Tidak diberi dalam peperiksaan, hafal.
Kegunaannya
Critical angle digunakan dalam Cahaya dan Optik (Fizik SPM Tingkatan 4). Kekalkan unit SI dalam setiap baris kerja. Cahaya dan Optik
Simbol dan unit SI
| Simbol | Maksud | Unit SI |
|---|---|---|
| n | indeks biasan (tanpa unit, nisbah) | , |
| c | sudut genting | ° |
Penyusunan semula
sin c = 1 / nc = sin⁻¹(1 / n)
Contoh penyelesaian
Perangkap biasa
Memahami sudut genting
Formula sudut genting n = 1 / sin c menghubungkan dua kuantiti. n ialah indeks biasan medium yang lebih tumpat, iaitu nisbah tulen tanpa unit SI. c ialah sudut genting, diukur dalam darjah (°) dari normal.
Kedua-duanya berkadar songsang: indeks biasan yang lebih tinggi membiaskan cahaya dengan lebih kuat, jadi pantulan dalam penuh berlaku pada sudut genting yang lebih kecil. Itu sebabnya berlian (n besar) berkilauan, sudut gentingnya sangat kecil.
Untuk mencari sudut, susun semula kepada sin c = 1 / n, kemudian ambil sinus songsang, c = sin⁻¹(1 / n). Susun cara sebaliknya memberi n = 1 / sin c apabila sudut genting diukur dalam eksperimen.
Asingkan sin c dahulu sebelum menekan kekunci sin⁻¹.
Contoh dikira langkah demi langkah
Cahaya bergerak dalam air yang indeks biasannya n = 1.33. Cari sudut gentingnya.
Mula dari bentuk yang telah disusun semula:
- sin c = 1 / n = 1 / 1.33 = 0.752
- c = sin⁻¹(0.752) = 48.8°
Maka sudut genting bagi sempadan air–udara ialah c = 48.8° (3 angka bererti). Sebarang sinar dalam air yang mengenai permukaan pada lebih daripada 48.8° dari normal akan dipantulkan dalam penuh, bukan terbias keluar.
Perhatikan jawapan ini lebih besar daripada 41.8° bagi kaca (n = 1.5). Air membiaskan cahaya kurang daripada kaca, jadi sudut gentingnya lebih besar, satu semakan yang berguna bahawa pengiraan anda munasabah.
Kesilapan lazim dan cara ia diuji
Perangkap utama: susun semula kepada sin c = 1/n dahulu, dan ingat pantulan dalam penuh hanya berlaku dari medium tumpat ke kurang tumpat apabila sudut melebihi c.
Kesilapan lain yang kerap:
- Terlupa sinus songsang, pelajar menulis c = 1/n dan membiarkan 0.667 seolah-olah itu sudutnya.
- Kalkulator dalam mod radian, memberi nilai karut seperti 0.73.
- Mengukur sudut dari permukaan, bukan dari normal.
Soalan meminta anda mentakrif sudut genting, mengiranya daripada n yang diberi, atau menerang mengapa cahaya dipantulkan dalam penuh dalam gentian optik atau prisma.
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)