Cermin

Cermin adalah permukaan yang licin dan dapat menciptakan pantulan bayangan benda dengan sempurna.

Sejarah

Cermin yang dibuat paling awal adalah kepingan batu mengkilap seperti obsidian, sebuah kaca volkanik yang terbentuk secara alami. Cermin obsidian yang ditemukan di Anatolia (kini Turki), berumur sekitar 6000 SM. Cermin batu mengkilap dari Amerika tengah dan selatan berumur sekitar 2000 SM.^[1] Cermin dari tembaga yang mengkilap telah dibuat di Mesopotamia pada 4000 SM dan di Mesir purba pada 3000 SM.^[2] Di China, cermin dari perunggu dibuat pada 2000 SM.^[3]

Cermin kaca berlapis logam diciptakan di Sidon (kini Lebanon) pada abad pertama M,^[4] dan cermin kaca dengan sandaran dari daun emas disebutkan oleh seorang pengarang dari Romawi bernama Pliny dalam buku Natural History miliknya, yang dikarang sekitar tahun 77 M.^[5] Orang Romawi juga mengembangkan teknik menciptakan cermin yang kasar dari kaca hembus yang dilapisi dengan timah yang dilelehkan.^[6]

Cermin parabola pantul pertama kali dideskripsikan oleh fisikawan dari Arab bernama Ibn Sahl pada abad 10.^[7] Ibn al-Haytham mendiskusikan cermin cembung dan cekung dalam geometri bola dan tabung,^[8] melakukan beberapa percobaan dengan cermin, dan menyelesaikan permasalahan menemukan titik di sebuah cermin cembung di mana sinar yang datang dari satu titik dipantulkan ke titik yang lain.^[9] pada abad 11, cermin kaca yang jernih diproduksi di Al-Andalus.^[10]

Pada awal Abad Renaisans, orang Eropa menyempurnakan metode melapisi kaca dengan amalgam timah-raksa. Baik tanggal serta lokasi penemuan itu masih belum diketahui, tetapi pada abad ke-16, Venesia, sebuah kota yang terkenal dengan keahilan membuat kaca, menjadi pusat produksi cermin dengan mempergunakan teknik ini. Cermin kaca dari periode itu dulunya merupakan barang mewah yang amat mahal.^[11]

Justus Liebig menemukan cermin kaca pantul pada tahun 1835. Prosesnya melibatkan pengendapan lapisan perak metalik ke kaca melalui reduksi kimia perak nitrat. Proses melapisi kaca dengan substansi bersifat reflektif (silvering) ini diadaptasi untuk memproduksi cermin secara massal. Saat ini, cermin sering diproduksi dengan pengendapan vakumnya aluminium (atau kadang-kadang perak) langsung ke substrat kaca.

Komposisi

Cermin awalnya terbuat dari kepingan atau lembaran logam mengkilap, biasanya logam perak atau tembaga apabila bayangan yang dipantulkan kembali adalah untuk dilihat tetapi juga bisa dari logam lain apabila hanya digunakan untuk memfokuskan cahaya.

Kebanyakan cermin modern terdiri dari lapisan tipis aluminium disalut dengan kepingan kaca. Cermin ini disebut "sepuh belakang" (back silvered), di mana permukaan memantul dilihat melalui kepingan kaca. Pelapisan cermin dengan kaca membuat cermin tahan, tetapi mengurangi kualitas cermin karena tambahan biasan permukaan depan kaca. Cermin seperti ini membalikkan sekitar 80% dari cahaya yang datang. "Bagian belakang" cermin sering dicat hitam sepenuhnya untuk melindung logam dari pengikisan.

Teleskop dan peralatan optik yang lain menggunakan cermin “sepuh depan" (front silvered), di mana permukaan pemantul diletakkan di permukaan kaca, yang memberikan kualitas bayangan lebih baik. kadang perak digunakan, tetapi kebanyakannya cermin ini menggunakan aluminum, yang memantulkan gelombang pendek lebih baik dari perak.

Cermin sepuh depan memantulkan 90% hingga 95% dari cahaya datang.

Karena logam berkarat dengan adanya oksigen dan kelembapan, cermin sepuh hadapan perlu diganti permukaannya secara berulang untuk mempertahankan kualitas. Cara lain adalah, tentunya, menggunakan tempat vakum untuk meletakkan cermin ini.

Macam-Macam Cermin

Menurut bentuk permukaannya cermin dibagi menjadi tiga, yaitu:

Cermin Datar

Pemantulan pada dua cermin datar dengan sudut 60 derajat.

Cermin datar adalah cermin yang memiliki permukaan datar seperti sebuah garis lurus. Bayangan benda yang dibentuk oleh cermin datar memiliki dimensi ukuran (panjang dan lebar) sama persis dengan dimensi benda. Jarak yang dibentuk antara benda dengan cermin sama dengan jarak antara cermin dengan bayangan. Sifat bayangan benda yang dibentuk oleh cermin datar adalah maya, tegak, dan sama besar. Contoh penggunaan cermin datar seperti pada cermin rias.

Cermin Cekung

Cermin cekung adalah cermin yang permukaannya berbentuk lengkung teratur ke dalam menyerupai bagian dari permukaan bola. Bagian tengah cermin memiliki jarak lebih jauh ke benda daripada bagian tepi cermin. Ada sebuah titik imajiner yang menjadi pusat kelengkungan cermin yang memiliki jarak yang sama dengan setiap titik di permukaan cermin. Cermin cekung digunakan pada permukaan pemantul lampu kendaraan, lampu senter, dan lampu tipe sorot lainnya. Bayangan yang dibentuk oleh cermin cekung tergantung pada letak benda terhadap cermin dengan ketentuan:

Jumlah ruang letak benda dan letak bayangan selalu sama dengan 5.
Jika ruang bayangan > ruang benda maka sifat bayangannya diperbesar.
Jika ruang bayangan < ruang benda maka sifat bayangannya diperkecil.
Hanya bayangan di ruang 4 yang bersifat maya dan tegak selebihnya bersifat nyata dan terbalik.

Cermin cekung bersifat konvergen dan nilai fokusnya positif.

Cermin Cembung

Cermin cembung adalah cermin yang permukaannya berbentuk lengkung teratur ke luar. Bagian tengah cermin memiliki jarak liebih dekat ke benda daripada bagian tepinya. Ada sebuah titik imajiner yang menjadi pusat kelengkungan cermin yang memiliki jarak yang sama dengan setiap titik di permukaan cermin. Bayangan yang dibentuk oleh cermin cembung adalah maya, tegak, dan diperkecil. Cermin cembung banyak digunakan sebagai kaca spion kendaraan kaca pembantu pada persimpangan jalan untuk mencegah terjadinya kecelakaan.

Cermin cembung bersifat divergen dan nilai fokusnya negatif.

Ruang Benda	Ruang Bayangan	Letak bayangan	Sifat bayangan
I	IV	belakang	maya, tegak, diperbesar
II	III	depan	nyata, terbalik, diperbesar
III	II	depan	nyata, terbalik, diperkecil
IV	I	belakang	maya, tegak, diperkecil
f	~	-	tidak terbentuk bayangan
R	R	depan	nyata, terbalik, sama besar

Kepantulan

Kepantulan pelapisan cermin bergantung pada panjang gelombang cahaya dan juga pada logam itu sendiri, hal ini digunakan dalam kerja optik untuk menghasilkan cermin sejuk dan panas. Cermin sejuk dihasilkan dengan menggunakan substrat transparan dan bahan pelapisan yang memantulkan lebih banyak cahaya tampak dan merambatkan kurang cahaya inframerah. Cermin panas adalah kebalikannya, lebih memantulkan cahaya inframerah. Permukaan cermin kadang diberikan pelapisan tambahan (overcoating) untuk mengurangi degradasi permukaan dan meningkatkan kepantulan pada Bagian-Bagian spektrum yang akan digunakan. Misalnya, cermin aluminum biasanya dilapisi dengan magnesium florida. Kepantulan sebagai fungsi penjang gelombang bergantung kepada ketebalan pelapisan dan bagaimana lapisan tersebut diletakkan.

Untuk pekerjaan optical ilmiah, cermin dielektrik biasanya digunakan. Cermin tersebut merupakan substrat kaca (atau kadang-kadang bahan lain) di satu atau beberapa lapisan dielektrik diendapkan, untuk membentuk sebuah lapisan optik. Dengan berhati-hati memilih tipe serta ketebalan lapisan dielektrik, jangkauan panjang gelombang dan jumlah cahaya yang terpantul dari cermin bisa diperinci. Cermin terbaik dari tipe ini mampu memantulkan 99.999% cahaya (dalam sebuah jangkauan panjang gelombang yang sempit) dan sering digunakan dalam laser.

Efek

Dalam sebuah cermin bidang, berkas sinar yang sejajar mengalami perubahan arah secara keseluruhan, tetapi masih tetap sejajar; bayangan terbentuk di sebuah cermin bidang merupakan bayangan maya, yang besarnya sama dengan objek aslinya. Ada pula cermin lengkung, di mana seberkas cahaya sejajar menjadi seberkas cahaya yang konvergen, yang sinarnya berpotongan dalam fokus (titik imagi) cermin. Yang terakhir adalah cermin cembung, di mana sebuah sinar yang sejajar menjadi tersebar (divergen), dengan sinar tersebar dari sebuah titik perpotongan "di belakang" cermin. Kekurangan dari lensa cekung yang berbentuk bola serta cermin cembung adalah tak bisa mengfokuskan sinar sejajar ke sebuah titik tunggal dalam kaitan dengan lanturan (aberasi) sferis. Reflektor parabola mengatasi masalah ini dengan membuat sinar sejajar yang datang (misalnya, cahaya dari sebuah bintang yang jauh) untuk difokuskan ke sebuah titik yang kecil; mendekati suatu titik yang ideal. Reflektor parabola tak cocok untuk mencitrakan benda terdekat karena sinar cahaya yang tidak sejajar.

Seberkas cahaya yang terpantul di cermin pada sebuah sudut pantul yang sama dengan sudut datang (jika ukuran sebuah cermin jauh lebih besar dari panjang gelombang cahaya). Jika berkas cahaya mendatangi permukaan cermin pada sudut 30° dari vertikal, lalu terpantul dari sudut datang dengan sudut 30° dari vertikal dalam arah yang berlawanan.

Hukum ini secara matematis menuruti interferensi sebuah gelombang bidang di sebuah batas datar.

GALERI KACA CERMIN

Lihat pula

Rujukan

^ History of Mirrors Dating Back 8000 Years Diarsipkan 2020-03-22 di Wayback Machine., Jay M. Enoch, School of Optometry, University of California at Berkeley
^ "The National Museum of Science and Technology, Stockholm". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-07-03. Diakses tanggal 2009-01-17.
^ "Chinavoc.com". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-10-19. Diakses tanggal 2009-01-17.
^ Mirrors in Egypt, Digital Egypt for Universities
^ Wondrous Glass: Images and Allegories Diarsipkan 2007-12-13 di Wayback Machine., Kelsey Museum of Archaeology
^ The Book of the Mirror Diarsipkan 2008-04-11 di Wayback Machine., Cambridge Scholars Publishing, edited by Miranda Anderson
^ The Forgotten Revolution By Lucio Russo, Silvio Levy Page 331
^ R. S. Elliott (1966). Electromagnetics, Chapter 1. McGraw-Hill.
^ Dr. Mahmoud Al Deek. "Ibn Al-Haitham: Master of Optics, Mathematics, Physics and Medicine, Al Shindagah, November-December 2004.
^ Dr. Kasem Ajram (1992). The Miracle of Islam Science (edisi ke-2nd Edition). Knowledge House Publishers. ISBN 0-911119-43-4. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)
^ The Tin-Mercury Mirror: Its Manufacturing Technique and Deterioration Processes, Per Hadsund, Studies in Conservation, Vol. 38, No. 1 (Feb., 1993)

Pranala luar

California penal code (see art. 653n about two-way mirrors)
mirror.sytes.org^{[pranala nonaktif permanen]}: text is simply in reversed letter order.
Cermin Datar, Cekung, dan Cembung

[Enoch-1] History of Mirrors Dating Back 8000 Years Diarsipkan 2020-03-22 di Wayback Machine., Jay M. Enoch, School of Optometry, University of California at Berkeley

[2] "The National Museum of Science and Technology, Stockholm". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2009-07-03. Diakses tanggal 2009-01-17.

[3] "Chinavoc.com". Diarsipkan dari versi asli tanggal 2013-10-19. Diakses tanggal 2009-01-17.

[4] Mirrors in Egypt, Digital Egypt for Universities

[5] Wondrous Glass: Images and Allegories Diarsipkan 2007-12-13 di Wayback Machine., Kelsey Museum of Archaeology

[6] The Book of the Mirror Diarsipkan 2008-04-11 di Wayback Machine., Cambridge Scholars Publishing, edited by Miranda Anderson

[7] The Forgotten Revolution By Lucio Russo, Silvio Levy Page 331

[8] R. S. Elliott (1966). Electromagnetics, Chapter 1. McGraw-Hill.

[9] Dr. Mahmoud Al Deek. "Ibn Al-Haitham: Master of Optics, Mathematics, Physics and Medicine, Al Shindagah, November-December 2004.

[Ajram-10] Dr. Kasem Ajram (1992). The Miracle of Islam Science (edisi ke-2nd Edition). Knowledge House Publishers. ISBN 0-911119-43-4. Pemeliharaan CS1: Teks tambahan (link)

[11] The Tin-Mercury Mirror: Its Manufacturing Technique and Deterioration Processes, Per Hadsund, Studies in Conservation, Vol. 38, No. 1 (Feb., 1993)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]