Cahaya dan Optik
Domain Cahaya dan Optik menguji pantulan, pembiasan, sudut genting, pembentukan imej oleh kanta nipis dan penggunaan alat optik.
Pantulan dan pembiasan
Indeks biasan n = sin i / sin r = (halaju cahaya dalam vakum) ÷ (halaju dalam medium). Apabila cahaya masuk dari udara ke medium lebih tumpat, ia membengkok ke arah normal dan halajunya berkurang, tetapi frekuensi kekal; panjang gelombang menjadi lebih pendek.
Sudut genting dan pantulan dalaman penuh
sin C = 1/n. Pantulan dalaman penuh hanya berlaku apabila cahaya bergerak dari medium lebih tumpat ke kurang tumpat dan sudut tuju melebihi C. Aplikasi: gentian optik, prisma 45° dalam periskop dan reflektor belakang kereta.
Kanta nipis
Kuasa kanta P = 1/f (diopter apabila f dalam meter). Rumus kanta 1/f = 1/u + 1/v dan pembesaran m = v/u = h'/h. Imej nyata terbentuk pada skrin, songsang; imej maya tegak dan di sebelah objek yang sama.
Contoh pengiraan
Objek 30 cm dari kanta cembung dengan f = 10 cm. 1/v = 1/10 − 1/30 = 2/30, maka v = 15 cm. Oleh sebab v positif, imej adalah nyata, songsang, dan m = 15/30 = 0.5, iaitu separuh saiz objek. Jika objek diletakkan kurang daripada f, v menjadi negatif dan imej maya, tegak, diperbesar.
Perangkap markah
- Tersalah letak nilai u dan v dalam rumus.
- Menggunakan sin C = 1/n walaupun cahaya bergerak dari kurang tumpat ke lebih tumpat.
- Menyenaraikan ciri imej tanpa saiz (diperbesar/dikecilkan/sama saiz).
- Mencampur cm dan m dalam P = 1/f.
- Melukis sinar tanpa anak panah arah atau tanpa tanda normal.