Bab 5 CahayaBab 5 Cahaya

5.4 Memahami Kanta5.4 Memahami Kanta

Fizik Tingkatan 4

Sinar cahaya mencapah bergerak selari dengan paksi utama.

Memahami Kanta

Jenis-jenis Kanta

Sinar cahaya menumpu bergerak selari dengan paksi utama.

Kanta menunpu Diverging lens

Kanta ialah sekeping bahan lutsinar yang yang membiaskan cahaya untuk membentuk imej.

Tebal di bahagian tengah kanta. Nipis di bahagian tengah.

Tebal di tengah dan nipis dibahagian tepi bagi menumpukan

cahaya

Nipis di tengah dan tebal di tepi bagi mencapahkan cahaya

Nipis di bahagian tepi atas dan tepi bawah.

Tebal di bahagian tepi atas dan tepi bawah.

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Kanta cembung menumpu sinar cahaya pada satu titik.

Anatomi Kanta

Kanta cekung mencapahkan sinar-sinar cahaya selari seperti ia berasal dari satu titik di belakang kanta.

Pusat optik, O

Paksi utama

Fokus utama, F

Panjang fokus, f

Titik di tengah-tengah kanta di mana cahaya melaluinya tanpa dibiaskan.

Garisan yang dilukis secara menegak lurus ke arah kanta dan melalui pusat optik.

Satu titik di paksi utama di mana sinar cahaya yang selari dengan paksi utama akan mencapah selepas melalui kanta mencapah.

Jarak daripada fokus utama ke pusat optik.

Sinar cahayaselari

Paksi utama

F

O

f f

Paksi utama

F O

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Menentukan Panjang Fokus Bagi Kanta CembungMenentukan Panjang Fokus Bagi Kanta Cembung

Letakkan kanta cembung di hadapan skrin.

Gerakkan kanta ke hadapan dan ke belakang sehingga imej bagi objek yang jauh terbentuk tajam dan songsang pada skrin.

Jarak dari tengah-tengah kanta ke skrin ialah panjang fokus bagi kanta cembung.

Sinar selari

Objek jauhKanta

cembung

f

SkrinImej tajamImej kabur

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Ketebalan Kanta dan Panjang Fokus

Ketebalan kanta

Kanta yang tebal mempunyai panjang fokus yang lebih pendek manakala kanta yang nipis mempunyai panjang fokus yang lebih panjang.

Kanta cembung : Panjang fokus positif

Kanta cekung : Panjang fokus negatif

Panjang fokus

Untuk membezakan antara kanta cembung dan kanta cekung,

Panjang fokus, f = +10.0 cmMerujuk kepada kanta cembung yang mempunyai panjang fokus

10.0 cm.

Panjang fokus, f = -20.0 cm Merujuk kepada kanta cekung yang mempunyai panjang fokus 20.0 cm

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Kuasa KantaKuasa Kanta

Kuasa kanta ditakrifkan sebagai salingan panjang fokusnya (diukur dalam meter)

Unit = per meter (m-1) atau diopter ( D ).

- 10.0 cmCekung

+ 5.0 cmCembung

Kuasa, P Panjang fokus, f Jenis kanta

Contoh

f

1PKuasa kanta,

D2005.0

1

D100.10

1

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Titik persilangan sinar-sinar cahaya ialah titik imej terbentuk.

Memahami Kanta

ImejObjek

2F F F 2F Paksi utama O

Langkah-langkah Melukis Gambar Rajah Sinar Bagi Kanta CembungLangkah-langkah Melukis Gambar Rajah Sinar Bagi Kanta Cembung

Satu sinar cahaya yang bergerak melalui pusat optik kanta tidak melencong.

Satu sinar cahaya selari dengan paksi utama dibiaskan dan bergerak melalui fokus utama, F.

Satu sinar cahaya yang bergerak melalui F dibiaskan selari dengan paksi utama.

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Titik persilangan sinar-sinar cahaya ialah titik pada imej.

Memahami Kanta

Imej

Langkah-langkah untuk Melukis Gambar Rajah Sinar Kanta CekungLangkah-langkah untuk Melukis Gambar Rajah Sinar Kanta Cekung

Satu sinar cahaya yang bergerak melalui pusat optik tidak melencong.

Satu sinar cahaya yang selari dengan paksi utama dibiaskan dan kelihatan seperti bergerak dari fokus utama, F.

Satu sinar cahaya bergerak ke arah fokus utama, F dibiaskan selari dengan paksi utama.

O

Objek

2F F F 2F Paksi utama

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Songsang

Lebih kecil dari objek

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta Cembung Bagi Objek Di Infiniti

Jarak imej, v = f

Nyata

Sinarcahaya

dari objek

Imejv

F

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Songsang

Lebih kecil daripada objek

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta Cembung Bagi Objek Melampaui 2F, u > 2f

Jarak imej, f < v < 2f

Nyata

Objek

2F F F 2F

Imej

u v

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Songsang

Sama saiz dengan objek

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta Cembung Bagi Objek Di 2f, u = 2f

Jarak imej, v = 2f

Nyata

2F F F 2F

Objek

vu

Imej

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Songsang

Lebih besar daripada objek

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta Cembung Bagi Objek Di Antara f dan 2f, f < u < 2f

Jarak imej, v > 2f

Nyata

2F F F 2F

Objek

u v

Imej

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Tegak

Lebih besar daripada objek

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta Cembung Bagi Objek Di F, u = f

Jarak imej, v di infiniti

Maya

OObjek

F F

Ke infiniti

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Tegak

Lebih besar daripada objek

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta Cembung Bagi Objek Di Antara F dan Kanta, u < f

Jarak imej, v > f

Maya

Imej

v

F F

Objek

u

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Imej yang dibentuk oleh kanta cekung sentiasaImej yang dibentuk oleh kanta cekung sentiasa

Maya TegakDi antara objek

dan kanta

Lebih kecil daripada saiz

objek

Memahami Kanta

Imej yang Dibentuk Oleh Kanta CekungImej yang Dibentuk Oleh Kanta Cekung

Ciri-ciri imej yang dibentuk oleh kanta cekung tidak bergantung kepada kedudukan objek.

Ciri-ciri imej yang dibentuk oleh kanta cekung tidak bergantung kepada kedudukan objek.

Objek

O F Imej

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Pembesaran linear, m =Tinggi imej, hI

Tinggi objek, hO

Pembesaran linear, m =Jarak imej, v

Jarak objek, u

Memahami Kanta

Pembesaran linear ialah nisbah saiz imej ke saiz objek.Pembesaran linear ialah nisbah saiz imej ke saiz objek.

Pembesaran LinearPembesaran Linear

Objek

ho

O2F F F 2F

hI

I

vu

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Digunakan untuk kanta cembung dan kanta cekung.

Apabila persamaan kanta digunakan untuk kanta cembung, panjang fokus, f, mengambil nilai positif.

Apabila persamaan kanta digunakan untuk kanta cekung, panjang fokus, f, mengambil nilai negatif.

Memahami Kanta

Persamaan Kanta

Persamaan kanta menunjukkan hubungan antara jarak objek, u, jarak imej, v, dan panjang fokus kanta, f.

= jarak objek

= jarak imej= panjang fokus

Di mana uvf

fvu

111

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Graf v melawan uv

o u

S (2f, 2f)

v = u

Graf uv melawan (u + v)uv

o (u + v)

kecerunan= f

Graf v melawan mv

f

o m

kecerunan = f

Graf u melawan l/m

kecerunan = f

ml

u

o

f

Analisis Graf Bagi Kanta Cembung

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Kanta pembesar Cermin mata

Memahami Kanta

Alat – alat Optik

Kamera

Bukaan Filem

Kanta

Penutup

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Tiub badan

Pemutar kanta objektif

Kanta objektif

Klip pentas

Diafragma

Sumber cahaya

Kanta okular (Kanta mata)

Lengan

Pentas

Pelaras kasar

Pelaras halus

Tapak

Memahami Kanta

Mikroskop MajmukMikroskop Majmuk

Bagaimana Mikroskop Berfungsi?Bagaimana Mikroskop Berfungsi?

D = 25 cm

h1

h2

objek

u > f0

I2

I1

Objek diletakkan di antara f0 dan 2f0 di hadapan kanta objek.

Imej yang pertama dibentuk oleh kanta objek bertindak sebagai objek bagi kanta mata.Imej yang pertama terbentuk kurang daripada fe di hadapan kanta mata supaya imej akhir yang terbentuk adalah maya, lebih besar daripada objek dan pada jarak 25 cm daripada kanta mata.

Kanta objek

Kanta mataSinar

pembentukan

f0

f0 fe

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Teleskop AstronomiTeleskop Astronomi

Kanta mata

Tiub teleskop

Cahaya

Kanta objek(cembung)

Sinar pembentukan

Kanta mataKanta objek

Imej akhir di infiniti

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Memahami Kanta

Teleskop AstronomiTeleskop Astronomi

Terdiri daripada dua kanta cembung iaitu kanta objek dan kanta mata.

Kanta objek lebih nipis (panjang fokus lebih panjang) daripada kanta mata (panjang fokus lebih pendek)

Jarak di antara kanta ialah (fo + fe)

Sinar cahaya daripada objek jauh menghasilkan imej yang nyata, songsang dan lebih kecil daripada objek di fo.

Imej bertindak sebagai objek bagi kanta mata dan imej akhir yang songsang dan lebih besar daripada objek dibentukkan di infiniti.

Pembesaran teleskop astronomi diberi seperti berikut:

Panjang fokus, f0 , kanta objek

Panjang fokus, fe , kanta matam =

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

ANALISIS SOALAN 5.4

KANTA

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

- - - - - - - -Kertas 2

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

- - - - - - - -Kertas 3

2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

- - - 2 1 - - 2Kertas 1

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Soalan 2012 – Kertas 15.4

Rajah di bawah menunjukkan suatu objek di hadapan satu kanta cembung.

Berapakah jarak imej?

A 15 cm

B 20 cm

C 25 cm

D 30 cm

Objek

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Soalan 2011 – Kertas 15.4

Rajah di bawah menunjukkan suatu objek diletakkan di hadapan satu kanta

cembung.

Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk?

A Nyata, songsang, dikecilkan

B Nyata, songsang, sama saiz

C Maya, tegak, dibesarkan

D Nyata, songsang, dibesarkan

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

Soalan 2008 – Kertas 15.4

Sebuah kanta mempunyai panjang fokus f. Apakah syarat-syarat yang perlu dipatuhi

untuk membolehkan kanta itu digunakan sebagai kanta pembesar?

Jenis kanta Jarak objek

Cembung Kurang dari f

Cembung Antara f dan 2f

Cekung Kurang dari f

Cekung Antara f dan 2f

A

B

C

D

A

B

C

D

Fizik Tingkatan 4

Bab 5 Cahaya

TAMAT