MODUL ULAS SAINS TG 4 COMPLETE

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

4 Rajah 4 menunjukkan suatu eksperimen untuk mengkaji tindak balas antara logam dengan asid
sulfurik cair. Eksperimen dimulakan pada jam 12.00 tengah hari. Jam menunjukkan masa apabila
tindak balas telah lengkap.

Rajah 4
a) Berdasarkan Rajah 4, nyatakan masa diambil untuk magnesium bertindak balas lengkap

dengan asid sulfurik cair. Tuliskan jawapan anda dalam Jadual 4.1.

Jenis logam Masa diambil untuk tindak balas yang lengkap (minit)
Kuprum 40

Magnesium ……………..

Aluminium 20

Jadual 4.1

b) Berdasarkan Jadual 4.1,
i) Tandakan (√) logam yang paling reaktif dalam Jadual 4.2

Kuprum Magnesium Aluminium

ii) Susun kereaktifan logam dalam tertib menurun dalam ruang yang disediakan.
,,

Paling reaktif Kurang reaktif

101

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

5.4 Aplikasi Siri Kereaktifan Logam
1 Kebanyakan logam di dalam kerak Bumi adalah reaktif.
2 Logam tersebut tidak wujud sebagai unsur tulen biasanya sebagai sebatian seperti oksida, sulfida

dan karbonat logam.
3 Sebatian logam dikenali sebagai bijih
4 Bagaiamanakah logam diekstrak daripada bijihnya?

Bijih Komposisi
Bauksit Aluminium oksida
Kasiterit Timah(IV) oksida
Hematit Ferum(III) oksida
Sfalerit
Batu enapan Zink sulfida
Kalsium karbonat

Pengesktrakan Logam daripada Bijih Logam
a) Pengekstrakan logam daripada bijihnya bergantung kepada kedudukan logam dalam siri

elektrokimia
b) Logam yang terletak di bawah karbon dalam Siri Kereaktifan Logam boleh diekstrak melalui

tindak balas oksida logam dengan karbon. Ini disebabkan oleh karbon lebih reaktif dapat
menyingkirkan oksigen daripada oksida logam yang kurang reaktif daripadanya.
c) Logam yang terletak di atas karbon dalam Siri Kereaktifan Logam adalah lebih reaktif dan
tidak dapat diekstrak dengan menggunakan karbon tetapi melalui proses elektrolisis

Pengekstrakan Timah
a) Kasiterit (bijih timah) wujud sebagai timah(IV) oksida di dalam kerak Bumi
b) Timah dapat diekstrak daripada kasiterit dengan memanaskan kasiterit bersama-sama

dengan karbon (arang kok) dan batu kapur pada suhu yang tinggi di dalam relau bagas.

Gas terbuang Timah(IV) oksida,
arang bakok, dan
batu kapur

Udara panas Udara panas

Timah lebur Sanga

Apabila karbon dipanaskan bersama-sama timah(IV) oksida, karbon lebih reaktif akan
menyingkirkan oksigen daripada timah(IV) oksida

Timah(IV) oksida + Karbon → Timah + Karbon dioksida

Batu kapur ditambahkan untuk bertindak balas dengan bendasing di dalam bijih timah dan
membentu sanga
Selepas tindak balas, dua jenis hasil dikumpulkan pada dasar relau bagas.
Sanga akan terapung di atas leburan timah dan membolehkan sanga dan leburan timah
dapat diasingkan.
Kemudian, leburan timah akan disalurkan ke dalam acuan untuk membentuk jongkong timah

102

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Kepentingan Siri Kereaktifan Logam
1 Membandingkan kecergasan logam bertindak balas dengan oksigen

- Logam yang reaktif lebih mudah mengakis manakala logam yang kurang reaktif tindak
mudah mengakis

- Kalium perlu disimpan di dalam minyak paraffin
- Emas selalu berkilat kerana emas tidak bertindak balas dengan oksigen
2 Digunakan untuk menentukan kaedah pengekstrakan logam daripada bijihnya
Latihan pengukuhan
1 Berdasarkan kedudukan logam dalam siri kereaktifan logam, tentukan kaedah pengekstrakan
logam yang berikut daripada bijihnya.

a) Magnesium : …………………………………………………………………………………………..

b) Aluminium : …………………………………………………………………………………………..

c) Ferum : …………………………………………………………………………………………..

d) Kuprum : …………………………………………………………………………………………..

e) Zink : …………………………………………………………………………………………..

f) Argentum : …………………………………………………………………………………………..

2 Namakan sebatian utama dalam bijihnya.

Bijih Sebatian utama
Bauksit
Kasiterit
Hematit
Sfalerit
Batu enapan

3 Bagaimankah timah dapat diekstrak daripada bijihnya? Terangkan dengan menggunakan rajah

berlabel. Timah(IV) oksida,

arang bakok, dan

Gas terbuang batu kapur

Udara panas Udara panas

Timah lebur Sanga

103

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

5.5 Elektrolisis

A Elektrolisis Plumbum(II) bromida
Apakah maksud elektrolisis?
Proses penguraian elektrolit dengan menggunakan arus elektrik
Apakah yang dimaksudkan dengan elektrolit?
Bahan kimia (cecair atau larutan) yang mengandungi ion yang dapat
mengkonduksikan elektrik

Elektrolisis leburan plumbum(II) bromida

Rod karbon – konduktor
yang mengalirkan arus
elektrik ke dalam atau

keluar dari elektrolit

Elektrolit – ada ion yang
bercas positif dan
negatif

Terminal positif Terminal negatif

(Anod) (Katod)

Ion negatif (anion) akan bergerak ke Ion positif (kation) akan bergerak ke

anod (terminal positif) arah katod (terminal negatif)

Pemerhatian

Wap perang terbebas Terdapat enapan berwarna kelabu
berkilat

Hasil

Gas bromin Logam plumbum

Penjelasan: Ion bromida membebaskan Penjelasan : Ion plumbum menerima

electron dan dinyahcaskan untuk elektron untuk membentuk atom
membentuk molekul bromin plumbum

Latihan pengukuhan
1 Nyatakan definisi bagi elektrolisis

…………………………………………………………………………………………………………………….

3 Apakah maksud bagi kation dan anion?

Kation………………………………………………………………………………………………………….

Anion…………………………………………………………………………………………………………..

4 Labelkan susunan radas bagi sel elektolisis di bawah

c)

a) b)
e) d)

104

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Penggunaan Elektrolisis dalam Industri
A Penyaduran elektrik

Penyaduran sudu besi dengan kepingan kuprum

Logam X

Logam yang akan
disadur

Bagaimanakah untuk dapatkan Larutan sebatian X
saduran yang lebih baik?
Gunakan arus yang lebih rendah
dan kecil

Apakah yang dimaksudkan dengan penyaduran?
Penyaduran ialah proses penyaduran selapisan nipis logam yang kurang reaktif seperti kuprum,
perak dan kromium pada objek tersebut secara elektrolisis.

Apakah kebaikan penyaduran?
Penyaduran menjadikan objek kelihatan lebih menarik dan tahan kakisan

Terminal positif Terminal negatif

(Anod) (Katod)

Anod kurpum akan melarut dan Ion-ion kuprum akan menerima elektron

membentuk ion kuprum bercas positif dan dinyahcas untuk membentuk

lapisan kuprum pada permukaan besi

Pemerhatian

Elektrod menipis Terdapat enapan berwarna perang

pada sudu besi

Hasil

Ion kuprum Logam kuprum
logam kuprum melepaskan elektron Ion kuprum akan menerima electron

untuk membentuk ion kuprum untuk membentuk logam kuprum

Latihan pengukuhan
Lengkapkan jadual dengan penerangan berdasarkan rajah di bawah

Anod Katod

Logam argentum Kunci Pemerhatian
Hasil

Namakan elektrolit : …………………………………………………….

105

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

B Pengestrakan logam
a) Logam yang lebih reaktif daripada karbon boleh diekstrak daripada bijihnya melalui
elektrolisis
b) Proses ini meluas digunakan dalam pengekstrakan aluminium daripada bijihnya iaitu bauksit
c) Komposisi utama bauksit ialah aluminium oksida
d) Proses pengekstrakan bauksit
- Bauksit dibersihkan terlebih dahulu, kemudian aluminium oksida dilarutkan di dalam
leburan kriolit
- Campuran ini mempunyai takat lebur yang jauh lebih rendah daripada aluminium
oksida
- Ion aluminium dan ion oksida bebas bergerak apabila dileburkan
- Apabila arus elejktrik dialirkan ke dalam elektrolit, ion aluminium yang bercas positif
akan tertarik ke katod
- Ion aluminium akan menerima elektron dan dinyahcaskan untuk membentuk atom
aluminium
- Leburan aluminium yang terhasil akan mengalir dan disalurkan ke dalam acuan
- Ion oksida di anod membebaskan electron dan dinyahcas untuk membentuk atom
oksigen
- Dua atom oksigen akan bergabung dan dibebaskan sebagai gas oksigen

C Penulenan logam
a) Kuprum yang digunakan untuk membuat dawai elektrik seharusnya 99.99% tulen
b) Susunan radas bagi proses penulenan kuprum melalui proses elektrolisis
c)

Anod Katod
Kepingan kuprum yang tak tulen
Anod kuprum akan melarut dalam elektrolit Kepingan kuprum yang tulen
dan menghasilkan ion kuprum
Ion kuprum yang bercas positif akan tertarik
Kuprum tidak tulen akan menjadi menipis ke katod dan menerima electron untuk
membentuk atom kuprum
Elektrolit : Larutan kuprum(II) sulfat Enapan perang terbentuk pada kuprum
tulen dan bendasing akan tertinggal di
dasar bekas

Keamatan warna biru larutan kuprum(II) sulfat kekal berwarna biru kerana penghasilan ion
kuprum di anod sama dengan pembentukan atom kuprum di katod

106

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan pengukuhan
1 Terangkan maksud elektrolisis

………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………
2 Nyatakan tiga aplikasi proses elektrolisis dalam industri
i)……………………………………………………………………………………………………………………………
ii)……………………………………………………………………………………………………………………………
iii)……………………………………………………………………………………………………………………………
3 Rajah 1 menunjukkan susunan radas bagi elektrolisis leburan plumbum(II) bromida.

Rajah 1
a) Labelkan anod dan katod pada Rajah 1.

b) Namakan elektrolit, anion dan kation bagi larutan tersebut
Jawapan :
Nama elektrolit : ……………………………………………………………..

Anion : ………………………Kation : ………………………

c) Huraikan perubahan yang berlaku di anod dan di katod

Anod Katod

4 Lukiskan susunan radas bagi proses penyaduran sebatang kunci besi dengan logam argentum.
Tentukan bahan yang akan digunakan sebagai anod, katod dan elektrolitnya.

107

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

5.6 Penghasilan Tenaga Elektrik daripada Tindak balas Kimia
Bagaimanakah sel ringkas boleh menghasilkan tenaga elektrik?

Paku besi Kepingan zink
Buah limau

Sel Ringkas

a) Sel ringkas terdiri daripada dua elektrod dan suatu elektrolit
b) Apabila dua elektrod disambungkan dengan konduktor, tindak balas kimia berlaku dan

tenaga elektrik dihasilkan
Tuliskan SEK di sini

Kepingan magnesium Kepingan kuprum

Larutan kuprum(II)
sulfat

c) Dalam sel ringkas, kepingan magnesium dan kuprum digunakan sebagai elektrod
Larutan kuprum(II) sulfat digunakan sebagai elektrolit
Apabila litar dilengkapkan, voltmeter menunjukkan bacaan (pemerhatian) menunjukkan arus
mengalir dalam litar

d) Magnesium(terminal negatif) adalah lebih reaktif daripada kuprum (terminal positif)
Atom magnesium lebih cenderung untuk bebaskan elektron untuk membentuk ion positif

dalam larutan
Oleh itu, logam magnesium akan menipis

e) Elektron yang dibebaskan akan mengalir melalui wayar penyambung ke kepingan kuprum
maka pengaliran elektron ini akan menghasilkan arus elektrik

f) Ion kuprum yang bercas positif akan menerima elektron lalu dinyahcaskan untuk membentuk
logam kuprum dan akan terenap pada kepingan kuprum
Oleh itu, kepingan kuprum akan menebal
Pada masa yang sama, warna larutan kuprum(II) sulfat semakin pudar

Latihan pengukuhan

1 Tandakan (√) bagi pasangan logam berikut yang akan menjadi terminal negatif

Kepingan zink Kepingan kuprum

Logam kuprum Logam magnesium

Logam zink Logam magnesium
Logam magnesium Logam plumbum
Logam kuprum Logam argentum
Logam zink Logam plumbum

108

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan pengukuhan
2 Rajah 1 menunjukkan suatu sel ringkas.

Elektrod zink Elektrod kuprum
Kuprum
Larutan kuprum(II) sulfat Rajah 1
Zink
Lengkapkan jadual di bawah:

Nyatakan jenis terminal

Nyatakan ion yang bergerak
kea rah elektrod
Apakah pemerhatian di
elektrod
Nyatakan hasil di elektrod

Nyatakan perubahan warna
larutan kuprum(II) sulfat
3 Rajah 2 menunjukkan suatu sel ringkas.

Elektrod kuprum

Elektrod kuprum

Larutan kuprum(II) sulfat

Rajah 2

a) Nyatakan pemerhatian dalam Rajah 2.

…………………………………………………………………………………………………………………………

b) Nyatakan inferens kepada pemerhatian di (a).

…………………………………………………………………………………………………………………………

c) Bagaimanakah kaedah untuk mengatasi masalah tersebut supaya pesongan jarum
voltemeter berlaku?

…………………………………………………………………………………………………………………………

109

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019
3 SPM 2009 – Pengekstrakan

Rajah 3 menunjukkan pengekstrakan bijih timah pada suhu tinggi dalam relau bagas.
P + karbon + batu kapur

Gas Q

Udara panas Udara panas

Timah tulen lebur Hasil R

Rajah 3
a) Namakan dua unsur yang terdapat dalam P.

……………………………………………………………………………………………………………………….

b) Nyatakan satu sebab mengapa karbon adalah unsur yang sesuai digunakan dalam
pengekstrakan timah daripada P.

……………………………………………………………………………………………………………………….

c) Namakan gas Q.

……………………………………………………………………………………………………………………….

d) Apakah fungsi batu kapur dalam proses ini?

……………………………………………………………………………………………………………………….

e) Namakan hasil R.

……………………………………………………………………………………………………………………….

4 SPM 2006 – Elektrolisis
Rajah 4 menunjukkan susunan radas dalam suatu eksperimen.

Rajah 4

a) Namakan proses dalam Rajah 4

……………………………………………………………………………………………………………………….

110

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

b) i) Namakan logam M
……………………………………………………………………………………………………………………….

ii) Apakah yang berlaku pada logam M semasa proses dalam Rajah 4?
……………………………………………………………………………………………………………………….

c) Logam manakah berfungsi sebagai katod?
…………………………………………………………………………………………………………………………….

d) i) Apakah yang berlaku pada kunci besi di akhir eksperimen?
…………………………………………………………………………………………………………………………….
ii) Nyatakan satu cara untuk mendapatkan keputusan yang baik di 4(d)(i).
…………………………………………………………………………………………………………………………….

5 Perbezaan antara sel kimia dengan sel elektrolitik.

AB

P Q

Namakan sel Elektrod zink-
Elektrod kuprum –
Perubahan tenaga

Apakah perubahan A-
warna larutan?

Nyatakan terminal
negatif

Berikan alasan
kepada jawapan
anda

Apakah yang
diperhatikan pada
elektrod

B-

~MODUL BAB 5 TAMAT~

111

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Bab 6 Tenaga Nuklear

6.1 Bahan Radioaktif

Radioisotop Isotop yang tidak stabil atau dikenali sebagai isotop radioaktif

Contoh bahan radioaktif Karbon-14, Kobal-60 dan iodin-131

Pereputan radioaktif Nukleus yang tidak stabil akan mereput dengan mengeluarkan

zarah-zarah, atau sinaran atau kedua-duanya untuk menjadi

nukleus yang lebih stabil

Berlaku secara spontan (berlaku dengan sendiri)

Jenis sinaran radioaktif Tiga jenis sinaran radioaktif iaitu:

• Sinar alfa
• Sinar beta
• Sinar gama

Perbezaan sinar alfa, beta dan gama

Perbezaan Sinar alfa Sinar beta Sinar gama
Nukleus helium
Jenis alur bercas positif terdiri Elektron Gelombang
zarah daripada dua 112lectromagnet yang
proton dan dua Negatif neutral dan tidak
Cas neutron (stabil) Sederhana mempunyai jisim
Kuasa Positif
pengiona Tinggi Neutral
n Tinggi Dihalang dengan
kepingan aluminium Sangat rendah
Kuasa Lemah
Sangat Tinggi
penembus Dihalang dengan Dihalang dengan blok
plumbum yang
an sekeping kertas ketebalannya sekurang-
kurangnya 25mm atau
dinding konkrit yang tebal

Secara visual kuasa penembusan sinaran radioaktif

Alfa Kuasa penembusan
Beta sinar gama paling
Gama tinggi iaitu dihalang
oleh plumbum atau
dinding konkrit yang

sangat tebal

Kertas Aluminium Plumbum

Sinar alfa sejenis Plat positif Beta
zarah alur positif Plat negatif
Gama
maka akan Alfa
terpesong ke arah
Bahan
plat negatif. radioaktif

Secara visual pesongan sinar radioaktif 112

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 1
1 Nyatakan sinar radioaktif berikut dengan betul

a)………………………
b)………………………
c)………………………

Kertas Aluminium Plumbum

Blok Medan d)………………………
plumbum elektrik e)………………………
f)………………………
Bahan
radioaktif

2 Nyatakan bahan dalam rajah di bawah yang menyekat sinar radioaktif

Dua proton

Gelombang
elektromagnet

g)……………………… h)……………………… i)……………………….

3 Nyatakan perbezaan antara sinar radioaktif berikut

Perbezaan Sinar alfa Sinar beta Sinar gama
Rendah Negatif Sangat rendah
Cas

Kuasa
pengionan
Kuasa
penembusan

113

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 2
1 Apakah cas bagi sinar alfa, sinar beta dan sinar gama?

Sinar alfa Sinar beta Sinar gama

A Positif Negatif Neutral

B Positif Neutral Negatif

C Negatif Neutral Positif

D Neutral Positif Negatif

2 Antara yang berikut, yang manakah bahan radioaktif?

A Kobalt-60 B Oksigen-60 C Karbon-12 D Hidrogen-1

3 Rajah 1 menunjukkan symbol yang terdapat pada suatu bekas

Rajah 1

Apakah yang disimpan dalam bekas ini?

A Argentum B Natrium C Asid pekat D Bahan Radioaktif

bromide hidroksida

4 Rajah 2 menunjukkan kesan medan elektrik ke atas sinaran daripada sumber radioaktif

Rajah 2

Sumber radioaktif

Apakah jenis sinaran itu?

A Sinar-X B Sinar beta C Sinar alfa D Sinar gama

5 Rajah 3 menunjukkan daya penembusan bagi suatu sinar radiokatif

Sumber Rajah 3
radioaktif

Kertas Kepingan
aluminium

Apakah sinar itu? B Sinar beta C Sinar alfa D Sinar gama
A Sinar-X

6 Rajah 4 menunjukkan suatu sinar radioaktif. C

A
B

Rajah 4

Kertas Aluminium

Sinarkan manakah yang manakah mempunyai kuasa penembusan yang paling tinggi?

114

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 3
1 Rajah 1 menunjukkan tiga sinaran radioaktif P,Q dan R.

P R
Q

Kertas Aluminium

Rajah 1
a) Nyatakan sinaran radioaktif bagi P dan Q .

Sinaran P : ……………………… Sinaran Q : ………………………

b) Nyatakan cas bagi sinaran radioaktif bagi P dan R.

Sinaran P : ……………………… Sinaran R : ………………………

c) Nyatakan bahan yang dapat menghalang sinaran R.

………………………………………………………………………………………………………………….

d) Nyatakan tempat penyimpanan yang sesuai bagi sumber radioaktif.

………………………………………………………………………………………………………………….

Latihan 4
1 Rajah 1 menunjukkan tiga pesongan sinaran radioaktif S,T dan U.

S

Plat positif

Plat negatif T
U

Bahan
radioaktif

a) Nyatakan sinaran radioaktif S, T dan U.

S: ……………… T: ……………… U: ………………

b) Nyatakan cas bagi sinaran radioaktif S,T dan U.

S: ……………… T: ……………… U: ………………

c) Terangkan jawapan anda di 1 (b).
S : Bercas negatif kerana pesongan ke arah plat positif

T : ……………………………………………………………………………………………………….

U : ……………………………………………………………………………………………………….

115

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Kegunaan Bahan Radioaktif

Industri • Mengesan kebocoran paip di bawah tanah dengan menggunakan

penyurih radioaktif

• Kebocoran dapat dikesan menggunakan pembilang Gieger-Muller

(pembilang G-M)

• Zarah beta digunakan untuk mengawal ketebalan kertas dan kepingan

logam

• Zarah alfa digunakan untuk menyahcas kain dan menyebabkan habuk

dan kotoran pada kain akan tertarik

Pertanian • Radioisotop fosforus-32 digunakan sebagai penyurih untuk mengesan

penghasilan baja oleh tumbuhan

• Sinaran gama digunakan untuk merangsang mutasi tumbuhan dan

haiwan bagi menghasilkan ciri baharu yang lebih baik dan berkualiti

Perubatan • Penyurih radioaktif digunakan untuk menyiasat fungsi organ badan
contohnya mengesan kerosakan kelenjar tiroid dengan mengkaji kadar

penyerapan iodin

• Kedudukan sekatan darah dikesan dengan penyuntikan natrium-24

untuk menentukan lokasi peredaran darah tersekat

• Sinaran gama digunakan untuk memusnahkan sel kanser iaitu gama
dari kobalt-60 iaitu proses radioterapi

• Sinaran gama juga digunakan untuk mensterilkan peralatan hospital

terutamanya picagari plastik yng tidak boleh disterilkan melalui

pemanasan.

Pengawetan • Sinaran gama digunakan untuk membunuh bakteria, kulat dan
makanan serangga di dalam makanan selepas proses pembungkusan

(pengawetan makanan)

• Dapat memanjangkan hayat atau tempoh makanan tanpa berubah

rupa dan lebih selamat digunakan

Pentarikhan • Haiwan dan tumbuhan mempunyai nsibah karbon-14 dan karbon-12

Radioaktif yang tetap di dalam tisunya

• Jika organisma ini mati, kadar penyerapan karbon akan terhenti

• Maka, jumlah karbon-14 akan berkurang pada kadar tertentu dan usi

sisa organisma ini ditentukan dengan mengukur kuantiti karbon-14

yang tertinggal dikenali sebagai pentarikhan karbon

• Ahli artifak dapat menganggar umur artifak

Sinar gama dalam industri

Kobalt-60 untuk
membunuh sel kanser

Karbon-14 untuk
ketahui usia artifak

Sinar gama untuk memanjangkan Sinar gama untuk mensterilkan
hayat makanan peralatan di hospital

Sinar

Sinar beta dalam industri Tiub G-M

Sinar beta mengawal ketebalan Mesin mengawal
kertas dan kepingan logam penggelek

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains 116

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 5
1 Rajah 1 menunjukkan tiga sinaran radioaktif yang setiap satunya mempunyai daya penembusan

yang berbeza.

K:…………………… L:…………………… M:…………………
Sinaran alfa

Sinaran beta

Sinaran gama

Rajah 1
a) Pada Rajah 1, namakan K,L dan M dengan menggunakan maklumat berikut:

Kepingan aluminium Kepingan plumbum Sehelai kertas

b) Nyatakan satu sinaran yang boleh menembusi K.

………………………………………………………………………………………………………..….

c) i) Dalam Jadual 1, tandakan dengan (√) bagi radioisotope yang digunakan
dalam bidang perubatan.

Kobalt-60 Karbon-14 Iodin-131 Uranium-238

ii) Jadual 1
d) i) Berdasarkan Jadual 1, radioisotop yang manakah digunakan untuk menentukan
usia tulang purba?
Tuliskan jawapan anda di sini.

……………………………………………………………………………………………………….

Padankan Rajah di bawah dengan radioisotop yang betul.

Menguji ketebalan kertas Sinar gama
Sinar beta
Sinar alfa

Mensterilkan picagari hospital

117

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019
2 Rajah 2 menunjukkan kegunaan bahan radioaktif dalam pengawetan makanan.

Rajah 2
a) Nyatakan fungsi sinaran gama di dalam proses ini.

……………………………………………………………………………………………………….….
b) Nyatakan dua kegunaan sinaran gama selain daripada pengawetan makanan.

……………………………………………………………………………………………………….….
……………………………………………………………………………………………………….….
c) Namakan satu bahan yang sesuai yang dapat menghalang sinaran gama
……………………………………………………………………………………………………….….
d) Nyatakan dua kesan berbahaya sinaran gama kepada manusia
……………………………………………………………………………………………………….….
……………………………………………………………………………………………………….….
3 Rajah 3 menunjukkan kegunaan sinar radioaktif dalam penghasilan kertas.

Sinar X?

Tiub G-M Rajah 3

Mesin
mengawal
penggelek

a) Apakah sinar X yang memastikan ketebalan kertas mengikut standardnya?
……………………………………………………………………………………………………….….

b) Terangkan bagaimana sinar X membantu dalam menjaga ketebalan kertas?
……………………………………………………………………………………………………….….
……………………………………………………………………………………………………….….

118

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019
4 Rajah 4.1 menunjukkan sinaran radioaktif W,Y dan Z.

Rajah 4.1

a) Namakan sinaran W dan Z.
……………………………………………………………………………………………………….….

b) Apakah cas bagi sinaran Z?
……………………………………………………………………………………………………….….

c) Terangkan jawapan anda di 4 (b).
……………………………………………………………………………………………………….….

d) Rajah 4.2 menunjukkan kuasa penembusan bagi sinaran W,Y dan Z.

Rajah 4.2

i) Berdasarkan Rajah 4.2, susunkan sinaran W,Y dan Z berdasarkan kuasa
penembusannya.

Kuasa penembusan tinggi Kuasa penembusan rendah

ii) Sinaran manakah yang paling berbahaya?

……………………………………………………………………………………………………….
d) Rajah 4.3 menunjukkan kegunaan sinaran radioaktif dalam pengawetan makanan.

Rajah 4.3

Namakan sinaran radioaktif yang digunakan dalam Rajah 4.3.
……………………………………………………………………………………………………….

119

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 6

1 Sekumpulan ahli arkeologi menemui rangka manusia yang dipercayai tertimbus beribu-ribu tahun

dahulu. Mereka hendak menganggarkan usia rangka itu. Apakah bahan radioaktif yang akan

mereka gunakan?

A Iodin-131 B Konalt-60

C Karbon-14 D Uranium-235

2 Antara yang berikut, yang manakah bahan radiokatif?

A Kobalt-60 B Karbon-12

C Oksigen-16 D Hidrogen-1

3 Penyataan manakah yang betul mengenai bahan radioaktif?

A Reaktif terhadap oksigen B Mempunyai nukleus yang tidak stabil

C Mempunyai nombor proton kecil D Suatu tindak balas berbalik

4 Bahan radioaktif manakah yang digunakan untuk merawat kanser?

A Karbon-14 B Kobalt-60

C Iodin-131 D Uranium-235

5 Rajah 1 menunjukkan sinaran radioaktif melalui satu medan elektrik.

Rajah 1

Apakah ciri Q? B Bercas negatif
A Kelajuan rendah D Dihalang dengan kepingan aluminium
C Kuasa penembusan yang tinggi

6 Rajah 2 menunjukkan kegunaan bahan radioaktif dalam industri.

Rajah 2

Sinaran manakah yang paling sesuai digunakan?

A Sinar beta B Sinar-X
Sinar gama
C Sinar alfa D

7 Rajah 3 menunjukkan kegunaan bahan radioaktif dalam industry.

Radioaktif

?

Kertas Rajah 3

Mesin mengawal Tiub
penggelek
G-M

Sinaran manakah yang paling sesuai digunakan?

A Sinar beta B Sinar-X
Sinar gama
C Sinar alfa D

120

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

8 Sinaran radioaktif boleh dibahagikan kepada tiga sinar iaitu sinar alfa, sinar beta dan sinar
gama.

a) Nyatakan dua perbezaan antara sinar alfa dengan sinar beta

Sinar alfa Sinar beta

[4 markah]
b) Sinaran radioaktif digunakan dalam teknologi pemprosesan makanan untuk

meningkatkan jangka hayat makanan.
Pada pendapat anda, adakah sesuai sinar gama digunakan dalam pemprosesan
makanan?
Berikan alasan untuk menyokong pendapat anda.

[6 markah]

Ruang Jawapan:

Kebaikan sinar gama
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................

Keburukan sinar gama
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................

Bersetuju atau tidak? Alasan anda?
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................
..............................................................................................................................................

121

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

6.2 Penghasilan Tenaga Nuklear dan Kegunaannya

Apabila nuklues radioaktif yang berat seperti uranium-235

Pembelahan Nuklear dibedil dengan neutron, uranium-235 akan terbelah menjadi

(Nuclear fission) dua nukleus unsur yang baharu dengan membebaskan

tenaga yang banyak

neutron
nukleus unsur

Neutron membedil neutron +
Uranium- Tenaga dibebaskan

nukleus unsur

Pelakuran Nuklear neutron
(Nuclear fusion) Proses mencantumkan atau menggabungkan dua nukleus
yang ringan untuk menghasilkan nuklues yng lebih berat di
2 nukleus ringan samping membebaskan tenaga
dicantumkan Suhu yang tinggi
Tenaga nuklear yang dibebaskan lebih banyak daripada
pembelahan nuklear

Nukleus yang
berat

Tenaga nuklear dibebaskan

Penggunaan Tenaga Nuklear • Membantu operasi kapal selam dan kapal terbang
• Dihasilkan dengan menggunakan reactor nuclear

Proses penjanaan Tenaga Elektrik daripada Tenaga Nuklear

Penjana stim Salur stim Turbin

Menara
penyejukan

Penjana
Air penyejuk kondenser

Reaktor nuclear berfungsi sebagai tangki pemanas dalam stesen tenaga nuklear. Tenaga
haba dibebaskan daripada pembelahan uranium digunakan untuk menghasilkan stim yang
akan memutarkan turbin dan menggerakkan penjana elektrik.

122

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Kesan Penghasilan Tenaga Nuklear
• Sinaran radioaktif yang dipancarkan boleh mengancam kesihatan manusia
• Sinaran yang berkuasa rendah akan menyebabkan kematian sel, mutasi gen, kanser

dan kecacatan
• Pendedahan kepada sinaran yang terlalu tinggi menyebabkan kematian
• Hasil bahan api dari reaktor mengandungi plutonium yang boleh digunakan membuat

bom atom, akwalan diperlukan untuk mengelakkan penyalahgunaan

6.3 Pengendalian Bahan Radioaktif yang Sempurna
Pendedahan sinaran radioaktif menyebabkan

• Sinaran boleh memusnahkan sistem badan kita
• Dos sinaran yang rendah menyebabkan sakit kepala, muntah dan cirit-birit
• Pendedahan dalam jangka masa yang panjang boleh menyebabkan mutasi,

kanser dan leukimia
• Wanita yang hamil dan terdedah kepada sinaran radioaktif berisiko untuk melahirkan

bayi yang cacat
• Debu nuklear daripada bencana nuklear akan mencemarkan alam sekitar da

memusnahkan ekosistem
Pengendalian Bahan Radioaktif dan Sisa Radioaktif yang sempurna

• Bahan radioaktif perlu disimpan di dalam bekas plumbum yang tebal atau bilik
konkrit yang berketumpatan yang tinggi

• Bahan radioaktif yang berbahaya di pusat penyelidikan dikendalikan oleh tangan
robotik di dalam bilik kedap udara dan dikawal oleh alat kawalan jauh.

• Jika bahan radioaktif diperlukan dalam eksperimen, bahan ini perlu diambil dengan
penyepit dan diletakkan menjauhi badan dan mengelakkan melihat terus pada
bahan radioaktif

• Terdapat tiga jenis sisa radioaktif
a) Sisa paras rendah ialah sisa dari hospital, makmal dan industri termasuklah
kertas, kain buruk dan peralatan makmal
(Perlu dimampatkan dan diletakkan di dalam bekas keluli untuk ditimbus)

b) Sisa paras pertengahan ialah mengandungi kuantiti bahan radioaktif yang
lebih tinggi termasuklah reaktor dan komponen lumpur kimia.
(Perlu dibekukan dengan konkrit atau bitumen di dalam bekas keluli dan
ditimbus)

c) Sisa paras tinggi termasuklah pembelahan yang sangat radioaktif dan unsur-
unsur berat yang mempunyai bahan radioaktif berhayat panjang.
(Pelu disejukkan kemudian dibekukan di dalam bongkah kaca dan
diletakkan di dalam bekas yang tertutup dan ditimbus di bawah tanah atau
di dasar laut)

Hujah penolakan pembinaan stesen tenaga nuklear
• Stesen tenaga nuklear yang besar memerlukan kos pembinaan yang tinggi dan
mengambil masa beberapa tahun untuk disiapkan
• Reaktor nuklear menghasilkan sisa radioaktif yang membahayakan jika tidak
dikendalikan dengan cermat
• Risiko kemalangan adalah rendah, tetapi kemalangan yang berlaku dianggap
sebagai malapetaka
• Pencemaran nuklear mendatangkan kesan yang panjang kepada alam sekitar

123

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 7
1 Mengapakah bahan radioaktif disimpan di dalam kotak plumbum yang tebal?

A Untuk menghasilkan pelakuran nuklear
B Untuk menghasilkan pembelahan nuklear
C Untuk menghalang pembebasan tenaga haba ke persekitaran
D Untuk menghalang sinaran terbebas ke persekitaran

2 Apakah kesan sinaran radioaktif terhadap kesihatan manusia?

A Strok B Anoreksia

C Kanser D Arteriosklerosis

3 Bahan manakah yang boleh menyebabkan mutasi?

A Sinaran radioaktif B Minuman beralkohol

C Karbon dioksida D Gelombang radio

4 Di manakah pelakuran nuclear berlaku secara semulajadi?

A Matahari B Marikh

C Bulan D Bumi

5 Rajah 1 menunjukkan carta alir bagi proses penghasilan elektrik.

Rajah 1

Apakah X? B Dinamo
A Bateri D Penjana elektrik
C Reaktor nuclear

6 Rajah 2 menunjukkan proses pembelahan nukleus.

Rajah 2

Apakah X? B Beta
A Alfa D Elektron
C Neutron

7 Apakah proses yang berlaku di dalam reactor nuklear untuk penjanaan tenaga elektrik?

A Pelakuran nuklear B Pembelahan nuklear

C Pereputan radioaktif D Sinaran radioaktif

8 Bahan manakah yang digunakan dalam arkeologi?

A Karbon-14 B Kobalt-60

C Iodin-131 D Uranium-235

124

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

9 Rajah 3 menunjukkan proses penjanaan elektrik daripada tenaga nuklear.

Pembelahan nuklear Panaskan Air dalam Membebaskan Stim
dalam reaktor reaktor

Memutarkan

Tenaga M Turbin
elektrik

Apakah M? Rajah 3
A Bateri
C Motor elektrik B Transformer
D Penjana elektrik

10 Bahan manakah yang digunakan untuk membuat bekas bagi menyimpan bahan

radioaktif dengan selamat?

A Kaca B Kuprum

C Plumbum D Aluminium

11 Apakah kesan pelupusan tidak sempurna sisa radioaktif?

A Pemusnahan ekosistem B Penipisan lapisan ozon

C Perubahan suhu udara mendadak D Perubahan cuaca mendadak

12 Peralatan manakah yang paling sesuai semasa mengendalikan bahan radioaktif?

A Penyepit B Baju makmal

C Cemin mata D Tangan robot

13 Seorang pegawai di sebuah kilang dikehendaki mengendalikan sebuah kotak

mengandungi bahan radioaktif. Apakah kaedah terbaik mengendalikan bahan

tersebut?

A Menggunakan sarung tangan B Memakai cermin mata keselamatan

C Menggunakan peralatan kawalan D Basuh tangan sebelum dan selepas

jauh mengendalikannya

14 Apakah tujuan menggunakan lencana filem semasa mengendalikan bahan radioaktif?

A Mengekalkan kesihatan yang baik B Melindungi kulit manusia daripada

sinaran radioaktif

C Mengelakkan sentuhan secara D Mengesan tahap pendedahan kepada

langsung dengan bahan radioaktif sinaran radioaktif

15 Pekerja yang mengendalikan bahan radioaktif terdedah kepada sinar radioaktif.

Antara yang berikut, yang manakah langkah keselamatan yang perlu diambil oleh

pekerja tersebut?

A Memakai cermin mata B Mensteril peralatan selepas digunakan

C Mencuci tangan dan kaki dengan D Memakai pakaian pelindung yang

antispetik dilapisi dengan plumbum

125

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 8
1 a) Rajah 1.1 dan Rajah 1.2 menunjukkan aktiviti-aktiviti yang melibatkan bahan

radioaktif.

Rajah 1.1 Rajah 1.2

i) Nyatakan sinaran radioaktif yang digunakan dalam industri bagi Rajah 1.1 dan 1.2

Rajah 1.1 : ………………………….. Rajah 1.2 : ……………………………..

ii) Nyatakan kegunaan Karbon-14 pada Rajah 1.2.

……………………………………………………………………………………………………………

iii) Nyatakan satu kesan letupan nuklear kepada manusia

……………………………………………………………………………………………………………

iv) Apakah bahan yang digunakan untuk membuat bekas bagi menyimpan bahan
radioaktif dengan selamat?

……………………………………………………………………………………………………………

b) Rajah 1.3 menunjukkan stesen janakuasa nuklear.
Dinding konkrit tebal

Reaktor

Turbin

Rajah 1.3
i) Namakan bahan radioaktif yang digunakan pada Rajah 1.3.

……………………………………………………………………………………………………..
ii) Nyatakan tenaga yang dijanakan daripada stesen janakuasa pada Rajah 1.3

……………………………………………………………………………………………………..

126

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

2 Rajah 2.1 menunjukkan carta alir penghasilan elektrik daripada stesen janakuasa nuklear.

Pembelahan Tenaga Stim Turbin Penjana Elektrik
nukleus di T nuklear

Rajah 2.1

a) Berdasarkan Rajah 2.1,
i) Namakan bahagian T. Bulatkan jawapan anda di bawah.

insinerator reaktor

ii) Padankan bahagian dalam carta alir dengan fungsinya.

Bahagian dalam carta alir Fungsi
Tenaga nuklear Memutarkan turbin
Stim Menghasilkan elektrik
Penjana
Mendidihkan air

Rajah 2.2 menunjukkan proses pembelahan nukleus yang berlaku di T.

Tenaga nuklear

Zarah X

Rajah 2.2

b) Berdasarkan Rajah 2.2
i) Namakan zarah X.

………………………………………………………………………………………………………

ii) Namakan radioaktif V. Tandakan (√) jawapan anda dalam kotak yang
disediakan.

Uranium-235 Karbon-14

~MODUL BAB 6 TAMAT~

127

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Bab 7 Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Cahaya dan Penglihatan

7.1 Pembentukan Imej oleh Cermin Satah dan Kanta

Sifat imej oleh cermin satah • Tegak
Penerangan Secara visual • Songsang sisi
• Imej maya
• Jarak imej adalah sama dengan jarak objek
• Sama saiz dengan objek

Maya = Imej Cermin
imej tiada
Jarak
di imej
belakang

cermin

Objek Jarak
objek

Pembentukan imej oleh kanta Bergantung kepada jarak antara kanta dengan objek
cembung atau dikenali
sebagai kanta penumpu (jarak objek)

Bagi objek jauh, imej terbentuk ialah
• Nyata
• Songsang
• Lebih kecil
• Kedudukan Imej bertentangan dengan objek

Bagi objek dekat, imej terbentuk ialah
• Maya
• Tegak
• Lebih besar
• Kedudukan imej pada sebelah yang sama
dengan objek

Pembentukan imej oleh kanta Imej terbentuk ialah
cekung atau kanta pencapah
• Maya
• Tegak
• Lebih kecil

128

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 1:
1 Maklumat berikut menunjukkan ciri-ciri imej yang dibentuk oleh suatu objek

• Maya
• Tegak
• Sama saiz dengan objek

Apakah objek itu? B Kanta cembung
A Prisma D Cermin satah
C Kanta mata

Rajah di bawah menunjukkan seorang murid berdiri di hadapan cermin satah.

2 Antara kedudukan A,B, C atau D, yang manakan kedudukan yang betul bagi
imejnya?

3 Jika murid tadi bergerak 1m ke hadapan cermin. Antara kedudukan A,B, C atau D,
yang manakan kedudukan yang betul bagi imejnya?

4 Ciri imej manakah yang dihasilkan oleh cermin satah?

A Nyata B Songsang

C Songsang sisi D Lebih kecil daripada objek

5 Rajah di bawah menunjukkan sebuah kanta.
Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk?

129

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 2 : SPM 2016
1 Rajah 1 menunjukkan seorang budak lelaki memerhatikan imej sebuah lampu meja

yang terletak 2 meter di hadapan sebuah cermin satah.

Rajah 1

a) Berdasarkan Rajah 1, nyatakan dua ciri imej yang terbentuk

…………………………………………………………………………………………………….
[1 markah]

b) Lampu meja digerakkan mendekati cermin
Nyatakan hubungan antara jarak lampu meja dengan jarak imej

…………………………………………………………………………………………………….
[1 markah]

c) Jika nombor 10 pada lampu tersebut ditukarkan kepada nombor 18, ramalkan
nombor yang boleh dilihat sebagai imej dalam cermin satah

…………………………………………………………………………………………………….
[1 markah]

d) Tandakan (√) pada kotak yang disediakan yang menunjukkan alatan optik
yang menggunakan cermin yang sama seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1

Teleskop
Periskop

[1 markah]

130

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Sinar Cahaya selari Kanta cembung
yang melalui kanta

Kanta cekung

Pengertian Titik fokus : Titik tumpuan sinar cahaya selepas melalui kanta
Pusat optik : Pusat bagi sesebuah kanta
Panjang fokus : Jarak antara titik fokus dengan pusat optik
Paksi utama : Garis yang melalui kedua-dua titik fokus dan pusat
optik

Latihan 3 : Pengukuhan
1 Namakan bahagian yang dipaparkan melalui rajah di bawah.
.

a)

b)
c)

131

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Langkah-langkah melukis gambar rajah sinar bagi kanta cembung
1 Lukis sebuah kanta cembung dan satu garis mengufuk melalui pusat optik untuk

mewakili pusat utama
2 Tandakan kedudukan titik fokus, F pada paksi utama di kedua-dua belah kanta.

Tandakan juga titik 2F pada kedudukan dua kali panjang fokus dari pusat optik
3 Lukis anak panah sebagai objek di paksi utama pada kedudukan yang diberikan
4 Dari hujung anak panah, lukis sinar yang selari dengan paksi utama. Sinar akan

menumpu pada titik fokus, F selepas melalui kanta cembung
5 Sinar yang melalui titik fokus F akan selari dengan paksi utama selepas melalui kanta
6 Titik persilangan dua sinar tersebut ialah kedudukan imej yang dibentuk oleh kanta.

Lukis imej sebagai anak panah tegak di paksi utama.

.

Langkah-langkah melukis gambar rajah sinar bagi kanta cekung
1 Ulang langkah 1 hingga 3 dengan menggantikan kanta cembung dengan kanta

cekung
2 Sinar yang selari dengan paksi utama akan mencapah dari titik fokus F selepas melalui

kanta cekung. Sinar yang menuju ke pusat optik, O bergerak lurus tanpa dipesongkan
3 Gunakan garis putus-putus untuk memanjangkan sinar capahan ke arah yang

bertentangan. Imej maya harus diwakili oleh anak panah yang dilukis dengan garis
berputus-putus

132

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 4 : Melukis gambar rajah sinar bagi kanta cembung

Objek F F

Nyatakan ciri-ciri imej terbentuk:
a)
b)
c)

Latihan 5 : Melukis gambar rajah sinar bagi kanta cekung

Nyatakan ciri-ciri imej terbentuk:
a)
b)
c)

133

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 6:
1 Rajah di bawah menunjukkan suatu gambar rajah sinar bagi suatu kanta X.
.

QR

PS

Objek
pada 2F

i) Namakan kanta X.

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

ii) Berikan satu sifat kanta yang dinamakan di (a)

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

iii) Susunkan abjad P,Q,R dan S bagi menunjukkan susunan yang betul untuk
melukis gambar rajah sinar

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

iv) Nyatakan kesilapan pada lukisan gambar rajah sinar di atas?

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

v) Nyatakan sifat imej yang terbentuk

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

vi) Jika kanta X ini digantikan dengan dengan kanta cembung. Nyatakan satu sifat
imej yang terbentuk

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

134

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 7 :
1 Rajah di bawah menunjukkan suatu gambar rajah sinar bagi suatu kanta Y.
.

Q

P

Objek R
S Imej

i) Namakan kanta X.

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

ii) Berikan satu sifat kanta yang dinamakan di (a)

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

iii) Susunkan abjad P,Q,R dan S bagi menunjukkan susunan yang betul untuk
melukis gambar rajah sinar

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

iv) Nyatakan sifat imej yang terbentuk

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

v) Namakan bahagian C

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

vii) Nyatakan hubungan antara jarak objek dengan jarak imej

………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

135

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Gambar rajah sinar yang berikut menunjukkan ciri-ciri imej yang dibentuk oleh kanta
cembung apabila jarak objek berubah

Jarak Gambar rajah sinar Ciri-ciri imej
objek
terbentuk/aplikasi
Lebih
daripada • Nyata
• Songsang
2F • Lebih kecil
• Imej terbentuk di

antara F dengan
2F

• Kamera dan kanta

mata

Pada 2F • Nyata
• Songsang
• Sama saiz
• Imej terbentuk

pada 2F

• Mesin fotostat

Di antara F • Nyata
dengan 2F • Songsang
• Lebih besar
• Imej terbentuk

selepas 2F

• Projekter dan

pembesar foto

Pada F • Imej terbentuk di
infiniti

• Lampu simbah
(spotlight)

Di antara F • Maya
dengan • Tegak
pusat • Lebih besar
optik / • Imej terbentuk di
Kurang
daripada sebelah sama
F dengan objek

tetapi lebih jauh

daripada objek

• Kanta pembesar

136

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 8: Pengukuhan
1 Padankan rajah di bawah dengan kedudukan objek di paksi utama kantayang

sepadan

Lebih daripada Kurang Pada 2F Di antara F
2F daripada F dengan 2F

2 Padankan rajah di bawah dengan gambar rajah sinar yang betul

137

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 9
1 Rajah 8.1 di bawah menunjukkan kedudukan sebuah objek pada suatu kedudukan.

Rajah 8.1

i) Lengkapkan gambar rajah sinar di atas.

[1 markah]

ii) Nyatakan sifat-sifat imej yang terbentuk

………………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

iii) Nyatakan satu aplikasi yang digunakan bagi kedudukan objek seperti rajah di
atas

………………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

2 Rajah 8.2 di bawah menunjukkan kedudukan sebuah objek pada suatu kedudukan.

Rajah 8.2
i) Lengkapkan gambar rajah sinar di atas.

[1 markah]

Nyatakan sifat-sifat imej yang terbentuk

………………………………………………………………………………………………………..

[1 markah]

138

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 10: Soalan objektif
1 Rajah 1 menunjukkan pembentukan imej oleh kanta cembung.

Antara kedudukan objek di A, B, C dan D, yang manakah akan menghasilkan imej
yang sama saiz dengan objek?

Kanta cembung

Imej

Rajah 1
2 Rajah 2 menunjukkan satu gambar rajah sinar

Rajah 2

Antara yang berikut, yang manakah merupakan satu daripada ciri imej yang

terbentuk

A Nyata B Songsang

C Lebih besar daripada objek D Terletak bertentangan dengan objek

3 Maklumat berikut menunjukkan ciri-ciri imej yang terbentuk oleh satu kanta cembung.

• Maya
• Tegak
• Lebih besar daripada objek

Antara kedudukan objek di A, B, C dan D, yang manakah akan menghasilkan ciri-ciri
itu?

4 Kanta pembesar digunakan untuk membantu melihat objek yang terlalu kecil. Apakah
kedudukan objek tersebut supaya imej dapat dilihat jelas?

A Pada kedudukan F B Kurang daripada kedudukan F
C Dua kali besar daripada F D Di antara 2F dan F

139

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Penganggaran Panjang Fokus Kanta Cembung
Hubungan ketebalan kanta dengan panjang fokus dan saiz imej terbentuk

Kanta K Kanta L
Paksi utama
Paksi utama
Imej Imej

Kanta K mempunyai ketebalan kanta yang tinggi berbanding Kanta L.
Maka, panjang fokus bagi Kanta K lebih pendek berbanding Kanta L
Justeru, imej yang terbentuk juga bagi Kanta K lebih kecil berbanding Kanta L

Latihan 11 (Kemahiran Proses Sains)
1 Rajah 10 menunjukkan satu aktiviti untuk mengkaji hubungan ketebalan kanta dengan

panjang fokus.

Kanta K Kanta L

Paksi utama Paksi utama
Imej Imej

Rajah 10.1 Rajah 10.2

i) Nyatakan pembolehubah bagi eksperimen ini

Pembolehubah : ……………………………………………………......
dimanipulasikan

Pembolehubah bergerak : ……………………………………………………......
balas [2 markah]

ii) Nyatakan pemerhatian daripada eksperimen di atas

………………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

iii) Berikan satu hipotesis bagi eksperimen di atas

………………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

140

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 12 : Soalan Mengeksperimen (SPM 2009)
Kaji penyataan berikut:

Jarak fokus kanta cembung bergantung kepada ketebalan kanta

Anda dibekalkan satu kanta cembung tebal, satu kanta cembung nipis, pemegang
kanta dan skrin putih
a) Cadangkan satu hipotesis untuk menyiasat penyataan di atas

…………………………………………………………………………………………………………..
b) Huraikan satu eksperimen untuk menguji hipotesis anda di atas berdasarkan kriteria

berikut:
i) Tujuan eksperimen

…………………………………………………………………………………………………….
ii) Pengenalpastian pembolehubah

Pembolehubah dimanipulasikan ……………………………………………………….
Pembolehubah bergerak balas ………………………………………………………
iii) Senarai radas dan bahan
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
iv) Prosedur dan kaedah
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………..

v) Penjadualan data

141

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

7.2 Pembentukan Imej oleh Alatan Optik Kamera ini terdiri daripada kotak
a) Kamera Lubang Jarum kedap cahaya dengan satu lubang

Kertas hitam jarum pada hujungnya dan skrin
lutsinar atau filem pada hujung
Mentol Lubang
bertentangan
Prinsip Kamera Lubang Jarum
Jika kamera ini ditujukan ke arah
objek yang berwarna cerah,
imej nyata dan songsang akan
terbentuk

Sinar
cahaya

Mata Imej Objek
Skrin Lubang

Latihan 13
1. Rajah menunjukkan imej yang terbentuk melalui kamera lubang jarum.

Nyatakan ciri-ciri imej yang terbentuk pada skrin tersebut

……………………………………………………………………………………………………………
[1 markah]

142

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Faktor-faktor yang mempengaruhi kamera lubang jarum
a) Saiz lubang jarum

Lubang bersaiz kecil : Imej akan terbentuk songsang dan lebih tajam

Lubang bersaiz besar : Imej akan terbentuk songsang , kabur dan tetapi
lebih terang

b) Jarak objek

Jarak objek lebih jauh : Imej akan terbentuk songsang,lebih kecil dan lebih jelas

Jarak objek lebih jauh : Imej akan terbentuk songsang dan lebih besar

Nota : Imej yang lebih tajam boleh dibentuk oleh kamera dengan meletakkan kanta
cembung di hadapan lubang jarum

143

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 14 :
1 Rajah 12.1 dan Rajah 12.2 menunjukkan eksperimen untuk mengkaji ciri imej yang

dibentuk oleh kamera lubang jarum

Rajah 12.1

Rajah 12.2
i) Ukur dan tulis saiz imej yang terbentuk pada Rajah 12.1

…………………….cm

[1 markah]

ii) Tuliskan pemerhatian bagi eksperimen di atas

……………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

iii) Nyatakan hipotesis berdasarkan eksperimen ini

……………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

iv) Ramalkan saiz imej jika objek P diletakkan pada kedudukan 10 cm dari kamera
lubang jarum

……………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

v) Berikan dua ciri imej yang terbentuk pada Rajah 12.2

……………………………………………………………………………………………………..
[1 markah]

144

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

b) Periskop (digunakan untuk memerhatikan proses yang berbahaya di dalam reaktor
nuklear dan digunakan dalam kapal selam untuk mengintip musuh di permukaan laut)

Cermin satah pada sudut 450

Sinar dari objek

Penghalang Imej terbentuk
ialah tegak ,

sama saiz
dengan objek

dan maya

Cermin satah pada sudut 450

Latihan 15:
1. Rajah 1 menunjukkan satu alat optik.

Alatan optik
manakah yang
menggunakan
cermin satah?

Apakah ciri imej yang dapat dilihat oleh pemerhati?

A Maya B Lebih besar

C Songsang D Songsang sisi

2 Rajah 2 menunjukkan seorang budak lelaki yang ingin menyaksikan perlawanan bola
jaring.

Alatan optik yang manakah membolehkan dia menyaksikan perlawanan itu?

A Kamera B Periskop

C Teleskop D Kamera lubang jarum

145

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

c) Teleskop
i) Digunakan untuk melihat objek yang sangat jauh
ii) Mempunyai dua kanta
- Kanta objek yang mempunyai panjang fokus yang lebih panjang,diameter

yang besar
- Kanta mata yang panjang fokus yang pendek, diameter yang kecil

iii) Imej terbentuk pada kanta objek : nyata dan songsang
Imej nyata (kanta objek) sebagai objek kepada kanta mata bersifat kanta
pembesar menghasilkan imej bersifat : maya, membesar dan songsang

Kanta objek: Kanta mata:
Panjang focus, f0 Panjang focus, f0

panjang pendek

Sinar cahaya selari
dari objek jauh

Imej nyata

Sinar cahaya selari yang masuk ke mata
seolah-olah berasal dari imej terakhir di infiniti

Latihan 16: Melabel
Labelkan gambar rajah sinar bagi teleskop di bawah dengan perkataan yang diberikan.

Kanta mata Kanta objek Objek Imej

a) b)
c)

d) Ciri-ciri imej akhir:

146

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Mata Manusia dan Kamera
Struktur dan fungsi mata dapat dijelaskan dengan menggunakan sebuah kamera sebagai
analogi (perbandingan)

Perbandingan bahagian mata dan kamera

filem retina

diafragma iris
bukaan anak mata

Kanta Kanta
kamera mata
Cat hitam
koroid

Fungsi bahagian mata dan kamera dalam penghasilan imej

Bahagian mata Fungsi Bahagian kamera

Anak mata Membenarkan cahaya masuk Bukaan

Kanta mata Memfokuskan cahaya untuk membentuk imej Kanta kamera

Koroid Bahagian gelap untuk mengelakkan pantulan Cat berwarna

cahaya hitam

Retina Lapisan peka cahaya dan imej terbentuk Filem

Otot silia Mengubah saiz anak mata atau jarak kamera Pelaras fokus

untuk hasilkan imej yang tajam

Iris Mengawal saiz anak mata atau bukaan Diafragma

kamera dan mengawal jumlah cahaya masuk

Persamaan antara kamera • Kedua-duanya menggunakan kanta cembung

dan mata • Imej terhasil bersifat nyata, songsang dan lebih kecil

Melihat objek yang jauh Mata manusia Kamera

Kanta menjadi lebih nipis Kanta bergerak ke dalam

Kerana cahaya dari objek

jauh

Melihat objek yang dekat Kanta menjadi lebih tebal Kanta bergerak ke luar

Kerana cahaya dari objek

dekat

Cara untuk memfokus imej dan mengawal cahaya di dalam mata dan kamera

Mata manusia Kamera

Otot silium mengubah Kedudukan kanta diubah dengan

Pemfokusan imej ketebalan kanta, iaitu lebih melaraskan pelaras fokus. Kanta
tebal untuk objek dekat atau digerakkan menjauhi filem bagi

lebih nipis untuk objek jauh objek dekat atau mendekati filem

bagi objek jauh

Saiz anak mata dikawal oleh Jumlah cahaya yang masuk ke

iris yang mengendur dalam dalam kamera bergantung kepada

Pengawalan keadaan cerah atau bukaan diafragma dan masa

cahya masuk mengecut dalam keadaan pendedahan. Masa pendedahan

gelap dikawal oleh kelajuan pengatup

147

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 17:
1 Rajah 1 menunjukkan struktur suatu kamera.

Apakah fungsi X? Rajah 1
A Memfokus cahaya
C Membolehkan pembentukan imej B Memerangkap imej
D Mengawal jumlah cahaya
dengan jelas

2 Rajah 2 menunjukkan struktur mata manusia.
Antara bahagian A, B, C dan D, yang manakah mengawal jumlah cahaya masuk ke
dalam mata?

Rajah 2

3 Rajah 3 menunjukkan struktur bagi sebuah kamera.

X
Rajah 3

Bahagian manakah pada mata mempunyai fungsi yang sama dengan X?

A Iris B Retina

C Anak mata D Kornea

4 Rajah 4 menunjukkan struktur sebuah kamera.

Antara bahagian A, B, C dan D, yang manakah memfokuskan cahaya untuk

pembentukan imej B

A D
C Rajah 4

5 Apakah ciri imej terbentuk daripada kamera?

A Maya B Tegak

C Lebih kecil D Songsang sisi

148

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

Latihan 18
1 Rajah 1 menunjukkan suatu imej terbentuk dengan menggunakan sebuah kamera

Imej

Sinar cahaya X Filem

Objek

Rajah 1

a) Apakah jenis kanta X?

……………………………………………………………………………………………………….

b) Apakah fungsi X?

……………………………………………………………………………………………………….

c) Jika dalam kamera, imej terbentuk pada filem. Bahagian manakah dalam mata
mempunyai fungsi yang sama dengan filem?

………………………………………………………………………………………………………

d) Apakah ciri-ciri imej yang terbentuk pada filem tersebut?

……………………………………………………………………………………………………….

e) Jika sinar cahaya dari objek yang dekat, apakah yang berlaku kepada X?

……………………………………………………………………………………………………….

f) Rajah di bawah menunjukkan struktur mata manusia. Tandakan (√) yang
mempunyai fungsi yang sama dengan filem.

149

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains

Modul ULAS – Sains Tingkatan 4 2019

7.3 Penyebaran Cahaya

Cahaya putih disebarkan kepada tujuh warna iaitu Merah M Michael
Spektrum cahaya putih Jingga J Jackson
Kuning K Kena
Hijau H Halau
Biru B Balik
Indigo I India
Ungu U Utara

Proses penyebaran cahaya
Setiap juzuk warna bergerak dalam kelajuan yang berlainan dalam medium.
Apabila sinar cahaya bergerak dari udara ke dalam medium yang lebih tumpat seperti
kaca, sinar cahaya dibengkokkan atau dibiaskan pada sudut yang berlainan
Kelajuan paling tinggi – Warna merah –paling kurang dibiaskan
Kelajuan paling rendah – Warna ungu – paling banyak dibiaskan

Penerangan secara visual

Sudut biasan
yang kecil
Merah

Cahaya putih

Sudut biasan
yang besar

Ungu

Nota: Apabila satu prisma yang sama diterbalikkan dan diletakkan berdekatan prisma
yang pertama, spektrum cahaya hilang dan cahaya putih akan terhasil pada prisma
kedua

Skrin

Pembentukan pelangi

Bagaimana fenomena ini berlaku?
Fenomena semulajadi yang dilihat selepas hujan.
Apabila cahaya matahari bersinar ke atas titisan air hujan yang terapung di langit, cahaya
putih dibiaskan dan disebarkan kepad tujuh warna yang berlainan

150

Cikguabadi_SMKIP – Usaha Lebih A+ Sains