5.5 Pembelauan Gelombang 2020 Jawapan

i. Celah besar

5.5

Idea mengenai pembelauan gelombang
Rajah 1.4.1 menunjukkan dua buah benteng yang
dibina di tepi pantai. Bandingkan corak
gelombang air sebelum dan selepas melalui
bukaan di antara benteng tersebut. Apakah fungsi
benteng-benteng ini?

Apakah maksud pembelauan gelombang? ii. Celah kecil
Pembelauan ialah fenomena gelombang tersebar / iii. Halangan kecil
bengkok apabila melalui celah atau halangan.

Aktiviti 1:
Tujuan: Menunjukkan pembelauan gelombang air.

Arahan
1. Hidupkan suis bekalan kuasa.
2. Gelombang air yang lurus melalui celah.

Perhatikan corak gelombang yang dibelaukan
selepas melalui celah.
3. Gelombang air yang lurus melalui celah yang
lebih kecil. Perhatikan corak gelombang
selepas melalui celah kecil.

iv. Halangan besar

Keputusan
1. Lukis gelombang yang dibelaukan selepas

melalui celah atau halagan.

1. Bandingkan panjang gelombang sebelum dan Aktiviti 2:
Tujuan: Mengkaji factor-faktor yang
selepas gelombang melalui celah? mempengaruhi pembelauan gelombang air.

Celah kecil Celah besar

1. Huraikan corak gelombang selepas melalui

celah yang berlainan saiz.

Celah kecil Celah besar

λ1 = λ2

2. Apa yang boleh dikatakan tentang arah

gelombang selepas melalui celah? membulat Lurus dan bengkok di
hujung
Celah kecil Celah besar Pembelauan
(jelas / tidak jelas) Pembelauan
(jelas / tidak jelas)

2. Huraikan corak gelombang selepas melalui

halangan yang berlainan saiz.

Halangan kecil Halangan besar

Tersebar tersebar

2. Nyatakan perubahan yang berlaku kepada

gelombang tuju selepas ia melalui celah.

Frekuensi Tiada perubahan

Panjang gelombang Tiada perubahan ruang kecil di ruang besar di
belakang halangan belakang halangan

Laju gelombang Tiada perubahan

Arah perambatan Dari satu arah kepada Pembelauan Pembelauan
Amplitud banyak arah (jelas / tidak jelas) (jelas / tidak jelas)
berkurang
3. Apa hubungan di antara bentuk gelombang
3. Mengapakah amplitud gelombang berkurang yang dibelaukan dengan saiz celah?
selepas melalui celah? Semakin kecil saiz celah, semakin membulat
Gelombang disebarkan ke kawasan yang luas. gelombang dibelaukan.
Tenaga gelombang dibelaukan berkurang.
Amplitud berkurang.

4. Huraikan corak gelombang yang berlainan (a) Bandingkan panjang gelombang antara
panjang gelombang selepas melalui celah gelombang radio dengan gelombang cahaya.
yang sama saiz. λ bunyi > λ cahaya

Panjang gelombang Panjang gelombang (b) Bolehkah anda melihat radio itu? Apakah
pendek panjang inferens anda tentang pembelauan gelombang
cahaya?
Lurus dan bengkok Gelombang Tidak boleh melihat radio, cahaya susah
pada hujung membulat. dibelaukan

Pembelauan Pembelauan (c) Bolehkah anda mendengar siaran radio itu?
(jelas / tidak jelas) (jelas / tidak jelas) Apakah inferens anda tentang pembelauan
gelombang bunyi?
5. Apa hubungan di antara bentuk gelombang Boleh mendengar radio, bunyi boleh
yang dibelaukan dengan saiz panjang dibelaukan
gelombang?
Semakin panjang panjang gelombang, (d) Kaitkan antara panjang gelombang dengan
semakin membulat gelombang dibelaukan kesan pembelauan untuk menerangkan
mengapa siaran radio dari sebalik dinding
6. Nyatakan 2 faktor yang menyebabkan kesan boleh didengar tetapi kita tidak boleh
pembelauan lebih jelas. melihatnya.
Celah kecil Bunyi mudah dibelaukan kerana panjang
Panjang gelombang yang panjang gelombangnya lebih panjang dari cahaya.

Kesan Pembelauan Gelombang Aktiviti 3
Tujuan: Mengkaji pembelauan gelombang cahaya
λ malar Saiz celah malar
1. Lihat sumber cahaya menerusi satu celah
Saiz Saiz λ pendek λ sempit.
celah celah
besar kecil Panjang Ulang menggunakan
(a) celah tunggal dengan saiz celah yang
Pembelaua Pembelaua Pembelaua Pembelaua
n kurang n n kurang n jelas sempit
jelas jelas (b) lubang jarum
jelas
2. Satu sumber laser, celah sempit dan skrin
Aktiviti 3 disusun untuk melihat corak pembelauan.
Tujuan: Mengkaji pembelauan gelombang bunyi

1. Gelombang bunyi audio mempunyai panjang
gelombang antara julat 1.5 cm ke 15 m.
Gelombang cahaya pula mempunyai panjang
gelombang antara julat antara 4 – 7 x 10-7 m.

Rajah 1.4.3 menunjukkan sebuah radio
diletakkan di sebalik dinding. Radio itu
dihidupkan.

Apa yang berlaku pada cahaya setelah ia
melalui celah itu?
Cahaya mengalami pembelauan.

3. Lukis corak pembelauan cahaya. Apabila bunyi dengan frekuensi tinggi
dijanakan, hanya murid C dapat mendengar
Saiz celah lebar Saiz celah sempit bunyi itu dengan jelas. Apabila bunyi dengan
frekuensi rendah dijanakan, ketiga-tiga murid
Aktiviti 4: itu boleh mendengar dengan jelas.
Tujuan: Mengkaji pembelauan gelombang air, Terangkan keadaan ini.
cahaya dan bunyi dalam kehidupan harian. • Frekuensi berkadar songsang dengan
Panjang gelombang
1. Gelombang air • Frekuensi tinggi, λ pendek, pembelauan
Sepasang benteng susah berlaku. Hanya C yang dengar bunyi
dibina untuk jelas
melindungi Kawasan • Frekeunsi rendah, λ panjang,
perumahan di tepi • Bunyi mudah dibelaukan apabila λ panjang.
pantai. Ketiga2 pelajar dapat dengar bunyi dengan
(a) Bandingkan saiz jelas

ombak laut (b) Burung hantu boleh berkomunikasi pada jarak
sebelum dan yang jauh di dalam hutan kerana mereka
selepas melalui mempunyai sahutan bunyi yang mempunyai
bukaan benteng panjang gelombang yang panjang.
itu. Terangkan.
Saiz ombak laut Bunyi sahutan mudah dibelaukan melalui
selepas melalui bukaan benteng lebih kecil. ruang antara pokok-pokok. Panjang
gelombang sahutan bunyi yang panjang
(b) Dengan menghubungkan saiz ombak dengan mudah dibelaukan.
tenaga gelombang, terangkan bagaimana
kesan hakisan pantai di sekitar Kawasan 3. Gelombang cahaya
perumahan dapat dikurangkan dengan Plastik hologram yang
kehadiran benteng ini. dihasilkan oleh kesan
Bina penghalang dengan bukaan kecil supaya pembelauan cahaya
pembelauan berlaku. Tenaga gelombang digunakan sebagai
disebarkan di kawasan yang luas selepas tanda keselamatan pada
melalui bukaan kecil itu dan berkurang. Ini kad bank.
akan mengurangkan amplitud gelombang.
TUTORIAL 6.5
2. Gelombang bunyi
(a) Sebuah penjana frekuensi audio disambung 1 Manakah rajah yang betul yang
menunjukkan gelombang air yang
kepada pembesar suara dan diletakkan melalui satu celah kecil? C
berdekatan satu penjuru dinding. Tiga orang
murid A, B, dan C, berdiri di penjuru yang
bersebelahan. Penjana dan pembesar suara
dapat menghasilkan bunyi pada kelajuan
yang sama tetapi dengan frekuensi yang
berbeza.

2. Rajah menunjukkan gelombang air melepasi 4. Rajah 5.1 menunjukkan sebuah penjana audio
sebongkah batu dalam sungai. disambungkan kepada pembesar suara.

Fenomena yang manakah menerangkan Diagram 5.1
perambatan gelombang itu?
A. Pantulan Rajah 5.2 (a) dan 5.2(b) masing-masing
B. Pembiasan menunjukkan pembelauan gelombang bunyi
C. Pembelauan daripada pembesar suara apabila bunyi dengan
D. Interferens frekuensi rendah dan frekuensi tinggi dihasilkan.

3. Rajah 4.1 menunjukkan corak yang terbentuk
apabila dilihat melalui celah di antara dua jari.

Diagram 5.2(a) Diagram 5.2(b)

(a) Namakan fenomena cahaya yang terlibat. (a) Apa yang dimaksudkan dengan
Pembelauan pembelauan?
[1 mark] Penyebaran atau pembengkokan gelombang
apabila gelombang itu merambat melalui
(b)(i) Dalam ruang yang disediakan di atas, lukis satu celah atau tepi suatu penghalang.
corak yang terbentuk apabila saiz celahan di [1 mark]
antara dua jari dikurangkan.
[2 marks] (b) Dalam Rajah 5.2(a), tanda dan labelkan jarak
gelombang dengan λ [1 mark]

Perhatikan Rajah 5.2(a) dan Rajah 5.2(b).

(c) (i) Bandingkan jarak gelombang.

(c) Jelaskan mengapa fenomena dalam 4(a) lebih 5.2a > 5.2b [1 mark]
susah dilihat dengan gelombang cahaya
berbanding dengan gelombang bunyi. (ii) Bandingkan bentuk pembelauan
Panjang gelombang bunyi lebih panjang, gelombang bunyi.
pembelauan menjadi lebih jelas. 5.2a pembelauan lebih jelas kerana
[2 marks] bentuknya membulat.
[1 mark]

(d) (i) Apakah akan terjadi kepada amplitude
gelombang bunyi yang terbelau?
Berkurang
[1 mark]

(ii) Terangkan jawapan anda.
Tenaga berkurang / tenaga disebarkan ke
kawasan lebih luas
[1 mark]

(e) Nyatakan hubungan antara panjang
gelombang dan amplitude gelombang yang
terbelau.

Semakin panjang panjang gelombang semakin
jelas kesan belauan, semakin kurang amplitud.