2 Contoh soalan tentang instrumen mata optik
1. Seseorang yang mempunyai mata biasa memerhati objek pada titik jauh, di mana titik jauh mata normal ialah infiniti. Panjang fokus kanta mata adalah sama dengan jarak antara kornea dan retina, iaitu 2,5 cm, tentukan (a) jarak imej, (b) kuasa kanta.
Perbincangan
Sistem kornea-kanta mata berfungsi untuk membiaskan dan memfokuskan sinaran cahaya yang memasuki mata. Jika hanya kornea yang disebut, andaikan bahawa hanya kornea yang membiaskan sinaran cahaya. Kornea bertindak seperti kanta cembung atau kanta cembung. kanta menumpu yang memfokuskan pancaran cahaya ke arah satu titik.
Dikenali :
Panjang fokus (f) mata = jarak antara kornea dan retina = +2,5 cm (positif kerana ia merupakan kanta cembung).
Jarak objek (s) = infiniti
Ditanya : jarak imej (s')
Jawab :
(a) jarak bayang-bayang
1/f = 1/s + 1/s'
Penerangan: f = panjang fokus, s = jarak objek, s' = jarak imej
1/s' = 1/f – 1/s = 1 / 2,5 – 1 / ~ = 1 / 2,5 – 0
1/s' = 1 / 2,5
s' = 2,5 cm = 0,025 meter
Jika jarak objek (s) adalah tak terhingga maka jarak imej (s') = panjang fokus (f).
(b) kuasa atau kuasa kanta (P)
P = 1/f = 1/ 0,025 meter = 40 Diopter
2. Seorang yang mempunyai mata normal memerhatikan objek pada titik dekat, di mana titik dekat mata normal ialah 25 cm. Jarak imej adalah sama dengan jarak antara kornea dan retina, iaitu 2,5 cm. Tentukan (a) panjang fokus, (b) kuasa kanta.
Perbincangan
Dikenali :
Jarak objek (s) = 25 cm
Jarak imej (s') = 2,5 cm (imej mesti berada di retina agar objek dapat dilihat dengan jelas. Bandingkan dengan perbincangan soalan nombor 1)
Jawab :
(a) panjang fokus (f)
1/f = 1/s + 1/s'
1/f = 1/25 + 1/2,5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 2,27 cm = 0,0227 meter
Panjang fokus adalah positif kerana ia merupakan kanta cembung atau menumpu. Jarak imej adalah lebih besar manakala panjang fokus adalah lebih kecil. Perbezaan antara jarak imej dan panjang fokus = jarak antara titik fokus dan titik imej = 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm.
(b) kuasa kanta (P)
P = 1/f = 1/ 0,0227 = 44 Diopter
Kesimpulan:
Berdasarkan perbincangan soalan 1 dan 2, dapat disimpulkan bahawa:
– Perbezaan panjang fokus apabila mata memerhati objek pada infiniti (titik jauh) dan pada jarak 25 cm (titik dekat) ialah 2,5 cm – 2,27 cm = 0,23 cm = 0,0023 meter.
– Perbezaan kekuatan kanta, iaitu kuasa kanta mata apabila memerhati objek pada jarak tak terhingga (titik jauh) dan pada jarak 25 cm (titik dekat) ialah 44 D – 40 D = 4 Diopter.
Soalan tentang Instrumen Optik
1. Seseorang yang mempunyai mata normal melihat objek pada jarak 50 meter dari mata. Jika jarak antara kornea dan retina ialah 2,5 cm, tentukan (a) panjang fokus sistem kanta mata, (b) kuasa sistem kanta mata.
Kunci jawapan:
a = 2,499 cm
b = 40,016 diopter
2. Seorang yang mempunyai mata normal mengalihkan pandangannya dari objek yang jaraknya 100 meter ke objek yang jaraknya 1 meter. Jarak antara kornea dan retina ialah 2,5 cm. Kira (a) perubahan panjang fokus sistem kanta mata, (b) perubahan kuasa sistem kanta mata.
Kunci jawapan:
a = 0,06 cm
b = 1 diopter
