Definisi kanta pembesar
Kanta pembesar, atau pembesar ringkas, ialah kanta cembung yang digunakan untuk membantu mata melihat objek yang sukar dilihat secara langsung, seperti tulisan yang sangat kecil. Kanta pembesar dipanggil pembesar ringkas kerana ia mempunyai keupayaan terhad untuk membesarkan imej objek. Dalam pelajaran seterusnya, anda akan belajar tentang pembesar bukan ringkas seperti mikroskop , teleskop terestrial dan teleskop.
Cara Pembesar Berfungsi
Apabila dilihat dari jarak dekat, sesuatu objek kelihatan besar, tetapi apabila dilihat dari jarak yang sangat jauh, objek tersebut kelihatan kecil. Objek yang dekat kelihatan besar kerana saiz imej yang terbentuk pada retina adalah besar. Sebaliknya, objek yang sama apabila dilihat dari jarak yang sangat jauh kelihatan kecil kerana saiz imej yang terbentuk pada retina adalah kecil. Jadi, saiz objek yang dilihat oleh mata bergantung pada saiz imej yang terbentuk pada retina. Saiz imej yang terbentuk pada retina bergantung pada sudut yang terbentuk antara mata dan objek, seperti yang ditunjukkan dalam imej di bawah.
Objek yang jauh dari mata kelihatan lebih kecil kerana ia mempunyai sudut yang lebih kecil (θ) (Rajah 1.1). Sebaliknya, objek yang dekat dengan mata kelihatan lebih besar kerana ia mempunyai sudut yang lebih besar (θ) (Rajah 1.2). Dapat disimpulkan bahawa saiz objek yang dilihat oleh mata boleh dibesarkan atau dikurangkan dengan menambah atau mengurangkan sudut (θ). Sudut dibesarkan dengan mendekatkan mata kepada objek, sebaliknya sudut dikurangkan dengan menjauhkan mata daripada objek.
Perbincangan di atas boleh diaplikasikan kepada isu-isu lain. Jika anda mendapati tulisan terlalu kecil sehingga sukar dibaca, apakah yang anda lakukan untuk menjadikannya mudah dibaca? Berdasarkan perbincangan di atas, anda boleh mendekatkan tulisan ke mata anda untuk meningkatkan sudut antara tulisan dan mata anda, menjadikan tulisan lebih besar dan lebih mudah dibaca. Adalah penting untuk menyedari bahawa titik dekat mata normal , atau jarak terdekat yang boleh difokuskan oleh mata normal, ialah 25 cm. Oleh itu, jika jarak antara tulisan dan mata kurang daripada 25 cm, tulisan akan kelihatan kabur. Malah tulisan yang boleh dibaca dari jarak 25 cm kelihatan kabur apabila didekatkan kepada jarak antara tulisan dan mata kurang daripada 25 cm. Bagaimana pula dengan tulisan yang tidak boleh dibaca dari jarak kurang daripada 25 cm? Jadi, bagaimana anda boleh menjadikan tulisan dengan huruf kecil sebegini mudah dibaca? Sudah tentu, anda memerlukan bantuan alat optik yang boleh membesarkan tulisan.
Instrumen optik seperti cermin rata, cermin cekung dan cermin cembung tidak boleh digunakan untuk membaca tulisan kerana cermin tidak lutsinar. Sebaliknya, kanta lutsinar jadi ia boleh digunakan untuk membaca tulisan. Dalam pelajaran imej kanta cekung, dijelaskan bahawa kanta cekung hanya boleh mengurangkan imej objek. Sebaliknya, dalam topik imej kanta cembung Dijelaskan bahawa kanta cembung boleh membesarkan imej sesuatu objek. Kerana ia boleh membesarkan imej, kanta cembung boleh direka bentuk sebagai kanta pembesar.
Perhatikan dua imej berikut. Dalam Rajah 1.3, objek dilihat terus dengan mata, di mana objek kelihatan kecil kerana sudut antara mata dan kedua-dua hujung objek adalah kecil. Dalam Rajah 1.4, mata melihat objek melalui kanta pembesar. Kanta pembesar berfungsi untuk membentuk imej dan membesarkan imej tersebut, jadi apa yang dilihat oleh mata ialah imej tersebut. Imej objek yang diperhatikan oleh mata melalui kanta pembesar kelihatan lebih besar kerana sudut yang terbentuk antara mata dan kedua-dua hujung imej adalah lebih besar.
Agar mata pemerhati dapat melihat imej melalui kaca pembesar, imej mestilah maya (imej berada di hadapan kaca pembesar atau imej berada di sisi yang sama dengan objek, seperti dalam rajah 1.4). Dalam topik imej kanta cembung, telah dijelaskan bahawa agar imej menjadi maya, jarak objek (s) mestilah lebih kecil atau sama dengan panjang fokus (f).
Kapsyen:
s = jarak objek
s' = jarak imej
h = ketinggian objek
h' = ketinggian bayang-bayang
F = titik fokus kanta pembesar
θ = sudut antara kanta dan kedua-dua hujung objek. Dalam Rajah 1.3, kanta yang dimaksudkan ialah kanta mata, manakala dalam Rajah 1.4, kanta yang dimaksudkan ialah kanta cembung yang digunakan sebagai kanta pembesar.
Dalam Rajah 1.3 (pandangan sisi), objek berada di sebelah kiri manakala mata pemerhati berada di sebelah kanan. Dalam Rajah 1.4 (pandangan sisi), objek dan imejnya yang dihasilkan oleh kanta cembung berada di sebelah kiri manakala mata pemerhati berada di sebelah kanan.
Cara Menggunakan Pembesar
Apabila jarak objek (s) sama dengan panjang fokus (f), imej adalah maya dan jarak imej (s') adalah tak terhingga. Infiniti ialah jarak imej maya maksimum kerana titik jauh Jarak mata normal ialah infiniti. Sebaliknya, jarak imej maya minimum ialah 25 cm kerana titik dekat mata normal ialah 25 cm.
Apabila mata melihat imej maya pada infiniti (titik jauh), mata berada pada tahap akomodasi minimum, atau otot silia berada pada tahap paling relaks. Untuk mencapai matlamat ini, jarak antara objek dan kaca pembesar mestilah sama dengan panjang fokus kaca pembesar. Jika panjang fokus kaca pembesar ialah 25 cm, maka jarak antara objek dan kaca pembesar ialah 25 cm.
Sebaliknya, apabila mata melihat imej maya pada jarak 25 cm (titik berhampiran), mata akan mengakomodasi secara maksimum atau otot silia mata dalam keadaan paling tegang. Jika panjang fokus kanta pembesar ialah 25 cm, maka mata melihat imej maya pada jarak 25 cm apabila jarak objek adalah sama dengan hasil pengiraan di bawah.
Formula kanta dan cermin melengkung:
1/s = 1/f – 1/s'
Penerangan: s = jarak objek, f = panjang fokus, s' = jarak imej = titik dekat = 25 cm
Kanta pembesar ialah kanta cembung, jadi panjang fokusnya adalah positif. Imejnya adalah maya, jadi s' adalah negatif.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/25 + 1/25 = 2/25
s = 25/2 = 12,5 cm
Jika jarak fokus loup ialah 25 cm, mata melihat imej maya pada jarak 25 cm apabila jarak objek ialah 12,5 cm. Jarak antara objek dan loup tidak boleh lebih kecil daripada 12,5 cm kerana imej yang dihasilkan oleh loup tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata.
Bagaimana jika panjang fokus kanta pembesar ialah 50 cm? Jika panjang fokus kanta pembesar ialah 50 cm, maka mata melihat imej maya pada jarak 25 cm apabila jarak objek adalah sama dengan hasil pengiraan di bawah.
1/s = 1/f – (-1/s') = 1/f + 1/s'
1/s = 1/50 + 1/25 = 1/50 + 2/50 = 3/50
s = 50/3 = 16,67 cm
Jika jarak fokus loup ialah 50 cm, mata melihat imej maya pada jarak 25 cm apabila jarak objek ialah 16,7 cm. Jarak antara objek dan loup tidak boleh lebih kecil daripada 16,7 cm kerana imej yang dihasilkan oleh loup tidak dapat dilihat dengan jelas oleh mata.
Pembesaran Sudut Kaca Pembesar
Adakah saiz imej objek yang dilihat melalui kanta pembesar lebih besar apabila diperhatikan oleh mata yang mempunyai akomodasi minimum atau mata yang mempunyai akomodasi maksimum? Manakah yang lebih baik digunakan sebagai kanta pembesar, kanta cembung dengan panjang fokus yang besar atau kanta cembung dengan panjang fokus yang kecil? Soalan-soalan ini boleh dijawab selepas anda mempelajari formula untuk kanta pembesar.
