Bab 4 membahas tentang cahaya dan optika, termasuk sifat-sifat cahaya, pemantulan cahaya pada cermin datar dan lengkung, pembiasaan cahaya melalui prisma dan lensa, serta perhitungan yang berkaitan dengan cermin dan lensa tipis. Tujuan pembelajaran antara lain menjelaskan fenomena pemantulan dan pembiasan serta pembentukan bayangan.

1. Bab 4

3. Tujuan Pembelajaran
 Menyebutkan sifat-sifat yang
dimiliki cahaya sebagai
partikel
 Menjelaskan peristiwa
pemantulan dan
pembentukan bayangan
pada cermin datar, cekung
dan cembung
 Menjelaskan peristiwa
pembiasan dan
pembentukan bayangan
pada lensa dan prisma
 Menyelesaikan perhitungan
yang berhubungan dengan
cermin dan lensa tipis
 Mention the properties that
light has a particle
 Explain the phenomenon of
reflection and image
formation in flat, concave,
and convex mirrors
 Explain the phenomenon of
reflection and image
formation on lenses and
prisms
 Solve problems related to
mirrors and thin lenses
 Explain the working
principle of some optical
instruments
Setelah mempelajari bab
ini kamu diharapkan dapat
:
After studying this chapter
you are expected to be able
to :
Learning Objectives

4. Cahaya dapat
merambat di ruang
hampa. Artinya,
cahaya tak
memerlukan medium
untuk merambat.
Cahaya merambat
dalam lintasan lurus.
Light can propagate
through the vacuum.
It means that the light
does not need any
medium to travel.
Light travels in
straight line.

5. Ketika mengenai benda,
seberkas cahaya akan
diteruskan, dipantulkan,
atau dibiaskan. Jika
mengenai benda halus dan
rata, cahaya akan
dipantulkan secara teratur.
Pemantulan yang tidak
teratur disebut pemantulan
baur.

6. 1. Pemantulan Cahaya
Pada fenomena pemantulan
cahaya berlaku hukum
pemantulan. Hukum
pemantulan cahaya
menyatakan bahwa:
- Sudut datang (i) = Sudut
pantul (Гр)
- Sinar datang, garis normal,
- dan sinar pantul terletak
pada
- satu bidang datar
Reflection law applies for the
phenomenon of light
reflection. The law of light
reflection states that:
-- Incident angel (i) = The
- reflection angel (Гр)
-- Incident ray, normal line,
and
- reflected ray are on the
same
- flat plane
Hukum pemantulan
cahaya
Law of light reflection
1. Light Reflection

7. a. Pembentukan
Bayangan
pada Cermin Datar
Cermin datar biasa kita
gunakan untuk becermin,
melihat bayangan kita
sendiri. Bayangan kita
pada cermin datar
bersifat maya, tegak dan
sama besar dengan kita.
Bayangan kita yang
terbentuk pada cermin
datar berhadapan
dengan kita, tetapi
berkebalikan kanan
kirinya.
We often use flat mirror
to see ourselves. The
image properties on a
flat mirror are virtual,
upright and the same
size as the object. The
image on a flat mirror is
facing us but the right
and left side are in
reverse.
a. ImageFormation in
a
flat Mirror

8. n = 360˚-1
α
Jika ada banyak cermin
di hadapan kita, akan
banyak pula bayangan
kita yang terbentuk. Jika
dua cermin datar
disusun sedemikian
sehingga membentuk
sudut α, jumlah
bayangan yang terbentuk
adalah:
If there are many mirrors
in front of us, then there
will be many images
formed. If two flat mirrors
are arranged in such a
way that they have angle
of α, the number of
images formed are:

9. b. Pembentukan
Bayangan pada
Cermin Lengkung
Cermin lengkung adalah
cermin yang permukaan
pemantulannya
berbentuk lengkung. Ada
dua jenis cermin
lengkung, yaitu cermin
cekung dan cermin
cembung.
Spherical mirrors are
mirrors with spherical
reflective surface. There
are two kinds of
spherical mirrors;
concave mirror and
convex mirror.
b. Image Formation in
Spherical Mirrors

10. Proses terbentuknya bayangan
akibat pemantulan pada cermin
cekung dapat dipelajari dengan
memperhatikan pemantulan
beberapa sinar istimewa berikut
ini.
- Sinar datang sejajar sumbu utama
akan dipantulkan melalui titik fokus.
- Sinar datang melalui titik fokus akan
dipantulkan sejajar sumbu utama.
- Sinar datang melalui pusat
kelengkungan
cermin akan dipantulkan kembali
melalui
pusat kelengkungan itu.
1) Pembentukan Bayangan
pada Cermin Cekung
2) Image formation in Concave
Mirrors
The image formation due to
reflection on concave mirrors can
be studied by considering the
reflection of the following special
rays.
- Incident ray which parallels with
principal
axis will be reflected through the focal
point.
- Incident ray coming from the focal point
will
be reflected in parallel with the principle
axis.
- Incident ray coming from the center of
curvature will be reflected through that
point too.

11. Untuk melukis bayangan
benda pada cermin
diperlukan paling sedikit dua
sinar istimewa.
It takes at least two special
rays to draw an image on a
mirror.
Bayangan
Image.
Benda
Object
Perhatikan Gambar diatas.
Jarak antara verteks dan titik
fokus disebut jarak fokus (f),
jarak benda ke cermin adalah
S, jarak antara bayangan dan
cermin adalah S¹, sedangkan
jarak antara pusat optis dan
pusat kelengkungan cermin
disebut jari-jari kelengkungan
cermin (R).
See the image formation above.
The distance between the vertex
and the focal point is called the
focal length (f), distance between
the object and mirror is S, distance
between the image and mirrors is
S¹, whereas the distance between
the vertex and the center of
curvature is called the radius of

12. Pada cermin cekung
berlaku persamaan umum:
In concave mirrors, we
have the general equation:
1 = 1 + 1
f S S¹
Hubungan antara jarak
fokus (f) dan jari-jari
kelengkungan cermin (R)
adalah
Pada cermin cekung
berlaku persamaan umum:
In concave mirrors, we
have the general equation:
The relationship between
focal length (f) and radius
of curvature (R) is
f = R
2
M = S¹ Atau M = h¹
S h
Dengan h = tinggi benda,
sedangkan
Where h = object’s height and
h¹ = image height

13. Contoh soal
:
 The focal length of a
concave mirror is 8 cm.
Determine the position and
magnification of an object
located 20 cm in front of
the mirror.
f = 8 cm, S = 20 cm
1 = 1 + 1  1 = 1 – 1
f S S¹ S¹ f S
 1 = 1 – 1 = 5 - 2 = 3  S¹ = 40 cm . (di depan cermin) [in front of the
mirror]
S¹ 8 20 40 40 3
M = S¹ = 40 / 3 = 0,67 kali. (diperkecil) [reduced in size]
S 20
Example:

14. Seperti pada cermin cekung,
proses terbentuknya
bayangan akibat pemantulan
pada cermin cembung dapat
dipelajari dengan
memperhatikan pemantulan
beberapa sinar istimewanya
seperti berikut ini.
- Sinar datang sejajar sumbu utama
akan dipantulkan seolah-olah dari
titik fokus.
- Sinar datang melalui titik fokus
akan
dipantulkan sejajar sumbu utama.
- Sinar datang menuju pusat
kelengkungan itu.
2 ) Pembentukan Bayangan
pada Cermin Cembung
2 ) Image Formation in Convex
Mirrors
As in a concave mirror, the
process of image formation
due to reflection in convex
mirrors can be studied by con
sidering the reflection of the
following special rays.
- Incident ray which is parallel to the
principal axis will be reflected as if
it
is coming from the focal point.
- Incident ray coming from the focal
point will be reflected in parallel
with
the principal axis.
- Incident ray toward the center
curvature will be reflected as if it is
coming from that point.

15. Sinar-sinar istimewa pada cermin cembung
Special rays diagram in convex mirror
Pembentukan bayangan pada cermin
cembung
Image formation in convex mirror
Pada cermin cembung berlaku pula
persamaan-persamaan seperti
pada cermin cekung, dengan
catatan bahwa jarak fokus dan jari-
jari kelengkungan pada cermin
cembung diberi tanda negatif.
In convex mirrors, equations for
concave mirrors are also applied, by
noting that the focal length and radius
of curvature of convex mirror are
given negative signs.

16. Contoh Soal
 Sebuah benda dengan
tinggi 2 cm berada 10 cm
di depan sebuah cermin
cembung dengan jari-jari
kelengkungan 10 cm.
Tentukan:
(a) Jarak bayangan
(b) Perbesaran bayangan
(c ) Tinggi bayangan
 An object of 2 cm height is 10
cm in front of a convex mirror
with radius of curvatureof 10
cm. Determine:
(a) Image distance
(b) Image magnification
(c ) Image height
Example

17. Bayangan pada cermin
cembung diperkecil dan
tegak. Cermin cembung biasa
digunakan sebagai kaca spion
pada kendaraan bermotor.
Kaca pengawas di
supermarket maupun kaca
rias kadang juga
menggunakan cermin
cembung.
Images in convex mirror are
reduced in size and upright.
Convex mirrors are widely
used as wing mirrors of a car.
Security mirror in
supermarket and make-up
mirrors are sometimes using
convex mirrors too.

18. 2. Pembiasan Cahaya
a. Hukum Snellius a. Snellius’s Law
2. Light Refraction
Pembiasan cahaya
merupakan peristiwa
pembelokan cahaya.
Pembiasan terjadi jika cahay
melalui dua medium yang
berbeda kerapatan optisnya.
Kerapatan optis suatu
medium ditunjukkan dengan
nilai indeks biasnya.
Light refraction is a
phenomenon of light turning.
Refraction takes place
whenever a beam of light
passes through two
mediums with different optic
density. Optic density of a
medium is indicated by the
refractive index.
Pembiasan
Cahaya
Light Refraction

19. Nilai indeks bias medium (n)
adalah perbandingan antara
laju cahaya di ruang hampa (c)
dan laju cahaya pada medium
itu (v).v).
n = c
v
This medium refractive index
(n) is the ratio between light
speed in the vacuum (c) and
the speed of light in that
medium (v);).

20. Pada pembiasaan berlaku
hukum Snellius,
 Sinar datang, sinar bias, dan garis
normal terletak pada satu bidang
datar.
 Sinar datang dari medium kurang
rapat ke medium lebih rapat akan
dibiaskan mendekati garis normal,
sedangkan sinar datang dari
medium lebih rapat ke medium
kurang rapat akan dibiaskan
menjauhi garis normal.
 Jika sinar datang dari medium
berindeks bias n₁ dengan sudut
datang i menuju medium
berindeks bias n₂ dengan sudut
bias r, berlaku persamaan:
 Incident ray, refracted ray, and
normal line are in the same plane.
 Incident light from less dense
medium to denser medium will be
refracted close to the normal line,
whereas incident ray from denser
medium to less dense medium will
be refracted away from the normal
line.
 If incident ray coming from a
medium with refractive index n₁
with incident angle i moves toward
a medium of refractive index n₂
with refractive angle r, it applies
the equation:
Snellius’ law applies for
refraction,

21. Prisma merupakan
bidang ruang yang
dibatasi beberapa
permukaan berbentuk
segitiga.
b. Pembiasan pada
Prisma
b. Refraction in Prisms
Prism is a space
confined by some
triangular surfaces.

22. See that figure. The top angel of a
prism is called refractor angle ().
Incident ray from the left side of
the prism will be refracted close to
the normal line because the
optical density of the air (outside
the prism) is smaller than that
within the prism. Incident ray from
left with incident angle i₁, is
refracted with refractive angle r₁.
This refracted ray is the incident
ray with incident angle i₂ for the
right surface of the prism. This ray
is refracted away from the normal
line on the right side of the prism

23. Sudut deviasi δ adalah sudut yang
dibentuk oleh perpanjangan sinar
datang dan sinar bias. Jumlah sudut
dalam segitiga ABC adalah 180˚
sehingga berlaku γ = 180˚ - (α + θ).
Pembiasan pada prisma dapat menghasilkan warna
pelangi.
Refraction in prism produce the rainbow’s color.
Deviation angle δ is the angle
formed by the extension of incident
and refracted rays.The total angle of
a triangle ABC is 180˚. Hence γ =
180˚ - (α + θ) applies.

24.  Pada segitiga ADC berlaku,
<ADC = 180˚ – (r₁ + i)₂, tetapi
berlaku juga <ADC = 180˚ -
β. Dengan demikian
diperoleh
 For ADC triangle, applies
<ADC = 180˚ - (r₁ + i₂), but
we also have <ADC = 180˚ -
β. Therefore, we get
Β = r₁ + i₂.
 Sudut δ merupakan sudut
pelurus sehingga berlaku:
δ = 180˚ - γ. Dengan
demikian, δ = (α + θ). Pada
titik A, α = i₁ – r₁,
sedangkan pada titik C, θ
= r₂ – i₂. Jadi diperoleh
δ = (α + θ) = (i₁ - r₁) + (r₂ - i₂)
δ = (i₁ + r₂) – (r₁ + i₂)
 The angle δ ia a complement
angle, hence we get δ = 180˚
- γ. Therefore, δ = (α + θ). At
point A, α = i₁ - r₁, whereas at
point C, θ = r₂ - i₂. Hence, we
get
Atau
or
 Berdasarkan Persamaan
diatas diperoleh
 Based on Equation on
above we get
δ = (i₁ + r₂) – β

25.  Jika sudut datang diubah-
ubah, sudut deviasi juga
akan berubah-ubah. Sudut
deviasi minimum (δmin)
dapat dicapai jika i₁ = r₂
sehingga diperoleh δmin =
2i₁ - β dan
 If we alter the incident
angle, then the deviation
angle will also change.
Minimum devition angle
(δmin) can be obtained if i₁
= r₂, that we get δmin = 2i₁
- β and
i₁ = δmin + β
r₁ = β
2
 Jika i₁ = r₂, berarti i₂ = r₁
sehingga β = 2r₁ atau
 If i₁ = r₂, then i₂ = r₁,
therefore β = 2r₁, or
2

26.  Jika keadaan deviasi
minimum itu diterapkan
pada Hukum Snellius
 Ifthe condition of minimum
deviation is applied to the
Snellius’ law, we get
n₁ sin i₁ = n₂ sin i₂
n₁ sin δmin + β = n₂ sin β
2 2
n₂ = sin ½ (δmin + β)
n₁ sin ½ β
Atau
Or

27. 3. Sudut Kritis dan Pemantulan
Sempurna
n₁ sin iĸ = n₂ sin 90˚
Sin iκ = n₂/n₁
Besar sudut kritis (iκ) untuk
sinar datang dari medium
berindeks bias n₁ ke medium
berindeks bias n₂ dapat
ditentukan berdasarkan
persamaan:
The critical angle iκ of
incident ray from medium
with refracted index n₁ to
medium or refracted index n₂
can be determined with the
following equation.

28. Latihan soal
1. Dua cermin datar disusun
membentuk sudut 45˚.
berapakah banyaknya
bayangan yang terbentuk
jika sebuah benda
diletakkan di antara
kedua cermin?
2. Sebuah benda setinggi 8
cm terletak 25 cm di
depan cermin cembung
berjarak fokus 10 cm.
Tentukan (a) letak
bayangan, (b)
perbesaran bayangan,
dan (c) tinggi bayangan.
1. Two flat mirrors are
arranged to form a 45˚
angle. How many images
are formed if an object is
placed between the two
mirrors?
2. An 8 cm high object is 25
cm in front of a convex
mirror with a focal lenght
of 10 cm. Determine (a)
image location, (b) image
magnification, and (c)
image height.
Exercise

29.  Cermin hanya
memiliki satu
permukaan
pemantul atau
pembias,
sedangkan lensa
memiliki dua
permukaan
pemantul atau
pembias. Lensa
bersifat tembus
pandang,
 A mirror has only
one reflective or
refractive surface,
whereas a lens has
two. Lenses are
transparent, while
mirrors are not.

30. Umumnya, lensa
terbuat dari kaca atau
plastik transparan.
Ada dua jenis lensa,
yaitu lensa cekung
dan lensa cembung.
Sebuah lensa paling
sedikit memiliki satu
permukaan lengkung.
Generally, a lens is
made of glass or
transparent plastic.
There are two kinds of
lenses, concave lens
and convex lens. A
lens must at least has
one spherical surface.

31. Lensa cekung bersifat
menyebarkan sinar sehingga
sering disebut lensa divergen.
Lensa cekung juga disebut
lensa negatif, jarak fokusnya
negatif. Ada beberapa bentuk
lensa cekung seperti yang
ditunjukkan pada Gambar
dibawah
1. Lensa Cekung 1. Concave Lens
Concave lens disperses light,
that is why it also called
divergent lens. It is also named
negative lens, the focal lenght
is negative. There are some
shapes of concave lens as
shown in Figure
Beberapa bentuk lensa
cekung
Some shapes of concave lens

32. • Incident ray which is parallel with
the principal axis is refracted as if it
is coming from the first focal point.
(The first focal point F is the focal
point of the lens which is facing the
object directly)
• Incident ray toward the second
focal point is refracted in parallel
with the principal axis (The second
focal point F is the focal point of
the lens which is indirectly facing
the object)
• Incident ray toward the vertex is
forwarded without any refraction
o Sinar datang sejajar sumbu utama
dibiaskan seakan-akan berasal
dari titik fokus pertama. (Titik fokus
pertama F adalah titik fokus bagian
lensa yang berhadapan langsung
dengan benda)
o Sinar datang menuju titik foku
kedua dibiaskan sejajar sumbu
utama. (Titik fokus kedua, F adalah
titik fokus bagian lensa yang tidak
berhadapan langsung dengan
benda)
o Sinar datang melalui pusat optik
diteruskan tanpa mengalami
pembiasan
Untuk mempelajari pembentukan
bayangan pada lensa cekung, kita
perlu memahami beberapa sinar
istimewa seperti berikut
Contoh pembentukan bayangan
pada lensa cekung dengan bantuan
sinar-sinar istimewa.
Image formation on concave lens by the
special rays.
To study the image formation on
concave lens, we need to
understand some of the following
special rays

33. Lensa cembung bersifat
mengumpulkan sinar
sehingga sering disebut
lensa konvergen. Lnsa
cembung juga disebut lensa
positif, jarak fokusnya
positif.
2. Lensa Cembung 2. Convex Lens
Convex lens collects rays,
that is why it is called
convergent lens. It is also
named positive lens, the
focal length is positive.
Beberapa bentuk lensa
cembung
Some shapes of convex lens

34. Untuk mempelajari pembentukan
bayangan pada lensa cembung, kita
perlu memahami beberapa sinar
istimewa seperti berikut.
o Sinar datang sejajar sumbu
utama dibiaskan melalui titik fokus
pertama (Titik fokus pertama, F
adalah titik fokus bagian lensa
yang berhadapan langsung
dengan benda)
o Sinar datang melalui titik fokus
kedua dibiaskan sejajar sumbu
utama
o Sinar datang melalui pusat optik
diteruskan tanpa mengalami
pembiasan
o Incident ray which is parallel
with the principal axis is
refracted via the first focal point
(The first focal point F is focal
point of the lens which is facing
the object directly)
o Incident ray towards the
second focal point is refracted in
parallel with the principal axis
o
To study image formation of
convex lens, we need to
understand the following special
rays.
Contoh pembentukan bayangan pada lensa
cembung dengan bantuan sinar-sinar istimewa
Example of image formation on convex lens by
special rays

35. Lensa tipis adalah lensa yang ketebalannya
dapat diabaikan. Dengan menganggap lensa
cekung dan lensa cembung sebagai lensa tipis.
3. Persamaan Umum Lensa
Tipis
3. General equation of thin
lenses
Thin lenses are lenses with neglectable
thickness. By considering concave and convex
lenses thin.

36. Kita dapat menerapkan
beberapa persamaan berikut ini.
Where h’ is image’s
height,
And h is object’s height.
Focus length f, object distance
S, image distance S’ is thin
lenses follows the relation
We can apply the following
equations.
Jarak fokus f, jarak benda S,
dan jarak bayangan S’ pada
lensa tipis memenuhi hubungan
:
1 = 1 + 1
f S S’
Perbesaran bayangan (M)
dapat dihitung dengan rumus :
Image magnification (M) can be
calculated using the formula
M = S’ or : h’
S h

37. Untuk menerapkan persamaan-
peramaan umum lensa tipis, perlu
diperhatikan ketentuan-ketentuan
berikut ini.
 S positif jika benda di
depan lensa, dan negatif
jika benda di belakang
lensa
 S’ positif jika bayangan di
belakang lensa (bayangan
nyata), dan negatif jika
bayangan di depan lensa
(bayangan maya)
 f positif untuk lensa
cembung, dan negatif
untuk lensa cekung
 Bayangan bersifat terbalik
jika S dan S’ bertanda
sama, dan tegak jika S dan
S’ berlawanan tandanya
 S is positive inthe object is
in front of the lens and
negative if the object is
behind the lens
 S’ is positive if the image
is behind the lens (real
image), and negative if the
image is in front of the lens
(virtual image)
 f is positive for convex
lens and negative for
concave lens
 The image is up-side-
down if S and S’ are of the
same properties, and
upright if S and S’ have
different sign
In order to apply the general
equation of thin lenses, the
followings must be considered.

38. Kekuatan lensa atau
daya sebuah lensa
dapat dihitung dengan
rumus :
Where P is lens power in
dioptre
and f is the focal length in
meter.
The strength or power of
a lens can be calculated
by the formula :
P = 1
f

39. Contoh
soal
a) letak bayangan
b) Perbesaran bayangan
c) Sifat bayangan
d) kekuatan lensa
a) The image distance
b) Image magnification
c) Image properties
d) The lens power
Sebuah benda terletak 4
cm di depan lensa
cekung dengan jarak
fokus 12 cm. Tentukan :
An object is located 4 cm
in front of a concave lens
with 12 cm focal length.
Determine :
Example

40. Jawaban
Answer
a) 1 = 1 - 1
S’ f S
= - 1 - 1
12 4
= -1 – 3 = -4  S’ = -3 cm
b) M = S’
S
= -3 cm = 0.75
4 cm
c) S dan S’ berlawanan tanda
sehingga bayangannya tegak.
Jadi, sifat bayangannya adalah
maya, tegak, dan diperkecil.
d) P = 1 = 1 = 8,3 dioptri
f 0,12 m
S = 4 cm (di depan lensa); f = -12 cm (lensa cekung)
(in front of the lens) (concave lens)
Bayangan terletak 3 cm di
depan lensa (bayangan maya)
The image is 3 cm in front of
the lens (virtual image)
Bayangan diperbesar 0,75 kali
(diperkecil)
The image is magnified 0.75
times (reduced in size)
S and S’ are of different sign,
therefore the image is upright.
Hence, the image properties
are virtual, upright, and
reduced in size.

41. Latihan
soal1. Sebatang lilin setinggi 5
cm terletak 30 cm di
depan lensa negatif
dengan jarak fokus 15
cm. Tentukan (a) letak
bayangan, (b)
perbesaran bayangan,
(c) sifat bayangan, (d)
tinggi bayangan dan (e)
kekuatan lensa !
2. Sebuah benda setinggi
30 cm terletak pada
sumbu utama lensa
konvergen berjarak fokus
10 cm. Ujung benda yang
terdekat dengan lensa
berjarak 20 cm dari
lensa. Tentukan tinggi
1. A 5 cm high candle is 30
cm in front of a concave
lens with 15 cm focal
length. Determine (a)
image location, (b) image
magnification, (c) image
properties, (d) image
height, and (e) lens
power.
2. A 30 cm high object is
located at the principal
axis of a convergent lens
with 10 cm focal length.
The nearest tip of the
object to the lens is 20
cm away. Determine the
image height.
Exercise

42. Secara umum, alat
optik dapat dibedakan
menjadi alat optik
alami dan alat optik
buatan. Mata
merupakan alat optik
alami, sedangkan alat
optik buatan meliputi
lup, kacamata, kamera,
teropong, dan
mikroskop. Alat optik
buatan tersusun dari
cermin atau lensa.
Generally, optical
instruments can be
classified into natural
and manmade
instruments. The eye is
a natural instrument,
whereas man-made
instruments includes
magnifying lens,
eyeglesses, camera,
telescope, and
microscope. Man-made
optical instruments
consist of mirrors and
lenses.

43. Mata merupakan alat
penglihatan bagi kita.
Mata kita memiliki
bagian-bagian penting
yang menentukan daya
penglihatan kita.
The eyes are our viewing
instruments. They have
important parts that
determine our ability to
see.

44.  Kornea berupa selaput
tipis yang berfungsi
melindungi bagian
dalam mata dari
pengaruh luar. Kornea
memiliki indeks bias
sekitar 1,376.
 Di belakang kornea
terdapat semacam
cairan yang disebut
aqueous humor. Cairan
ini memiliki indeks bias
= air, yaitu 1,33.
aqueous humor
berfungsi sebagai
pembasuh mata.
 Cornea is a thin
membrane that protects
the inside part of our
eyes from the outside
materials from outside.
The refractive index of
cornea is about 1.376.
 Behind the cornea is a
liquid called aqueous
humor. It has the same
refractive index as the
water, that is 1.33. it
functions to wash the
eyes.
1) Kornea
1) Cornea

45. o Selaput bola mata
yang membentuk celah
lingkaran. Warna iris
memberikan warna
pada mata. Warna biru,
coklat, maupun hitam
mata seseorang sesuai
warna iris yang
dimilikinya.
o The eye ball
membrane that forms a
circular gap. It gives
color to the eyes. A
person’s blue, brown or
black color eyes is
determined by the iris.
2) Iris
2) Iris

46.  Celah lingkaran yang
dibentuk iris. Pupil
berfungsi mengatur
banyaknya cahaya
yang masuk ke mata.
Di saat terdapat sedikit
cahaya yang masuk ke
mata, iris akan
mengendur dan pupil
akan membesar
sehingga lebih banyak
cahaya yang masuk ke
mata. Di saat banyak
terdapat cahaya yang
masuk ke mata, iris
akan menegang dan
pupil akan mengecil
sehingga cahaya yang
 The circular gap
formed by iris. It
functions to regulate
the light coming into the
eyes. Whatever there is
only little light coming
into the eyes, the iris
will loosen and the pupil
will open up so that
more light will enter the
eyes. While when there
are enough light
coming into the eyes,
the iris will tighten and
the pupil will shrink, so
that the amount of light
3) Pupil 3) Pupil

47. • Lensa mata berupa
lensa cembung yang
berfungsi membiaskan
cahaya yang masuk ke
mata.
• Eye lenses are in the
form of convex lens that
function to refract light
coming into the eyes.
4) Lensa Mata
4) Eye Lenses

48. 5) Retina
 Retina juga disebut
selaput jala. Retina terletak
di bagian belakang. Ia
berfungsi sebagai layar
untuk menangkap
bayangan yang dibentuk
oleh lensa mata. Bayangan
yang terbentuk di retina
bersifat nyata, terbalik, dan
diperkecil.
 Permukaan retina dilapisi
jutaan sel peka cahaya.
Semua sel bermuara ke
syaraf optik yang
meneruskan informasi ke
otak. Meskipun bayangan
yang terbentuk di retina
berkebalikan dengan
benda aslinya, otak kita
tetap memiliki kesan
5) Retina
 Retina is also called the
net membrane. It is located
at the rear. It functions as
the screen to capture
images formed by the eye
lenses. The images formed
are real, inverted, and
reduced in size.
 Retina surface is covered
with millions of light
sensitive cells. All cells end
in the optical nerves that
deliver information to the
brain. Even though the
image formed at the retina
is in inverted, our brain still

49. Mata dikatakan berakomodasi
mak jika lensa mata dalam
keadaan paling tebal.
Sebaliknya, mata dikatakan
tak berakomodasi jika lensa
mata dalam keadaan paling
tipis. Untuk melihat benda
yang jauh tak terhingga, mata
tak berakomodasi, lensa mata
dalam keadaan paling tipis.
Jarak terjauh yang masih
teramati dengan jelas oleh
mata tak berakomodasi
disebut titik jauh / punctum
remotum.
Mata dikatakan
berakomodasi mak jika lensa
mata dalam keadaan paling
tebal. Sebaliknya, mata
dikatakan tak berakomodasi
jika lensa mata dalam
keadaan paling tipis. Untuk
melihat benda yang jauh tak
terhingga, mata tak
berakomodasi, lensa mata
dalam keadaan paling tipis.
Jarak terjauh yang masih
teramati dengan jelas oleh
mata tak berakomodasi
disebut titik jauh / punctum
remotum.

50. Ada beberapa gangguan
penglihatan, di antaranya
adalah miopi, hipermetropi,
presbiopi, dan astigmatisme.
 Miopi
(Rabun Jauh/Terang dekat)
Penderita miopi tak
dapat melihat benda jauh
secara jelas. A. Pada
penderita miopi, bayangan
benda jatuh di depan retina.
B. Penderita miopi dibantu
dengan kacamata berlensa
cekung.
 Myopia
(Nearsightedness)
The patients cannot see
distant objects clearly.
A. In myopia eyes, the
image falls in front of the
retina.
B. They are helped by
concave lens glasses.
There are some visual
disorders, i.e. Myopia,
hyperopia, presbiopia, and
astigmatism.
A
B

51. Kekuatan lensa pada
kacamata untuk penderita
miopi dapat ditentukan
dengan rumus :
 Dengan P adalah
kekuatan lensa (dalam
satuan dioptri),
sedangkan Pr(miopi)
adalah jarak titik jauh
penderita miopi (dalam
satuan cm).
 Where P is lens power
(in dioptre), whereas
Pr(miopi) is the far point
of myopia patients (in
cm).
P = 100
Pr(miopi)
Kekuatan lensa pada
kacamata untuk penderita
miopi dapat ditentukan
dengan rumus :

52. Contoh
 Seorang penderita
miopi memiliki titik jauh
berjarak 10 m. Berapa
kekuatan lensa kacamata
yang perlu digunakan
orang itu supaya dapat
melihat benda jauh
dengan jelas seperti
mata normal ?
A myopia patient has a
far point of 10 m. What is
the lens power to help
him seeing distant
objects clearly as normal
people do ?
Example
PR(miopi) = 10 m = 1.000 cm
P = 100
PR(miopi)
= 100 = 1 dioptri
500 5

53.  Hipermetropi
(Rabun dekat/Terang jauh)
Penderita
hipermetropi tidak dapat
melihat benda dekat
secara jelas. Titik dekatnya
lebih dari 25 cm.
A. Pada penderita
hipermetropi, bayangan
benda jatuh di belakang
retina.
B. Penderita hipermetropi
dibantu dengan kacamata
berlensa cembung.
 Hyperopia
(Farsightedness)
Hyperopia patients
cannot see near objects
clearly. Their near point is
farther than 25 cm.
A. In hyperopia eyes, the
image of an object falls
behind the retina.
B. They are helped using
convex lens glasses.
A
B

54. P = 100 - 100
S Pp (hyp)
Kekuatan lensa pada
kacamata untuk penderita
hipermetropi dapat
ditentukan dengan rumus :
Dengan P adalah kekuatan
lensa (dalam satuan
dioptri), S adalah jarak
benda dari mata (dalam
satuan cm), jika tidak
disebutkan, S = 25 cm,
sedangkan Pp(hyp) adalah
jarak titik dekat mata
penderita hipermetropi
(dalam satuan cm).
Where P is lens power
(in dioptre) S is the
object distance (in
cm), if it is not
mentioned, then S =
25 cm, whereas
Pp(hyp) is the near
point of hyperopia
patients (in cm).
Lens power for
hypermetropic patients can
be determined by using the
formula :

55. Contoh
Seorang penderita
hipermetropi memiliki
titik dekat berjarak 100
cm. Berapa kekuatan
lensa kacamata yang
perlu digunakan orang
itu supaya dapat melihat
benda dengan jelas pada
jarak 20 cm ?
A hyperopia patient’s
near point is 100 cm.
What is the lens power
needed to help him
seeing objects clearly
from 20 cm distance ?
Example
Pp(hyp) = 100 cm, S = 20 cm
P = 100 - 100
S Pp(hyp)
= 100 = 1 dioptri
500 5

56.  Presbiopi
Penderita presbiopi
tidak dapat jelas melihat
benda yang letaknya
jauh dan benda yang
letaknya dekat. Baik titik
jauh maupun titik dekat
penderita presbiopi telah
bergeser dari posisi
normalnya. Presbiopi
biasanya terjadi karena
usia tua. Penderita ini
dapat dibantu dengan
kacamata berlensa
rangkap, yaitu berlensa
positif dan berlensa
negatif.
 Presbiopia
Presbiopia patients
cannot seee distant or
close objects clearly.
Both the near point and
far point of presbiopia
patients have shifted
from their normal
position. It is usually due
to aging. Presbiopia
patients can be helped
by using double lens
glasses, consists of
negative and positive
lenses.

57.  Astigmatisme
Astigmatisme/mata
silindris terjadi karena
bentuk kornea/lensa
mata yang terlalu
cembung di salah satu
sisinya. Akibatnya,
sebuah titik akan terlihat
sebagai garis. Benda
bergaris dapat dilihat
jelas, tetapi dalam arah
tertentu saja, misalnya
vertikal/horizontal saja.
Penderita astigmatisme
dibantu dengan
kacamata berlensa
silinder.
 Astigmatism
Astigmatism/cylindrica
l eyes is caused by the
cornea shape that is to
sphere on one of its sides.
The result is that a point
will be perceived as a line.
Lined objects can be seen
clearly, but only at
particular directions, either
only vertical/horizontal.
Astigmatism patients are

58. Prinsip kerja kamera
mirip dengan mata. Pada
kamera, bayangan jatuh
pada film, lapisan peka
cahaya yang dibuat dari
bahan seluloid. Ketika
cahaya dari benda
dengan berbagai
intensitas mengenai film,
tercetaklah bayangan
pada film. Peran lapisan
fim pada kamera mirip
dengan peran retina
pada mata, menangkap
bayangan.
Camera’s working
principle is nearly the
same as the eye. In
cameras, the image falls
into a film-light sensitive
layer made of celluloid
material. When light
beam from objects of
different intensity struck
the film, an image print
out results. The film layer
on a camera acts as
ascreen, it has the same
functions as the retina,
capture the image.

59. Hasil foto yang baik
ditentukan oleh
pencahayaan yang tepat.
Diafragma pada kamera
berfungsi mengatur
banyak sedikitnya cahaya
yang masuk. Peran
diafragma kamera mirip
peran pupil pada mata.
Image quality depends on
the right illumination. A
diaphragm in a camera
functions to regulate the
amount of light coming in.
Its role is the same as that
of a pupil on the aye.

60. Lup terbuat dari lensa
cembung. Lup
menghasilkan bayangan
yang lebih besar
daripada bendanya
sehingga sering disebut
sebagai kaca pembesar.
Bayangan yang
dihasilkan lup bersifat
maya, tegak, diperbesar.
Magnifying lens is made
of convex lens. It creates
images greater than the
objects, that is
eventually called a
magnifying glass. The
properties of an image
created by a magnifying
lens are virtual, up right,
and magnified.

61. Perbesaran bayangan
pada lup untuk mata tak
berakomodasi adalah :
Dengan Sn adalah jarak titik dekat
mata dan f adalah jarak fokus lup.
Where Sn is the near point and f is
the focal length of the magnifying
lens.
Image magnification on
a magnifying glass for
non accomodating eyes
is :
Perbesaran bayangan
pada lup pada saat
mata berakomodasi
maksimum adalah :
Image magnification on
a magnifying lens for
maximally
accomodating eyes is :
M = Sn
f
M = Sn + 1
f

62. Contoh
Sebuah benda diletakkan
8 cm di depan lup
dengan jarak fokus 10
cm. Tentukan perbesaran
yang terjadi !
An object is placed 8 cm
in front of a magnifying
lens with 10 cm focal
length. Determine the
resulting magnification.
Example
S = 8 cm, f = 10 cm
1 = 1 - 1 = 1 - 1 = 4 - 5 = - 1  S = -40 cm.
S’ f S 10 cm 8 cm 40 40
M = S’ = -40 = 5 kali (times)
S 8

63. Untuk melihat
benda/makhluk yang
sangat kecil seperti bakteri
dan virus, kita memerlukan
mikroskop. Mikroskop
mampu memperbesar
bayangan objek hingga
1.000 kali.
Mikroskop terdiri
atas 2 lensa cembung.
Lensa yang langsung
berhadapan dengan mata
disebut lensa okuler,
sedangkan lensa yang
berhadapan dengan benda
disebut lensa objektif.
We need
microscopes to observe
tiny objects/creatures
such as virus and bacteria.
Microscopes are able to
magnify an object’s image
up to 1,000 times.
A microscope
consists of 2 convex
lenses. The lens faces the
eye is called eyepiece,
while the lens faces the
object is called the
objective lens.

64. Lensa okuler
mikroskop berfungsi
sebagai lup. Bayangan
yang dihasilkan lensa
objektif merupakan
benda bagi lensa okuler.
Bayangan dari lensa
objektif ini harus terletak
antara pusat optis dan
titik fokus lensa okuler.
The eyepiece of a
microscope functions as
a magnifying lens. The
image created by the
objective lens is the
object for the eyepiece. It
must be located between
the vertex and the focal
point of the eyepiece.
Pembentukan bayangan pada
mikroskop
Image formation in a
microscopes

65. Perbesaran bayangan pada
mikroskop merupakan hasil kali
antara perbesaran oleh lensa
objektif dan perbesaran oleh
lensa okuler,
Perbesaran okuler saat mata tak
berakomodasi adalah
Eyepiece magnification for non
accommodating eyes is
Image magnification in
microscopes is the product of
magnification by the objective
lens and magnification by the
eyepiece,
M = Mobj x Mok
Mok = Sn
fok
Perbesaran okuler saat mata
berakomodasi maksimum adalah
Eyepiece magnification for
maximally accommodating eyes is
Mok = Sn + 1
fok

66. Panjang mikroskop (d)
dapat ditentukan dengan
rumus :
Microscope length (d)
can be determined by
using the formula :
d = S’obj x Sok

67. Contoh
 Sebuah mikroskop
memiliki lensa objektif
dengan jarak fokus 4
cm dan lensa okuler
dengan jarak fokus 1
cm. Jika jarak kedua
lensa/panjang
mikroskop, d = 21 cm,
hitunglah perbesaran
bayangan pada
mikroskop ketika mata
tak berakomodasi!
 A microscope has an
objective lens with 4
cm focal length and
an eyepiece with 1
cm focal length. If the
distance between the
two lenses or the
microscope length is
d = 21 cm, calculate
the image
magnification for non
accommodating eyes.
Example

68. Jawab
Answer
Mok = Sn = 25 cm = 25 kali
fok 1 cm
Panjang mikroskop, d = S’ob + Sok sehingga
Microscope length therefore
S’ob = d – Sok
= 21 cm – 1 cm
= 20 cm
Dengan fob = 4 cm kita hitung Sob’
With We get
1 = 1 - 1 = 1 - 1 = 5 – 1 = 4  Sob = 5 cm
Sob fob S’ob 4 cm 20 cm 20 cm
Perbesaran bayangan oleh lensa objektif adalah
Image magnification by the objective lens is
Mob = S’ob = 20 cm = 4 .
Sob 5 cm
Dengan demikian perbesaran bayangan pada mikroskop
adalah
Hence, the image magnification by the microscope is
M = Mob x Mok = 4 x 25 = 100 kali [times]

69. Teropong merupakan alat
optik untuk melihat
benda-benda jauh.
Teropong berfungsi
‘’mendekatkan’’ benda ke
mata kita. Ada dua jenis
teropong, yaitu teropong
bias dan teropong
pantul. Teropong bias
menggunakan lensa,
sedangkan teropong
pantul menggunakan
cermin.
Telescope is an optical
instrument used to
observe the distant
objects. It functions to
bring the objects’ image
close to us. There are
two types of telescopes,
i.e. The refractive and
reflective telescopes.
Refractive telescopes
use lens, whereas
reflective telescopes use
mirrors.

70. Ada beberapa contoh
teropong pantul,
yaitu teropong
Cassegrain, teropong
Newtonian, dan
teropong Gregorian.
Adapun teropong
bias yang akan kita
pelajari meliputi
teropong bintang,
teropong bumi dan
periskop.
Some example of
reflective telescopes
are the Cassegrain
telescope, the
Newtonian telescope,
and the Gregorian
telescope. Whereas the
refractive telescopes
we are going to study
are star telescope,
terrestrial telescope,
and periscope.

71. A. Teropong Bintang
Teropong bintang
digunakan untuk
mengamati benda-
benda langit, seperti
bintang, planet, dan
asteroid. Teropong
bintang menggunakan 2
lensa cembung, satu
sebagai lensa objektif,
yang lain sebagai lensa
okuler. Jarak fokus
lensa objektif lebih
panjang daripada jarak
fokus lensa okulernya
(fob > fok). Kedua titik
A. Star Telescope
Star telescope is
used to observe
astronomical object,
including stars,
planets, and
asteroids. It uses two
convex lenses, one as
the objective and the
other as the eyepiece.
The focal length of the
objective lens is
longer than the focal
length of the eyepiece
(fob > fok). Both focal
points are side by

72. The working principle of star
telescope is the same as that
of a microscope for non
accommodating eyes. The
image of a distant
astronomical object (Sob =
∞) will be at the focal point of
the objective lens, (S’ob =
fob). The image of this
objective lens is the object for
the eyepiece.
Prinsip kerja teropong
bintang sama dengan
prinsip kerja mikroskop
pada saat mata tak
berakomodasi. Bayangan
benda langit yang sangat
jauh (Sob = ∞) akan berada
di titik fokus lensa objektif,
(S’ob = fob). Bayangan dari
lensa objektif ini menjadi
benda bagi lensa okuler.
Teropong Newtonian [Teropong Pantul] Newtonian telescope [The reflective

73. Titik fokus lensa okuler
berimpit dengantitik fokus
lensa pbjektif, berarti
bayangan dari lensa objektif
tadi berada di titik fokus
lensa okuler. Oleh lensa
okuler, bayangan dari lensa
objektif akan dibiaskan lagi
hingga terbentuk bayangan
akhir di tak terhingga.
Dengan demikian, mata
dapat mengamatinya tanpa
berakomodasi.
The focal point of the
eyepiece is at close
quarters to that of the
objective. It means that the
image of the objective lens
is at the focal point of the
eyepiece. By the eyepiece,
the image from the objective
will be refracted further until
an image is formed at the in
finity. Hence, the eyes can
observe it without any
accommodation necessary.
Pembentukan bayangan pada teropong bintang
Image formation in a star telescope

74. Contoh
 Seseorang mengamati
matahari menggunakan
sebuah teropong bintang yang
memiliki jarak fokus objektif
dan okuler berturut-turut 70 cm
dan 4 cm. Jika diamati dengan
mata telanjang, sudut diameter
matahari sebesar 5˚. Berapa
derajat sudut diameter
matahari yang teramati pada
teropong itu ?
 Someone observe the
sun using a star telescope
with objective lens and
eyepiece’s focal length of 70
cm and 4 cm respectively.
Seen by the naked eye, the
angular diameter of the sun
is 5˚. what is the angular
diameter of the sun seen
through the telescope ?
M = fob = 70 cm = 17,5 kali [times]
fok 4 cm
Sudut diameter matahari yang teramati pada teropong itu adalah
The angle of sun’s diameter seen by the telescope is
17,5 x 0,5˚ = 8,75˚
Example

75. B. Teropong Bumi
Teropong bumi
digunakan untuk
melihat benda-benda
di permukaan bumi.
Teropong bumi terdiri
atas 3 lensa cembung
yang masing-masing
berperan sebagai
lensa objektif, lensa
pembalik, dan lensa
okuler. Lensa
pembalik berfungsi
membalik bayangan
dari lensa objektif
agar teramati seperti
keadaan aslinya oleh
lensa okuler (tidak
terbalik).
B. Terrestrial
Telescope
Terrestrial
telescope is used to
observe object on the
earth’s surface. It
consists of three
convex lenses that
functions as the
objective, the inverter,
and the eyepiece
respectively. The
inverter lens is used to
invert the image form
objective lens so that
it will represent the
true object orientation

76. Dengan fp adalah jarak fokus lensa
pembalik
Perbesaran bayangan yang
dibentuk oleh teropong bumi
juga dapat ditentukan dengan
rumus :
Image magnification by
terrestrial telescope can be
determined using the formula :
Mok = fob
fok
Panjang teropong bumi dapat
ditentukan dengan rumus :
The length can be calculated
using the formula :
d = fob + 4fp + fok’
Where fp is the focal length of the
inverter lens
Pembentukan bayangan pada teropong bintang
Image formation in a star telescope

77. C. Perioskop
Perioskop
merupakan alat optik
yang biasa digunakan
dalam kapal selam.
Perioskop digunakan
untuk mengamati
benda-benda di
permukaan air.
Perioskop terdiri atas
dua lensa cembung
dan dua prisma siku-
siku.
C. Periscopes
Periscopes are
optical instruments
used in submarines. It
is used to observe
objects on the water
surface. They consist
of two convex lenses
and two rectangular
prisms.
Pembentukan bayangan
pada perioskop
Image formation in a periscope

78. Proyektor merupakan
alat optik yang berfungsi
memproyeksikan gambar
ke layar. Berdasarkan
jenis gambar yang
diproyeksikan, proyektor
dapat dibedakan menjadi
dua, yaitu episkop dan
diaskop.
Projectors are optical
instruments used to
project images into a
screen. Based on the
projected images,
projectors can be
classified into two, i.e.
Episcope and diascope.

79. a. Episkop
Episkop merupakan
jenis proyektor yang
berfungsi memproyeksikan
gambar-gambar yang tidak
tembus cahaya. Bayangan
hasil proyeksi bersifat
nyata dan lebih besar
daripada ukuran aslinya.
b. Diaskop
Diaskop merupakan jenis
proyektor yang berfungsi
memproyeksikan gambar-
gambar yang tembus
cahaya. Bayangan hasil
proyeksi bersifat nyata dan
lebih besar daripada ukuran
aslinya.
b. Diascope
Diascope is a type
of projector used to
project translucent
pictures. The
projected images are
real and bigger than
the original size.
a. Episcope
Episcope is a type of
projector used to project
non-translucent pictures.
The projected images are
real and bigger than the
original size.

83. Latihan
1. Seorang penderita
presbiopi memiliki
titik dekat 75 cm.
Tentukan kekuatan
lensa kacamata untuk
membantunya melihat
benda dekat seperti
mata normal!
2. Sebuah benda
diletakkan 12 cm di
depan lup berjarak
fokus 20 cm.
Tentukan perbesaran
yang terjadi!
1. A presbiopia patient
has a near point of 75
cm. Determine the
required power of
lens needed to help
him seeing nearly
objects normally.
2. an object is placed 12
cm in front of a
magnifying lens with
20 cm focal length.
Determine the
magnification
achieved.
Exercise

84. Created by Dayanara Almira