6.3 Pembentukan Imej oleh Kanta 2020 Jawapan

6.3 Kanta cembung

Pengenalan kanta Apakah berlaku kepada sinar cahaya selari
selepas melalui kanta cembung?
Suatu kanta diperbuat daripada bahan lutsinar Sinar cahay selari menumpu pada titik fokus
(kaca atau plastic) dengan dua permukaan yang ………………………………………………………………
sekurang-kurangnya satu permukaan adalah ………………………………………………………………
melengkung. Kanta cembung adalah lebih tebal di
pusat kanta manakala kanta cekung adalah lebih Kanta cekung
nipis di pusat kanta.
Apakah berlaku kepada sinar cahaya selari
Apakah kesan kanta terhadap cahaya dan selepas melalui kanta cembung?
mengapakah kanta sangat berguna? Sinar cahaya selari dicapahkan seolah-olah
datang dari titik F di depan kanta.
Aktiviti 1 Istilah berkaitan kanta
Tujuan: Menunjukkan kanta cembung sebagai
Titik fokus
kanta penumpu dan kanta cekung Titik di mana semua cahaya selari ditumpukan
sebagai kanta pencapah selepas dibiaskan.
Panjang fokus
Radas: Kanta cembung, kanta cekung, kotak Jarak antara pusat kanta, O dengan titik fokus.
sinar, bekalan kuasa, plat tiga celah, Jarak objek u
pensil dan pembaris Jarak antara pusat kanta, O dengan objek.
Jarak imej v
Bahan: kertas putih Jarak antara pusat kanta, O dengan imej.
Pusat optic, O
Prosedur: Titik di pusat kanta. Sinar cahaya yang melalui
1. Tujukan sinar-sinar cahaya selari kepada pusat optik tidak dibiaskan.

kanta cembung. Perhatikan sinar cahaya yang
melalui kanta.
2. Surih sinar cahaya selari sebelum dan
selepas melalui kanta. Tandakan titik fokus
kanta itu. Ukur jarak antara titik fokus dengan
pusat kanta. Jarak ini adalah panjang fokus.
3. Ulang langkah 1 dan 2 dengan menggunakan
kanta cekung.

Lukis rajah sinar apabila sinar cahaya selari
melalui kanta cembung dan kanta cekung.
Tandakan titik fokus, F, pusat kanta, O dan
panjang fokus, f.

Aktiviti 2 / Activity 2: Peraturan 2: Sinar cahaya melalui titik fokus
Tujuan: Memerhati imej nyata dan menganggar kanta
Panjang fokus bagi suatu kanta cembung
menggunakan objek jauh Selepas:
Selari dengan paksi utama
Radas: pemegang kanta, skrin putih, pembaris Peraturan 3: Sinar cahaya melalui pusat optik
meter, kanta cembung (10 cm , 15 cm dan 20 cm)

Prosedur:
1. Selarikan dan laraskan skrin dan kanta

supaya objek jauh membentuk satu imej yang
tajam di atas skrin.
2. Ukur dan rekod jarak antara kanta dengan
skrin.
3. Hitung kuasa kanta.

Keputusan: Selepas:
Kanta Panjang fokus, f Bergerak lurus
Kanta cekung
10 cm 10 cm Peraturan 1: Sinar selari dengan paksi utama

20 cm 20 cm Selepas:
Mencapah seolah-olah datang dari titik F
Apakah inferens tentang sinar cahaya yang Peraturan 2: Sinar cahaya melalui titik fokus
datang daripada objek yang jauh? kanta
Sinar cahaya selari
Selepas:
Nyatakan ciri-ciri imej yang terbentuk atas skrin. Dibiaskan selari dengan paksi utama
Nyata, songsang, kecil Peraturan 3: Sinar cahaya melalui pusat optik

Aktiviti 3
Tujuan: kedudukan imej dan ciri-ciri imej yang
dibentuk oleh kanta

Kanta cembung
Peraturan 1: Sinar selari dengan paksi utama

Selepas: Menumpu ke titik focus, F Selepas
Bergerak lurus tanpa bengkok

ii) Kes 2: u = 2f

Titik persilangan ketiga-tiga sinar ialah kedudkan Ciri-ciri imej terbentuk
imej. Nyata, songsang, sama saiz. Imej di: v = 2f
Imej nyata: imej berada bertentangan denga
objek. iii) Kes 3: 2f > u > f

Titik persilangan ketiga-tiga sinar ialah Ciri-ciri imej terbentuk:
kedudukan imej. Nyata, songsang, besar. Imej di: v > 2f
Imej maya: imahe yang terbentuk di bahagian iv) Kes 4: u = f
yang sama denga objek.
Ciri-ciri imej terbentuk:
Ciri-ciri imej yang terbentuk oleh kanta cembung: Maya, tegak, besar. Imej di infiniti.
Lukis rajah sinar untuk setiap kes berikut dan
nyatakan ciri-ciri image yang terbentuk. v) Kes 5: u < f

i) Kes 1 : u > 2f

Ciri-ciri image terbentuk:
Nyata, songsang, kecil. Imej di: f < v < 2f

Ciri-ciri imej terbentuk:
Maya, tegak, besar

Kesimpulan: Ciri-ciri Imej Aktiviti 4 / Activity 4:
Jarak Tujuan: Menentukan kedudukan imej dan ciri-ciri
objek imej yang dibentuk oleh kanta cembung dan kanta
cekung bagi jarak objek yang berbezaa
u=∞ Nyata, songsang, kecil
Radas: mentol / nyalaan lilin, kanta cembung (f =
u > 2f Nyata, songsang, kecil 10 cm), pembaris meter, skrin putih dan
pemegang kanta.

u = 2f Nyata, songsang, sama saiz

f <u< 2f Nyata, songsang, besar

u=f Maya, tegak, besar.
Imej di infiniti

u<f Maya, tegak, besar

Dalam setiap kenyataan di bawah, isi dalam ruang 1. Laraskan kedudukan kanta sehingga u = 40.0
yang disediakan untuk setiap situasi cm.
( u > 2f / 2f = u / 2f > u > f / u > f / u < f )
2. Laraskan skrin untuk mendapatkan imej yang
Jenis imej Kedudukan objek, u tajam di atasnya. Perhatikan ciri-ciri imej yang
terbentuk/
Imej nyata u > 2f, u = 2f, f < u < 2f
u>f 3. Ukur dan rekodkan jarak imej, v.
4. Ulang langkah 2,3 dan 4 untuk u = 35.0 cm,
Imej maya u<f
30.0 cm, 25.0 cm, 20.0 cm dan 15.0 cm.

Characteristics of image formed by concave lens : Jarak objek, u Ciri-ciri imej
(by construction of ray diagrams )
u > 2f Nyata, songsang, kecil
40.0 cm Nyata, songsang, kecil
Nyata, songsang, kecil
u > 2f Nyata, songsang, kecil
35.0 cm Nyata, songsang, sama saiz
U > 2f Nyata, songsang, besar
30.0 cm
U > 2f
25.0 cm

u = 2f
20 cm
f <u< 2f
15 cm

Kanta cekung:
1. Pegang kanta cekung pada jarak objek u = 10.0

cm, 15.0 cm dan 20.0 cm di hadapan mata dan
lihat tulisan dalam buku teks Fizik anda
melalui kanta cekung itu.

Ciri-ciri imej terbentuk: Perbincangan:
Maya, tegak, kecil ➢ Nyatakan kedudukan kanta cembung yang

membentuk imej nyata dan imej maya
Imej nyata: u > f
Imej maya: u = f, u < f

➢ Apakah ciri sepunya bagi imej-imej nyata
yang dibentuk oleh kanta cembung?

Nyata dan songsang

➢ Apakah ciri-ciri imej yang dibentuk oleh kanta 2. Seorang pelajar melukis sinar cahaya yang
cekung? melalui kanta P, Q, R dan S, seperti
ditunjukkan pada gambar rajah di bawah. F
Maya, tegak dan kecil ialah titik fokus kanta P, Q, R dan S.

Pembesaran Linear
Apabila suatu objek dilihat melalui kanta
pembesar pada jarak yang kurang daripada
Panjang fokusnya, imej yang terbentuk
diperbesar. Saiz imej yang dibentuk oleh suatu
kanta cembung bergantung pada kedudukan imej.

➢ Kedudukan kanta cembung yang manakah Lukisan yang manakah menunjukkan lintasan
membentuk sinar cahaya yang betul?
(i) imej yang dibesarkan? f < u < 2f, u < f
(ii) imej yang diperkecilkan: u > 2f A. II only
B. I and III only
Pembesaran kanta C. I, II and IV only
m = jarak imej = v = tinggi imej D. I, II, III and IV

jarak objek u tinggi objek 3. Rajah menunjukkan pembentukan imej suatu
m < 1 : imej kecil objek oleh sebuah kanta cembung.
m = 1 : imej sama saiz
m > 1 : imej dibesarkan Jika tinggi objek ialah 2 cm, berapakah tinggi
imej?
TUTORIAL 6.3
1. Rajah menunjukkan objek diletakkan pada u A. 6.50 cm
B. 4.50 cm
cm dari kanta cembung. Panjang fokus kanta C. 4.00 cm
ialah 20 cm. D. 3.25 cm
E. 2.25 cm
H/2 = 18/8 H = 18/4 = 4.5 cm

4. Rajah 18 menunjukkan suatu objek diletakkan
di hadapan satu kanta cembung.

Manakah antara ciri-ciri imej berikut yang tidak

benar apabila u ialah 10 cm, 15 cm, 35 cm dan 45 Apakah ciri-imej yang terbentuk?
A. Nyata, songsang, dikecilkan
cm dari kanta? B. Nyata, songsang, sama saiz
C. Maya, tegak, dibesarkan
u/cm Ciri-ciri imej D. Nyata, songsang, dibesarkan

A. 10 maya dan besar

B. 15 maya dan besar

C. 35 nyata dan kecil

D. 45 nyata dan kecil

5. Rajah sinar manakah yang betul bagi sautu
kanta cembung?B

Diagram 5.1

Rajah 5.2 menunjukkan satu rajah sinar kanta
cembung dengan panjang focus 50 mm dalam
sebuah kamera yang menghasilkan satu imej
dengan ketinggian, h2.

6. Rajah manakah yang menunjukkan
pembiasan sinar cahaya yang betul
selepas melalui sebuah kanta? C

7. SPM 2017 Diagram 5.2
Rajah 5.1 menunjukkan rajah sinar sebuah kanta
cembung dengan panjang focus 35 mm dalam (a) Nyatakan fenomeno cahaya yang terlibat untuk
sebuah kamera yang menghasilkan satu imej menghasilkan imej oleh kanta cembung
dengan ketinggian, h1. tersebut.

Pembiasan
[1 mark]

(b) Perhatikan Rajah 5.1 dan Rajah 5.2.
(i) Bandingkan ketebalan kanta.

5.1 > 5.2
[1 mark]

(ii) Bandingkan panjang fokus kanta.
5.1 < 5.2

[1 mark]
(iii)Bandingkan tinggi imej.
5.1 < 5.2

[1 mark]
(c) Berdasarkan jawapan anda di 5.2, hubung kait

(i) ketebalan kanta dengan panjang fokus.
Berkadar songsang

[1 mark]

(ii) The focal length with the height of image.
Panjang fokus dengan ketinggian imej.

Berkadar terus
[1 mark]

(d) Sehelai daun yang ditiup oeh angin yang kuat
menutupi bahagian atas kanta cembung dalam
Rajah 5.1. Apakah yang akan terjadi kepada
saiz dan kecerahan imej itu?

Saiz kekal, kecerahan berkurang.
[2 marks]

8. SPM 2009
Rajah 8.1 menunjukkan satu imej yang dilihat
menerusi sebuah kanta.

(a) Namakan fenomena cahaya yang terlibat
di Rajah 8.1.
Pembiasan
[1 mark]

(b) Pada Rajah 8.2, lukis satu rajah sinar
untuk menunjukkan bagaimana imej
dalam Rajah 8.1 terbentuk.

[3 marks]
(c) Panjang fokus kanta dalam Rajah 8.2

ialah f. Merujuk kepda f, cadang satu
kedudukan yang sesuai untuk
meletakkan objek bagi menghasilkan imej
songsang.
u > f / u > 2f / f < u < 2f

[1 mark]