🌈 Kalkulator Gelombang & Optik

📝 Petunjuk: Pilih topik materi di bawah, kemudian pilih variabel yang ingin dihitung, isi field lainnya, lalu klik "Hitung". Sistem akan memberikan hasil dan penjelasan langkah-demi-langkah.
f = n / t

f = Frekuensi (Hertz, Hz)

n = Jumlah getaran

t = Waktu (detik, s)

Catatan: 1 Hz = 1 getaran per detik

Banyaknya getaran yang terjadi
getaran
Waktu terjadinya getaran
detik (s)
Banyaknya getaran per detik
Hertz (Hz)

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

v = λ · f

v = Cepat rambat gelombang (m/s)

λ (lambda) = Panjang gelombang (meter)

f = Frekuensi gelombang (Hz)

Catatan: Hubungan antara panjang gelombang dan frekuensi berbanding terbalik

Jarak antara dua puncak/lembah berurutan
meter (m)
Banyaknya gelombang per detik
Hertz (Hz)
Kecepatan rambat gelombang
m/s

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

1/f = 1/s + 1/s'

f = Jarak titik fokus (meter atau cm)

s = Jarak benda ke cermin/lensa

s' = Jarak bayangan ke cermin/lensa

Perbesaran: M = |s'/s| = |h'/h|

💡 Konvensi Tanda:
  • f positif → cermin cekung / lensa cembung
  • f negatif → cermin cembung / lensa cekung
  • s' positif → bayangan nyata (di depan cermin/berlawanan sisi benda)
  • s' negatif → bayangan maya (di belakang cermin/sisi yang sama dengan benda)
Jarak benda ke cermin/lensa (selalu positif)
cm
Jarak bayangan ke cermin/lensa (+nyata, -maya)
cm
Jarak titik fokus ke cermin/lensa (+cekung/cembung lensa, -cembung/cekung lensa)
cm
Perbesaran = |s'/s| (M > 1 diperbesar, M < 1 diperkecil)
kali

✨ Hasil Perhitungan

📖 Penjelasan Langkah-langkah Penyelesaian

📚 Ringkasan Rumus

f = n / t

Frekuensi Getaran: Banyaknya getaran yang terjadi dalam satu satuan waktu. Periode (T) adalah kebalikan dari frekuensi: T = 1/f.

v = λ · f

Cepat Rambat Gelombang: Hasil kali panjang gelombang dengan frekuensi. Dapat juga ditulis v = λ/T karena f = 1/T.

1/f = 1/s + 1/s'

Persamaan Cermin/Lensa: Hubungan antara jarak fokus, jarak benda, dan jarak bayangan. Berlaku untuk cermin cekung/cembung dan lensa cembung/cekung.

💡 Konsep Penting:
  • 1 Hertz (Hz) = 1 getaran/gelombang per detik
  • Periode (T) = waktu untuk 1 getaran = 1/f detik
  • Cepat rambat cahaya di ruang hampa: c = 3 × 10⁸ m/s
  • Spektrum cahaya tampak: 400 nm (ungu) - 700 nm (merah)
  • Bayangan nyata: dapat ditangkap layar (s' positif)
  • Bayangan maya: tidak dapat ditangkap layar (s' negatif)
  • Perbesaran M = |s'/s| = |h'/h|

💡 Contoh Soal dan Penyelesaian

Contoh 1: Frekuensi Getaran

Sebuah bandul melakukan 60 getaran dalam waktu 30 detik. Berapa frekuensi dan periode bandul tersebut?
1 Identifikasi Variabel

Diketahui: n = 60 getaran, t = 30 s

Ditanya: f = ? dan T = ?

2 Hitung Frekuensi
f = n / t = 60 / 30 = 2 Hz
3 Hitung Periode
T = 1 / f = 1 / 2 = 0,5 s
4 Kesimpulan

Jadi, frekuensi bandul adalah 2 Hz dan periodenya 0,5 detik.

Contoh 2: Cepat Rambat Gelombang

Sebuah gelombang memiliki panjang gelombang 2 m dan frekuensi 50 Hz. Berapa cepat rambat gelombang tersebut?
1 Identifikasi Variabel

Diketahui: λ = 2 m, f = 50 Hz

Ditanya: v = ?

2 Hitung
v = λ · f = 2 × 50 = 100 m/s
3 Kesimpulan

Jadi, cepat rambat gelombang adalah 100 m/s.

Contoh 3: Jarak Fokus Cermin Cekung

Sebuah benda diletakkan 30 cm di depan cermin cekung. Jika bayangan terbentuk pada jarak 15 cm di depan cermin (nyata), berapa jarak fokus cermin dan perbesaran bayangan?
1 Identifikasi Variabel

Diketahui: s = 30 cm, s' = +15 cm (nyata = positif)

Ditanya: f = ? dan M = ?

2 Hitung Jarak Fokus
1/f = 1/s + 1/s' = 1/30 + 1/15
1/f = 1/30 + 2/30 = 3/30 = 1/10
f = 10 cm (positif = cermin cekung)
3 Hitung Perbesaran
M = |s'/s| = |15/30| = 0,5 kali
4 Kesimpulan

Jarak fokus cermin adalah 10 cm dan perbesaran bayangan 0,5 kali (diperkecil).

Bayangan bersifat nyata, terbalik, dan diperkecil.

📊 Tabel Referensi

Spektrum Cahaya Tampak

Warna Panjang Gelombang (nm) Frekuensi (THz)
Ungu380 - 450668 - 789
Biru450 - 495606 - 668
Hijau495 - 570526 - 606
Kuning570 - 590508 - 526
Jingga590 - 620484 - 508
Merah620 - 750400 - 484

Cepat Rambat Gelombang di Berbagai Medium

Medium Cepat Rambat (m/s) Jenis Gelombang
Ruang hampa3 × 10⁸Cahaya / EM
Udara (20°C)343Suara
Air tawar1480Suara
Air laut1530Suara
Besi/Baja5120Suara
Kaca2 × 10⁸Cahaya
Intan1,24 × 10⁸Cahaya

Sifat Bayangan pada Cermin Cekung

Posisi Benda Posisi Bayangan Sifat Bayangan
s > 2f (Ruang IV)f < s' < 2fNyata, terbalik, diperkecil
s = 2f (Titik 2F)s' = 2fNyata, terbalik, sama besar
f < s < 2f (Ruang III)s' > 2fNyata, terbalik, diperbesar
s = f (Titik Fokus)s' = ∞Bayangan di tak terhingga
s < f (Ruang II)s' < 0 (negatif)Maya, tegak, diperbesar

Aplikasi Gelombang & Optik dalam Kehidupan

Alat/Fenomena Prinsip Penjelasan
MikroskopOptik (lensa cembung)2 lensa cembung untuk perbesaran tinggi
TeleskopOptikMengamati benda sangat jauh
KameraOptikLensa cembung membentuk bayangan nyata di film/sensor
Kaca pembesar (lup)OptikLensa cembung, benda di ruang II → bayangan maya diperbesar
USGGelombang suaraUltrasound frekuensi tinggi untuk pencitraan medis
SonarGelombang suaraMendeteksi objek di laut menggunakan pantulan suara
Radio/WiFiGelombang EMFrekuensi berbeda untuk komunikasi berbeda
Teropong prismaOptik (pemantulan)Menggunakan prisma untuk membalikkan bayangan

Konversi Satuan Frekuensi

Satuan Simbol Setara dengan
HertzHz1 getaran/detik
KilohertzkHz10³ Hz
MegahertzMHz10⁶ Hz
GigahertzGHz10⁹ Hz
TerahertzTHz10¹² Hz