Cahaya dan Optik: Nota Ulang Kaji (Tingkatan 4 Fizik SPM)

Kandungan bab ini

• 6.1 Pembiasan Cahaya
• 6.2 Pantulan Dalam Penuh
• 6.3 Pembentukan Imej oleh Kanta
• 6.4 Formula Kanta Nipis
• 6.5 Peralatan Optik
• 6.6 Pembentukan Imej oleh Cermin Sfera

Idea utama dijelaskan

• Mengapa penyedut minuman kelihatan bengkok dalam air, Cahaya membias apabila melalui air ke udara kerana lajunya berubah. Mata anda menjejak sinar yang membias itu kembali dalam garis lurus, jadi bahagian penyedut yang di dalam air kelihatan teranjak.
• Bagaimana gentian optik memerangkap cahaya, Cahaya yang mengenai dinding gentian pada sudut cukup curam dipantulkan sepenuhnya ke dalam, bukan dibiaskan keluar. Pantulan dalam penuh ini membolehkan cahaya bergerak jauh di sepanjang gentian.
• Bagaimana kanta pembesar membesarkan objek, Kanta pembesar ialah kanta cembung. Apabila didekatkan pada objek, ia membentuk imej maya yang diperbesar dan tegak yang dilihat mata anda di belakang objek, jadi objek kelihatan lebih besar.

Rumus yang mesti dihafal (tiada rumus diberi dalam peperiksaan)

• n = sin i / sin r, Refractive index (Snell's law), n = indeks biasan (tanpa unit, nisbah) (); i = sudut tuju (°); r = sudut biasan (°)
• n = real depth / apparent depth, Refractive index by depth, n = indeks biasan (tanpa unit, nisbah) (); real depth = dalam nyata (m); apparent depth = dalam ketara (m)
• n = 1 / sin c, Critical angle, n = indeks biasan (tanpa unit, nisbah) (); c = sudut genting (°)
• 1/f = 1/u + 1/v, Thin lens formula, f = jarak fokus (m); u = jarak objek (m); v = jarak imej (m)
• m = v / u = hᵢ / hₒ, Linear magnification, m = pembesaran linear (tanpa unit, nisbah) (); v = jarak imej (m); u = jarak objek (m); hᵢ = tinggi imej (m); hₒ = tinggi objek (m)

Eksperimen yang dinamakan DSKP

• 6.1.4 · Menentukan indeks biasan n bagi blok kaca atau perspeks
• 6.1.6 · Menentukan indeks biasan menggunakan dalam nyata dan dalam ketara
• 6.4.1 · Menyiasat jarak objek u lawan jarak imej v bagi kanta cembung; menentukan jarak fokus menggunakan rumus kanta

Istilah yang mesti ditakrif dengan tepat

• Indeks biasan, Ukuran sejauh mana sesuatu medium memperlahankan cahaya, sama dengan laju cahaya dalam vakum dibahagi lajunya dalam medium itu.
• Sudut tuju, Sudut antara sinar tuju dengan normal pada titik sinar itu mengenai permukaan.
• Sudut genting, Sudut tuju dalam medium lebih tumpat yang menyebabkan sudut biasan dalam medium kurang tumpat menjadi 90°.
• Pantulan dalam penuh, Pemantulan penuh cahaya kembali ke dalam medium lebih tumpat apabila sudut tuju melebihi sudut genting.
• Kanta menumpu, Kanta yang lebih tebal di bahagian tengah dan menumpukan sinar cahaya selari pada satu titik fokus.
• Jarak fokus, Jarak antara pusat optik kanta (atau cermin) dengan titik fokusnya.
• Rumus kanta nipis, Hubungan yang mengaitkan jarak objek u, jarak imej v dan jarak fokus f bagi kanta nipis: 1/f = 1/u + 1/v.
• Pembesaran linear, Nisbah tinggi imej kepada tinggi objek, sama dengan jarak imej dibahagi jarak objek.

Urutan ulang kaji yang berkesan

1. Bagi setiap eksperimen, tulis pemboleh ubah dimanipulasi, bergerak balas dan dimalarkan daripada ingatan, kemudian graf yang akan diplot.
2. Akhiri dengan set pengiraan bermasa dengan unit pada setiap baris.
3. Baca 6 standard di atas dan tanda yang anda sudah boleh terangkan tanpa nota.
4. Tulis semula setiap definisi dalam satu ayat dengan unit yang betul; definisi ialah markah paling mudah dalam Kertas 2.
5. Terbitkan setiap rumus sekali daripada maknanya, kemudian latih menyusun semula sebelum menggantikan nombor.

Lagi sumber Cahaya dan Optik

• Gambaran bab: Cahaya dan Optik
• Kesilapan Lazim
• Soalan Latihan
• Panduan Menjawab Kertas 2
• Panduan Kertas 3
• Istilah Utama
• Set latihan pengiraan

Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)