Nota Sains Bab 7 Tingkatan 5: CAHAYA DAN OPTIK

KANTA CEMBUNG DAN KANTA CEKUNG

PENJELASAN
Kanta Cembung (Kanta Penumpu) 1) Menumpukan sinar cahaya: Kanta cembung menyebabkan sinar-sinar cahaya yang melaluinya berkumpul atau tumpu di satu titik tertentu di sebelah bertentangan dengan sumber cahaya. 2) Pembentukan imej: Imej yang dibentuk oleh kanta cembung bergantung kepada jarak objek dari kanta tersebut. Berikut adalah ciri-ciri imej yang boleh terbentuk: (a) Maya atau nyata: Imej nyata terbentuk apabila sinar cahaya yang melalui kanta cembung bertumpu pada satu titik di sebelah lain kanta. Imej nyata boleh dipaparkan pada skrin. Imej maya terbentuk apabila sinar cahaya yang melalui kanta cembung kelihatan seolah-olah datang dari satu titik di sebelah sama kanta. Imej maya tidak boleh dipaparkan pada skrin. (b) Tegak atau songsang: Imej yang dibentuk oleh kanta cembung boleh menjadi tegak atau songsang bergantung kepada kedudukan objek relatif terhadap fokus kanta. (c) Dikecilkan atau dibesarkan: Saiz imej yang dibentuk boleh menjadi lebih kecil, sama saiz, atau lebih besar daripada objek asal, bergantung kepada kedudukan objek relatif kepada fokus kanta dan jarak kanta.
Kanta Cekung (Kanta Pencapah) Mencapahkan sinar cahaya: Kanta cekung menyebabkan sinar-sinar cahaya yang melaluinya tersebar atau mencapah seolah-olah datang dari satu titik fokus maya di sebelah yang sama dengan sumber cahaya. Pembentukan imej: Imej yang dibentuk oleh kanta cekung adalah sentiasa maya, tegak, dan dikecilkan. Imej ini terbentuk di sebelah sama kanta dengan objek.
Kesimpulan Kanta cembung menumpukan cahaya dan boleh membentuk imej nyata atau maya yang bergantung kepada jarak objek dari kanta. Kanta cekung mencapahkan cahaya dan sentiasa membentuk imej maya, tegak, dan dikecilkan.

JENIS IMEJ DAN MAKLUMAT DARIPADA RAJAH SINAR

PENJELASAN
Jenis Imej 1) Imej Nyata: Imej nyata adalah imej yang boleh terbentuk pada skrin. Imej ini terbentuk apabila sinar-sinar cahaya bertemu (berhimpun) selepas melalui kanta atau cermin. Contoh: Imej yang terbentuk oleh kanta cembung apabila objek berada di luar fokus (lebih jauh dari titik fokus). 2) Imej Maya: Imej maya adalah imej yang tidak boleh terbentuk pada skrin. Imej ini terbentuk apabila sinar-sinar cahaya kelihatan seolah-olah datang dari satu titik tetapi sebenarnya tidak bertemu (tidak berhimpun). Contoh: Imej yang terbentuk oleh kanta cekung atau oleh kanta cembung apabila objek berada di dalam fokus (lebih dekat dari titik fokus).
Maklumat daripada Rajah Sinar (a) Jarak Objek dan Jarak Imej: Jarak Objek: Jarak antara objek dengan pusat optik kanta. Jarak Imej: Jarak antara imej dengan pusat optik kanta. (b) Titik Fokus dan Panjang Fokus: Titik Fokus: Titik tumpuan sinaran cahaya selepas melalui kanta atau cermin. Panjang Fokus: Jarak antara pusat optik dengan titik fokus. (c) Paksi Utama: Garis lurus yang melalui pusat optik kanta dan selari dengan arah asal sinaran cahaya. Paksi ini biasanya dilukis sebagai garis horizontal dalam rajah sinar. (d) Pusat Optik: Titik tengah kanta. Pada kanta cembung dan kanta cekung, pusat optik adalah titik di mana sinar cahaya yang melalui kanta tidak dibelokkan.
Contoh Rajah Sinar Untuk memahami bagaimana imej terbentuk menggunakan kanta, rajah sinar boleh digunakan. Berikut adalah langkah-langkah umum untuk melukis rajah sinar bagi kanta cembung dan kanta cekung: 1) Kanta Cembung (Kanta Penumpu): I) Sinar melalui pusat optik:Sinar cahaya yang melalui pusat optik tidak dibelokkan. II) Sinar melalui fokus:Sinar cahaya yang datang dari objek dan melalui titik fokus akan menjadi selari dengan paksi utama selepas melalui kanta. III) Sinar selari dengan paksi utama:Sinar cahaya yang datang dari objek dan selari dengan paksi utama akan melalui titik fokus selepas melalui kanta. 2) Kanta Cekung (Kanta Pencapah): I) Sinar melalui pusat optik:Sinar cahaya yang melalui pusat optik tidak dibelokkan. III) Sinar menuju ke fokus maya:Sinar cahaya yang datang dari objek dan menuju ke titik fokus maya akan menjadi selari dengan paksi utama selepas melalui kanta. III) Sinar selari dengan paksi utama:Sinar cahaya yang datang dari objek dan selari dengan paksi utama akan kelihatan seolah-olah datang dari titik fokus maya selepas melalui kanta.

PEMBENTUKAN IMEJ OLEH KANTA CEKUNG DAN KANTA CEMBUNG

PENJELASAN
Kanta Cekung (Kanta Pencapah) Kanta cekung mencapahkan sinar-sinar cahaya: Kanta cekung menyebabkan sinar-sinar cahaya yang melaluinya tersebar atau mencapah. Ciri-ciri imej yang terbentuk: Maya: Imej tidak dapat terbentuk pada skrin. Tegak: Imej dalam orientasi yang sama seperti objek asal. Dikecilkan: Imej lebih kecil daripada objek asal.
Kanta Cembung (Kanta Penumpu) Imej yang terbentuk oleh kanta cembung bergantung pada jarak objek: Kanta cembung menyebabkan sinar-sinar cahaya yang melaluinya berkumpul atau tumpu pada satu titik tertentu di sebelah bertentangan dengan sumber cahaya. Pembentukan imej bergantung pada jarak objek: Jarak Objek Lebih daripada 2F (lebih jauh daripada dua kali panjang fokus): Ciri-ciri Imej: Nyata, songsang, dan dikecilkan. Contoh Alat Optik: Kamera. Jarak Objek di 2F (dua kali panjang fokus): Ciri-ciri Imej: Nyata, songsang, dan sama saiz dengan objek. Contoh Alat Optik: Mesin fotostat. Jarak Objek di antara F dengan 2F (antara satu kali dan dua kali panjang fokus): Ciri-ciri Imej: Nyata, songsang, dan dibesarkan. Contoh Alat Optik: Projektor slaid dan projektor transparensi. Jarak Objek di F (satu kali panjang fokus): Ciri-ciri Imej: Imej terbentuk di infiniti (tiada imej nyata yang terbentuk kerana sinar cahaya menjadi selari selepas melalui kanta). Contoh Alat Optik: Lampu sorot. Jarak Objek Kurang daripada F (kurang daripada satu kali panjang fokus): Ciri-ciri Imej: Maya, tegak, dan dibesarkan. Contoh Alat Optik: Kanta pembesar.
Contoh Penggunaan dalam Alat Optik Kamera: Menggunakan kanta cembung. Objek berada lebih jauh daripada 2F. Imej yang terbentuk: Nyata, songsang, dan dikecilkan. Mesin Fotostat: Menggunakan kanta cembung. Objek berada di 2F. Imej yang terbentuk: Nyata, songsang, dan sama saiz dengan objek. Projektor Slaid dan Projektor Transparensi: Menggunakan kanta cembung. Objek berada di antara F dengan 2F. Imej yang terbentuk: Nyata, songsang, dan dibesarkan. Lampu Sorot: Menggunakan kanta cembung. Objek berada di F. Imej yang terbentuk: Imej terbentuk di infiniti (tiada imej nyata terbentuk kerana sinar cahaya menjadi selari selepas melalui kanta). Kanta Pembesar: Menggunakan kanta cembung. Objek berada kurang daripada F. Imej yang terbentuk: Maya, tegak, dan dibesarkan.

Dengan memahami bagaimana imej terbentuk oleh kanta cekung dan kanta cembung serta bagaimana jarak objek mempengaruhi imej, kita dapat melihat aplikasi praktikal dalam berbagai alat optik.

ALATAN OPTIK

PENJELASAN
Alatan Optik dan Penggunaan Kanta 1) Kamera: Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu). Fungsi: Kanta kamera menumpukan cahaya yang dipantulkan dari objek dan membentuk imej nyata pada sensor atau filem. Jarak fokus kanta boleh diselaraskan untuk mendapatkan imej yang jelas pada pelbagai jarak objek. 2) Telefon Pintar: Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu). Fungsi: Sama seperti kamera, kanta pada telefon pintar menumpukan cahaya untuk membentuk imej pada sensor kamera. Telefon pintar biasanya mempunyai beberapa kanta dengan jarak fokus yang berbeza untuk fungsi seperti zum optik, sudut lebar, dan makro. 3) Projektor LCD: Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu). Fungsi: Kanta dalam projektor LCD menumpukan cahaya yang dipancarkan melalui panel LCD untuk membentuk imej yang lebih besar pada skrin. Kanta ini membantu dalam mengarahkan dan memfokuskan cahaya dengan tepat. 4) Cermin Mata: Jenis Kanta: Kanta cembung atau kanta cekung, bergantung kepada keperluan pembetulan penglihatan. Fungsi: Kanta cembung digunakan untuk membetulkan rabun jauh (hipermetropia) dengan menumpukan cahaya pada retina, manakala kanta cekung digunakan untuk membetulkan rabun dekat (miopia) dengan mencapahkan cahaya sebelum ia memasuki mata. 5) Kanta Pembesar: Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu). Fungsi: Kanta pembesar menumpukan cahaya untuk membentuk imej maya yang lebih besar daripada objek asal. Ia digunakan untuk melihat objek kecil dengan lebih jelas. 6) CCTV (Closed-Circuit Television): Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu). Fungsi: Kanta CCTV menumpukan cahaya yang dipantulkan dari kawasan yang dipantau untuk membentuk imej pada sensor kamera. Kanta ini boleh diselaraskan untuk memberikan jarak pandang dan resolusi yang berbeza.

PENJELASAN

Alatan Optik dan Penggunaan Kanta

1) Kamera:
Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu).
Fungsi: Kanta kamera menumpukan cahaya yang dipantulkan dari objek dan membentuk imej nyata pada sensor atau filem. Jarak fokus kanta boleh diselaraskan untuk mendapatkan imej yang jelas pada pelbagai jarak objek.

2) Telefon Pintar:
Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu).
Fungsi: Sama seperti kamera, kanta pada telefon pintar menumpukan cahaya untuk membentuk imej pada sensor kamera. Telefon pintar biasanya mempunyai beberapa kanta dengan jarak fokus yang berbeza untuk fungsi seperti zum optik, sudut lebar, dan makro.

3) Projektor LCD:
Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu).
Fungsi: Kanta dalam projektor LCD menumpukan cahaya yang dipancarkan melalui panel LCD untuk membentuk imej yang lebih besar pada skrin. Kanta ini membantu dalam mengarahkan dan memfokuskan cahaya dengan tepat.

4) Cermin Mata:
Jenis Kanta: Kanta cembung atau kanta cekung, bergantung kepada keperluan pembetulan penglihatan.
Fungsi: Kanta cembung digunakan untuk membetulkan rabun jauh (hipermetropia) dengan menumpukan cahaya pada retina, manakala kanta cekung digunakan untuk membetulkan rabun dekat (miopia) dengan mencapahkan cahaya sebelum ia memasuki mata.

5) Kanta Pembesar:
Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu).
Fungsi: Kanta pembesar menumpukan cahaya untuk membentuk imej maya yang lebih besar daripada objek asal. Ia digunakan untuk melihat objek kecil dengan lebih jelas.

6) CCTV (Closed-Circuit Television):
Jenis Kanta: Kanta cembung (kanta penumpu).
Fungsi: Kanta CCTV menumpukan cahaya yang dipantulkan dari kawasan yang dipantau untuk membentuk imej pada sensor kamera. Kanta ini boleh diselaraskan untuk memberikan jarak pandang dan resolusi yang berbeza.

Kanta memainkan peranan penting dalam berbagai peralatan harian dengan membantu membentuk dan memanipulasi imej. Penggunaan kanta dalam alatan optik ini membantu kita melihat dan menangkap dunia di sekeliling kita dengan lebih baik, serta memberikan solusi untuk pelbagai keperluan visual dan pengawasan.

KOLEKSI LATIHAN