Nota Pembiasan Cahaya SPM Fizik (Tingkatan 4)
Apakah maksud pembiasan cahaya?
Pembiasan cahaya ialah perubahan arah gerakan cahaya apabila ia bergerak dari satu medium ke medium lain yang berlainan ketumpatan optik. Perubahan arah ini berlaku kerana laju cahaya berubah semasa merentasi sempadan antara dua medium, contohnya dari udara ke air.
Idea utama: mengapa cahaya membias?
Cahaya bergerak lebih perlahan dalam medium yang lebih tumpat optik (seperti kaca) berbanding medium kurang tumpat (seperti udara). Apabila cahaya masuk ke medium lebih tumpat, ia membias mendekati garis normal; apabila masuk ke medium kurang tumpat, ia membias menjauhi garis normal. Jika cahaya masuk tegak (sudut tuju 0 darjah), ia tidak membias.
Formula penting (Hukum Snell dan indeks biasan)
Indeks biasan diberi oleh n = sin i / sin r, di mana i ialah sudut tuju dan r ialah sudut biasan. Indeks biasan juga sama dengan n = c / v (laju cahaya dalam vakum dibahagi laju dalam medium) dan n = laju nyata / laju ketara untuk kedalaman. Contoh nilai: indeks biasan air lebih kurang 1.33 dan kaca lebih kurang 1.50.
Kesilapan biasa dan tip peperiksaan
Kesilapan biasa ialah mengukur sudut dari permukaan medium, sedangkan sudut i dan r mesti diukur dari garis normal (garis tegak lurus dengan permukaan). Ingat bahawa frekuensi cahaya tidak berubah semasa pembiasan, tetapi laju dan panjang gelombang berubah. Dalam eksperimen, pastikan sinar tuju masuk pada satu titik yang sama dan lukis garis normal dahulu.
Kaitan dan aplikasi dalam kehidupan
Pembiasan menyebabkan objek dalam air kelihatan lebih cetek daripada kedalaman sebenar dan sudu dalam gelas air kelihatan bengkok. Prinsip ini juga digunakan dalam kanta, cermin mata, kamera, dan gentian optik yang membawa isyarat internet.
Cuma SkorA Juara satukan Active Recall + Spaced Repetition dalam matlamat harian anda — setiap soalan dibawa kembali tepat sebelum anda lupa, supaya kekal untuk hari SPM.
Latih percuma dalam app →Konsep berkaitan
Soalan Lazim
Apakah perbezaan antara sudut tuju dan sudut biasan?
Sudut tuju (i) ialah sudut antara sinar tuju dengan garis normal sebelum cahaya masuk ke medium baru. Sudut biasan (r) ialah sudut antara sinar terbias dengan garis normal selepas cahaya masuk ke medium itu. Kedua-dua sudut diukur dari garis normal, bukan dari permukaan.
Mengapa cahaya tidak membias apabila masuk secara tegak?
Apabila cahaya masuk tegak lurus dengan permukaan, sudut tujunya ialah 0 darjah dan sinar itu berada pada garis normal. Walaupun laju cahaya masih berubah, tiada perubahan arah kerana tiada komponen sisi untuk dibiaskan, jadi cahaya bergerak lurus.
Apakah maksud indeks biasan yang lebih tinggi?
Indeks biasan yang lebih tinggi bermakna medium itu lebih tumpat optik dan melambatkan cahaya lebih banyak. Cahaya akan membias lebih dekat kepada garis normal dalam medium tersebut. Contohnya kaca (n lebih kurang 1.50) membiaskan cahaya lebih kuat daripada air (n lebih kurang 1.33).