Latihan Fisika Kelas XI Pemantulan Cahaya
# 10
Pilgan

Dua cermin datar A dan B disusun berhadapan dan membentuk sudut 6060^{\circ} seperti pada gambar.

Seberkas cahaya jatuh pada permukaan cermin A dengan sudut datang Ai\angle\text{A}_i dan cahaya tersebut kemudian dipantulkan pada cermin B. Jika maka sudut pantul terhadap cermin B adalah 3737^{\circ}, maka besar sudut datang pada cermin A adalah ....

A

2020^{\circ}

B

2323^{\circ}

C

3737^{\circ}

D

4545^{\circ}

E

5353^{\circ}

Pembahasan:

Diketahui:

Sudut antara kedua cermin α=60\alpha=60^{\circ}

Ilustrasi gambar berdasarkan soal:

Sudut pantul cermin B Br=37\angle\text{B}_r=37^{\circ}

Ditanya:

Sudut datang pada cermin A Ai=\angle\text{A}_i= ?

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:

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

Berdasarkan ilustrasi gambar berikut.

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

Bi=Br=37\angle\text{B}_i=\angle\text{B}_r=37^{\circ}

Berdasarkan ilustrasi gambar, nilai sudut γ\gamma pada cermin B dapat dihitung melalui persamaan berikut.

Bi+γ=90\angle\text{B}_i+\gamma=90^{\circ}

37+γ=9037^{\circ}+\gamma=90^{\circ}

γ=9037\gamma=90^{\circ}-37^{\circ}

β=53\beta=53^{\circ}

Secara matematis jumlah sudut dalam segitiga adalah 180180^{\circ}, sehingga berlaku bahwa:

α+β+γ=180\alpha+\beta+\gamma=180^{\circ}

Maka

60+β+53=18060^{\circ}+\beta+53^{\circ}=180^{\circ}

113+β=180113^{\circ}+\beta=180^{\circ}

β=180113\beta=180^{\circ}-113^{\circ}

β=67\beta=67^{\circ}

Melalui nilai sudut β\beta, maka dapat dihitung besar sudut pantul terhadap cermin A (Ar\angle\text{A}_r) dengan persamaan berikut.

Ar+β=90\angle\text{A}_r+\beta=90^{\circ}

Ar+67=90\angle\text{A}_r+67^{\circ}=90^{\circ}

Ar=9067\angle\text{A}_r=90^{\circ}-67^{\circ}

Ar=23\angle\text{A}_r=23^{\circ}

Ar\angle\text{A}_r merupakan sudut pantul pada cermin A, sedangkan Ai\angle\text{A}_i adalah sudut datang pada cermin A. Sesuai dengan hukum pemantulan cahaya, Ar=Ai\angle\text{A}_r=\angle\text{A}_i, maka Ai=23\angle\text{A}_i=23^{\circ} .

Jadi, besar sudut datang pada cermin A adalah 2323^{\circ}.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10