Cermin Cekung: Bayangan Nyata Seperti Lensa Konvergen
1 · Memprediksi
Cermin cekung memfokuskan cahaya seperti lensa konvergen. Apakah menjauhkan benda dari cermin cekung akan membuat bayangan sebenarnya semakin dekat ke titik fokus cermin, sama seperti yang terjadi pada lensa?
- Tidak - benda yang lebih jauh akan memindahkan bayangan lebih jauh dari cermin.
- Cermin dan lensa mengikuti aturan pencitraan yang sangat berbeda.
- Ya — hubungan 1/f = 1/d_o + 1/d_i yang sama juga berlaku, sehingga objek yang lebih jauh menghasilkan bayangan yang lebih dekat dengan jarak fokus.
2 · Pengaturan
- Buka preset cekung-nyata dan tekan Reset. Jarak fokus cermin ditetapkan pada 15 cm.
- Aktifkan pembacaan jarak gambar dan pembesaran.
- Mengatur jarak objek pada setiap percobaan dan mencatat jarak serta perbesaran bayangan.
3 · Kumpulkan Data
| Jarak benda d_o (cm) | Jarak gambar d_i (cm) | Pembesaran m |
|---|---|---|
| 20.00 | ||
| 40.00 | ||
| 60.00 |
Plot jarak gambar d_i (sumbu y) terhadap jarak objek d_o (sumbu x) untuk tiga percobaan Anda.
4 · Analisis
- Untuk satu percobaan, hitung d_i dari 1/f = 1/d_o + 1/d_i menggunakan f = 15 cm, lalu m = −d_i/d_o. Bandingkan keduanya dengan tabel.
- Jelaskan mengapa persamaan cermin secara matematis identik bentuknya dengan persamaan lensa tipis — keduanya menggunakan hubungan 1/f = 1/d_o + 1/d_i yang sama, meskipun cermin memantulkan cahaya dan bukan membiaskannya.
5 · Perluas
- Cermin cukur atau cermin rias berbentuk cekung, diletakkan lebih dekat dari jarak fokusnya untuk menghasilkan bayangan maya yang diperbesar (seperti percobaan kaca pembesar). Eksperimen ini malah membuat objek berada di luar f, sehingga menghasilkan bayangan nyata dan terbalik. Jelaskan kapan Anda menginginkan setiap konfigurasi.
- Setiap bayangan pada percobaan ini mempunyai perbesaran negatif. Jelaskan dengan menggunakan geometri pemantulan sebenarnya cermin cekung, mengapa bayangan nyata yang dibentuk oleh cermin cekung terbalik, seperti bayangan nyata pada lensa cembung.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
Persamaan Cermin
Cermin cekung (konvergen) mengikuti hukum pencitraan yang sama dengan lensa konvergen: 1/f = 1/d_o + 1/d_i, dengan m = −d_i/d_o. Jarak fokus cermin adalah positif, sesuai dengan konvensi tanda lensa.