)

Untuk melihat hubungan antara nilai M dengan sifat-sifat bayangan yang terbentuk, dapat dlihat pada tabel berikut ini.

2. Contoh Soal

1. Sebuah benda di tempatkan di ruang kedua cermin cekung. Tentukan sifat-sifat bayangan yang terjadi dengan menggambarkan pembentukan bayangan yang dibentuk dari sinar-sinar istimewanya!

Penyelesaian

Pembentukan bayangan pada cermin lengkung dapat menggunakan dua sinar istimewa. Misalnya kita menggunakan dua sifat sinar istimewa, yaitu:

1. Sifat sinar istimewa 2: Sinar yang menuju fokus akan dipantulkan sejajar sumbu utama.

2. Sifat sinar istimewa 2: Sinar yang sejajar sumbu utama akan dipantulkan menuju fokus (untuk cermin cekung) atau seolah-olah dari fokus (untuk cermin cembung).

Jika kedua gambar tersebut digabung akan menjadi:

Sehingga bayangan yang terbentuk adalah:

·  Bayangan terjadi di ruang ketiga di depan cermin artinya bayangan bersifat nyata dan terbalik

·    Bayangan lebih besar.

Berarti sifat bayangan : nyata, terbalik, diperbesar.

2. Jarak fokus sebuah cermin cekung 8 cm. Tentukan letak, perbesaran, dan sifat bayangan dari benda yang terletak di depan cermin sejauh 20 cm!

Penyelesaian

Diketahui:                        

f = 8 cm

s = 20 cm

Ditanya:

s’ = .... ?

M = .... ?

sifat bayangan = ....?

Jawab:

a. letak bayangan

s’ = 40/3 cm (karena positif berarti di depan cermin)

b. Perbesaran bayangan

c. Sifat bayangan

* terletak di depan cermin (karena f < s’ < 2f)

* nyata (karena s’ positif)

* terbalik (karena M negatif)

* diperkecil karena 

3. Aplikasi Cermin Cekung dalam Kehidupan sehari-hari

Terdapat beberapa penerapan cermin cekung dalam kehidupan kita sehari-hari, salah satu contohnya adalah reflektor lampu mobil menggunakan cermin cekung. Mengapa reflektor lampu mobil menggunakan cermin cekung? Karena cermin cekung itu bersifat konvergen atau mengumpulkan cahaya. Cermin cekung terbuat dari irisan bola yang permukaan dalamnya mengkilap atau bagian yang memantulkan cahaya. Apabila berkas sinar sejajar dijatuhkan pada permukaan cermin cekung, maka sinar-sinar pantulnya akan berpotongan pada satu titik yang disebut titik fokus. Titik fokus terletak di tengah-tengah garis hubung antara titik pusat kelengkungan cermin dan titik pusat bidang cermin. Karena itulah cermin cekung digunakan sebagai reflektor lampu mobil karena sumber cahaya  diletakkan tepat di tengah titik fokus sehingga akan dihasilkan cahaya pantul yang sejajar.

Demikianlah penjelasan tentang cermin cekung dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Semoga memberikan wawasan dan memberikan semangat untuk senantiasa belajar fisika.

Artikel lainnya:

1. Torsi dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

2. Hukum kekekalan momentum sudut dan aplikasinya pada penari balet

3. Kapasitor dan aplikasinya dalam kehidupan sehari hari

4. Cepat rambat bunyi dan pengukuran kedalaman laut

5. Efek Doppler dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

6. Lensa dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

7. Cermin cekung dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

8. Cermin cembung dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

9. Hukum Bernoulli dan aplikasinya pada sayap pesawat terbang

10. Usaha dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

11. Gerak melingkar dalam kehidupan kita

12. Vektor dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari

13. Gerak lurus berubah beraturan (GLBB) dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

14. Gerak lurus beraturan (GLB) dan permasalahan kontekstualnya dalam kehidupan sehari-hari

15. Pemuaian dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

16. Rangkaian seri R-L-C dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

17. Induksi magnetik dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari atau teknologi

18. Hukum Archimedes dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari atau teknologi

19. Impuls dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

20. Persamaan kontinuitas dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

21. Hukum Pascal dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

22. Transformator dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari

23. Suhu dan aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari