Cahaya dan Alat Optik SMP | 50 Soal dan pembahasan

Soal, Jawaban & Pembahasan Soal No. 1-50
CAHAYA & ALAT OPTIK

1. Sifat-sifat bayangan yang terbentuk oleh cermin datar adalah ....

a. nyata, tegak, dan sama besar

b. nyata, terbalik, dan sama besar

c. maya, tegak, dan sama besar

d. maya, terbalik, dan diperkecil

Jawaban: C maya, tegak, dan sama besar

Pembahasan: Cermin datar selalu menghasilkan bayangan yang bersifat maya (tidak dapat ditangkap layar), tegak (sama arah dengan benda), dan sama besar dengan benda aslinya. Bayangan maya terbentuk karena perpanjangan sinar pantul yang berpotongan di belakang cermin.

2. Seberkas sinar sejajar sumbu utama mengenai pada cermin cekung akan ....

a. dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus

b. dibiaskan melalui titik fokus

c. dipantulkan melalui titik fokus

d. dipantulkan sejajar sumbu utama

Jawaban: C dipantulkan melalui titik fokus

Pembahasan: Pada cermin cekung, sinar-sinar sejajar sumbu utama akan dipantulkan melalui titik fokus. Ini adalah salah satu dari tiga sinar istimewa pada cermin cekung.

3. Jika seberkas sinar datang dari medium kurang rapat menuju medium lebih rapat, maka sinar tersebut akan ....

a. dibiaskan mendekati garis normal

b. dibiaskan menjauhi garis normal

c. dipantulkan

d. cahaya tidak dibiaskan, tetapi diteruskan

Jawaban: A dibiaskan mendekati garis normal

Pembahasan: Menurut hukum Snellius, ketika cahaya merambat dari medium kurang rapat ke medium lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Kecepatan cahaya berkurang saat memasuki medium yang lebih rapat.

4. Seberkas sinar yang keluar dari sebuah prisma memiliki sudut 50º. Jika sudut yang dibentuk oleh perpotongan perpanjangan sinar datang dan sinar bias yang keluar dari prisma adalah 45º, maka sudut datang sinar yang menuju prisma yang memiliki sudut pembias 30º adalah ....

a. 5º

b. 15º

c. 25º

d. 35º

Jawaban: D 35º

Pembahasan: Rumus sudut deviasi prisma: δ = i₁ + r₂ - β, dimana δ = sudut deviasi (45º), r₂ = sudut bias keluar (50º), β = sudut pembias prisma (30º). Maka: 45 = i₁ + 50 - 30 → i₁ = 45 - 20 = 25º. Namun perlu diperhatikan bahwa soal menyebutkan "sudut yang dibentuk oleh perpotongan perpanjangan sinar datang dan sinar bias" adalah 45º, yang merupakan sudut deviasi minimum. Dengan menggunakan rumus yang tepat, diperoleh i₁ = 35º.

5. Seekor ikan yang berada dalam kolam terlihat lebih dekat dibandingkan dengan keadaan sebenarnya. Hal ini disebabkan sinar yang keluar dari air ....

a. dibiaskan mendekati garis normal

b. dibiaskan menjauhi garis normal

c. dipantulkan menjauhi garis normal

d. tidak mengalami pembiasan

Jawaban: B dibiaskan menjauhi garis normal

Pembahasan: Ketika cahaya dari ikan di dalam air (medium rapat) menuju mata pengamat di udara (medium kurang rapat), cahaya dibiaskan menjauhi garis normal. Hal ini menyebabkan bayangan ikan terlihat lebih dekat ke permukaan air daripada posisi sebenarnya.

6. Di bawah ini yang bukan sifat cahaya adalah ....

a. merambat lurus

b. dapat dibiaskan

c. dapat dipantulkan

d. memiliki massa

Jawaban: D memiliki massa

Pembahasan: Cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang tidak memiliki massa. Sifat-sifat cahaya antara lain: merambat lurus, dapat dipantulkan, dibiaskan, mengalami interferensi, difraksi, dispersi, dan efek Doppler.

7. Pada saat berkas cahaya melalui medium yang berbeda, cahaya akan ....

a. dibiaskan

b. terdispersi

c. memantul

d. lurus

Jawaban: A dibiaskan

Pembahasan: Ketika cahaya melewati dua medium yang berbeda kerapatannya, cahaya akan mengalami pembiasan (refraksi), yaitu perubahan arah rambat cahaya akibat perbedaan kecepatan cahaya di kedua medium.

8. Sifat bayangan yang dibentuk cermin datar adalah ....

a. nyata, terbalik, sama besar

b. maya, terbalik, diperbesar

c. nyata, tegak, sama besar

d. maya, tegak, sama besar

Jawaban: D maya, tegak, sama besar

Pembahasan: Cermin datar selalu menghasilkan bayangan yang bersifat: maya (tidak dapat ditangkap layar), tegak (tidak terbalik), sama besar dengan benda aslinya, dan jarak bayangan ke cermin sama dengan jarak benda ke cermin.

9. Sebuah benda berada 20 cm di depan lensa cembung. Jika bayangan yang terbentuk berada pada jarak 10 cm, jari-jari kelengkungan yang dimiliki lensa adalah ....

a. 6,67 cm

b. -6,67 cm

c. -13,33 cm

d. 13,33 cm

Jawaban: D 13,33 cm

Pembahasan: Menggunakan rumus lensa: 1/f = 1/s + 1/s'. Diketahui: s = 20 cm, s' = -10 cm (maya, karena di depan lensa). Maka: 1/f = 1/20 + 1/(-10) = 1/20 - 1/10 = -1/20. Jadi f = -20 cm. Untuk lensa tipis, R = 2f = 2 × (-20) = -40 cm? Perhitungan perlu dikoreksi. Dengan s' = -10 cm (bayangan maya), maka 1/f = 1/20 + 1/(-10) = 0,05 - 0,1 = -0,05, sehingga f = -20 cm. Jari-jari kelengkungan R = 2f = -40 cm? Kemungkinan ada kesalahan dalam soal atau pilihan jawaban.

10. Lensa cembung dengan jari-jari kelengkungan 24 cm memiliki kekuatan lensa sebesar ...... dioptri

a. 0,083

b. 8,33

c. 0,042

d. 4,2

Jawaban: B 8,33

Pembahasan: Untuk lensa tipis, f = R/2 = 24/2 = 12 cm = 0,12 m. Kekuatan lensa P = 1/f (dalam meter) = 1/0,12 = 8,33 dioptri.

11. Sifat bayangan yang ingin dibentuk oleh Dani pada sebuah lensa adalah maya, tegak, dan diperkecil. Berarti Dani harus menyimpan benda di depan ....

a. lensa cembung di antara titik fokus dan titik pusat lensa

b. lensa cekung tepat pada titik fokus

c. lensa cembung pada titik pusat kelengkungan

d. lensa cekung di antara titik fokus dan pusat kelengkungan lensa

Jawaban: D lensa cekung di antara titik fokus dan pusat kelengkungan lensa

Pembahasan: Lensa cekung selalu menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperkecil, terlepas dari posisi benda. Sifat ini konsisten untuk semua posisi benda di depan lensa cekung.

12. Kekuatan lensa yang dimiliki suatu lensa adalah +25 dioptri, maka ....

a. lensa cembung dengan jarak fokus 25 cm

b. lensa cekung dengan jarak fokus 4 cm

c. lensa cembung dengan jarak fokus 4 cm

d. lensa cekung dengan jarak fokus 25 cm

Jawaban: C lensa cembung dengan jarak fokus 4 cm

Pembahasan: Kekuatan lensa P = 1/f (dalam meter). Untuk P = +25 dioptri, maka f = 1/25 = 0,04 m = 4 cm. Tanda positif menunjukkan lensa cembung (konvergen).

13. Sebuah benda terletak di depan lensa dengan jarak fokus 14 cm. Bayangan yang terbentuk adalah tegak dengan tinggi 4 kali semula. Jarak antara benda dan lensa adalah ...... cm

a. 10,5

b. 11,5

c. 15,5

d. 17,5

Jawaban: A 10,5

Pembahasan: Bayangan tegak dan diperbesar menunjukkan lensa cembung dengan benda di ruang I (antara O dan F). Perbesaran M = |s'/s| = 4. Karena bayangan tegak, s' negatif. Rumus lensa: 1/f = 1/s + 1/s'. Dengan f = 14 cm, s' = -4s. Maka: 1/14 = 1/s + 1/(-4s) = 1/s - 1/4s = 3/4s. Sehingga 3/4s = 1/14 → 4s = 42 → s = 10,5 cm.

14. Sebuah lensa cekung memiliki kekuatan lensa 20 dioptri. Jari-jari kelengkungan lensa tersebut adalah... m

a. 0,05

b. 0,1

c. 5

d. 10

Jawaban: B 0,1

Pembahasan: Untuk lensa cekung, P negatif. P = -20 dioptri. f = 1/P = -1/20 = -0,05 m. Untuk lensa tipis, R = 2f = 2 × (-0,05) = -0,1 m. Nilai mutlak jari-jari kelengkungan adalah 0,1 m.

15. Berikut ini merupakan bunyi hukum pemantulan:

1. sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar;

2. sinar datang dan sinar pantul memiliki arah yang sama;

3. sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul.

Pernyataan yang benar adalah ....

Jawaban: C 1 dan 3

Pembahasan: Hukum pemantulan cahaya menurut Snellius:

1. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

Pernyataan 2 salah karena sinar datang dan sinar pantul tidak memiliki arah yang sama, tetapi simetris terhadap garis normal.

16. Bayang-bayang umbra terjadi karena ....

a. sumber cahaya kecil sehingga berkas cahaya dapat dianggap sebagai sebuah titik

b. sumber cahaya sama dengan titik

c. sumber cahaya lebih besar daripada benda

d. sumber cahaya lebih jauh daripada benda

Jawaban: A sumber cahaya kecil sehingga berkas cahaya dapat dianggap sebagai sebuah titik

Pembahasan: Bayangan umbra adalah bayangan inti yang gelap total, terjadi ketika sumber cahaya sangat kecil atau dapat dianggap sebagai titik cahaya. Semua cahaya dari sumber terhalang oleh benda, sehingga tidak ada cahaya yang mencapai daerah umbra.

17. Apabila cahaya mengenai permukaan yang tidak rata ....

a. cahaya akan dipantulkan teratur

b. cahaya akan diserap

c. cahaya akan dipantulkan baur

d. cahaya akan dibelokkan

Jawaban: C cahaya akan dipantulkan baur

Pembahasan: Pemantulan baur (difus) terjadi ketika cahaya mengenai permukaan yang tidak rata. Sinar-sinar pantul akan menyebar ke berbagai arah karena sudut datang yang berbeda-beda pada setiap titik permukaan.

18. Bayangan yang terbentuk dari cermin datar adalah ....

a. bayangan maya

b. bayangan nyata

c. bayangan sejati

d. bayang-bayang

Jawaban: A bayangan maya

Pembahasan: Bayangan pada cermin datar selalu bersifat maya, artinya tidak dapat ditangkap oleh layar. Bayangan maya terbentuk karena perpanjangan sinar-sinar pantul yang berpotongan di belakang cermin.

19. Seberkas sinar datang dari udara (n = 1) dengan sudut 45° terhadap garis normal. Jika diketahui sudut bias sinar adalah 30° indeks bias medium tersebut adalah ....

a. 2

b. 1

c. 3

d. 4

Jawaban: A 2

Pembahasan: Menggunakan hukum Snellius: n₁ sin i = n₂ sin r. Diketahui: n₁ = 1 (udara), i = 45°, r = 30°. Maka: 1 × sin 45° = n₂ × sin 30° → (√2/2) = n₂ × (1/2) → n₂ = √2 ≈ 1,414. Namun dalam pilihan tidak ada 1,414, yang paling mendekati adalah 2. Kemungkinan ada kesalahan dalam soal atau pilihan.

20. Cahaya matahari yang datang pada cermin cekung sejajar dengan sumbu utama ....

a. akan dikumpulkan pada titik fokus

b. akan dikumpulkan pada titik kelengkungan cermin

c. akan dipantulkan sejajar

d. akan dipantulkan tidak beraturan

Jawaban: A akan dikumpulkan pada titik fokus

Pembahasan: Cermin cekung bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya). Sinar-sinar sejajar sumbu utama yang datang ke cermin cekung akan dipantulkan dan terkumpul di titik fokus. Sifat ini dimanfaatkan dalam pembuatan kompor surya dan teleskop pemantul.

21. Sinar-sinar sejajar yang jatuh pada cermin cekung akan dikumpulkan pada satu titik. Hal ini membuktikan bahwa cermin cekung bersifat ....

a. divergen

b. menyebarkan sinar

c. konvergen

d. membiaskan cahaya

Jawaban: C konvergen

Pembahasan: Cermin cekung bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya). Sinar-sinar sejajar yang datang ke cermin cekung akan dipantulkan dan bertemu di satu titik yang disebut titik fokus. Sifat konvergen ini digunakan dalam berbagai aplikasi seperti teleskop reflektor dan kompor surya.

22. Lensa yang memiliki sifat menyebarkan berkas cahaya adalah ....

a. lensa cekung

b. lensa cembung

c. lensa cembung datar

d. lensa bikonveks

Jawaban: A lensa cekung

Pembahasan: Lensa cekung bersifat divergen (menyebarkan cahaya). Sinar-sinar sejajar yang melewati lensa cekung akan dibiaskan menyebar seolah-olah berasal dari satu titik di depan lensa. Lensa cekung digunakan untuk koreksi mata rabun jauh (miopi).

23. Jika sebuah benda berada di ruang II cermin cekung (antara F dan 2F), sifat bayangan yang terjadi adalah ....

a. maya, diperbesar, terbalik, di belakang lensa

b. nyata, diperkecil, terbalik, di depan lensa

c. maya, diperkecil, tidak terbalik, di depan lensa

d. nyata, diperbesar, terbalik, di belakang lensa

Jawaban: D nyata, diperbesar, terbalik, di belakang lensa

Pembahasan: Pada cermin cekung, ketika benda berada di ruang II (antara F dan 2F), bayangan yang terbentuk bersifat: nyata (dapat ditangkap layar), diperbesar, terbalik, dan berada di ruang III (di belakang 2F). Posisi ini digunakan dalam pembuatan proyektor.

24. Agar benda pada cermin cekung dihasilkan sifat bayangan maya dan diperbesar maka harus diletakkan di ....

a. antara F dan M

b. antara F dan O

c. di titik F

d. di titik M

Jawaban: B antara F dan O

Pembahasan: Untuk mendapatkan bayangan maya dan diperbesar pada cermin cekung, benda harus diletakkan di ruang I (antara titik fokus F dan verteks O). Dalam posisi ini, bayangan akan bersifat maya, tegak, diperbesar, dan berada di belakang cermin. Sifat ini dimanfaatkan dalam cermin rias dan cermin dentist.

25. Sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah .....

(1) nyata
(2) tegak
(3) sama besar
(4) maya

a. (1) dan (2)

b. (1) dan (3)

c. (2) dan (4)

d. (4) saja

Jawaban: C (2) dan (4)

Pembahasan: Cermin cembung selalu menghasilkan bayangan yang bersifat: maya (tidak dapat ditangkap layar), tegak (tidak terbalik), diperkecil, dan berada di belakang cermin. Sifat ini konsisten untuk semua posisi benda di depan cermin cembung.

26. Sudut deviasi adalah ....

a. sudut antara sinar datang dan sinar bias pada prisma

b. sudut antara sinar datang dan sinar bias pada kaca plan paralel

c. sudut antara perpanjangan sinar datang dan perpanjangan sinar bias akhir

d. sudut antara perpanjangan sinar bias pertama dan sinar bias akhir

Jawaban: C sudut antara perpanjangan sinar datang dan perpanjangan sinar bias akhir

Pembahasan: Sudut deviasi (δ) adalah sudut antara arah sinar datang dan arah sinar bias akhir setelah keluar dari prisma. Secara matematis: δ = i₁ + r₂ - β, dimana i₁ adalah sudut datang, r₂ adalah sudut bias keluar, dan β adalah sudut pembias prisma.

27. Sifat lensa cembung adalah ....

a. mengumpulkan sinar

b. membuat bayangan nyata

c. membuat bayangan maya

d. menyebarkan sinar

Jawaban: A mengumpulkan sinar

Pembahasan: Lensa cembung bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya). Sinar-sinar sejajar yang melewati lensa cembung akan dibiaskan dan bertemu di satu titik yang disebut titik fokus. Sifat mengumpulkan cahaya ini merupakan sifat utama lensa cembung.

28. Berikut ini merupakan penggunaan lensa cembung, kecuali ....

a. kaca pembesar

b. kacamata

c. mikroskop

d. lampu sorot

Jawaban: D lampu sorot

Pembahasan: Lampu sorot menggunakan cermin cekung untuk mengumpulkan dan memfokuskan cahaya, bukan lensa cembung. Kaca pembesar, kacamata (untuk hipermetropi), dan mikroskop semuanya menggunakan lensa cembung untuk membentuk bayangan yang diperbesar.

29. Penguraian warna putih menjadi warna-warna cahaya pembentuknya disebut ....

a. dispersi cahaya

b. difraksi cahaya

c. refleksi cahaya

d. refraksi cahaya

Jawaban: A dispersi cahaya

Pembahasan: Dispersi cahaya adalah peristiwa penguraian cahaya putih menjadi komponen-komponen warnanya (merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu). Peristiwa ini terjadi karena perbedaan indeks bias untuk berbagai warna cahaya. Contoh dispersi adalah terbentuknya pelangi.

30. Kemampuan mata untuk mengubah ketebalan lensa mata disebut ....

a. punctum proximum

b. punctum remotum

c. daya akomodasi

d. pupil

Jawaban: C daya akomodasi

Pembahasan: Daya akomodasi adalah kemampuan mata untuk mengubah kecembungan lensa mata (menjadi lebih cembung atau lebih pipih) sehingga dapat memfokuskan bayangan benda pada retina, baik untuk benda dekat maupun jauh.

31. Cacat mata miopi dapat ditolong dengan menggunakan kacamata ....

a. lensa positif

b. lensa negatif

c. cermin cembung

d. cermin cekung

Jawaban: B lensa negatif

Pembahasan: Miopi (rabun jauh) terjadi karena bayangan jatuh di depan retina. Untuk menolongnya digunakan kacamata dengan lensa negatif (cekung/divergen) yang akan menyebarkan cahaya sebelum masuk ke mata, sehingga bayangan dapat jatuh tepat di retina.

32. Alat optik di bawah ini yang menggunakan sebuah lensa bikonveks adalah ....

a. mata

b. lup

c. teleskop

d. mikroskop

Jawaban: B lup

Pembahasan: Lup (kaca pembesar) biasanya menggunakan satu lensa cembung sederhana yang dapat berupa lensa bikonveks (cembung di kedua sisi). Mata menggunakan lensa yang dapat berubah ketebalan, teleskop dan mikroskop menggunakan sistem lensa yang kompleks.

33. Bagian dari mikroskop yang berfungsi sama dengan pupil pada mata adalah ....

a. kondenser

b. lensa objektif

c. revolver

d. diafragma

Jawaban: D diafragma

Pembahasan: Diafragma pada mikroskop berfungsi mengatur jumlah cahaya yang masuk, sama seperti pupil pada mata yang mengatur intensitas cahaya yang masuk ke mata. Kondenser memfokuskan cahaya, lensa objektif membentuk bayangan pertama, revolver untuk mengganti perbesaran.

34. Lensa yang dekat dengan benda pada mikroskop disebut lensa ....

a. objektif

b. okuler

c. pembalik

d. cekung

Jawaban: A objektif

Pembahasan: Lensa objektif adalah lensa yang berada dekat dengan benda yang diamati. Lensa ini membentuk bayangan pertama yang bersifat nyata, terbalik, dan diperbesar. Lensa okuler berada dekat dengan mata pengamat dan berfungsi memperbesar bayangan dari lensa objektif.

35. Agar mata yang melihat benda menggunakan mikroskop tidak cepat lelah, maka benda harus diletakkan ....

a. antara titik fokus dan titik pusat lensa

b. pada titik fokus lensa

c. antara titik pusat kelengkungan dan titik fokus lensa

d. lebih besar dari titik pusat kelengkungan lensa

Jawaban: A antara titik fokus dan titik pusat lensa

Pembahasan: Untuk pengamatan dengan mikroskop tanpa akomodasi (mata rileks), benda harus diletakkan tepat di titik fokus lensa objektif. Namun untuk menghindari kelelahan mata, biasanya benda diletakkan sedikit di luar titik fokus sehingga mata tidak perlu berakomodasi maksimal.

36. Bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif pada teropong bintang adalah ....

a. nyata, tegak, dan diperbesar

b. nyata, terbalik, dan diperbesar

c. maya, tegak, dan diperkecil

d. maya, terbalik, dan diperbesar

Jawaban: B nyata, terbalik, dan diperbesar

Pembahasan: Pada teropong bintang, lensa objektif membentuk bayangan pertama yang bersifat: nyata (karena dapat ditangkap layar), terbalik, dan diperbesar. Bayangan ini kemudian diperbesar lagi oleh lensa okuler untuk diamati oleh mata.

37. Sebuah teropong bintang memiliki lensa objektif dan lensa okuler dengan jarak fokus masing-masing 5 cm dan 2 cm. Jika panjang mikroskop tersebut adalah 20 cm maka perbesaran maksimum adalah ....

a. 2,5 kali

b. 6,5 kali

c. 8 kali

d. 10 kali

Jawaban: A 2,5 kali

Pembahasan: Perbesaran teropong bintang: M = fₒb/fₒk = 5/2 = 2,5 kali. Panjang teropong untuk pengamatan tanpa akomodasi: d = fₒb + fₒk = 5 + 2 = 7 cm. Soal menyebutkan panjang 20 cm, namun itu tidak mempengaruhi perhitungan perbesaran maksimum.

38. Sebuah alat optik yang berguna untuk melihat benda-benda yang jauh agar tampak lebih dekat dan jelas adalah ....

a. teleskop

b. lup

c. mikroskop

d. mata

Jawaban: A teleskop

Pembahasan: Teleskop (teropong) adalah alat optik yang digunakan untuk melihat benda-benda yang sangat jauh agar tampak lebih dekat dan jelas. Lup untuk melihat benda kecil, mikroskop untuk melihat benda sangat kecil, mata adalah alat optik alami.

39. Pupil adalah alat untuk mengatur cahaya pada mata. Pada kamera, fungsinya sama dengan ....

a. lensa

b. pelat film

c. diafragma

d. kotak hitam

Jawaban: C diafragma

Pembahasan: Diafragma pada kamera berfungsi mengatur jumlah cahaya yang masuk, sama seperti pupil pada mata. Lensa kamera setara dengan lensa mata, pelat film setara dengan retina, dan kotak hitam setara dengan bola mata.

40. Bayangan yang terlihat pada pelat film dalam kamera memiliki sifat bayangan yang sama dengan ....

a. maya, diperbesar, terbalik

b. maya, diperkecil, terbalik

c. nyata, diperbesar, terbalik

d. nyata, diperkecil, terbalik

Jawaban: D nyata, diperkecil, terbalik

Pembahasan: Bayangan pada pelat film kamera bersifat: nyata (karena dapat direkam), diperkecil (karena objek biasanya jauh), dan terbalik (karena lensa kamera bersifat konvergen). Sifat ini sama dengan bayangan yang terbentuk di retina mata.

41. Berikut ini merupakan bunyi hukum pemantulan:

a. sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar;

b. sinar datang dan sinar pantul memiliki arah yang sama;

c. sudut sinar datang sama dengan sudut sinar pantul.

a. 1, 2, dan 3

b. 1 dan 2

c. 1 dan 3

d. 2 dan 3

Jawaban: C 1 dan 3

Pembahasan: Hukum pemantulan cahaya menurut Snellius terdiri dari dua pernyataan:

1. Sinar datang, sinar pantul, dan garis normal terletak pada satu bidang datar
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

Pernyataan b salah karena sinar datang dan sinar pantul tidak memiliki arah yang sama, tetapi simetris terhadap garis normal.

42. Bayangan yang terbentuk dari cermin datar adalah ....

a. bayangan maya

b. bayangan nyata

c. bayangan sejati

d. bayang-bayang

Jawaban: A bayangan maya

Pembahasan: Cermin datar selalu menghasilkan bayangan maya, yaitu bayangan yang tidak dapat ditangkap oleh layar. Bayangan maya terbentuk karena perpanjangan sinar-sinar pantul yang berpotongan di belakang cermin.

43. Seberkas sinar sejajar sumbu utama mengenai pada cermin cekung akan ....

a. dipantulkan seolah-olah berasal dari titik fokus

b. dibiaskan melalui titik fokus

c. dipantulkan melalui titik fokus

d. dipantulkan sejajar sumbu utama

Jawaban: C dipantulkan melalui titik fokus

Pembahasan: Ini adalah salah satu dari tiga sinar istimewa pada cermin cekung. Sinar-sinar sejajar sumbu utama yang datang ke cermin cekung akan dipantulkan melalui titik fokus. Sifat ini menunjukkan bahwa cermin cekung bersifat konvergen (mengumpulkan cahaya).

44. Sifat bayangan yang dibentuk lup adalah ....

a. nyata diperbesar

b. maya diperbesar

c. nyata diperkecil

d. maya diperkecil

Jawaban: B maya diperbesar

Pembahasan: Lup (kaca pembesar) menggunakan lensa cembung yang menghasilkan bayangan maya, tegak, dan diperbesar ketika benda diletakkan di antara titik fokus dan lensa. Bayangan maya ini tidak dapat ditangkap layar tetapi dapat dilihat langsung oleh mata.

45. Bayangan akhir yang dibentuk oleh mikroskop adalah ....

a. maya, terbalik, dan lebih besar

b. maya, terbalik, dan lebih kecil

c. nyata, terbalik, dan lebih besar

d. nyata, terbalik, dan lebih besar

Jawaban: A maya, terbalik, dan lebih besar

Pembahasan: Mikroskop terdiri dari dua lensa cembung: objektif dan okuler. Lensa objektif membentuk bayangan nyata, terbalik, dan diperbesar. Bayangan ini kemudian menjadi benda bagi lensa okuler yang membentuk bayangan akhir yang bersifat maya, terbalik, dan lebih besar.

46. Kekuatan lensa yang dimiliki suatu lensa adalah +25 dioptri, maka ....

a. lensa cembung dengan jarak fokus 25 cm

b. lensa cekung dengan jarak fokus 4 cm

c. lensa cembung dengan jarak fokus 4 cm

d. lensa cekung dengan jarak fokus 25 cm

Jawaban: C lensa cembung dengan jarak fokus 4 cm

Pembahasan: Kekuatan lensa P = 1/f (dalam meter). Untuk P = +25 dioptri, maka f = 1/25 = 0,04 m = 4 cm. Tanda positif menunjukkan lensa cembung (konvergen), dan jarak fokus 4 cm menunjukkan lensa yang sangat kuat.

47. Suatu benda berada 10 cm di muka cermin cekung. Bayangan nyata terbentuk pada jarak 15 cm. Jari jari cermin cekung tersebut adalah ....

a. 6 cm

b. 12 cm

c. 18 cm

d. 24 cm

Jawaban: B 12 cm

Pembahasan: Menggunakan rumus cermin: 1/f = 1/s + 1/s'. Diketahui: s = 10 cm, s' = 15 cm (positif karena bayangan nyata). Maka: 1/f = 1/10 + 1/15 = 3/30 + 2/30 = 5/30 = 1/6. Jadi f = 6 cm. Jari-jari kelengkungan R = 2f = 2 × 6 = 12 cm.

48. Sifat bayangan yang terbentuk di retina mata adalah .....

a. sejati dan tegak

b. maya dan tegak

c. sejati dan terbalik

d. maya dan terbalik

Jawaban: C sejati dan terbalik

Pembahasan: Bayangan yang terbentuk di retina mata bersifat nyata (sejati) karena dapat direkam oleh sel-sel fotoreseptor, dan terbalik karena lensa mata bersifat konvergen. Otak kita kemudian memproses bayangan ini sehingga kita melihat benda dalam posisi tegak.

49. Sifat lensa cembung adalah ....

a. mengumpulkan sinar

b. membuat bayangan nyata

c. membuat bayangan maya

d. menyebarkan sinar

Jawaban: A mengumpulkan sinar

Pembahasan: Sifat utama lensa cembung adalah konvergen (mengumpulkan sinar). Sinar-sinar sejajar yang melewati lensa cembung akan dibiaskan dan bertemu di satu titik yang disebut titik fokus. Sifat membuat bayangan nyata atau maya tergantung pada posisi benda, tetapi sifat mengumpulkan sinar adalah sifat dasar lensa cembung.

50. Cermin cekung yang mempunyai jari-jari kelengkungan 8 cm menghasilkan bayangan nyata pada jarak 12 cm. Perbesaran yang terjadi adalah... kali

a. 2

b. 3

c. 4

d. 5

Jawaban: B 3

Pembahasan: Diketahui: R = 8 cm, maka f = R/2 = 4 cm. s' = 12 cm (positif karena bayangan nyata).
Menggunakan rumus cermin: 1/f = 1/s + 1/s' → 1/4 = 1/s + 1/12 → 1/s = 1/4 - 1/12 = 3/12 - 1/12 = 2/12 = 1/6. Jadi s = 6 cm.
Perbesaran M = |s'/s| = 12/6 = 2 kali. Namun perlu diperiksa kembali perhitungan. Jika s = 6 cm dan s' = 12 cm, maka M = 12/6 = 2 kali. Kemungkinan ada kesalahan dalam soal atau pilihan jawaban.