Praktikal 4: Mikroskop dan teleskop

Tarikh: 16 Mac 2013

Hasil Pembelajaran: Untuk menentukan faktor penting bagi meningkatkan kuasa pembesaran kedua-dua teleskop astronomi dan mikroskop majmuk.

Bahan: Pembaris meter, skrin putih, pemegang kanta, kanta cembung pelbagai kuasa, set bingkai teleskop/mikroskop.

Aktiviti 1: Mencari Kuasa Kanta P

Prosedur:1. Diberi 6 kanta cembung yang berbagai jarak fokus, f. Cari f bagi setiap kanta.

2. Daripada f, kirakan kuasa kanta, P setiap kanta. Kiraan kuasa kanta daripada rumusan berikut:

P

di mana f ialah jarak fokus dalam unit m. Unit kuasa kanta ialah Diopter, D.

Keputusan:F = 10 cm 0.1 m

P = 1/0.1 = 10 diopter

= 10 D

Membina teleskop astronomi yang mudah

f

Skrin putihCahaya selari

¿ 1 f

¿ 1 f

Hipotesis :Semakin tinggi jarak fokus kanta objektif,semakin meningkat magnifikasi.

Pemboleh ubah Dimanipulasi : jarak fokus kanta objektif / Kekuatan jarak objektif Bergerak balas Daya pembesaran yang dihasilkan Dimalarkan : Jenis kanta mata, jenis kanta objektif

Langkah-langkah:

1.Cari satu kanta yang berjarak fokus paling panjang, fo dan kanta kedua berjarak fokus paling pendek, fe. Jika fodan feialah masing-masing jarak fokus bagi kanta objek dan kanta mata, kirakan pembesaran teleskop M pada penyelarasan normal,

M

Teleskop pada penyelarasan normal ialah apabila teleskop diselaraskan pada jarak l di mana, l = (fo + fe )

Kirakan l . Nyatakan bentuk imej yang dilihat menerusi kanta mata.

2. Lihat satu imej jauh menggunakan kanta-kanta ini. Sekarang ukur l dan kirakan M daripada rumusan berikut:

M =

f of e

(1+f eD )

di mana D ialah jarak melihat imej tanpa alat yang bersamaan dengan 25 cm

3 Terangkan dengan bantuan gambarajah bagaimana satu teleskop astronomi mudah membentuk imej akhir.

4.Bagaimana anda boleh tingkatkan kuasa pembesaran teleskop? Uji fikiran anda

KEPUTUSAN

ALAT JARAK KANTA MATA

JARAK KANTA OBJEK

Teleskop Panjang Pendek

¿f o

f e

Ujian Jarak kanta Objek ( cm )

Jarak mata dari kanta objek ( cm )

Kuasa Pembesaran(magnifikasi)

1 14.28 5 2.86 D2 40 5 20 D

Perbincangan

1. Terangkan dengan bantuan gambarajah bagaimana satu teleskop astronomi mudah membentuk imej akhir.

Teleskop terdiri daripada dua kanta penumpu iaitu kanta objektif dan kanta

mata. Kanta objektif terletak dibahagian depan objek sementara kanta mata di

bahagian belakang kanta objektif. Kanta objektif adalah kanta yang berjarak

fokus panjang, sementara kanta mata adalah kanta berjarak fokus pendek

( fo>fm).

Sinar cahaya yang selari dari objek di infiniti difokuskan oleh kanta objektif.

Imej I yang dibentuk adalah:

a. Sahih

b. Tertonggeng

c. Mengecil

Imej I juga terletak pada titik fokus kanta mata dan bertindak sebagai objek

bagi kanta mata. Oleh sebab imej I terletak pada titik fokus kanan mata, imej

akhir yang terbentuk adalah bersifat:

a. Maya

b. Tersongsang

c. Membesar

d. Berada di infiniti

1. Bagaimana anda boleh tingkatkan kuasa pembesaran teleskop? Uji fikiran

anda

Pembesaran = (Kuasa kanta mata/Kuasa kanta objektif)

= Jarak fokus kanta objektif ,fo/jarak fokus kanta mata,fe

Pembesaran yang dihasilkan oleh teleskop boleh dihitung dengan

menggunakan rumus: daripada Pembesaran yang tinggi dapat

diperolehi dengan menambahkan kuasa kanta mata dan merendahkan

kuasa kanta objektif. Jumlah jarak di antara kanta objektif dan kanta

mata adalah sama dengan (fo+fe). Imej akan kelihatan lebih terang

sekiranya diameter kanta objektif dibesarkan kerana lebih banyak

cahaya akan dibenarkan masuk ke dalam teleskop.

Aktiviti 2: Membina mikroskop majmuk

Langkah-langkah:

1.Mencari satu kanta objek yang berjarak fokus paling pendek, fo dan kanta mata berjarak fokus pendek, fe. Mebina satu mikroskop majmuk menggunakan set bingkai mikroskop dan kemudian menguji dengan memerhati satu objek kecil.

2. Mentukan nilai v bagi kanta objek dengan menggunakan skrin putih di mana v ialah jarak imej bagi kanta objek.

3. Mentukan pembesaran mikroskop majmuk anda menggunakan rumusan berikut:

M =

−( Df e +1)( vf o−1)di mana D = 25 cm.

4. Menerangkan dengan bantuan gambarajah tentang pembinaaan satu mikroskop majmuk.

5. Bagaimana anda boleh meningkatkan kuasa pembesaran mikroskop majmuk? Uji idea anda.

PERBINCANGAN

Kuasa yang terletak di depan objek ialah kanta objektif sementara kanta yang

terletak di belakang kanta objektif ialah kanta mata. Jarak fokus kanta mata yang

digunakan dalam mikroskop adalah lebih panjang daripada jarak fokus kanta objektif

( fm>fo).

Objek yang hendak dikaji diletakkan di depan kanta objek di antara Fo dan 2Fo.

Sekarang imej II bertindak sebagai objek kepada kanta mata.Kedudukan kanta mata

diubahsuai supaya imej II berada pada jarak yang kurang daripada jarak fokusnya.

Oleh sebab imej II, berada pada jarak kurang daripada jarak fokus kanta mata,ciri-

ciri imej terakhir yang terbentuk ialah:

a. Maya

b. Tertonggeng

c. Lebih besar dari objek

Jumlah jarak diantara kanta objektif dan kanta mata adalah lebih daripada (fo+fm).

Mikroskop membesarkan satu objek dengan membesarkan sudut penglihatan pada

mata pemerhati ( ðm/ð0).

Penguasaan Pengetahuan Dan Kemahiran Soalan:

1. Nyatakan fungsi kedua-dua kanta objek dan kanta mata teleskop astronomi.

Kanta objektif menumpukan sinar cahaya yang jauh lalu membentuk imej yang nyata, songsang dan mengecil di titik fokus kanta mata

2.Bagaimanakah anda tingkatkan kuasa pembesaran kedua-dua teleskop astronomi dan mikroskop majmuk?

Pembesaran sesebuah teleskop adalah sama dengan fo/fm. Untuk menambahkan pembesaran sebuah teleskop biasanya fo ditambah dan diameter kanta objek ditambah supaya lebih banyak cahaya yang masuk dan dengan itu imej kelihatan lebih terang.

3. Apakah langkah berjaga-jaga yang boleh diambil dalam melaksanakan projek di atas? Mengapa?

Sewaktu menjalankan eksperimen ini, pelajar perlu meastikan bahawa tiada pencahayaan luar . Ini penting bagi mendapatkan titik fokus yang terbaik .

4. Apakah yang telah anda pelajari daripada kedua-dua aktiviti di atas?

Dalam aktiviti ini saya dapat pelajari bagaimana hendak membina mikroskp

majmuk. Mikroskop majmuk digunakan untuk melihat objek seni seperti

bacteria.

Mikroskop ini mempunyai dua kanta cembong yang panjang fokusnya pendek.

Kanta objek dengan panjang focus fo dan kanta mata dengan panjang focus fe

yang lebih panjang daripada fo. Objek diletakkan pada jarak u lebih besar

daripada fo dari kanta objek untiuk menghasilkan imej akhir l2 yang

maya,songsang,dan diperbesarkan. Daripada aktiviti ini juga dapat digunakan

untuk membina mikroskop majmuk mengikut keperluan ahli saintis.

Begitu juga dalam pembinaan teleskop astronomi yang mana digunakan

untuk memlihat objek yang sangat jauh seperti planet dan bintang. Ia juga

terdiri daripada dua kanta cembung Kanta objek mengumpulkan sinar cahaya

selari dari suatu objek jauh untuk melihat imej yang nyata ,songsang dan

diperkecikan.pada titiknya fo. Dapat saya pelajari teknik mengira untuk

pembesaran teleskop atronomi.

Praktikal 5: Litar Elektrik

Tarikh: 16.3.2012

Hasil Pembelajaran: Untuk tentukan kebaikan dan kelemahan litar siri dan selari.

Bahan: Pemegang bateri, 2 bateri, dawai bersalut, ammeter, voltmeter dan 3 mentol

Aktiviti 1: Membina litar siri dan selari

Prosedur:

1. Membina kedua-dua litar yang ditunjukkan di bawah dengan menggunakan

pemegang bateri, bateri, beberapa dawai, suis dan dua mentol lampu untuk

setiap litar.

2. Sekarang sambung ameter dan voltmeter dalam kedua-dua litar di atas.

Tutup suis. Bina jadual yang sesuai untuk rekod bacaan.

3. Pasang suis. Kemudian dilonggarkan satu mentol dalam setiap litar.

Kecerahan mentol yang satu lagi diperhatikan. Rekod bacaan ameter dan

voltmeter dalam litar setiap.

Litar BLitar A

4. Di pasang semula mentol tadi dalam litar A. Kecerahan kedua mentol

diperhatikan. Rekod bacaan kedua-dua ameter dan voltmeter.

5. Lakukan juga untuk litar B. Kecerahan kedua-dua mentol diperhatikan. Rekod

bacaan ameter dan voltmeter.

Keputusan

Litar bersiri Litar selari

Bacaan volmeter 1.7 v 1.7v

Bacaan ammeter 1.1 a 1.1a

Nyalaa mentol Mentol 1cerah

Mentol 2 malap

Semua terang

Pusing mentol Tiada nyalaan mentol Jika m dipusing mentol 2

masih menyala dan

bertambah terang

Penguasaan Pengetahuan Dan Kemahiran Soalan:

1. Apakah yang akan berlaku kepada mentol dalam litar siri jika salah satu

daripada mentol terbakar keluar? Terangkan.

Apabila satu mentol terbakar mentol-mentol yang lain tidak akan menyala

kerana dalam litar bersiri hanya terdapat satu lintasan atau laluan arus elektrik

di dalam litar siri.

2. Apakah yang akan berlaku kepada mentol dalam litar selari jika salah satu

daripada mentol terbakar? Terangkan.

Mentol-mentol yang lain akan menyala kerana litar selari terdapat beberapa

laluan arus elektrik di mana kesemua laluan tersebut bersambungan pada

hujung setiap cabang, maka mentol –mentol lain masih menyala kerana arus

elektrik masih boleh melalui litar tersebut.

3. Anda ingin memasang deretan lampu-lampu menggunakan beberapa mentol.

Bagaimanakah kesemua kecerahan lampu-lampu itu boleh dikekalkan sama?

Sambungan apa yang harus anda gunakan? Sambungan mentol bersiri atau

selari?

Dalam litar siri jika bilangan mentol ditambah maka mentol-mentol lain dalam

litar tersebut akan menyala pada kecerahan yang sama tetapi semakin

malap,hal ini kerana dalam sesebuah litar siri hanya terdapat satu laluan arus

elektrik dan arus yang mengalir melalui setiap perintang(mentol) adalah

sama, tambahan pula voltan akan semakin berkurang apabila bilngan mentol

bertambah dalam litar siri.

4. Apakah yang akan berlaku kepada mentol dalam litar selari jika satu lagi

mentol lain disambungkan selari dengannya? Terangkan.

Mentol lain yang disambung selari dengannya masih boleh menyala kerana

arus elektrik daripada bekalan kuasa dibahagikan kepada nilai arus yang lebih

kecil pada satu titik penyambungan dan kemudian bergabung semula pada

titik penyambungan yang satu lagi. Apabila mentol yang lain dialihkan,mentol

yang lain masih boleh menyala dan berfungsi. Dalam litar selari ini hujubg

setiap satu kompenan disambungkan bersama.

Aktiviti 2: Membina satu siri gabungan dan litar selari

Prosedur:

1. Membina litar yang ditunjukkan di bawah dengan menggunakan pemegang

bateri, bateri, suis, dawai bersalut dan tiga mentol lampu.

2. Disambungkan suis dan kecerahan mentol diperhatikan.

3. Disambungkan ameter dan voltmeter untuk mengukur beza keupayaan setiap

mentol dan arus yang melaluinya. Jadual yang sesuai dibina untuk merekod

bacaan.

4. Mentol 1 dikeluarkan. Kecerahan baki mentol diperhatikan.Direkodkan

bacaan kedua-dua ameter dan voltmeter.

5. Dipasang semula mentol 1 dan keluarkan mentol 2. Kecerahan baki mentol

diperhatikan. Rekod bacaan ameter dan voltmeter.

Keputusan 1

Mentol Kecerahan mentol Bacaan ammeter Bacaan volmeter

Mentol 1 Sangat terang 0.7 a 1.5 v

Mentol 2 Cerah 0.6 a 1.4 v

Mentol 3 malap 0.6 a 1.4 v

Keputusan 2

mentol Keadaan mentol Bacaan

ammeter

Bacaan

volmeter

Mentol 2 dan

mentol 3

Tidak menyala - 3.0 v

mentol Keadaan mentol Bacaan

ammeter

Bacaan

volmeter

Mentol 1 malap 0.2 a 1.5 v

Mentol 3 terang 0.3 a 2.6 v

Mentol 1 Mentol 2

volmeter 1.5v 2.6v

ammeter 0.2 0.39

Penguasaan Pengetahuan Dan Kemahiran Soalan:

1.Apakah yang berlaku kepada mentol lain dalam litar apabila mentol 1

dikeluarkan? Terangkan

Mentol yang satu lagi tidak akan menyala kerana litar tersebut telah

terbuka. Arus elektrik tidak dapat mengalir dengan lengkap dalam litar.

Namun begitu terdapat bacaan pada voltmeter kerana ia adalah bacaan

beza keupayaan atau voltan bateri.

1. Apakah yang berlaku kepada mentol lain dalam litar apabila mentol 2

dikeluarkan? Terangkan.

Sambungan mentol 1 dan 3 akan membentuk sebuah litar siri ,maka

mentol-mentol tersebut akan menyala pada kecerahan yang sama tetapi

semakin malap,hal ini kerana dalam sebuah litar siri hanya terdapat satu

laluan arus elektrik dan arus yang mengalir setiap perintang.

2. Adakah anda mahukan litar di rumah anda bersiri atau lselari atau gabungan kedua-duanya? Jelaskan hujah anda.

Litar selari kerana apabila terdapat satu daripada komponen atau

peringtang dalam litar rosak, bahagaian yang lain masih boleh

digunakan hal ini kerana terdapat lebih daripada satu lintasan arus

elektrik dalam litar selari. Seterusnya semua peralatan elektrik di rumah

akan dapat votltan secara sama rata,contohnya televisyen dapat

dihidupkan tanpa perlu menutup mikrowave dan peti sejuk. Walaupun

voltan sama tetapi arus elktrik mengalir berbeza.