Bab 8 Cahaya dan Optik 8.1 Penggunaan Cermin
1. Imej sahih ialah imej yang terbentuk pada skrin, manakala 2. Jeni Jeniss-je jeni niss cerm cermin in :
imej maya ialah imej yang tidak dapat terbentuk pada skrin .
3. Cermin Cermin satah mengaplikas mengaplikasikan ikan konsep konsep pantulan cahaya cahaya seperti dalam Rajah Rajah .!. "inar cahaya yang terpanca terpancarr di atas cermin akan dipantulkan.
Aplikasi Cermin Satah, Cermin Cekung dan Cermin Cembung dalam Kehidupan Jenis cermin Cermin satah
Cermin cekung
Cermin cembung
Aplikasi dalam kehidupan Cermin satah membantu penari untuk membetulkan pergerakannya. Cermin satah menjadikan ruang bilik kelihatan luas. Cermin cekung ber#ungsi untuk membesarkan imej bagi memudahkan seseorang untuk bersolek. Cermin cekung digunakan oleh doktor gigi untuk melihat gigi pesakit supaya imej yang terhasil kelihatan lebih besar dan dekat. Cermin cembung membantu indi$idu memantau keselamatan diri di selekoh jalan yang berbahaya. Cermin cembung di pasar raya dapat membantu pekedai untuk melihat setiap sudut pasar raya supaya dapat mengelakkan kecurian.
Alat Optik yang enggunakan K!nsep Pantulan Cahaya 1. %eriskop %eriskop merupakan alat yang digunakan pada kapal selam untuk melihat keadaan di permukaan laut. %eriskop mengaplikasikan si#at cahaya yang boleh dipantulkan. Cahaya dari atas permukaan laut dikesan oleh suatu cermin, kemudian dipantulkan oleh cermin lain dan menuju ke mata pemerhati yang berada di dalam kapal.
2.
&aleidoskop &aleidoskop merupakan alat mainan yang dibuat dengan menggunakan cermin satah. 'engan alat ini, anda dapat membuat pelbagai pola yang mengagumkan. %ola pola ini diperoleh kerana imej objek-objek di dalam kaleidoskop berkali-kali mengalami pantulan. (leh yang demikian, jumlah imej yang kelihatan lebih banyak daripada jumlah objek.
3. "ituasi dan penyelesaian menggunakan alat optik yang sesuai : )a* "ituasi 1 S!alan Ja"apan +agaimanakah saya mahu melihat +aiklah, periskop dapat membantu saya. pemandangan di sebelah dinding ini
)b* "ituasi 2 S!alan +ahayanya berjalan di jalan ini kerana kita tidak dapat melihat apa-apa sahaja
Ja"apan %enyelesaiannya, kita boleh memasang cermin cembung di selekoh berbahaya.
di laluan selekoh ini. )c* "ituasi 3 S!alan Ja"apan +etapa bagusnya jika saya dapat nda boleh memasang cermin cembung melihat keadaan di belakang saya untuk pada basikal untuk melihat keadaan di mengelakkan kemalangan. belakang. 8.# Si$at Cahaya
1. &elajuan cahaya ialah 3. ×1 ms-1. Cahaya bergerak dengar bunyi guruh.
lebih laju daripada
bunyi. (leh itu, kita lihat kilat dahulu sebelum
2. Cahaya bergerak lurus. 3. %ernahkah anda ter#ikir bagaimana bayang-bayang terbentuk a* Cahaya matahari bergerak lurus. b* %ayung ialah objek legap, maka cahaya matahari tidak dapat menembusinya. c* pabila cahaya dihalang oleh objek legap, maka bayang-bayang akan terbentuk di belakang objek legap itu. /. Cahaya boleh disebarkan oleh titisan air di langit untuk membentuk pelangi.
%ambar $!t! 8.& Pelangi
8.' Pantulan Cahaya Jadual 8.1 Ciri-ciri imej
(ukum Pantulan Cahaya pabila suatu sinar cahaya ditujukan ke atas sekeping cermin satah pada sudut tertentu ) dipantulkan ke sudut tertentu ) sudut pantulan*.
)ksperimen 8.1 Pernyataan masalah : pakah hubungan antara sudut tuju, i dengan sudut pantulan, r (ip!tesis : "udut tuju, i adalah sama dengan sudut pantulan, r . *u+uan : 0enyiasat hubungan sudut tuju, i dengan sudut pantulan, r Pemb!leh ubah %emboleh ubah dimanipulasikan : "udut tuju, i %emboleh ubah bergerak balas : "udut pantulan, r %emboleh ubah dimalarkan : "ai celah Bahan dan radas : Cermin satah, kotak sinar, bekalan kuasa, kertas putih, protraktor Pr!sedur 1. akukan akti$iti ini dalam keadaan gelap. 2. "usun kotak sinar dan cermin satah di atas sehelai kertas putih )Rajah .12*.
sudut tuju*,
sinar cahaya itu akan
3. /. !. 6.
ujukan sinar cahaya yang menuju ke cermin satah pada sudut i 4 1o. 5kur sudut pantulan, r . 5lang langkah 3 dan / dengan sudut tuju, i 4 2o, 3o, /o, dan ! o. Catatkan keputusan anda dalam bentuk jadual di ba7ah.
Keputusan Sudut tu+u, i !1 2
Sudut pantulan, r !-
Kesimpulan dakah hipotesis diterima pakah hubungan antara sudut tuju, i dengan sudut pantulan, r
Cahaya yang dipantulkan mematuhi hukuman pantulan.
"inar tuju, sinar pantulan dan garis normal semuanya berada pada satah yang sama. "udut tuju, i adalah sama dengan sudut pantulan, r .
a+ah 8.1' Gambar rajah sinar pantulan cahaya Aplikasi Pantulan dalam Kehidupan (arian
8./ Pembiasan Cahaya %embiasan cahaya terjadi disebabkan perubahan arah perambatan atau pembengkokan cahaya apabila cahaya bergerak melalui dua medium yang berbea ketumpatan.
Rajah .1! menunjukkan gambar rajah sinar pembiasan cahaya apabila cahaya melalui medium yang berbea ketumpatan.
8.0 Penyebaran Cahaya
1. Cahaya putih terdiri daripada tujuh 7arna yang berlainan. "etiap juuk 7arna ini akan bergerak dengan kelajuan yang berlainan dalam sesuatu medium. "ebagai contoh, cahaya merah mempunyai kelajuan yang paling tinggi. (leh itu, cahaya merah paling kurang dibiaskan. Cahaya ungu pula mempunyai kelajuan yang paling rendah dan paling banyak dibiaskan. 2. %enyebaran cahaya oleh prisma
a* pabila alur cahaya putih ditujukan ke arah prisma, sinar cahaya putih itu akan dipecahkan kepada komponen 7arna yang berbea. 8al ini disebabkan oleh 7arna yang berbea dalam cahaya putih itu membengkok ke arah mendekati garis normal pada sudut yang berlainan apabila memasuki prisma. b* Cahaya yang keluar daripada prisma kaca menjauhi garis normal. Cahaya yang keluar dari prisma telah disebarkan kepada tujuh 7arna dalam tertib susunan tertentu yang dikenal sebagai spektrum. "pektrum cahaya putih terdiri daripada 7arna merah, jingga, kuning, hijau, biru, indigo dan ungu.
3. %embentukan pelangi a* pabila sinar matahari mengenai titisan air hujan di langit, maka cahaya putih akan dibiaskan dan disebarkan kepada tujuh 7arna yang berlainan yang dikenal sebagai pelangi. 8.& Penyerakan Cahaya 1. 0engapakah langit kelihatan kebiruan pada 7aktu tengah hari dan matahari kelihatan kemerahan pada 7aktu senja 2. &edua-dua #enomena semula jadi ini disebabkan oleh penyerakan cahaya . %enyerakan cahaya berlaku apabila sinar cahaya dihalang dan dipantulkan ke semua arah oleh a7an atau arah-arah dalam udara. 3. %enyerakan cahaya : )a* %ada 7aktu tengah hari
)b* %ada 7aktu senja
Praktis !rmati$ 8.&
1. 0engapakah penyerakan cahaya berlaku 2. 9si tempat kosong dengan perkataan yang betul.
%ada 7aktu tengah hari, cahaya biru diserak paling banyak ke semua arah oleh molekul-molekul udara yang halus %ada 7aktu senja pula, matahari bersinar dalam atmos#era. (leh cahaya itu, langit secara mengu#uk. Cahaya paling kelihatan biru pada 7aktuyang tengah hari.kurang diserak seperti merah dan jingga akan melalui atmos#era tanpa gangguan. Cahaya lain seperti cahaya biru yang banyak diserak akan hilang daripada lintasan cahaya asal. (leh itu, langit pada 7aktu senja kelihatan kemerahan.
8.2 Penambahan dan Pen!lakan Cahaya Cahaya ber7arna boleh dikategorikan kepada dua jenis, iaitu warna primer dan warna sekunder. arna primer ialah 7arna asas yang tidak boleh dihasilkan melalui pencampuran 7arna. arna merah, biru dan hijau ialah 7arna primer. Penambahan Cahaya pakah 7arna yang terbentuk apabila dua jenis 7arna primer ditambah arna-7arna yang dihasilkan apabila dua atau lebih 7arna primer ditambah dikenal sebagai 7arna sekunder. arna sian, kuning dan magenta ialah 7arna sekunder. arna putih pula dihasilkan apabila ketiga-tiga 7arna primer ditambah )Rajah .2/*.
Pen!lakan Cahaya 0engapakah kita dapat melihat 7arna objek legap 0engapakah kita melihat pisang ber7arna kuning, stra7beri ber7arna merah dan daun ber7arna hijau 8al ini disebabkan oleh 7arna cahaya yang sama dengan objek legap akan dipantulkan ke mata kita, manakala 7arna lain akan diserap. ;enomena ini dikenal sebagai penolakan cahaya . Prinsip Pen!lakan Cahaya arna bagi objek legap bergantung pada 7arna cahaya yang dipantulkan ke dalam mata kita.
(bjek kuning memantulkan cahaya kuning, merah dan hijau. %ertindihan cahaya merah dengan hijau menyebabkan objek kelihatan kuning.
(bjek putih kelihatan putih dalam cahaya putih kerana objek putih
memantulkan semua warna.
(bjek putih memantulkan semua 7arna dalam cahaya putih. "emua cahaya ber7arna bertindih untuk menghasilkan cahaya putih semula.
(bjek hitam kelihatan hitam kerana
semua cahaya berwarna diserap olehnya.
(bjek hitam menyerap semua 7arna dalam cahaya putih. iada cahaya ber7arna dipantulkan. (leh itu, objek kelihatan hitam.
+iasanya, penapis 7arna digunakan untuk memahami prinsip penolakan. erdapat dua jenis penapis 7arna :
Akti3iti 8.14 *u+uan : 0engkaji kesan penapis 7arna primer dan penapis 7arna sekunder terhadap cahaya putih dan cahaya ber7arna Bahan dan radas : %enapis 7arna primer, penapis 7arna sekunder, kotak sinar, skrin putih Arahan
Rajah .26 1. Jalankan akti$iti ini di dalam bilik gelap. 2. ujukan alur cahaya putih ke arah skrin putih )Rajah .26*. 3. etakkan penapis primer 7arna merah dan penapis sekudner 7arna kuning di hadapan kotak sinar )Rajah .26*. pakah yang dapat anda perhatikan pada skrin putih /. 5lang langkah 3 dengan menggantikan penapis sekunder 7arna kuning dengan penapis 7arna magenta dan sian. !. Catatkan keputusan anda dalam jadual seperti di ba7ah. 6. 5lang langkah 3 hingga ! dengan menggantikan penapis 7arna primer 7arna merah dengan penapis 7arna hijau dan biru. Penapis "arna primer Penapis "arna sekunder 5arna cahaya pada skrin 0erah &uning 0agenta "ian 8ijau &uning 0agenta "ian +iru &uning 0agenta "ian
Perbe6aan antara Penambahan Cahaya dengan Pen!lakan Cahaya "etelah mempelajari penambahan dan penolakan cahaya, apakah perbeaan antara kedua-duanya
%enambahan cahaya dan penolakan cahaya ialah dua prinsip yang berlainan. %enambahan cahaya ialah percampuran cahaya 7arna primer bagi membentuk 7arna sekunder. 0anakala penolakan cahaya berlaku apabila objek legap memantulkan cahaya yang sama dengannya dan menyerap 7arna lain.
Praktis !rmati$ 8.2
1. iga lampu lampu ber7arna dibiarkan dibiarkan terpasang seperti seperti rajah di sebelah. sebelah. pakah pakah 7arna yang yang terbentuk pada pada bahagian A, A, B, B, C dan D dan D
2.
Praktis Sumati$ 8
1. pakah perbeaan antara imej sahih dengan imej maya 2. +ulatkan alur cahaya yang betul.
3. %emerhati yang manakah yang akan melihat cahaya matahari kemerahan
/. uliskan 7arna yang terhasil apabila cahaya ber7arna yang berikut dicampurkan. a* Cahaya merah = Cahaya biru 4 b* Cahaya merah = Cahaya hijau 4 c* Cahaya biru = Cahaya hijau 4 d* Cahaya merah = Cahaya biru = Cahaya hijau 4 !. %eriskop dibina menggunakan dua cermin satah.
6. %ernyataan berikut menerangkan cermin sisi kereta : (bjek kelihatan lebih dekat daripada jarak sebenar. pakah jenis dan #ungsi cermin sisi seperti yang ditunjukkan dalam >ambar #oto 1
?. ukiskan gambar rajah sinar yang menunjukkan kaki kelihatan pendek dalam Rajah /.
. &a$ita ternampak pelangi terbentuk pada air pancutan di taman )>ambar #oto 2*. pakah #enomena cahaya tersebut
@. kmal ingin memasang cermin di setiap sudut kedainya supaya dia boleh melihat setiap penjuru kedainya dan barangannya tidak dicuri. 'ia diberi tiga cermin di ba7ah. Cermin manakah yang patut kmal pilih +erikan alasan.
1. "eorang lelaki ingin melihat keadaan di belakang dinding seperti dalam Rajah 6. Reka cipta satu alat untul membantu lelaki itu untuk melihat keadaan di belakang dinding itu. ukis alat itu.
Cabaran Selan+utnya 11. &hairul sedang belajar menangkap ikan dengan menggunakan lembing di sungai. alaupun dia telah mencuba untuk merejam ke arah sasaran beberapa kali, tetapi dia masih tidak dapat menangkap ikan. +erdasarkan rajah di ba7ah, nyatakan #enomena yang berlaku +agaimanakah anda dapat membantu &hairul untuk menangkap ikan erangkan.
