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. Cermin dari tembaga yang mengkilap
telah dibuat di Mesopotamia pada 4000 SM dan di Mesir purba pada
3000 SM. Di China, cermin dari perunggu dibuat pada 2000 SM.
Cermin kaca berlapis logam diciptakan di Sidon (kini Lebanon) pada abad pertama M,
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. Orang Romawi juga mengembangkan teknik
menciptakan cermin yang kasar dari kaca hembus yang dilapisi dengan timah yang
dilelehkan.
Cermin parabola pantul pertama kali dideskripsikan oleh fisikawan dari Arab
bernama Ibn Sahl pada abad 10. Ibnu al-Haytham
mendiskusikan cermin cembung dan cekung dalam geometri
bola dan tabung, melakukan beberapa percobaan dengan
cermin, dan menyelesaikan permasalahan menemukan titik di sebuah cermin cembung
dimana sinar yang datang dari satu titik dipantulkan ke titik yang lain. pada abad 11, cermin kaca yang jernih
diproduksi di Al-Andalus.
Pada awal Abad
Renaisans, orang
Eropa menyempurnakan metode melapisi kaca dengan amalgam timah-raksa. Baik
tanggal serta lokasi penemuan itu masih belum diketahui, tapi 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.
Justus
Liebig menemukan cermin kaca pantul di 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.
Cermin awalmya terbuat dari kepingan atau lembaran logam mengkilap, biasanya logam perak atau tembaga apabila
bayangan yang dipantullan kembali adalah untuk dilihat tetapi juga bisa dari
logam lain apabila hanya digunakan untuk memfokuskan cahaya.
Kebanyakan cermin moden 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 diletakan 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 menaruh cermin ini.
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 nampak 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.
Dalam sebuah cermin bidang, berkas sinar
yang sejajar mengalami perubahan arah secara keseluruhan, tapi masih tetap
sejajar; bayangan terbentuk di sebuah cermin bidang merupakan bayangan maya,
yang besarnya sama dengan objek aslinya. Ada pula cermin lengkung, dimana
seberkas cahaya sejajar menjadi seberkas cahaya yang konvergen, yang sinarnya
berpotongan dalam fokus (titik imagi) cermin. Yang terakhir adalah cermin
cembung, dimana 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar