Bagaimana kanta pembesar membesarkan objek

Kanta cembung membiaskan cahaya selari ke dalam menuju fokus. Cara ia membentuk imej bergantung pada tempat objek diletakkan relatif kepada titik fokusnya.

Apabila objek lebih dekat kepada kanta berbanding titik fokus, sinar terbias merebak berpisah dan tidak bertemu. Mata anda menjejaknya kembali ke tempat sinar itu seolah-olah datang, dan melihat imej yang lebih besar serta tegak pada sisi yang sama dengan objek. Ini imej maya, kerana cahaya tidak benar-benar melaluinya. Begitulah tepatnya kanta pembesar berfungsi apabila anda mendekatkannya pada cetakan kecil.

Jauhkan kanta terlalu jauh dari halaman dan imej terbalik serta mengecil, kerana objek kini melepasi titik fokus. Mendekatkannya ialah rahsia pandangan yang jelas dan diperbesar.

Dalam SPM, anda patut menggunakan gambar rajah sinar untuk menerangkan imej maya diperbesar yang dibentuk oleh kanta cembung sebagai kanta pembesar.

Cahaya dan Optik

Fizik di sebaliknya

Kanta pembesar ialah kanta cembung (menumpu), dan sejauh mana ia membesarkan sesuatu diukur oleh pembesaran linear, m. Pembesaran ialah nisbah tinggi imej kepada tinggi objek, m = hᵢ/hₒ, dan ia tiada unit kerana ia nisbah dua panjang.

Ia juga boleh ditulis sebagai nisbah jarak imej kepada jarak objek, m = v/u.

Andaikan cetakan yang anda baca setinggi hₒ = 4 mm dan imej yang anda lihat setinggi hᵢ = 12 mm; maka m = 12 mm ÷ 4 mm = 3, jadi huruf itu kelihatan tiga kali lebih tinggi. Untuk mendapat imej tegak dan diperbesar, objek mesti berada dalam jarak fokus, iaitu jarak objek u mesti kurang daripada panjang fokus f, diukur dari kanta.

Kanta dengan panjang fokus lebih pendek membiaskan cahaya dengan lebih kuat dan memberi pembesaran lebih besar pada kedudukan yang sama, sebab itu kanta pembesar yang kuat ialah kanta kecil dan tebal, bukan yang besar dan leper.

Dalam kehidupan seharian

Anda tidak memerlukan kanta sebenar untuk melihatnya. Letak setitis air di atas sekeping plastik jernih yang dihampar pada surat khabar, dan titisan melengkung itu bertindak sebagai kanta cembung kecil, membesarkan huruf di bawahnya.

Permukaan air yang membulat membiaskan cahaya ke dalam sama seperti kaca.

Tukang emas yang memeriksa cincin menggunakan fizik yang sama dalam loup, iaitu kanta kecil berkuasa tinggi yang dipegang dekat dengan mata dan dekat dengan objek, supaya tanda ujian yang hanya sepersekian milimeter menjadi boleh dibaca. Saudara yang lebih tua yang membaca tarikh luput halus pada kotak ubat juga bergantung padanya, memegang kanta dekat kotak supaya objek kekal dalam jarak fokus.

Dalam setiap kes peraturannya sama: dekatkan kanta dengan objek yang dilihat. Jauhkan ia terlalu jauh dan pandangan tegak diperbesar itu hilang, kerana objek kemudian bergerak melepasi titik fokus dan kanta mula membentuk imej songsang yang kecil pula.

Bagaimana ini diuji dalam SPM

Dalam Kertas 2, ini tergolong dalam bab Cahaya dan Optik, tempat kata perintah seperti huraikan, terangkan, nyatakan dan bandingkan kerap digunakan. Anda mungkin diminta menghuraikan bagaimana kanta cembung membentuk imej yang dilihat dalam kanta pembesar, menyatakan sifat imej itu (maya, tegak dan diperbesar), atau membandingkan imej yang terbentuk apabila objek berada di dalam dan di luar jarak fokus.

Melukis gambar rajah sinar yang tepat selalunya dikehendaki, menggunakan sinar piawai melalui pusat optik dan selari dengan paksi utama.

Idea ini berkait dengan jirannya dalam bab yang sama: kajian umum pembentukan imej oleh kanta cembung dan cekung, maksud panjang fokus dan pusat optik, serta pembesaran linear sebagai m = hᵢ/hₒ. Ia juga membawa kepada alat optik yang dibina daripada kanta, dengan kanta pembesar sebagai kes paling mudah.

Belajar menghubungkan kedudukan objek dengan jenis imej yang terhasil, supaya anda boleh menaakul mana-mana susunan kanta dan bukan menghafal hasil tunggal.

Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)