Download silabus fisika SMP

Download Silabus SMP - Fisika

LKS - Pembiasan

Pembiasaan atau refraksi adalah pembelokan (pembengkokan) sinar cahaya ketika melewati permukaan satu bahan transparan dengan bahan lainnya. Pembiasan dapat terjadi karena terdapat dua atau lebih medium dengan perbedaan kerapatan optik. Nah, karena perbedaan kerapatan optik ini menyebabkan cahaya memiliki cepat rambat yang berbeda. Cahaya memiliki cepat rambat paling besar pada udara dibandingkan pada air atau zat bening lain. Bayangkan saat cahaya menembus air yang tersusun dari partikel-partikel yang lebih rapat dibandingkan dengan udara, sehingga cahaya yang menembus udara tidak terhambat oleh partikel.
Untuk lebih memahami materi Pembiasan, kita perlu melakukan eksperimen. 
Silahkan klik link dibawah ini untuk mendownload Lembar Kegiatan Siswa (LKS)nya :
LKS Pembiasan - OPTIK

Aurora

Apa itu Aurora? Mengapa terjadi aurora? Fenomena aurora sangat terkait dengan interaksi yang terjadi antara matahari dengan bumi kita. Reaksi fusi yang terjadi di matahari, selain menghasilkan energi termonuklir, juga menghasilkan positron (e⁺), e-neutrino (n_e), dan sinar gamma. Selain itu, inti hidrogen atau proton, inti helium, dan beberapa partikel lainnya juga ikut dipancarkan akibat tekanan radiasi yang sangat besar. Pancaran partikel-partikel bermuatan yang memiliki energi tinggi dari matahari dikenal dengan istilah angin matahari atau solar wind. Partikel-partikel tersebut bergerak dengan kecepatan 300.000-1000.000 m/s dan kerapatan 0,1-30 cm².

Fenomena Aurora

Angin matahari tidak dapat langsung menyentuh permukaan bumi. Hal ini dikarenakan bumi memiliki medan magnetik. Selain itu, kerapatan atmosfer bumi yang mencapai 10¹⁹ partikel/cm³, menjadikan semakin kecil kemungkinan partikel angin matahari mencai bumi. Walaupun demikian, ada beberapa partikel angin matahari yang mampu melewati atmosfer bumi dan menabrak molekul-molekul udara. Tabrakan itu menyebabkan munculnya aurora yang berwujud sinar cemerlang. Sinar tersebut tercipta karena molekul-molekul udara menyerap energi partikel dan memancarkannya kembali dalam bentuk cahaya tampak, aurora di atas kutub utara disebut aurora borealis dan yang berada di atas kutub selatan disebut aurora australis.

Aurora terjadi di kutub karena kutub magnet bumi juga berada dekat dengan kutub geografis. Kutub utara magnet bumi terletak di dekat bumi dan sebaliknya. Dengan demikian partikel bermuatan yang memasuki atmosfer bumi akan bergerak dalam lintasan spiral menuju kutub-kutub magnet bumi.

Sifat - Sifat Cahaya

Cahaya akan mengenai benda dan kemudian dipantulkan oleh benda tersebut sampai ke mata sehingga benda tersebut dapat terlihat. Cahaya berasal dari sumber cahaya. Semua benda yang dapat memancarkan cahaya dinamakan sumber cahaya. Contohnya senter, lampu, bintang, dan matahari. Cahaya memiliki sifat – sifat yaitu merambat lurus, menembus benda bening, dan dapat dipantulkan.

1.      Cahaya merambat lurus

Ketika kamu menyalakan senter dikegelapan malam, arah rambatan cahaya senter menurut garis lurus. Benda berdasarkan dapat dan tidaknya memancarkan cahaya dibedakan menjadi dua yaitu benda sumber cahaya dan benda gelap. Contoh benda sumber cahaya adalah matahari, lampu, dan nyala api. Contoh untuk benda gelap yaitu batu, kertas, dan kayu.

Matahari sebagai sumber cahaya

Batu sebagai Benda Gelap

Benda berdasarkan dapat dan tidaknya meneruskan cahaya dibedakan menjadi benda tembus cahaya dan benda tidak tembus cahaya. Benda tembus cahaya dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Contohnya kaca jendela. Sedangkan benda yang tidak dapat tembus cahaya yaitu benda yang tidak dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Contohnya kayu, batu, tembok, dan tripleks.

Kaca Jendela sebagai Benda yang tembus cahaya

Tembok sebagai Benda yang tidak tembus cahaya

2.      Cahaya dapat dipantulkan

Pemantulan cahaya ada dua jenis yaitu pemantulan baur (pemantulan difusi) dan pemantulan teratur. Pemantulan baur merupakan pemantulan yang terjadi apabila cahay mengenai permukaan yang kasar atau tidak rata. Pada pemantulan ini, sinar pantulnya tidak beraturan. Sedangkan pemantulan teratur terjadi bila cahaya mengenai permukaan yang licin, rata, dan mengkilap, misalnya cermin. Sinar pantulnya memiliki arah yang teratur.

Berdasarkan bentuk permukaannya cermin dibedakan menjadi tiga macam yaitu cermin datar, cermin cembung, dan cermin cekung.

a.       Cermin datar

Cermin datar adalah cermin yang permukaan bidangnya datar dan tidak melengkung.  Contohnya cermin yang digunakan untuk dandan.

Sifat – sifat cermin datar, yaitu

1)      Ukuran bayangan sama dengan ukuran benda

2)      Jarak bayangan sama dengan jarak benda ke cermin

3)      Kenampakan bayangan berlawanan dengan benda. Misalnya tangan kananmu akan menjadi tangan kirimu.

4)      Bayangan tegak

5)      Bayangan bersifat semu atau maya. Bayangan dapat dilihat tapi tidak bisa ditangkap layar.

b.      Cermin cembung

Cermin cembung merupakan cermin yang permukaannya melengkung kearah luar. Cermin cembung biasa digunakan pada kaca spion. Bayangannya bersifat maya, tegak diperkecil dari benda sesungguhnya.

c.       Cermin cekung

Cermin cekung merupakan cermin yang bidangnya permukaannya melengkung kearah dalam. Biasanya digunakan sebagai reflektor pada lampu mobil, lampu senter, dan pada sendok makan.

Sifat bayangannya, yaitu

1)      Jika benda di dekat cermin maka bayangan bersifat tegak, diperbesar dan maya

2)      Jika benda jauh dari cermin maka bayangan bersifat nyata dan terbalik.

3.      Cahaya dapat dibiaskan

Peristiwa pembelokkan arah rambatan cahaya setelah melewati medium rambatan yang berbeda disebut pembiasan.

Jika cahaya datang dari zat yang kurang rapat ke zat ayng lebih rapat maka cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Misalnya cahaya dari udara ke air. Sebaliknay jika cahaya datang dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat, maka cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Misal cahaya dari air ke udara.

Contoh pembiasan cahaya yaitu pensil yang dimasukkan ke air akan terlihat bengkok, dasar kolam terlihat dangkal.

4.      Cahaya dapat diuraikan

     Penguraian cahaya (dispersi) merupakan penguraian cahaya putih menjadi cahaya yang memiliki bermacam – macam warna. Contohnya pelangi, yang terjadi akibat dari cahaya matahari yang diuraikan oleh titik-titik air hujan.

(Main source: http://atmosferku.blogspot.com/2013/02/belajar-tentang-sifat-sifat-cahaya.html)

[HOTNEWS] Meteor atau Kilatan Cahaya Api yang Melintasi Langit Amerika Jumat Lalu?

NEW YORK, suaramerdeka.com - Sebuah meteor terang mirip bola api melintas langit Amerika Utara bagian timur, Jumat (22/3) malam. Kejadian langka ini disaksikan ratusan warga di 13 negara bagian AS, termasuk Washington DC; serta Ontario dan Quebec di Kanada, Meteor Society Amerika melaporkan.

"Jatuhnya meteor nampak jelas di wilayah pantai timur AS. Peristiwa ini terjadi pada saat yang tepat, sekitar pukul 8 pada Jumat malam, ketika banyak orang keluar untuk melihatnya," kata Robert Lunsford, koordinator MSA.

Meteor digambarkan seperti lesatan bola api yang amat terang di langit. Meteor adalah partikel kecil dari tata surya yang terbakar dari gesekan atmosfer ketika memasuki atmosfer.

Terangnya meteor sering tersamarkan cahaya siang. Namun, kali ini berbeda.

Meteor terihat jelas oleh warga Pantai Timur AS hingga wilayah Virginia Barat dan Ohio. Dari lintasannya, meteor diperkirakan bergerak ke arah timur, dari New Jersey, melewati selatan New York dan kemudian hilang di atas Samudera Atlantik.

"Awalnya saya pikir bola api itu pesawat yang terbang rendah," kata salah seorang saksi mata warga West Chester, Pennsylvania.

Banyak saksi menyebutnya meteor paling terang yang pernah mereka lihat. "Aku masih tak percaya," kata saksi mata lain dari Boonsboro, Maryland.

Optik Geometri

Optika geometris atau optika sinar menjabarkan perambatan cahaya sebagai vektor yang disebut sinar.
Optika geometris menjelaskan sifat cahaya dengan pendekatan paraksial atau hampiran sudut kecil dengan penjabaran matematis yang linear, sehingga komponen optik dan sistem kerja cahaya seperti ukuran, posisi, pembesaran subyek yang dijelaskan menjadi lebih sederhana, diantaranya dengan teknik optik Gaussian dan penelusuran sinar paraksial.

Cahaya didefinisikan sebagai partikel yang merambat, yang disebut sinar. Ali Sina Balkhi (980–1037), juga mengatakan bahwa the perception of light is due to the emission of some sort of particles by a luminous source. Pierre Gassendi pada tahun 1660 membuat proposal teori partikel cahaya. Isaac Newton mempelajari teori Gassendi dan teori plenum Descartes. Pada tahun 1675, Newton dalam buku Hypothesis of Light membuat Corpuscular theory of Light yang direvisi hingga tahun 1704 dalam bukunya Opticks, yang menerangkan fenomena refleksi dan refraksi cahaya dengan asumsi cepat rambat yang lebih tinggi ketika cahaya melalui medium yang padat tumpat karena daya tarik gravitasi yang lebih kuat. Teori ini mengilhami Pierre Simon marquis de Laplace dengan hipotesa lobang hitam, sebuah benda yang sangat padat hingga cahaya pun tidak dapat lepas dari padanya. Laplace menarik hipotesanya saat teori gelombang optik fisis bermunculan. Essay Laplace kemudian dikembangkan oleh Stephen Hawking dan George F.R. Ellis dalam buku The large scale structure of space-time.

Terdapat tiga prinsip dalam Optika Geometri yaitu bentuk lintasan cahaya, Hukum Pemantulan dan Hukum Pmbiasan.

PEMANTULAN CAHAYA
Pada medium Homogen Cahaya merambat lurus. Pemantulan adalah pengembalian dari suatu berkas cahaya ketika bertemu dengan bidang batas antara dua medium.
Hukum Pemantulan.
Hukum Pemantulan menyatakan sebagai berikut :

1. Sinar datang, sinar pantul, dan garsi Normal terletak dalam satu bidang datar.
2. Sudut datang (i) sama dengan sudut pantul (r)

1. PEMANTULAN PADA CERMIN

• Pemantulan PadaCermin datar

Cermin Lengkung
Alat-alat optik
Cermin dan lensa serta prinsip kerjanya memberikan sarana pemahaman bagi pemanfaatannya untuk mempermudah dan membantu kehidupan manusia. Alat-alat yang bekerja berdasarkan prinsip optik (cermin dan lensa) digolongkan sebagai alat optik.
Mata
Salah satu alat optik alamiah yang merupakan salah satu anugerah dari Sang Pencipta adalah mata. Di dalam mata terdapat lensa kristalin yang terbuat dari bahan bening, berserat, dan kenyal. Lensa kristalin atau lensa mata berfungsi mengatur pembiasan yang disebabkan oleh cairan di depan lensa. Cairan ini dinamakan aqueous humor. Intensitas cahaya yang masuk ke mata diatur oleh pupil.
Daya Akomodasi Mata.
Perlu diketahui bahwa jarak antara lensa mata dan retina selalu tetap. Sehingga dalam melihat benda-benda pada jarak tertentu perlu mengubah kelengkungan lensa mata. Untuk mengubah kelengkungan lensa mata, yang berarti mengubah jarak titik fokus lensa merupakan tugas otot siliar. Hal ini dimaksudkan agar bayangan yang dibentuk oleh lensa mata selalu jatuh di retina. Pada saat mata melihat dekat lensa mata harus lebih cembung (otot-otot siliar menegang) dan pada saat melihat jauh lensa harus lebih pipih (otot-otot siliar mengendor). Peristiwa perubahan-perubahan ini disebut daya akomodasi.
Daya akomodasi (daya suai) adalah kemampuan otot siliar untuk menebalkan atau memipihkan kecembungan lensa mata yang disesuaikan dengan dekat atau jauhnya jarak benda yang dilihat.
Manusia memiliki dua batas daya akomodasi (jangkauan penglihatan) yaitu :
1. titik dekat mata (punctum proximum) adalah jarak benda terdekat di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal (emetropi) titik dekatnya berjarak 10cm s/d 20cm (untuk anak-anak) dan berjarak 20cm s/d 30cm (untuk dewasa). Titik dekat disebut juga jarak baca normal.
2. titik jauh mata (punctum remotum) adalah jarak benda terjauh di depan mata yang masih dapat dilihat dengan jelas. Untuk mata normal titik jauhnya adalah “tak terhingga”.
Cacat Mata
Berkurangnya daya akomodasi mata seseorang dapat menyebabkan berkurangnya kemampuan mata untuk melihat benda pada jarak tertentu dengan jelas. Cacat mata yang disebabkan berkurangnya daya akomodasi, antara lain rabun jauh, rabun dekat dan rabun dekat dan jauh. Selain tiga jenis itu, masih ada jenis cacat mata lain yang disebut astigmatisma.
Cacat mata dapat dibantu dengan kacamata. Kacamata hanya berfungsi membantu penderita cacat mata agar bayangan benda yang diamati tepat pada retina. Kacamata tidak dapat menyembuhkan cacat mata. Ukuran yang diberikan pada kacamata adalah kekuatan lensa yang digunakan. Kacamata berukuran -1,5, artinya kacamata itu berlensa negatif dengan kuat lensa -1,5 dioptri.
Rabun jauh (miopi)

Rabun jauh yaitu mata tidak dapat melihat benda-benda jauh dengan jelas, disebut juga mata perpenglihatan dekat (terang dekat/mata dekat).
Rabun dekat (hipermetropi)

Rabun dekat tidak dapat melihat jelas benda dekat, disebut juga mata perpenglihatan jauh (terang jauh/mata jauh).
Mata tua (presbiopi)
Mata tua tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang sangat jauh dan benda-benda pada jarak baca normal, disebabkan daya akomodasi telah berkurang akibat lanjut usia (tua). Pada mata tua titik dekat dan titik jauh keduanya telah bergeser.
Astigmatisma (mata silindris)

Astigmatisma disebabkan karena kornea mata tidak berbentuk sferik (irisan bola), melainkan lebih melengkung pada satu bidang dari pada bidang lainnya. Akibatnya benda yang berupa titik difokuskan sebagai garis.
Kamera


Kamera digunakan manusia untuk merekam kejadian penting atau kejadian yang menarik.
Bagian-bagian kamera mekanik (bukan otomatis) menurut kegunaan fisis :

• lensa cembung berfungsi untuk membentuk bayangan dari benda yang difoto
• diafragma berfungsi untuk membuat sebuah celah/lubang yang dapat diatur luasnya
• aperture yaitu lubang yang dibentuk diafragma untuk mengatur banyak cahaya
• shutter pembuka/penutup “dengan cepat” jalan cahaya yang menuju ke pelat film

• pelat film berfungsi sebagai layar penangkap/perekam bayangan.Setiap benda yang di foto, terletak pada jarak yang lebih besar dari dua kali jarak fokus di depan lensa kamera, sehingga bayangan yang jatuh pada pelat film memiliki sifat nyata, terbalik dan diperkecil. Untuk memperoleh bayangan yang tajam dari benda-benda pada jarak yang berbeda-beda, lensa cembung kamera dapat digeser ke depan atau ke belakang.

Lup (kaca pembesar)

Lup (kaca pembesar) dipakai untuk melihat benda-benda kecil agar tampak lebih besar dan jelas. Oleh tukang arloji, lup dipakai agar bagian jam yang diperbaikinya kelihatan lebih besar dan jelas.
Melihat dengan mata tak berakomodasi
Untuk melihat tanpa berakomodasi maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak berhingga. Benda yang dilihat harus diletakkan tepat pada titik fokus lup. Perhatikan Gambar dibawah !

Keuntunganya adalah untuk pengamatan lama mata tidak cepat lelah, sedangkan kelemahannya dari segi perbesaran berkurang. Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar.
Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :
M = ^PP/_f
Keterangan :
M = perbesaran lup
PP= titik dekat mata
f = jarak titik fokus lensa
Melihat dengan mata berakomodasi
Agar mata dapat melihat dengan berakomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa harus berada di titik dekat mata (PP). Benda yang dilihat harus terletak antara titik fokus dan titik pusat sumbu lensa.Perhatikan Gambar di bawah !

Kelemahannya untuk pengamatan lama mata cepat lelah, sedangkan keuntungannya dari segi perbesaran bertambah.
Sifat bayangan yang dihasilkan maya, tegak dan diperbesar.
Perbesaran anguler yang didapatkan adalah :
M = ^PP/_f + 1
Keterangan :
M = perbesaran lup
PP= titik dekat mata
f = jarak titik fokus lensa
Mikroskop

Penggunaan lup untuk mengamati benda-benda kecil ada batasnya. Jika kita menggunakan lup yang berjarak fokus kecil untuk mendapatkan perbesaran yang lebih besar, bayangan yang diperoleh tidak sempurna.

Dalam subbab ini akan dipelajari mikroskop cahaya yang proses kerjanya memanfaatkan lensa cembung dengan menerapkan pembiasan cahaya.
Dasar kerja mikroskopObyek atau benda yang diamati harus diletakkan di antara Fob dan 2Fob, sehingga lensa obyektif membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperbesar. Bayangan yang dibentuk lensa obyektif merupakan benda bagi lensa okuler. Lensa okuler berperan seperti lup yang dapat diatur/digeser-geser sehingga mata dapat mengamati dengan cara berakomodasi atau tidak berakomodasi.Pengamatan dengan akomodasi maksimum
Untuk pengamatan dengan akomodasi maksimum, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus jatuh pada titik dekat mata (PP)Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa obyektif dan lensa okuler yaitu:
M = M_oby x M_ok
M = (S_i/S_o) x (^PP/f _okuler + 1)Pengamatan dengan mata tidak berakomodasi
Untuk pengamatan dengan mata tidak berakomodasi, maka bayangan yang dibentuk oleh lensa okuler harus berada pada titik jauh mata.Perbesaran yang diperoleh adalah merupakan perbesaran oleh lensa obyektif dan lensa okuler yaitu:
M = M_oby x M_ok
M = (S_i/S_o) x (^PP/f _okuler)
Panjang Mikroskop
Panjang mikroskop adalah jarak lensa obyektif terhadap lensa okuler dirumuskan :
Untuk mata berakomodasi
d = Si _(ob) + So _(ok)
Keterangan :
d = panjang mikroskop
Si _(ob) = jarak bayangan lensa obyektif
So _(ok) = jarak benda lensa okuler
Untuk mata tidak berakomodasi
d = Si _(ob) + f _(ok)
Keterangan :
d = panjang mikroskop
Si _(ob) = jarak bayangan lensa obyektif
f _(ok) = jarak fokus lensa okuler
Teropong (Teleskop)
A. Teropong bintang

Teropong bintang disebut juga teropong astronomi.
- terdiri dari 2 buah lensa cembung.
- jarak fokus lensa obyektif lebih besar dari jarak fokus lensa okuler.
Penggunaan dengan mata tidak berkomodasi
Untuk penggunaan dengan mata tidak berkomodasi, bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh di titik fokus lensa okuler.
Perbesaran anguler yang diperoleh adalah :
M = f _(ob) / f _(ok)
Panjang teropong adalah :
M = f _(ob) + f _(ok)
Penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal
Untuk penggunaan dengan mata berkomodasi maksimal bayangan yang dihasilkan oleh lensa obyektif jatuh diantara titik pusat bidang lensa dan titik fokus lensa okuler.
Perbesaran anguler dapat diturunkan sama dengan penalaran pada pengamatan tanpa berakomodasi dan didapatkan :
M = f _(ob) / So _(ok)
Panjang teropong adalah :
M = f _(ob) + So _(ok)

B.  Teropong Bumi

Teropong bumi disebut juga teropong medan.
Terdiri dari 3 buah lensa cembung yaitu lensa obyektif, lensa okuler dan lensa pembalik.

Dengan adanya lensa pembalik panjang teropong dirumuskan menjadi :
d = f _(ob) + 4f _(pembalik) + f _(ok)
Lensa pembalik berfungsi untuk membalikkan arah cahaya sebelum melewati lensa okuler, lensa okuler berfungsi seperti lup membentuk bayangan bersifat maya, tegak, dan diperbesar.Adanya lensa pembalik tidak mempengaruhi perbesaran akhir, bayangan akhir bersifat maya, tegak dan diperbesar dengan perbesaran :
M = d = f _(ob) / f _(ok)
C. Teropong prisma (binokuler)

Teropong prisma terdiri atas dua pasang lensa cembung (sebagai lensa objektif dan lensa okuler) dan dua pasang prisma kaca siku-siku samakaki. Sepasang prisma yang diletakkan berhadapan, berfungsi untuk membelokkan arah cahaya dan membalikkan bayangan.
Beberapa keuntungan praktis dari teropong prisma dibandingkan teropong yang lain :
1. Menghasilkan bayangan yang terang, karena berkas cahaya dipantulkan sempurna oleh bidang-bidang prisma.
2. Dapat dibuat pendek sekali, karena sinarnya bolak-balik 3 kali melalui jarak yang sama (dipantulkan 4 kali oleh dua prisma).
3. Daya stereoskopis diperbesar, dua mata melihat secara bersamaan
4. Dengan adanya prisma arah cahaya telah dibalikkan sehingg terlihat bayangan akhir bersifat maya, diperbesar dan tegak.
D. Teropong pantul astronomi .
Teropong pantul terdiri dari sebuah cermin cekung berjarak fokus besar sebagai cermin objektif, sebuah lensa cembung sebgai lensa okuler dan sebuah cermin datar sebagai pembelok arah cahaya dari cermin objektif ke lensa okuler.
E. Teropong panggung

Teropong panggung terdiri dari dua lensa, yaitu :
- lensa obyektif berup lensa cembung
- lensa okuler berupa lensa cekung

maka panjang teropong adalah :
d = f _(ob) – f _(ok)Perbesaran anguler yang didapatkan adalah sama dengan perbesaran pada teropong bintang ataupun juga teropong bumi.
M = f _(ob) / f

(copyed from ==>  http://senarito.wordpress.com/2010/05/13/optik-geometri-dan-alat-alat-optik)

Apa itu FATAMORGANA?

  Fatamorgana seringkali terjadi di sekeliling kita. Fatamorgana merupakan pantulan cahaya oleh lapisan udara yang sangat panas akibat pemanasan Bumi. Benda dan bayangan pantulannya terlihat seperti pemukaan air.Kata fatamorgana diambil dari bahasa Italia, dari nama seorang saudari Raja rthur yaitu Faye le Morgana, Konon, ia merupkan seorang peri yang dapat berubah-ubah rupa. Namun sebenarnya dalam peristiwa fatamorgana terdapat suatu konsep Fisika yang kadang terlupakan yaitu konsep pembiasan. Fatamorgana sering terjadi di gurun pasir, jalan-jalan beraspal, dan lautan. Dalam kajian fisika, prinsip terjadinya fatamorgana berawal dari proses pembiasan yang terjadi pada dua medium melalui lapisan-lapisan udara yag memiiki perbedaan suhu. Proses terjadinya fatamorgana berawal dari adanya perbedaan kerapatan antara udara dingin dan udara panas. Udara dingin memiliki kerapatan lebih pekat dan lebih berat dibandingkan udara panas. Dalam kenyataannya, lapisan udara yang panas yang ada di dekat tanah terperangkap oleh lapisan udara yang lebih dingin di atasnya. Cahaya dibiaskan ke arah garis horisontal pandangan dan akhirnya berjalan ke atas karena pengaruh internal total. Pemantulan internal total (total internal reflection) adalah proses pemantulan seberkas cahaya pada permukaan batas antara satu medium dengan medium yang lain yang indeks biasnya lebih kecil, jika sudut datang ke medium kedua melebihi suatu sudut kritis tertentu.Dengan demikian, cahaya berjalan di dalam medium yang memiliki indeks bias yang tinggi seperti air, kaca, dan plastik ke medium yang memiliki indeks bias lebih rendah seperti udara. Akibatnya gambar dengan sifat semu dan terbalik akan membentuk fatamorgana.