---
title: "Cahaya Merambat Lurus"
book: "Fisika Sekolah Dasar dan Menengah Pertama"
subject: physics
language: id
chapter: 28
exercises: 11
source: https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/28-cahaya-merambat-lurus
---

# Bab 28 — Cahaya Merambat Lurus

Berkas matahari menyerong menembus kabut pagi di antara pepohonan — lurus seperti tali yang teregang, tiap-tiapnya. Sebuah senter di loteng berdebu melemparkan bilah [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang tepinya lurus. Kamu dapat mendengar seorang teman memanggil dari balik tikungan, tetapi kamu tidak dapat *melihatnya* di sana. Semua itu adalah satu hukum yang mengenakan pakaian berbeda-beda — hukum [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang paling tua.

## 28.1 Hukum garis lurus

**Proposisi 28.1 (Cahaya merambat menurut garis lurus).**

Di [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) (juga di dalam air, kaca, atau ruang hampa), [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) merambat menurut garis lurus. Ia tidak melengkung mengitari tikungan, tidak melayang seperti asap, tidak membelok untuk menemukanmu di balik dinding. Di tempat yang tidak dapat dicapai garis lurus dari sumbernya, tidak ada [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) dari sumber itu yang tiba.

**Definisi 28.2 (Sinar cahaya).**

Untuk menggambar [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source), para fisikawan memakai *sinar cahaya*: sebuah garis lurus dengan anak panah, yang menunjukkan satu helai [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) dan arah larinya. Berkas senter digambar sebagai kipas sinar; berkas laser yang tipis sebagai satu sinar tunggal. Seperti anak panah [gaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/12-dorongan-dan-tarikan-gaya#def-g2-pushes-and-pulls-force), sinar adalah gambar kecil yang membawa sebuah hukum di dalamnya: jalan [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) lurus seperti penggaris.

![Berkas senter yang digambar dengan cara fisikawan: sinar yang lurus, diberi anak panah untuk menunjukkan arah lari cahayanya.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-light-straight-lines/fig-7b1bbc24fa77.svg)

*Berkas senter yang digambar dengan cara fisikawan: sinar yang lurus, diberi anak panah untuk menunjukkan arah lari [cahayanya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source).*

**Contoh 28.3 (Tempat hukum itu menampakkan diri).**

Begitu kamu mengenal hukumnya, kamu melihatnya di mana-mana: berkas matahari yang lurus menembus kabut atau kisi jendela; tepi lurus yang tajam pada berkas senter di [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) berdebu; helai penunjuk laser yang lurus sekali; dan setiap mercusuar yang menyapukan bilah [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) lurus melintasi laut malam. [Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang bengkok tidak pernah terlihat — air mancur dan hutan boleh melengkung, [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) tidak.

![Bukti dari alam sendiri: berkas matahari yang menyeberangi udara berkabut lurus sempurna — cahaya tidak membelok mengitari pepohonan.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-light-straight-lines/img-a0977fdf3117.jpg)

*Bukti dari alam sendiri: berkas matahari yang menyeberangi [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) berkabut lurus sempurna — [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) tidak membelok mengitari pepohonan.*

## 28.2 Membuktikannya dengan tiga kartu

**Metode 28.4 (Percobaan tiga kartu).**

1. Lubangi bagian tengah tiga kartu yang kaku dengan lubang kecil, pada tinggi yang sama;
2. tegakkan ketiga kartunya berderet, berjarak sejengkal, dan sebatang lilin yang menyala (atau senter) di seberang kartu yang terakhir;
3. gerakkan kepalamu sampai kamu melihat nyala apinya lewat ketiga lubang — hanya mungkin ketika ketiga lubang dan nyala apinya berdiri pada satu garis lurus (periksalah: benang yang tegang lewat ketiga lubang itu sampai ke nyala apinya);
4. sekarang geserlah kartu yang tengah ke samping, cukup selebar jari.

Nyala apinya lenyap. [Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang seandainya dapat berkelok — lewat lubang pertama, membelok sedikit ke samping, lewat lubang yang digeser, lalu terus ke matamu — ternyata tidak: tanpa garis lurus, tanpa [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source).

![Percobaan tiga kartu: nyala apinya terlihat tepat ketika nyala api, lubang, dan mata berbaris lurus. Geserlah satu kartu, dan pandangannya mati.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/physics-1/g4-light-straight-lines/fig-41299457fe58.svg)

*Percobaan tiga kartu: nyala apinya terlihat tepat ketika nyala api, lubang, dan mata berbaris lurus. Geserlah satu kartu, dan pandangannya mati.*

**Contoh 28.5 (Bayang-bayang akhirnya terjelaskan).**

Sekarang [bayang-bayang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-shadow) dari tahun pertama sekolahmu menyerahkan rahasianya. Sinar berlari lurus dari lampunya; bola menghentikan sinar yang mengenainya; sinar yang lewat tepat di sisi tepinya berlari lurus terus. Di belakang bolanya terhampar tepat ruang yang tidak dapat dicapai sinar lurus mana pun — itulah [bayang-bayangnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-shadow), dengan tepi tajam yang digambar oleh sinar terakhir yang lolos. Sinar yang lurus, [bayang-bayang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-shadow) yang tajam: [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang bengkok akan mengaburkan setiap [bayang-bayang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-shadow) menjadi kabut.

## 28.3 Melihat berarti menerima cahaya

**Proposisi 28.6 (Cara kerja penglihatan).**

Kamu melihat sebuah benda ketika [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) dari benda itu merambat menurut garis lurus masuk ke matamu — [cahayanya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) sendiri kalau ia sebuah sumber, atau [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) matahari maupun [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) lampu yang dipantulkannya kalau bukan. Tidak ada apa pun yang keluar dari matamu untuk meraih dunia: melihat adalah *menerima*, menangkap sinar seperti jaring menangkap bola.

**Contoh 28.7 (Di balik tikungan).**

Temanmu memanggil dari balik tikungan sekolah: kamu mendengarnya, tetapi tidak dapat melihatnya. [Bunyi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/19-bunyi-di-sekitar-kita#def-g3-sound-around-us-sound) menyebar seperti riak kolam dan menyapu mengitari sudut tikungannya; [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) bertahan pada jalan lurusnya, dan tidak ada garis lurus yang menghubungkan wajah temanmu dengan matamu menembus batu batanya. Untuk melihat di balik tikungan, kamu harus *melipat jalannya* — berilah sinarnya permukaan keras yang mengkilap untuk dipantuli. Tipuan itu disebut cermin, dan ia memiliki bab [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) pertama tahun depan.

**Catatan 28.8 (Sang juara lari).**

[Bunyi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/19-bunyi-di-sekitar-kita#def-g3-sound-around-us-sound), seperti kita ukur, berlari $340\,\mathrm{m}$ tiap sekon. [Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) di jalan lurusnya berada di kelas yang sama sekali lain: ia menyeberangi seluruh langit lebih cepat daripada yang dapat ditangkap hitungan mana pun — itulah sebabnya kilatnya tiba “seketika” dan guruhnya terseok beberapa sekon di belakangnya. Seberapa cepat tepatnya? Bilangannya begitu keterlaluan sehingga kita simpan untuk tahun yang lebih tinggi — bersama kisah tipuan cerdik yang diperlukan untuk [mengukurnya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/7-mengukur-panjang#def-g2-measuring-length-measure).

## 28.4 Latihan

**Latihan 28.1 ★.**

Nyatakan hukum dalam bab ini. Sebutkan dua penampakannya di luar rumah.

**Solusi Latihan 28.1.**

[Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) merambat menurut garis lurus — ia tidak pernah melengkung mengitari tikungan. Penampakannya: berkas matahari yang lurus menembus kabut atau kisi jendela, bilah tajam senter di [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) berdebu, helai laser yang lurus sekali, dan berkas mercusuar.

**Latihan 28.2 ★.**

Apa itu [sinar cahaya](#def-g4-light-straight-lines-ray), dan dua hal apa yang ditunjukkan gambarnya?

**Solusi Latihan 28.2.**

Sebuah garis lurus beranak panah yang digambar untuk mewakili satu helai [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source): ia menunjukkan jalan yang ditempuh [cahayanya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) (lurus seperti penggaris) dan arah larinya.

**Latihan 28.3 ★.**

Pada percobaan tiga kartu, tepat kapan kamu dapat melihat nyala apinya? Satu gerakan apa yang membuatnya lenyap, dan mengapa?

**Solusi Latihan 28.3.**

Tepat ketika nyala api, ketiga lubang, dan matamu berdiri pada satu garis lurus. Menggeser kartu yang tengah selebar jari mematikan pandangannya: [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) tidak mau membelok ke samping — tanpa garis lurus, tanpa [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source).

**Latihan 28.4 ★.**

Bagaimana hukum garis lurus menjelaskan tepi tajam sebuah [bayang-bayang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-shadow)?

**Solusi Latihan 28.4.**

Sinar berlari lurus dari lampunya; penghalangnya menghentikan sebagian, dan sinar yang lewat tepat di sisi tepinya berlari lurus terus. Batas antara tanah yang tercapai dan yang tidak tercapai digambar oleh garis lurus — karena itulah tepinya tajam.

**Latihan 28.5 ★.**

Kamu sedang melihat buku ini. Ceritakan perjalanan [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang memungkinkannya, dari sebuah lampu sampai ke matamu.

**Solusi Latihan 28.5.**

[Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) meninggalkan lampunya, berlari lurus ke halaman ini, memantul dari kertasnya, lalu berlari lurus dari halaman ini masuk ke matamu — dan matamu menerimanya. Dua ruas lurus dengan satu pantulan di antaranya.

**Latihan 28.6 ★.**

Mengapa kamu dapat mendengar seorang teman di balik tikungan tetapi tidak dapat melihatnya? Apa yang dilakukan tiap pengembara — [bunyi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/19-bunyi-di-sekitar-kita#def-g3-sound-around-us-sound) dan [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) — di tikungan itu?

**Solusi Latihan 28.6.**

[Bunyi](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/19-bunyi-di-sekitar-kita#def-g3-sound-around-us-sound) menyebar seperti riak kolam dan menyapu mengitari sudut tikungannya sampai ke telingamu. [Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) bertahan pada jalan lurusnya, dan tidak ada garis lurus yang menghubungkan wajah temanmu dengan matamu menembus batu bata — sehingga suaranya tiba dan pemandangannya tidak.

**Latihan 28.7 ★.**

Sebuah lubang kunci, ruangan terang di seberangnya, dan matamu: dari tempat mana di lorong yang gelap kamu dapat melihat lampunya lewat lubang kunci itu? Jawablah dengan sebuah garis lurus.

**Solusi Latihan 28.7.**

Hanya dari tempat yang membuat sebuah garis lurus lewat lubang kunci itu sampai ke lampunya — mata, lubang kunci, dan lampu sejajar. Bergeserlah sedikit dan garisnya patah pada daun pintu.

**Latihan 28.8 ★.**

Dari kembang api yang jauh, mana yang tiba lebih dahulu, dentumannya atau kilatannya? Hukum mana dan pengukuran mana dari tahun ini yang menjelaskan selisihnya?

**Solusi Latihan 28.8.**

Kilatannya: perjalanan [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) terhitung seketika, sementara dentumannya berlari menyeberang dengan $340\,\mathrm{m}$ tiap sekon — tiga sekon sunyi untuk tiap kilometer jarak.

**Latihan 28.9 ★.**

“Ketika aku memandang sebuah [bintang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/26-tata-surya#def-g4-solar-system-star), ada sesuatu yang menyembur keluar dari mataku untuk menyentuhnya.” Perbaikilah kepercayaan lama ini dengan [Proposisi 28.6](#prop-g4-light-straight-lines-seeing) — apa yang merambat, dan ke arah mana?

**Solusi Latihan 28.9.**

Tidak ada apa pun yang keluar dari mata. [Cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) [bintang](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/26-tata-surya#def-g4-solar-system-star) itu sendiri menempuh jalan lurus *menuju* kamu, dan melihat berarti menangkapnya — mata adalah jaring, bukan lentera.

**Latihan 28.10 ★★.**

Rancanglah, dengan gambar sinar, sebuah cara mengamati lorong dari dalam kamarmu memakai tipuan cermin yang disinggung pada [Contoh 28.7](#ex-g4-light-straight-lines-corner): di mana permukaan yang mengkilap itu harus berdiri di ambang pintu, dan apa yang dilakukannya terhadap jalan sinarnya? (Kapal selam memakai persis cara ini, ditumpuk dua kali, untuk melihat di atas ombak.)

**Solusi Latihan 28.10.**

Tegakkan permukaan yang mengkilap itu di ambang pintu, dimiringkan setengah sudut siku-siku terhadap lorongnya. Sinar yang berlari menyusuri lorong mengenai cermin yang miring itu dan jalannya melipat: ia membelok di tikungan lalu berlari lurus lewat ambang pintu masuk ke kamarmu sampai ke matamu. Dua lipatan seperti itu, satu di atas yang lain, membentuk periskop kapal selam.

**Latihan 28.11 ★★.**

Pada pagi yang berkabut, berkas matahari mengipas di antara pepohonan dalam garis yang jelas lurus — namun temanmu berkata: “Kita melihat berkasnya, jadi [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) pasti zat yang terlihat dan menggantung di [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air).” Apa yang sebenarnya kalian berdua lihat ketika sebuah “berkas” tampak di kabut atau debu, dan seperti apa berkas itu di [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) yang bersih sempurna?

**Solusi Latihan 28.11.**

Kamu tidak sedang melihat [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) yang sedang terbang — kamu sedang melihat butir air dan bintik debu yang tak terhitung banyaknya yang ditumbuk berkas itu di sepanjang jalannya, dan masing-masingnya memantulkan sedikit [cahaya](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/3-cahaya-dan-bayang-bayang#def-g1-light-and-shadows-source) ke matamu. Di [udara](https://one-course.com/books/physics/1/id/chapter/10-udara-di-sekitar-kita#def-g2-air-around-us-air) yang bersih sempurna tidak ada apa pun untuk ditumbuk, dan berkasnya tidak terlihat dari samping: hanya bintik terang di tempat ia mendarat yang membocorkannya.