Pemantulan Cahaya: Hukum – Rumus dan Contoh Soal

Diantara sifat cahaya adalah ia akan dipantulkan ketika mengenai sebuah bidang permukaan benda yang tidak bening.

Sebagai contoh adalah ketika kita melihat benda di sekitar kita, maka yang terjadi sebenarnya adalah karena adanya pantulan cahaya dari benda tersebut yang ditangkap oleh mata kita.

Pengertian Pemantulan Cahaya

Pengertian Secara Umum

secara umum, pemantulan cahaya adalah proses dipantulkannya kembali cahaya ketika mengenai permukaan benda yang tidak bening.

Pengertian Menurut KBBI

Dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia disebutkan bahwa:

Pemantulan adalah proses memantulkan atau proses membalikkan. Sedangkan cahaya adalah sinar atau terang yang memungkinkan mata menangkap bayangan benda-benda.

Hukum Pemantulan Cahaya

Hukum pemantulan cahaya ditemukan oleh Willebrord Snellius, ilmuwan asal Belanda. Ia menyebutkan ada dua hukum yang berkaitan dengan pemantulan cahaya, yaitu:

Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar. Besarnya sudut datang cahaya sama dengan besar sudut pantulnya.

Keterangan:

• Sinar datang yang dimaksud adalah sinar yang mengarah atau mengenai sebuah benda.
• Sinar pantul adalah sinar yang dipantulkan setelah mengenai permukaan benda tadi.
• Garis normal adalah garis khayal yang tegak lurus dengan permukaan benda
• Sudut datang adalah sudut yang dibentuk antara garis normal dengan sinar datang
• Sudut pantul adalah sudut yang dibentuk antara garis normal dengan sinar pantul.

Macam-macam Pemantulan Cahaya

Ada dua jenis pemantulan cahaya yang terjadi menurut jenis permukaan benda yang terkena cahaya, yaitu:

Pemantulan Cahaya Teratur

Pemantulan cahaya teratur terjadi karena cahaya atau sinar mengenai benda yang memiliki permukaan rata, mengkilap, dan licin sehingga sinar yang datang akan dipantulkan teratur dalam arti sudut datangnya sama dengan sudut pantulnya.

Contohnya adalah ketika bercermin, maka bayangan yang nampak adalah sama persis dengan aslinya.

Pemantulan Cahaya Difus (Baur)

Pemantulan baur atau difus terjadi ketika sinar datang jatuh pada benda yang permukaannya kasar atau tidak rata, sehingga arah pantulan yang dihasilkan akan berbaur dan tidak teratur.

Misalnya pemantulan cahaya pada batu, dinding, jalan aspal, dan sebagainya.

Rumus Pemantulan Cahaya

Ada beberapa rumus fisika yang terkait dengan pemantulan cahaya ini. Berikut diantaranya:

Rumus Jumlah Bayangan

n = (3600/α)-1

• n adalah jumlah bayangan (buah) 
• α adalah besar sudut antara dua cermin (derajat).

Rumus Sudut Pemantulan Cahaya

θi = θr   à  Ii sin θi = Ir sin θr

• θ_i = sudut datang (derajat)
• θ_r = sudut pantul (derajat)
• I_i = sinar datang
• I_r = sinar pantul.

Rumus Indeks Bias

n1 sin θi = n2 sin θr

• n₁ dan n₂= indek bias.

Penerapan Pemantulan Cahaya dalam Kehidupan Sehari-hari 

Beberapa contoh penerapan prinsip pemantulan cahaya yang bisa dilihat dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

• Saat bercermin, kita bisa melihat pantulan bayangan diri sendiri karena adanya cahaya yang dipantulkan dengan teratur
• Spion mobil atau motor juga memantulkan cahaya teratur sehingga pengendara atau pengemudi bisa leluasa melihat keadaan di belakang mobil atau motor.
• Bayangan panorama di sekitar danau yang terpantul di permukaan danau
• Kita bisa melihat benda-benda di dalam rumah yang tidak terkena cahaya secara langsung karena pemantulan baur dari cahaya matahari pada permukaan benda-benda di bumi.

Contoh Soal Pemantulan Cahaya

1. sebuah sinar datang dengan sudut 60°. Jika cepat rambat cahaya di dalam kaca adalah 2 × 10⁸ m/s, berapakah sudut bias dan indeks bias kaca tersebut?

Jawab:

• Indeks Bias

n = c / v = 3 × 108 / 2 × 108  =  1.5

• Mencari Sudut Bias

n1 sin θi = n2 sin θr
1 sin 60 = 1.5 sin θr
sin θr = 0.866/1.5
sin θr = 0.577
θr = 35.260

2. Dua buah cermin disusun dengan membentuk sudut  sebesar 45°. Jika sebuah benda diletakkan diantaranya, tentukan banyak jumlah bayangan benda yang akan terbentuk!

Jawab:

n = (360°/45°) – 1
n = 8 – 1
n = 7.