Pada cermin datar perbesaran bayangan dirumuskan sebagai berikut

Pembahasan berikut ini adalah tentang sifat bayangan cermin datar, pemantulan bayangan pada cermin datar dan  pembentukan bayangan pada cermin datar serta sinar istimewa pada cermin datar.

Sebuah benda yang terletak di depan cermin akan membentuk bayangan. Cermin adalah benda gelap yang dapat memantulkan seluruh berkas cahaya yang jatuh pada permukaannya.

Sifat Bayangan pada Cermin Datar

Cermin yang dipakai untuk berhias termasuk cermin datar, yaitu cermin yang permukaan pantulnya merupakan bidang datar.

Bagaimana prinsip terbentuknya bayangan pada cermin datar? Bagaimana sifat-sifat bayangan yang terjadi pada cermin datar?

Proses pembentukan bayangan pada cermin datar menggunakan hukum pemantulan cahaya. Untuk mempermudah pembentukan bayangannya, diambil sinar-sinar yang datang dari kedua ujung benda.

Bayangan yang terjadi pada cermin datar memiliki sifat, yaitu

a. maya atau semu karena bayangannya tidak dapat ditangkap layar;

b. jarak benda sama dengan jarak bayangan;

c. tinggi benda sama dengan tinggi bayangan;

d. posisi bayangan berlawanan dengan posisi benda

Pada cermin datar perbesaran bayangan dirumuskan sebagai berikut
Gambar: Sifat Bayangan Cermin Datar

Perbesaran bayangan pada cermin datar dirumuskan sebagai berikut.

M = hi : ho

Karena tinggi benda (ho) sama dengan tinggi bayangan (hi) maka perbesaran bayangan yang terjadi adalah satu kali.

Macam-macam Jenis Bayangan

Ada dua macam bayangan, yaitu bayangan nyata dan bayangan semu.

a. Bayangan nyata (sejati, riil) adalah bayangan yang dapat ditangkap layar. Hal ini terjadi jika sinar-sinar pantul langsung berpotongan, misalnya gambar pada layar gedung bioskop. Bayangan nyata dapat dilihat jika menggunakan layar (penerima).

b. Bayangan semu (maya, virtual) adalah bayangan yang tidak dapat ditangkap layar. Hal ini terjadi jika sinar-sinar pantul tidak langsung berpotongan, tetapi berpotongan di perpanjangannya, misalnya bayangan kita pada cermin datar.

Bayangan maya dapat langsung dilihat tanpa menggunakan layar. Selain untuk bercermin, cermin datar dalam kehidupan sehari-hari dapat digunakan untuk bahan membuat periskop cermin datar.

Pembentukan Bayangan pada Cermin bersudut 

Jika dua cermin datar diletakkan sedemikian sehingga membentuk sudut tertentu maka diperoleh cermin sudut. Jika sebuah benda diletakkan di depan cermin sudut maka bayangan dibentuk oleh cermin I.

Bayangan ini merupakan benda untuk cermin II. Bayangan dari cermin II merupakan benda untuk cermin I dan seterusnya sehingga akan terbentuk banyak bayangan. Banyaknya bayangan yang terbentuk dirumuskan sebagai berikut.

N = (360:a) – 1

Keterangan: n = banyaknya bayangan yang terjadi

a = sudut antara dua cermin

Pada kesempatan kali ini, kita akan membahas beberapa teladan soal dan jawabannya mengenai pemantulan cahaya pada cermin datar. Namun, sebelum itu, kita uraikan secara ringkas terlebih dahulu mengenai konsep dasar pemantulan cahaya pada cermin datar beserta rumus-rumus pokoknya berikut ini. Silahkan kalian simak baik-baik.

Konsep Pemantulan Cahaya pada Cermin Datar

Cermin datar yakni suatu cermin yang permukaan pantulnya berupa bidang datar. Adapun yang dimaksud dengan cermin yakni keping beling yang salah satu permukaannya sangat halus dan di bab belakangnya berangasan berlapis emulgram perak atau lapisan logam tipis mengkilap, sehingga tidak tembus cahaya serta bab permukaan halusnya sanggup memantulkan semua berkas cahaya yang datang.

Sifat-Sifat Bayangan Cermin Datar

Adapun sifat-sifat bayangan yang dibuat oleh cermin datar yakni sebagai berikut.

Bersifat semu (maya), alasannya bayangan yang terbentuk berada di belakang cermin. Bayangan maya yaitu bayangan yang terjadi alasannya pertemuan perpanjangan sinar-sinar cahaya, sedangkan bayangan faktual yakni bayangan yang terjadi alasannya pertemuan eksklusif sinar-sinar cahaya (bukan perpanjangannya).

Tegak dan menghadap ke arah yang berlawanan terhadap cermin (berkebalikan).

Ukuran bayangan sama dengan ukuran benda.

Tinggi benda sama dengan tinggi bayangan.

Jarak benda terhadap cermin sama dengan jarak bayangan terhadap cermin.

Rumus-Rumus Pada Cermin Datar

Tinggi dan jarak bayangan terhadap cermin datar itu sama dengan tinggi dan jarak benda terhadap cermin. Perbandingan tinggi bayangan dengan tinggi benda pada cermin disebut perbesaran bayangan. Pada cermin datar, perbesaran bayangan dirumuskan sebagai berikut.

s = jarak benda ke cermin

s = jarak bayangan ke cermin

Persamaan di atas memperlihatkan arti bahwa tinggi bayangan (h) sama dengan tinggi benda (h) dan jarak benda ke cermin (s) sama dengan jarak bayangan ke cermin (s).

Apabila sebuah benda berada di depan dua buah cermin yang membentuk sudut θ satu sama lain, maka akan terbentuk sejumlah bayangan. Jumlah bayangan yang dibuat oleh dua buah cermin datar yang membentuk sudut θ sanggup dihitung dengan memakai rumus sebagai berikut.

θ = sudut apit kedua cermin

Adapun rumus untuk memilih panjang minimum cermin datar yang diharapkan biar seseorang sanggup melihat seluruh tubuhnya yakni sebagai berikut.

1. Amin bangkit di depan sebuah cermin. Bagian bawah cermin berada pada ketinggian tertentu dari lantai. Tinggi tubuh Amin yakni 160 cm dan jarak mata dengan kepala bab atas 10 cm. Perhatikan gambar di bawah ini.

Pada cermin datar perbesaran bayangan dirumuskan sebagai berikut

Berapakah tinggi dan panjang cermin yang digunakan biar seluruh tubuh Amin tampak di cermin?

Ditanyakan: Tinggi cermin (GF) dan panjang cermin (EF)

Untuk menjawab pertanyaan ini, terlebih dahulu kita harus menggambarkan jalannya sinar hingga terbentuk bayangan ibarat yang diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Pada cermin datar perbesaran bayangan dirumuskan sebagai berikut

Sinar yang tiba dari ujung kaki akan dipantulkan sehingga tertangkap mata. Karena sudut tiba sama dengan sudut pantul, maka segitiga AFC merupakan segitiga sama kaki, sehingga:

Tinggi cermin, GF = AB = 75 cm

Jadi, tinggi cermin dari lantai yakni 75 cm.

Sekarang kita lihat sindar dari bab atas kepala. Sinar tersebut mengakibatkan:

Panjang cermin (EF) yakni sebagai berikut

Dengan demikian, panjang cermin yang diharapkan yakni 80 cm yang diletakkan 75 cm dari lantai.

2. Sebuah benda terletak di depan 2 buah cermin datar yang membentuk sudut 60°. Tentukanlah jumlah bayangan yang terbentuk.

Jadi, jumlah bayangan yang terbentuk 5 buah.

3. Sebuah benda diletakkan di antara dua buah cermin datar yang disusun sedemikian rupa sehingga membentuk sudut sebesar 45°  satu sama lain. Berapakah jumlah bayangan benda yang terbentuk?

Jadi, banyaknya bayangan yang terbentuk yakni 7 buah bayangan.

Jika hasil pembagian merupakan bilangan desimal, maka sebelum atau setelah dikurang 1, harus dibulatkan ke bawah. Sebagai contoh, apabila sudut apit kedua cermin sebesar 50°, maka jumlah bayangan yakni sebagai berikut:

4. Hitunglah panjang minimum suatu cermin yang diharapkan biar seorang penari moral yang tinggi badannya 160 cm sanggup melihat seluruh tubuhnya.

Panjang minimum cermin yang diharapkan yakni setengah kali tinggi tubuh seseorang, sehingga:

Panjang cermin minimum = ½ × tinggi badan

Panjang cermin minimum = ½ × (160 cm)

Panjang cermin minimum = 80 cm

Jadi, penari moral tersebut sanggup melihat seluruh tubuhnya apabila bangkit di depan cermin datar yang panjangnya 80 cm.