Latihan Fisika Kelas XI Alat Optik
# 5
Pilgan

Kageyama berdiri di tepi kolam ikan sambil melihat seekor ikan koi di dalam kolam yang tepat di bawahnya. Indeks bias air 1,33 dan indeks bias udara 1. Jika tinggi Kageyama adalah 188 cm, maka tinggi Kageyana menurut ikan koi adalah ....

A

200 cm

B

212 cm

C

235 cm

D

250 cm

E

270 cm

Pembahasan:

Diketahui:

Tinggi Kageyama hh = 188 cm

Indeks bias udara nu=1n_{\text{u}}=1

Indeks bias air na=1,33n_{\text{a}}=1,33

Sudut pengamat θi=θr=0\theta_i=\theta_r=0

Ditanya:

Tinggi Kageyama menurut ikan h=h'=?

Dijawab:

Ketika kita melihat dasar kolam, maka cahaya dari kolam menuju mata kita. Namun jika dilihat dari sudut pandang ikan yang ada di dalam air kolam, maka cahaya dari udara menuju ke mata ikan tersebut. Sehingga cahaya yang ditangkap oleh mata adalah cahaya bias. Perpanjangan sinar bias ini akan membentuk kedalaman bayangan yang lebih dangkal dari kedalaman sebenarnya. Karena cahaya merambat dari dua medium yang berbeda, maka sesuai persamaan hukum Snellius, didapatkan persamaan kedalaman benda di dalam air adalah sebagai berikut.

hh=n2n1×cosθrcosθi\frac{h'}{h}=\frac{n_2}{n_1}\times\frac{\cos\theta_r}{\cos\theta_i}

Dengan hh' adalah kedalaman yang tampak (bayangan), hh adalah kedalaman sesungguhnya, n1n_1 adalah indeks bias medium tempat benda berada, n2n_2 adalah indeks bias medium tempat pengamat berada, θr\theta_r adalah sudut bias, dan θi\theta_i adalah sudut datang.

Persamaan tersebut berlaku secara umum, ketika pengamat melihat benda di kolah dari sudut tertentu. Namun jika pengamat melihat kolam tegak lurus permukaan kolam (θi=θr=0\theta_i=\theta_r=0), maka persamaannya menjadi:

hh=n2n1\frac{h'}{h}=\frac{n_2}{n_1}

Ketika ikan koi melihat Kageyama, sinar datang dari udara menuju ke air, maka medium tempat pengamat adalah air dan medium tempat benda di udara.

hh=n2n1\frac{h'}{h}=\frac{n_2}{n_1}

hh=nanu\frac{h'}{h}=\frac{n_{\text{a}}}{n_{\text{u}}}

h=nanuhh'=\frac{n_{\text{a}}}{n_{\text{u}}}h

h=1,331(188)h=\frac{1,33}{1}\left(188\right)

h=250h=250 cm

Jadi, tinggi Kageyana menurut ikan koi adalah 250 cm.