6.5 Peralatan Optik
Unit ini mewajarkan penggunaan kanta dalam kanta pembesar, mikroskop majmuk dan teleskop, cara mereka bentuk dan membina mikroskop dan teleskop, serta aplikasi kanta bersaiz kecil.
SP 6.5.1Mewajarkan penggunaan kanta dalam peralatan optik iaitu kanta pembesar, mikroskop majmuk dan teleskop.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mewajarkan
Murid perlu memberi justifikasi penggunaan kanta dalam kanta pembesar, mikroskop majmuk dan teleskop.
- IsiKanta pembesarHuraian
Satu kanta cembung; objek pada u < f menghasilkan imej maya, tegak, diperbesar. f pendek memberi pembesaran lebih besar.
ContohKanta cembung f = 5 cm lebih sesuai daripada f = 50 cm.
- IsiMikroskop dan teleskopHuraian
Mikroskop: dua kanta cembung, fₒ < fₘ untuk objek kecil dan dekat. Teleskop: fₒ > fₘ untuk objek jauh.
ContohTeleskop fₒ = 100 cm, fₘ = 5 cm.
JadualKanta dalam peralatan optik
| Alat | Kanta | Kedudukan objek | Imej akhir |
|---|---|---|---|
| Kanta pembesar | Satu kanta cembung (f pendek lebih kuat) | u < f | Maya, tegak, diperbesar |
| Mikroskop majmuk | Kanta objek dan kanta mata cembung; fₒ < fₘ | Objek antara Fₒ dan 2Fₒ | Maya, songsang, sangat diperbesar |
| Teleskop astronomi | Kanta objek dan kanta mata cembung; fₒ > fₘ | Objek sangat jauh | Maya, songsang, di infiniti (pelarasan normal) |
Peta buih bergandaMikroskop majmuk berbanding teleskop
SP 6.5.2Mereka bentuk dan membina mikroskop majmuk dan teleskop.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mereka bentuk
Murid perlu mereka bentuk dan membina mikroskop majmuk dan teleskop menggunakan kanta cembung serta melukis gambar rajah sinar pembentukan imej.
- IsiTeleskopHuraian
Kanta objek f panjang dan kanta mata f pendek; jarak kanta = fₒ + fₘ pada pelarasan normal; M = fₒ/fₘ.
Contohfₒ = 50 cm, fₘ = 5 cm: tiub 55 cm, M = 10.
- IsiMikroskop majmukHuraian
Kanta objek f pendek, kanta mata f lebih panjang; objek antara Fₒ dan 2Fₒ; jarak kanta lebih daripada fₒ + fₘ.
Contohfₒ = 5 cm, fₘ = 10 cm dipasang dalam tiub yang boleh dilaraskan.
Peta alirMembina teleskop ringkas
- Pilih dua kanta cembung: fₒ = 50 cm (kanta objek) dan fₘ = 5 cm (kanta mata)
- Pasang kanta objek pada hujung tiub panjang dan kanta mata pada tiub kecil yang boleh digelongsor
- Laraskan jarak kanta = fₒ + fₘ = 55 cm untuk pelarasan normal
- Halakan ke objek jauh dan laraskan sehingga imej jelas
- Pembesaran M = fₒ/fₘ = 50/5 = 10
Peta alirMembina mikroskop majmuk ringkas
- Pilih kanta objek berpanjang fokus pendek (cth 5 cm) dan kanta mata berpanjang fokus lebih panjang (cth 10 cm)
- Pasang kedua-dua kanta dalam tiub dengan jarak melebihi fₒ + fₘ
- Letak objek kecil sedikit melebihi Fₒ (antara Fₒ dan 2Fₒ)
- Laraskan kanta mata supaya imej pertama berada dalam jarak fₘ, menghasilkan imej akhir maya yang sangat diperbesar
SP 6.5.3Berkomunikasi untuk menerangkan aplikasi kanta bersaiz kecil dalam teknologi peralatan optik.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Berkomunikasi
Murid perlu menerangkan aplikasi kanta bersaiz kecil dalam peralatan optik seperti kamera telefon pintar dan CCTV.
- IsiAplikasiHuraian
Kanta kecil membolehkan kamera dipasang dalam telefon pintar, CCTV dan peralatan padat lain.
ContohKamera telefon pintar menggunakan beberapa kanta kecil dalam modul setebal beberapa milimeter.
- IsiHad ketebalan telefonHuraian
Kanta kamera perlu ruang untuk membentuk imej yang fokus, jadi ketebalan kanta menghadkan kenipisan telefon pintar.
ContohBonjolan kamera pada belakang telefon pintar nipis.
Poin utamaAplikasi kanta bersaiz kecil
- Kamera telefon pintar: kanta kecil dan sensor membentuk imej nyata diperkecil
- Kamera litar tertutup (CCTV) dan kamera papan pemuka kereta
- Endoskop dan kapsul kamera dalam perubatan
- Kanta sentuh dan kamera mikro pada dron
Tahukah andaTahukah anda
Kamera telefon pintar menggunakan beberapa kanta kecil yang disusun bersama untuk mengurangkan herotan imej, walaupun ketebalan modul kamera hanya beberapa milimeter.
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- PMT
- Tiga peralatan optik berkanta: kanta Pembesar, Mikroskop majmuk, Teleskop
Kad imbas
- Kanta pembesar
- Kanta cembung, objek u < f, imej maya tegak diperbesar
- Mikroskop majmuk: panjang fokus
- fₒ < fₘ
- Teleskop pelarasan normal: panjang tiub
- fₒ + fₘ
- Pembesaran teleskop
- M = fₒ/fₘ
- Contoh kanta bersaiz kecil
- Kamera telefon pintar, endoskop, CCTV
Semak kefahaman
Mengapakah kanta pembesar perlu mempunyai panjang fokus yang pendek? (SP 6.5.1)
Lihat jawapan
Kanta berpanjang fokus pendek lebih tebal dan kuasanya tinggi, maka pembesaran lebih besar.
Teleskop dibina dengan f(o) = 50 cm dan f(e) = 5 cm. Hitung jarak antara dua kanta pada pelarasan normal. (SP 6.5.2)
Lihat jawapan
Jarak = f(o) + f(e) = 50 + 5 = 55 cm.
Berikan satu peralatan yang menggunakan kanta bersaiz kecil. (SP 6.5.3)
Lihat jawapan
Kamera telefon pintar menggunakan kanta bersaiz kecil.
13 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Cahaya dan Optik. |
| TP2 | Memahami Cahaya dan Optik serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Cahaya dan Optik untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai Cahaya dan Optik dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai Cahaya dan Optik dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Cahaya dan Optik dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Cahaya dan Optik.
Aktiviti: Murid memadankan gambar kanta pembesar, mikroskop majmuk dan teleskop dengan kegunaan masing-masing serta menyebut satu kegunaan setiap alat. 10 minit.
Evidens PBD: Padanan gambar dan kegunaan dicatat guru
SP disasar: 6.5.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami Cahaya dan Optik serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Murid menerangkan bagaimana kanta objektif dan kanta mata dalam mikroskop majmuk dan teleskop bekerja, melabelkan lakaran dan menyatakan satu contoh kanta bersaiz kecil dalam kamera telefon.
Evidens PBD: Lakaran berlabel dan penerangan ringkas
SP disasar: 6.5.1, 6.5.3 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Cahaya dan Optik untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Murid menggunakan dua kanta cembung (fo dan fe) untuk membina teleskop ringkas, mengamati objek jauh dan menyatakan ciri imej serta jarak antara kanta apabila fokus.
Evidens PBD: Teleskop ringkas, pemerhatian dan ciri imej
SP disasar: 6.5.1, 6.5.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai Cahaya dan Optik dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Murid membandingkan mikroskop majmuk dengan teleskop dalam jadual (jenis kanta, panjang fokus, kedudukan objek dan imej) dan menerangkan sebab perbezaan reka bentuk.
Evidens PBD: Jadual perbandingan dan penerangan perbezaan
SP disasar: 6.5.1, 6.5.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai Cahaya dan Optik dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid menilai pilihan peralatan optik untuk makmal biologi, balai cerap sekolah dan kamera telefon, dengan menjustifikasi pilihan berdasarkan ciri kanta dan saiz serta kos.
Evidens PBD: Jadual pilihan alat dan justifikasi bertulis
SP disasar: 6.5.1, 6.5.3 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Cahaya dan Optik dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Aktiviti: Dalam kumpulan, murid mereka bentuk dan membina mikroskop majmuk atau teleskop menggunakan kanta dan tiub kad, menetapkan jarak antara kanta, menguji dan menambah baik reka bentuk.
Evidens PBD: Prototaip, data ujian dan penambahbaikan reka bentuk
SP disasar: 6.5.2 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 30 unit Fizik Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.