Bank Soal Fisika SMA Pemantulan Cahaya

Soal

Pilgan

Lihat Pembahasan

Dua cermin datar P dan Q disusun berhadapan dan membentuk sudut $65^{\circ}$ . Seberkas cahaya jatuh pada permukaan cermin P dengan sudut datang $45^{\circ}$ . Jika cahaya tersebut dipantulkan pada cermin Q, maka sudut pantul terhadap cermin Q adalah ....

A

$20^{\circ}$

B

$30^{\circ}$

C

$40^{\circ}$

D

$45^{\circ}$

E

$50^{\circ}$

Pembahasan:

Diketahui:

Sudut antara kedua cermin $\alpha=65^{\circ}$

Sudut datang cermin P $\angle\text{P}_i=45^{\circ}$

Ilustrasi gambar berdasarkan soal:

Ditanya:

Sudut pantul terhadap cermin Q $\angle\text{Q}_r=$ ?

Dijawab:

Ketika seberkas cahaya mengenai suatu permukaan bidang, maka berkas cahaya tersebut akan terpantulkan. Peristiwa ini disebut dengan pemantulan cahaya. Pemantulan cahaya merupakan proses terpancarnya kembali cahaya ke arah yang berlawanan dari arah datangnya cahaya. Pemantulan cahaya pada cermin datar berlaku hukum pemantulan cahaya oleh Snellius yang merumuskan bahwa:

Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal berpotongan pada satu titik dan terletak pada satu bidang datar.
Sudut datang $\left(i\right)$ sama dengan sudut pantul $\left(r\right)$ $\rightarrow\ i\ =\ r$

Berdasarkan ilustrasi gambar berikut.

Pemantulan pada cermin datar P dan cermin datar Q berlaku hukum pemantulan cahaya Snellius. Berdasarkan hukum pemantulan cahaya, besar sudut datang pada cermin P adalah sama dengan besar sudut pantulnya, sehingga:

$\angle\text{P}_i=\angle\text{P}_r=45^{\circ}$

Berdasarkan ilustrasi gambar, nilai sudut $\beta$ pada cermin P dapat dihitung melalui persamaan berikut.

$\angle\text{P}_r+\beta=90^{\circ}$

$45^{\circ}+\beta=90^{\circ}$

$\beta=90^{\circ}-45^{\circ}$

$\beta=45^{\circ}$

Secara matematis jumlah sudut dalam segitiga adalah $180^{\circ}$ , sehingga berlaku bahwa:

$\alpha+\beta+\gamma=180^{\circ}$

Maka

$65^{\circ}+45^{\circ}+\gamma=180^{\circ}$

$110^{\circ}+\gamma=180^{\circ}$

$\gamma=180^{\circ}-110^{\circ}$

$\gamma=70^{\circ}$

Melalui nilai sudut $\gamma$ , maka dapat dihitung besar sudut datang terhadap cermin Q ( $\angle\text{Q}_i$ ) dengan persamaan berikut.

$\angle\text{Q}_i+\gamma=90^{\circ}$

$\angle\text{Q}_i+70^{\circ}=90^{\circ}$

$\angle\text{Q}_i=90^{\circ}-70^{\circ}$

$\angle\text{Q}_i=20^{\circ}$

$\angle\text{Q}_i$ merupakan sudut datang pada cermin Q, sedangkan $\angle\text{Q}_r$ adalah sudut pantul pada cermin Q. Sesuai dengan hukum pemantulan cahaya, $\angle\text{Q}_r=\angle\text{Q}_i$ , maka $\angle\text{Q}_r=20^{\circ}$ .