2 r
f =
Dengan r adalah radius radius kelengkungan cermin. Panjang fokus untuk cermin cembung dianggap negatif. Secara aljabar hubungan
antara jarak bayangan dan jarak benda, d
i
, d
o
dan panjang fokus f dinyatakan dengan persamaan cermin
f 1
d 1
d 1
o i
= +
Perbandingan tinggi bayangan dengan tinggi benda dinyatakan sebagan perbesaran m adalah
o i
o i
d d
h h
m −
= =
Bayangan bersifat nyata bila terbentuk di depan cermin dan bersifat maya bila terbentuk dibelakang cermin. Persamaan untuk cermin dapat
juga digunakan untuk lensa, sesuai perjanjian panjang fokus untuk lensa divergen dianggap negatif. Kekuatan lensa dinyatakan dengan
persamaan
f 1
P =
Ketika cahaya melintas suatu medium ke medium yang lain cahaya akan dibelokkan atau dibiaskan. Hukum pembiasan menurut
Snellius dinyatakan dengan
2 2
1 1
sin n
sin n
θ θ
=
Dengan n
1
dan θ
1
adalah indeks bias dan sudut berkas datang sedangkan n
2
dan θ
2
indeks bias dan sudut bias.
B. Sifat Gelombang dari Cahaya
Teori gelombang telah membuktikan bahwa cahaya
memperlihatkan peristiwa interferensi dan difraksi. Eksperimen celah ganda oleh Young mendemonstrasikan interferensi cahaya
dengan jelas. Sudut
θ dimana interferensi bersifat konstruktif
dinyatakan dengan d
m sin
θ =
Di mana adalah panjang gelombang cahaya, d adalah jarak antar celah dan m merupakan bilangan bulat 0, 1, 2 , ....
Rumusan interferensi konstruktif juga berlaku untuk kisi difraksi. Sedangkan interferensi destruktif terjadi pada sudut
θ yang dinyatakan dengan
d m
sin
2 1
θ +
= Panjang gelombang cahaya menentukan warnanya. Prisma kaca
menguraikan cahaya putih menjadi unsur-unsur warnanya, karena indeks bias bervariasi terhadap panjang gelombang, fenomena
penguraian warna ini disebut dispersi. Pada
cahaya tidak terpolarisasi vektor medan lstrik
bergetar ke semua sudut. Jika vektor medan listrik hanya bergetar pada satu bidang, cahaya dikatakan terpolarisasi bidang. Cahaya
juga dapat terpolrisasi sebagian. Ketika berkas cahaya yang tidak terpolarisasi melewati lembar polaroid, berkas yang muncul
terpolarisasi bifang dan intensitas cahayanya berkurang menjadi setengahnya
C. Alat-alat Optik
Lensa kamera membentuk bayangan pada film dengan
membiarkan cahaya masuk melalui shutter. Lensa difokuskan untuk memperoleh bayangan yang tajam dan f-stop diatur untuk memperoleh
kecerahan gambar. F-stop didefinisikan sebagai perbandingan panjang fokus dengan diameter bukaan lensa.
Mata manusia juga melakukan penyesuaian terhadap cahaya
dengan membuka dan menutup selaput pelangi. Mata memfokus tidak dengan menggerakkan lensa, tetapi dengan menyesuaikan bentuk lensa
untuk mengubah panjang fokusnya. Bayangan dibentuk pada retina, yang terdiri dari serangkaian penerima yang dikenal sebagai batang dan
kerucut. Kaca mata atau lensa kontak divergen digunakan untuk mengkoreksi kelainan mata rabun jauh, yang tidak bisa memfokus
dengan baik pada benda jauh. Lensa konvergen digunakan untuk mengkoreksi kelainan mata rabun dekat.
Perbesaran sederhana adalah perbesaran pada lensa konvergen
yang membentuk bayangan maya dari benda yang diletakkan pada atau didalam titik fokusnya. Perbesaran angular, adalah perbesaran yang
