5.5 Pembelauan Gelombang

Rajah 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?

Pembelauan ialah fenomena
gelombang tersebar / bengkok
apabila melalui celah atau
halangan.

AKTIVITI 1

Untuk mengkaji ciri-ciri gelombang yang dibelaukan dalam tangki riak



1. Lukis corak gelombang dibelaukan

2. Bandingkan panjang gelombang sebelum dan selepas gelombang
melalui celah.

Celah kecil Celah besar

λ sebelum dan selepas sama

3. Apa yang boleh dikatakan tentang arah gelombang selepas melalui
celah?

Celah kecil Celah besar

disebarkan disebarkan

4. Nyatakan perubahan yang berlaku kepada gelombang tuju
selepas ia melalui celah.

Frekuensi Sama
Panjang gelombang Sama
Laju gelombang Sama
Arah perambatan disebarkan
Amplitud berkurang

5. Mengapakah amplitud gelombang berkurang selepas melalui
celah?

Gelombang disebarkan ke
kawasan yang luas. Tenaga
gelombang dibelaukan
berkurang. Amplitud
berkurang.

AKTIVITI 2

Faktor-faktor yang mempengaruhi pembelauan
gelombang air.

1. Huraikan corak Celah kecil Celah besar
gelombang
selepas melalui
celah yang
berlainan saiz.

Gelombang membulat. Lurus dan bengkok pada
Pembelauan jelas hujung
Pembelauan kurang jelas

Halangan kecil Halangan besar

2. Huraikan corak Ruang besar di
gelombang belakang halangan
selepas melalui Pembelauan kurang
halangan yang jelas
berlainan saiz.

Ruang kecil di
belakang halangan

Pembelauan jelas

3. Apa hubungan di antara bentuk gelombang yang
dibelaukan dengan saiz celah?

Semakin kecil saiz celah,
semakin membulat
gelombang dibelaukan.

4. Huraikan corak gelombang yang berlainan panjang
gelombang selepas melalui celah yang sama saiz.

λ kecil λ besar

Lurus dan bengkok pada Gelombang membulat.
hujung Pembelauan jelas

Pembelauan kurang jelas

5. Apa hubungan di antara bentuk gelombang yang
dibelaukan dengan saiz panjang gelombang?

Semakin panjang, Panjang Gelombang,
semakin membulat gelombang dibelaukan.

6. Nyatakan 2 faktor yang membuatkan pembelauan lebih jelas.

Celah kecil Panjang gelombang yang panjang

Kesan pembelauan gelombang

Panjang gelombang Saiz celah tetap
tetap

Celah lebar Celah kecil Panjang Panjang
gelombang gelombang
Pembelauan Pembelauan jelas yang pendek yang panjang
kurang jelas
Pembelauan Pembelauan jelas
kurang jelas

AKTIVITI 3

Untuk mengkaji pembelauan gelombang bunyi

Gelombang bunyi audio mempunyai
panjang gelombang antara julat 1.5
cm ke 15 m. Gelombang cahaya pula
mempunyai panjang gelombang
antara julat 4 – 7 x 10-7 m. Sebuah
radio diletakkan di sebalik dinding.
Radio itu dihidupkan.

(a) Bandingkan panjang gelombang antara gelombang radio dengan
gelombang cahaya.

λ bunyi > λ cahaya

(b) Bolehkah anda melihat radio itu? Apakah inferens anda tentang
pembelauan gelombang cahaya?

Tidak boleh melihat radio, cahaya susah dibelaukan

(c) Bolehkah anda mendengar siaran radio itu? Apakah inferens
anda tentang pembelauan gelombang bunyi?

Boleh mendengar radio, bunyi boleh dibelaukan

(d) Kaitkan antara panjang gelombang dengan kesan pembelauan
untuk menerangkan mengapa siaran radio dari sebalik dinding
boleh didengar tetapi kita tidak boleh melihatnya.

Bunyi mudah dibelaukan kerana panjang
gelombangnya lebih panjang dari cahaya.

AKTIVITI 4

Untuk mengkaji pembelauan gelombang cahaya

Tujukan alur cahaya laser melalui
celah tunggal dengan saiz celah
yang lebar. Perhatikan corak
yang terbentuk pada skrin dan
lukiskan corak tersebut.

Ulang menggunakan:

(a) Celah tunggal sempit
(b) Lubang jarum kecil





Celah kecil

Pinggir cerah dan gelap berselang seli. Cerah di tengah.

Celah besar Lubang jarum

Slit 0.02 mm Slit 0.04 mm

Slit 0.08 mm Slit 0.16 mm

Single wide slit: very bright light in the middle
Single narrow slit: dark and bright lines
alternately. Brighter in the middle.

Cahaya dibelaukan

AKTIVITI 4

Tujuan: Mengkaji pembelauan gelombang air, cahaya
dan bunyi dalam kehidupan harian.

1. Gelombang air
Sepasang benteng dibina untuk
melindungi Kawasan perumahan di tepi
pantai.

(a) Bandingkan saiz ombak laut sebelum
dan selepas melalui bukaan benteng
itu.
Amplitud berkurang

(b) Dengan menghubungkan saiz ombak dengan tenaga
gelombang, terangkan bagaimana kesan hakisan pantai di
sekitar Kawasan perumahan dapat dikurangkan dengan
kehadiran benteng ini.

Bina benteng dengan celah kecil
supaya pembelauan berlaku.

Tenaga gelombang disebarkan ke
Kawasan yang luas selepas melalui
celah dan akan berkurang.

Ini akan mengurangkan amplitud
gelombang

Pembelauan gelombang air semasa melalui celah menghasilkan
Kawasan air tenang yang sesuai untuk persinggahan kapal dan
aktiviti rekreasi air.

Kawasan air Benteng penahan
tenang Celah

Sebuah penjana frekuensi audio disambung kepada pembesar suara dan
diletakkan 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.

.Apabila bunyi dengan frekuensi
tinggi dijanakan, hanya murid C
dapat mendengar bunyi itu dengan
jelas. Apabila bunyi dengan
frekuensi rendah dijanakan, ketiga-
tiga murid itu boleh mendengar
dengan jelas. Terangkan keadaan ini.

Frekuensi berkadar songsang
dengan Panjang gelombang

Frekuensi tinggi, λ pendek, pembelauan susah
berlaku. Hanya C yang dengar bunyi jelas
Frekuensi rendah, λ panjang,

Bunyi mudah dibelaukan apabila λ panjang. Ketiga2
pelajar dapat dengar bunyi dengan jelas

2. Burung hantu boleh berkomunikasi pada jarak yang jauh di
dalam hutan kerana mereka mempunyai sahutan bunyi yang
mempunyai panjang gelombang yang panjang. Terangkan.

Bunyi sahutan mudah
dibelaukan melalui ruang antara
pokok-pokok. Panjang
gelombang sahutan bunyi yang
panjang mudah dibelaukan.

Gelombang infrasonic yang dihasilkan
oleh gajah mempunyai panjang
gelombang yang panjang untuk
memudahkan komunikasi antara gajah
pada jarak yang jauh.

Pembelauan gelombang cahaya
menghasilkan kesan hologram yang
digunakan sebagai tanda keselamatan
pada kad bank seperti kad debit dan
kad kredit.