6.2 Pantulan Dalam Penuh 2020 Jawapan

6.2 (a) Apakah yang berlaku kepada sinar
cahaya apabila sudut pembiasan sama
Sebutir intan terkenal dengan 90⁰?
dengan rupanya yang Bias pada sempadan udara-kaca.
berkilau. Mengapakah
intan berkilau? Fenomena (b) Ini merupakan limit untuk sinar cahaya
ini berhubungkait dengan dibiaskan di udara. Sudut tuju dalam
sifat cahaya yang penting medium lebih tumpat pada limit ini
iaitu pantulan dalam dipanggil sudut genting. Beri definasi
penuh. sudut genting.
Sudut genting, c: sudut tuju di mana
Aktiviti 1 sudut biasan r = 90⁰
Tujuan: Menerangkan pantulan dalam penuh
3. Rajah 3 menunjukkan keadaan apabila sudut
1. Rajah 1 menunjukkan satu sinar cahaya dituju tuju melebihi sudut genting.
dari udara ke blok kaca semibulatan dan
keluar semula ke udara.

(a) Apakah yang berlaku apabila cahaya (a) Apakah yang berlaku kepada cahaya
masuk daripada medium lebih tumpat ke dalam situasi ini?
medium kurang tumpat? Cahaya dipantulkan dalam kaca
Bias menjauhi garis normal
(b) Namakan fenomenaca cahaya ini.
(b) Bandingkan intensiti sinar biasan dengan Pantulan dalam penuh
sinar pantulan dalam kaca.
Sinar biasan lebih cerah (c) Nyatakan dua syarat supaya fenomena ini
boleh berlaku.
(c) Hubungkaitkan sudut tuju dengan sudut Cahaya bergerak dari medium lebih
biasan. tumpat ke kurang tumpat
Berkadar terus Sudut tuju melebihi sudut genting

2. Rajah 2 menunjukkan apabila sudut tuju Aktiviti 2 / Activity 2:
bertambah, sudut pembiasan juga bertambah. Tujuan: Memerhati fenomena pantulan dalam

penuh dan menentukan sudut genting kaca

Radas: Blok kaca semibulatan, kotak sinar,
bekalan kuasa dan jangka sudut

Bahan: kertas putih

Prosedur
1. Lukis garis blok kaca di atas sekeping kertas

putih dan tanda bahagian tengah blok kaca
dengan O. Lukis garis normal, N.
2. Tujukan satu sinar cahaya ke arah titik O
daripada bahagian lengkung dengan sudut
tuju i = 20⁰. Perhatikan sinar yang keluar
daripada blok kaca.
3. Tambah sudut tuju perlahan-lahan dan
perhatikan perubahan pada sudut pembiasan.

4. Apabila sudut pembiasan ialah 90⁰, tandakan (b) i = c: Bias pada sempadan udara-kaca
sudut tuju, i. Ukur dan rekodkan nilai i.
(c) i > c : Pantulan dalam penuh
5. Tambahakan sudut tuju i dan perhatikan arah
sinar cahaya yang keluar selepas sampai ke Hubungkait antara sudut genting dengan sudut
sempadan antara kedua-dua medium. Biasan.

Keputusan: Berpandukan rajah di bawah dan menggunakan
1. Jika sudut pembiasan, r < 90⁰, apa berlaku Hukum Snell, tulis satu persamaan yang
pada sinar biasan? menghubung kaitkan sudut genting, c, sudut
Bias menjauhi garis normal pembiasan dan indeks pembiasan cecair Y.

2. Ukur sudut tuju bila sudut pembiasan ialah Nyatakan hubungan antara indeks biasan dengan
90⁰. sudut genting bahan.
n = sin r
i = 42⁰
sin i
3. Apakah yang berlaku bila sudut tuju ditambah i = c , r = 90°
setelah sinar pembiasan telah sampai ke n = sin 90
sempadan antara dua medium.
Sinar cahaya dipantulkan dalam kaca // sin c
pantulan dalam penuh berlaku. n= . 1 .

4. Lengkapkan rajah berikut berdasarkan sin c
pemerhatian anda dalam 1, 2 dan 3. n berkadar songsang dengan sin c.

Observation 1 Observation 2 Observation 3 Latihan 1

i <c i=c i>c 1. Indeks pembiasan air ialah 1.33. Berapakah
sudut gentiing bagi air?
Perbincangan: n= . 1 .
1. Terangkan mengapa cahaya mesti ditujukan sin c
1.33 = . 1 .
pada tengah blok kaca pada bahagian sin c
melengkung blok kaca. Sin c = 1/1.33
Cahaya selari dengan garis normal c = 48.75⁰

2. Rajah 2 menunjukkan tiga sinar cahaya, X, Y
dan Z, dtujukan pada titik AB sebuah blok
kaca semibulatan yang mempunyai sudut
genting 42⁰.
<NOZ = 30° , <NOY = 42° and <NOX = 60°.
Lukis arah sinar X, Y dan Z daripada O. Lukis
dan labelkan dengan X’, Y’ dan Z’.
.

2. Apakah sudut genting, c blok kaca yang
digunakan.

c = 42⁰

3. Huraikan lintasan sinar cahaya pada
bahagian lurus blok kaca untuk setiap
situasi.

(a) i < c: Bias menjauhi garis normal

3. Jangkakan apakah yang berlaku kepada sinar 1. Logamaya
tuju. Sokong jawapan anda dengan Pada hari yang panas, lopak-lopak air kadangkala
pengiraan. [Indeks pembiasan air = 1.3] kelihatan di permukaan jalan pada jarak yang jauh
di hadapan kita. Apabila sampai ke tempat
tersebut, lopak-lopak air itu hilang dan
sebenarnya tidak wujud. Fenomena ini dikenal
sebagai logamaya. Bagaimana fenomena ini
berlaku?

n = 1/sin c ➢ Pada hari yang panas, bandingkan suhu
sin c = 1/n = 1/1.33 udara di lapisan lebih tinggi dengan udara
c = 50° i > c , berhampiran permukaan jalan.
pantulan dalam penuh Suhu udara di bahagian atas lebih sejuk
4. Rajah menunjukkan satu sinar cahaya
memasuki ke dalam prisma kaca. ➢ Bandingkan ketumpatan udara panas dengan
[indeks biasan kaca = 1.51] udara sejuk.
Udara sejuk lebih tumpat
(a) tentukan sudut genting bagi kaca.
sin c = 1 . ➢ Apakah yang berlaku kepada sinar cahaya
1.51 dari langit yang merambat daripada udara
c = 42 ⁰ lebih tumpat ke udara kurang tumpat.
Sinar cahaya bias menjauhi garis normal.
(b) Lukis sinar selepas merambat melalui
titik P. ➢ Sudut tuju akan bertambah. Bandingkan
sudut tuju dengan sudut genting.
5. Rajah menunjukan satu sinar cahaya Sudut tuju > sudut genting.
merambat dari udara ke prisma kaca.
Berapakah sudut genting? ➢ Jika mata pemerhati berada pada kedudukan
yang betul, dia akan melihat lopak-lopak air
(imej pantulan langit) seolah-olah berada di
atas permukaan jalan. Terangkan mengapa.

➢ Apabila sudut tuju > sudut genting, pantulan
dalam penuh berlaku

➢ Cahaya dipantulkan ke mata pemerhati.
➢ Mata kata cahaya datang dari jalan dan bukan

dari awan.
➢ Pemerhati akan lihat imej awan sebagai

lopak2 air di atas jalan.

2. Pelangi

Aktiviti 3 Pelangi ialah suatu fenomena semulajadi. Apabila
Tujuan: Menerangkan fenomena semula jadi dan cahaya matahari menyinari berjuta-juta titisan air
aplikasi pantulan dalam penuh.

di dalam udara selepas hujan, kita dapat melihat ➢ Apakah yang berlaku setelah sinar cahaya
suatu lengkok yang berwarna-warni. memasuki binocular?
Pantulan dalam penuh

➢ Lukis rajah sinar untuk menunjukkan sinar
cahaya yang memasuki periskop.

➢ Namakan fenomena pengasingan cahaya ➢ Nyatakan ciri-ciri image yang terbentuk.
kepada pelbagai warna mengikut frekuensi. Maya, tegak, sama saiz
Penyerakan cahaya
➢ Terangkan dua kelebihian menggunakan
➢ Nyatakan tiga fenomena cahaya yang periskop berprisma kaca berbanding
menghasilkan pelangi. periscope cermin.
Penyerakan, pembiasan, pantulan dalam ➢ 1. Imej lebih cerah sebab semua cahaya
penuh dipantulkan
➢ 2. Imej lebih jelas sebab tiada imej
➢ Apakah yang berlaku apabila cahaya putih berganda dibentuk di atas cermin
menyinari titisan air hujan.? periskop.

➢ Dibiaskan & dipecahkan kepada 7 komponen 4. Binocular
warna di dalam titisan air hujan.

➢ Apakah yang berlaku apabila cahaya yang
disebarkan mengenai permukaan belakang
titisan air.
Ia mengalami pantulan dalam penuh

➢ Ianya kemudian dibiaskan apabila
meninggalkan titisan air hujan.

➢ Warna pelangi adalah daripada ungu di
bahagian bawah spectrum kepada merah di
bahagian atas spectrum.

3. Periskop berprisma /

➢ Namakan komponen untuk membina periskop. ➢ Nyatakan kegunaan sebuah binocular..
Dua 45⁰ prisma kaca Melihat objek yang jauh

➢ Berapakah: ➢ Apakah yang berlaku setelah sinar cahaya
Sudut tuju, i: 45⁰ memasuki binocular? Mengapa
Pantulan dalam penuh
Sudut genting, c: 42⁰

➢ Bandingkan sudut tuju, i, dengan sudut
genting, c.,
i>c

➢ Nyatakan ciri imej akhir dalam binocular. ➢ they can carry data for computer and TV
Maya, tegak, sama saiz programmes.

➢ Lukis rajah sinar menunjukkan sinar cahaya ………………………………………………………………
yang memasuki binocular. ………………………………………………………………

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

5. Gentian optik / Fibre optics TUTORIAL 5.3
1 Manakah antara berikut menunjukkan pantulan dalam
➢ Apakah kegunaan gentian optic?
Komunikasi, perubatan penuh? C

➢ Namakan bahan untuk gentian optik. 2 Rajah menunjukkan sinar cahaya XO mengalami
Kaca pantulan dalam penuh apabila cahaya merambat
daripada kaca ke udara.
➢ Bandingkan ketumpatan teras dalam, Q,
dengan pembalut luar, P.
Ketumpatan: Q > P

➢ Bandingkan indeks biasan teras dalam, Q,
dan pembalut luar, P.
Indeks biasan: Q > P

➢ Terangkan mengapa sinar cahaya mengalami
pantulan dalam penuh ketika mengenai
dinding dalam gentian kaca.
Sudut tuju > sudut genting
i>c

➢ Lengkapkan lintasan sinar cahaya dalam
gentian optik.

Manakah kenyataan benar mengenai pantulan dalam
penuh?

➢ Berikan kelebihan kegunaan gentian optic. P – θ lebih besar daripada sudut genting kaca
(a) Lebih nipis dan ringan Q – laju cahaya dalam kaca lebih tinggi daripada
(b) Lebih banyak maklumat boleh dihantar pada
dalam udara
satu masa R – Indeks biasan kaca lebih besar daripada udara.
(c) Sedikit kehilangan tenaga walaupun jauh
(d) Isyarat selamat dan bebas dari gangguan A. P dan Q C. P dan R
B. Q dan R D. P, Q dan R
elektrik
(e) Boleh bawa data untuk computer dan

rancangan TV

3 Rajah menunjukkan sinar cahaya, P, ditujukan ke 6. Rajah manakah yang menunjukkan sinar cahaya
arah blok kaca. Sudut genting kaca ialah 42⁰. Arah
yang mengena blok kaca semibulatan pada sudut
manakah cahaya bergerak daripada titik Q? C genting, θ? A

4 Rajah menunjukkan keratas rentas kabel gentian
optik.

7. Sudut genting bagi cecair berwarna ialah 48⁰.
Rajah manakah yang menunjukkan pantulan
dalam penuh? D

Manakah perbandingan yang betul?
A. Ketumpatan P < ketumpatan Q
B. Ketumpatan P > ketumpatan Q
C. Ketumpatan P = ketumpatan Q

5 Rajah (i) dan Rajah (ii) menunjukkan sinar cahaya
merambat daripada kaca ke udara pada sudut tuju
yang berbeza.

Manakah sudut genting kaca? 8. Rajah 17 menunjukkan lintasa cahaya
A. P daripada P ke O.
B. Q
C. R Sudut genting air ialah 48⁰. JIka θ = 48⁰, di
D. S manakah lintasan cahaya betul selepas
melalui titik O?
A. OR
B. OS
C. OT
D. OU

9. Rajah 19 menunjukkan sinar cahaya (i) Dalam Rajah di bawah, lukis lintasan
merambat dalam blok kaca lutsinar cahaya yang betul K dan L sehingga
semibulatan. keluar dari prisma XYZ.

Apakah indeks biasan blok kaca lutsinar? (ii) Namakan alat yang menggunakan
A. 1.25 susunan prisma di atas.
B. 1.33 Periskop
C. 1.43
D. 1.66 2. Question 6: Spm 2006
Rajah 4.1 menunjukkan sebuah kapal selam yang
n = 1/sin 37 = 1.66 dilengkapi dengan alat optik P.

10. Manakah instrument yang menggunakan
pantulan dalam penuh?
A. Mikroskop
B. Kanta pembesar
C. Binokular berprisma
D. Teleskop astronomi

1. (SPM 1993)
Rajah 3.1 menunjukkan sinar cahaya ditujukan
berserenjang ke permukaan PQ prisma kaca PQR.
Indeks pembiasan prisma ialah 1.5.

(a) Namakan alat optik P. [1 mark]
Periscope
(a) Cari sudut tuju pada permukaan PR.
45° (b) Pada Rajah 4.2, dua prisma kaca perlu
diletakkan supaya objek dapat dilihat oleh
(b) Hitung sudut genting prisma. pemerhati. Kedudukan satu daripada prisma
n = 1/sin c kaca itu adalah seperti yang ditunjukkan.
sin c = 1/1.5
c = 42⁰ (i) Dalam petak A pada Rajah 4.2, lukis dan

(c) (i) Terangkan apa yang berlaku kepada sinar lorek prisma yang kedua itu. [1 mark]
cahaya selepas kena permukaan PR.
Pantulan dalam penuh

(ii) Nyatakan situasi supaya fenomena dalam
(c)(i) berlaku.

Cahaya merambat dari medium lebih tumpat
(kaca) ke medium kurang tumpat. (udara)
i>c

(d) Satu lagi prisma kaca yang sama XYZ
disusun seperti dalam Rajah 8.2. Dua sinar
selari K dan L ditujukan berserenjang ke
permukaan PQ.

_____ sudut tuju apabila sinar tuju

(ii) Terangkan mengapa prisma-prisma dalam dipantulkan sepenuhnya.
alat optik P diletakkan sepert yang dilukis di
4(b)(i). [1 mark]
Pantulan dalam penuh boleh berlaku
[1 mark] (b) Jelaskan mengapa sinar cahaya tidak

(c)(i) Pada Rajah 4.2, lengkapkan lintasan sinar bengkok semasa memasuki kedua-dua
cahaya dari objek ke mata pemerhati.
[1 mark] prisma di titik A.

Sinar tuju selari dengan garis normal

[1 mark]

(c) (i) berdasarkan Rajah 1 dan Rajah 2,

bagaimanakah sudut tuju di titik B dijadikan

sama dengan sudut genting? [2 marks]

Prisma P: bertambah

Prisma Q: berkurang

(ii) Rajah 1 menunjukkan sinar cahaya itu
merambat dari kaca ke udara di ttik B.
Bandingkan ketumpatan kaca dengan
ketumpatan udara.

Ketumpatan kaca > udara
[1 mark]

(ii) Nyata satu ciri imej yang diperhatikan. (iii) Berdasarkan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2,
Maya, tegak dan sama saiz. apaka yang berlaku pada sinar cahaya itu
selepas melalui titik B?
[1 mark]
(b) Indeks pembiasan prisma kaca ialah 1.52. Rajah 5.1 : Bias menjauhi garis normal

Hitung sudut genting prisma kaca. Rajah 5.2 : Pantulan dalam penuh
[2 marks] [2 marks]

n = 1/sin c = 1.52 (a) Namakan fenomena yang ditunjukkan dalam
c = 41.14⁰ Rajah 5.2.
Pantulan dalam penuh
3. Question 5 SPM 2007 [1 marks]
Rajah 1 dan Rajah 2 masing-masing menunjukkan
satu sinar cahaya melalui prisma P dan prisma Q. 4. SPM 2016 Qustion 7
Prisma P dan prisma Q diperbuat daripada kaca Rajah 7 menunjukkan struktur sebuah pemantul
yang berbeza ketumpatan. belakang sebuah basikal yang direka oleh
seorang pelajar. Pemantul itu mengandungi
prisma-prisma plastic yang serupa dengan sudut
genting 42°.
(a) Apakah yang dimaksudkan dengan sudut

genting?
Sudut tuju apabila sudut biasan ialah 90⁰

[1 mark]

Diagram 1 Diagram 2

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan sudut
genting? Tanda (√) jawapan yang betul dalam
petak yang disediakan.

_____ Sudut tuju apabila sudut biasan ialah
90⁰

(b) (i) Rajah 7, lengkapkan sinar cahaya selepas
memasuki pemantul itu.
[1 mark]

ii. Berdasarkan jawapan pada 7(b)(i), apakah
yang berlaku kepada sinar cahaya selepas
memasuki pemantul itu. Beri satu sebab
bagi jawapan anda.

Bias menjauhi gari normal. i < c
[2 marks]

(c) Berdasarkan pemerhatian dalam 7(b)(ii),
pelajar itu mendapati beberapa
pengubahsuaian perlu dibuat supaya pemantul
itu dapat memantulkan lebih banyak cahaya.
Pengubahsuaian adalah berdasarkan aspek-
aspek berikut:
(i) Sudut prisma yang digunakan
45°

sebab
Pantulan dalam penuh boleh berlaku

[2 marks]

(ii) Bilangan prisma yang digunakan
Banyak

sebab
Lebih cerah

[2 marks]
(d) Berdasarkan prisma pada Rajah 7, hitung

indeks biasan prisma plastic yang diguanakan.
[2 marks]

n = 1/sin 42°

= 1.49