Cahaya

Kuasa Kanta

by

Kuasa Kanta

  1. Kuasa, P bagi sebuah kanta ditakrifkan sebagai salingan bagi panjang fokus (f)dalam unit meter.
    P= 1 f

    Nota Penting: f mesti dalam unit meter

  2. Unit bagi kuasa kanta ialah diopter (D).
  3. Hubungan antara jenis
    kanta dan kuasanya ditunjukkan dalam jadual di bawah
Kanta
Kuasa Kanta
Penumpu (Cembung)Positif
Pencapah (Cekung)Negatif
Tebal (f kecil)Tinggi
Nipius (f besar)Rendah

Kanta nipis – Kuasa lebih rendah – Panjang fokus lebih besar
Tebal – Kuasa lebih tinggi – Panjang fokus lebih kecil

Contoh:
Diberi bahawa kuasa satu kanta ialah +5D. Berapakah panjang fokus kanda itu (dalam cm)? Adakah kanta ini kanta cembung atau kanta cekung?

Jawapan:

P= 1 f (+5)= 1 f f= 1 5 =0.2m = 20cm

Kuasa kanda adalah positif, maka kanta ini ialah satu kanta cembung.

Kanta

by
  1. Terdapat dua jenis kanta:
    1. Kanta penumpu atau kanta cembung (kanta positif) yang lebih tebal di tengah daripada pinggir-pinggirnya.
    2. Kanta pencapah atau kanta cekung (kanta negatif) yang lebih nipis di tengah daripada pinggir-pinggirnya
  2. Sinar cahaya yang bergerak melalui kanta penumpu akan dibiaskan menuju ke paksi utama kanta manakala sinar yang bergerak melalui kanta pencapah akan dibiaskan menjauhi paksi utama kanta.
Rajah 1: Kanta Cembung/Penumpu
Rajah 2:  Kanta Cekung/Pencapah

Istilah Penting

Pusat Optik, P Titik di pusat sebuah kanta yang membenarkan semua sinar cabaya melaluinya tanpa tersisih.
Paksi UtamaGaris lurus yang melalui pusat optik dan bersudut tegak dengan kanta.
Fokus Utama, F

Titik di atas paksi utama di mana sinar cahaya selari
a. menumpu selepas melalui sebuah kanta penumpu.
b. mencapah selepas melalui sebuah kanta pencapah.

Panjang Fokus, f Jarak dari fokus utama, F ke pusat optik.

(Sinar cahaya yang bergerak melalui kanta penumpu akan dibiaskan menuju ke paksi utama kanta)
(sinar yang bergerak melalui kanta pencapah akan dibiaskan menjauhi paksi utama kanta.)

Recommended Videos

Physics Lenses

Fenomena Berhubungkait Pantulan Dalam Penuh

by

Logamaya

(Logamaya di gurun. Tasik kelihatan di atas permukaan yang kering)
  1. Logamaya ialah sejenis ilusi optik yang disebabkan oleh pantulan dalam penuh dalam udara.
  2. Penduduk di gurun pasir selalu mendapati bahawa pokok dan tasik yang kelihatan tidak jauh di hadapan yang sebenarnya merupakan ilusi sahaja.
  3. Pemandu kereta pada hari yang panas kadang-kadang mendapati jalan raya kelihatan basah yang diperhatikan sebenarnya merupakan jalan raya yang kering.
  4. Pembentukan logamaya boleh diterangkan seperti berikut:
    1. Pada hari yang panas, udara berhampiran dengan Bumi akan dipanaskan.
    2. Udara panas itu mengembang dan menjadi kurang tumpat secara optik berbanding dengan udara di lapisan atas yang lebih sejuk.
    3. Cahaya yang memasuki lapisan udara yang panas akan dibiaskan menjauhi normal secara beransur-ansur.
    4. Apabila sinar cahaya hampir sampai ke permukaan Bumi, sudut tuju melebihi sudut genting dan pantulan dalam penuh berlaku.
    5. Apabila sinar cahaya merambat dari lapisan udara yang panas ke lapisan udara yang lebih sejuk, cahaya terbias mendekati normal.
    6. Oleh itu, sinar cahaya yang berasal dari langit terpantul penuh ke atas dan akhirnya memasuki mata pemerhati.
    7. Pemerhati akan menganggap cahaya bergerak dalam garis lurus. Oleh itu, imej langit dan awan kelihatan berada di hadapan pemerhati.

    Pelangi

    1. Pelangi dihasilkan daripada pembiasan dan pantulan dalam penuh cahaya.
    2. Rajah di atas menunjukkan bagaimana cahaya maahari dibiaskan dan dipantulkan secara penuh di dalam satu titis air.
    3. Cahaya yang mempunyai warna yang berlainan dibiaskan pada sudut yang berlainan.
    4. Cahaya merah yang bergerak dengan laju yang paling tinggi di dalam air dipesongkan sedikit manakala cahaya warna lain dipesongkan dengan sudut yang lebih besar kerana mempunyai laju yang lebih rendah di dalam air.
    5. Cahaya berwarna ungu dipesongkan dengan sudut yang paling besar kerana lajunya adalah paling rendah di dalam air berbanding dengan cahaya lain.
    6. Cahaya-cahaya itu kemudian mengalami pantulan dalam penuh di dalam titisan air dan menuju ke mata pemerhati. 

    Pantulan Dalam Penuh dan Sudut Genting

    by

    Pantulan Dalam Penuh dan Sudut Genting

    1. Dalam rajah (a) di atas, sutut tuju kurang daripada sudut genting,
      pembiasan berlaku      .
    2. Dalam rajah (b), didapati bahawa pada sudut tertentu, sinar cahaya dibiaskan 90° daripada normal. Ini adalah sudut biasan maksimum yang boleh dicapai. Sudut tuju yang menyebabkan keadaan ini berlaku dinamakan segai sudut genting.
    3. Sudut genting, c ialah sudut tuju dalam medium yang lebih tumpat apabila sudut biasan dalam medium yang kurang tumpat ialah 90°.
    4. Dalam rajah  (c), sinar tuju bergerak ke permukaan prisma pada satu sudut yang lebih besar daripada sudut genting c. Didapati bahawa sinar itu tidak lagi dibiaskan. Permukaan prisma bertindak sebagai satu cermin yang sempurna di mana ia memantulkan 100% cahaya yang dituju ke atasnya. Fenomena ini dinamakan sebagai pantulan dalam penuh.
    5. Apabila sudut tuju adalah melebihi sudut genting, c, pantulan dalam penuh berlaku.
    6. Syarat syarat untuk pantulan dalam penuh berlaku adalah seperti berikut:
      1. Cahaya mesti merambat dari medium yang lebih tumpat ke medium yang kurang tumpat.
      2. Sudut tuju mesti melebihi sudut genting, c.

    Indeks Biasan dan Sudut Genting

    Sudut genting suatu bahan dapat dikira daripada indeks biasannya melalui persamaan berikut:

    Recommended Videos

    Total Internal Reflection

    Fenomena Semulajadi Akibat Daribapa Pembiasan Cahaya

    by

    Objek Membengkok di Dalam Cecair

    Satu penyedut di dalam air kelihatan bengkok atau putus. Ini adalah disebabkan oleh pembiasan cahaya.

    Kolam Renang Kelihatan Lebih Cetek

    Kolam renang kelihatan lebih cetek daripada kedalaman sebenarnya. Ini adalah kerana cahaya dari kolam dibiaskan menjauhi normal apabila ia bergerak dari air ke udara.

    Matahari Terbenam Kelihatan Bujur

    Matahari kelihatan bujur semasa terbenam kerana cahaya dari matahari dibiaskan apabila bergerak melalui atmosfera.

    Bintang Berkelip-kelip

    Cahaya dari bintang dibiaskan apabila bergerak melalui bahagian yang berlainan dalam atmosfera. Sudut biasan berbeza sedikit dari masa ke semasa. Akibarnya, bintang-bintang kelihatan berkelip-kelip di langit.

    Untuk maklumat lanjut, sila melayari www.enchantedlearning.com

    Recommended Videos

    Refraction in Water

    Indeks Biasan

    by
    1. Mengikut hukum Snell, sini/sinr = pemalar (i = sudut tuju, r = sudut biasan). Nilai sini/sinr dinamakan sebagai indeks biasan bagi suatu medium.  
      n= sini sinr n= refractive index
    2. Dalam SPM, apabila perkataan “indeks biasan” digunakan, ia merujuk kepada indeks biasan mutlak sesuatu medium.
    3. Indeks biasan mutlak merupakan indeks biasan suatu bahan lut sinar relatif kepada vakum (atau udara).

    Indeks Biasan dan Laju Cahaya

    Kelajuan cahaya adalah paling tinggi dalam vakum. Nilainya adalah 3.00 x 108 m/s.

    Indeks biasan =  laju ccahaya dalam vakum slaju cahaya dalam satu medium

    atau
    n= c v

    ( Semakin besar indeks biasan sesuatu medium, semakin rendah laju cahaya di dalam medium itu. )

    Dalam Nyata dan Dalam Ketara

    1. Pemesongan cahaya apabila bergerak daripada satu medium ke medium yang lain menyebabkan angaran kedalaman yang salah oleh pemerhati.
    2. Rajah di atas menunjukkan dua sinar cahaya bergerak dari satu titik di dasar air kolam mandi.
    3. Sinar cahaya itu dibiasakan apabila bergerak daripada air ke dalam udara.
    4. Bagi pemerhati, sinar-sinar cahaya itu seolah-olah berasal daripada satu titik di atas titik asal. Ini menyebabkan kedalaman air kelihatan lebih cetek daripada dalaman sebenar.
    5. Dalam sebenar satu didik dinamakan sebagai dalam nyata. Dalam nyata, D ialah jarak objek O dari permukaan kaca atau air.
    6. Kedalaman yang diperhatikan oleh permerhati itu dinamakan sebagai dalam ketara. Dalam ketara d ialah jarak imej I dari permukaan kaca atau air. ,
    7. Indeks biasan, n ialah nisbah dalam nyata dengan dalam ketara.

    Indeks biasan =  dalam nyata dalam ketara 

          atau  

    n= D d

    Ringkadan:

    Indeks biasan

    n= sini sinr

    n= D d

    n= c v

    Hukum Snell

    by

    Hukum-hukum Pembiasan

    1. Sinar tuju, sinar terbias dan normal berada dalam satah yang sama.
    2. Nisbah bagi sin sudut tuju (sini) terhadap sin sudut biasan (sinr), iaitu 
      sini sinr

      adalah malar. Ini dikenali sebagai hukum Snell.

    Hukum Snell menyatakan bahawa nilai  (sin i) / (sin r) adalah sentiasa malar apabila sinar cahaya bergerak dari satu medium ke dalam medium yang lain.   sinr sini =constant

    Recommended Videos

    Snell’s Law

    Pembiasan Cahaya

    by
    1. Pembiasan cahaya ialah fenomena pembengkokan cahaya apabila merambat dari satu medium lut sinar ke medium lut sinar yang berbeza ketumpatan optik.
    2. Halaju dan Arah cahaya berubah dalam medium yang berlainan.
    1. Cahaya bergerak dari medium kurang
      tumpat ke medium lebih tumpat akan dibiaskan mendekati normal.
    2. Sebaliknya, cahaya bergerak dari medium lebih tumpat ke medium kurang tumpat akan dibiaskan menjauhi normal.
    3. Bahan-bahan seperti kaca, air dan parafin mempunyai ketumpatan optik yang lebih tinggi daripada udara.

    Recommended Videos

    Refraction and Snell’s Law

    Gambarajah Sinar dan Jenis Imej

    by
    1. Ciri-ciri dan saiz bagi imej yang dihasilkan oleh satu cermin cekung gergantung kepada kedudukan objek dari cermin. 
    2. Slaid-slaid di bawah menunjukkan gambarajah sinar pembentukan imej bagi kedudukan objek yan berbeza.
    3. Klik di atas slaid untuk melihat langkah-langkah pembinaan gambarajah sinar dan juga ciri-ciri imej yang terbentuk.

    Recommended Videos

    Concave and Convex Mirror Ray Diagrams

    Mencari Kedudukan dan Saiz Imej

    by
    1. Kedudukan dan saiz imej boleh ditentukan dengan hanya melukis dua sinar tuju dan pantulan. 
    2. Kedudukan imej berada di titik di mana dua snar itu bersilang.


    Contoh
    (Imej berada di tempat di mana dua sinar bersilang)