6.3 - Pembentukan Imej oleh Kanta

Jenis Kanta dan Istilah Optik

Kanta ialah kaca, perspeks atau plastik lut sinar dengan dua permukaan, sekurang-kurangnya satu daripadanya melengkung.
Kanta cembung ialah kanta penumpu: sinar selari menumpu pada titik fokus nyata; panjang fokusnya positif.
Kanta cekung ialah kanta pencapah: sinar selari seolah-olah mencapah dari titik fokus maya; panjang fokusnya negatif.

Istilah	Maksud
Pusat optik, $O$	Pusat kanta; sinar melaluinya merambat tanpa dibiaskan.
Paksi utama	Garis lurus melalui $O$ dan pusat kelengkungan kedua-dua permukaan kanta.
Paksi kanta	Garis melalui $O$ yang berserenjang dengan paksi utama.
Titik fokus, $F$	Titik pada paksi utama tempat sinar yang asalnya selari menumpu atau seolah-olah mencapah.
Jarak objek, $u$	Jarak objek dari $O$ .
Jarak imej, $v$	Jarak imej dari $O$ .
Panjang fokus, $f$	Jarak $F$ dari $O$ .

Kanta cembung yang berlainan ketebalan mempunyai panjang fokus yang berlainan.
Cahaya dari objek jauh membentuk imej nyata berhampiran titik fokus. Pelarasan skrin putih di belakang kanta sehingga imej tajam membolehkan jarak kanta ke skrin menganggar $f$ .
Kanta cekung mempunyai fokus maya, maka kaedah skrin ini tidak sesuai.

Kanta cembung	Kanta cekung
Sinar melalui $O$ terus merambat lurus tanpa pembiasan.	Sinar melalui $O$ terus merambat lurus tanpa pembiasan.
Sinar selari dengan paksi utama dibiaskan melalui titik fokus di sebelah jauh.	Sinar selari dengan paksi utama dibiaskan seolah-olah dari titik fokus di sebelah dekat.
Sinar melalui titik fokus di sebelah dekat dibiaskan selari dengan paksi utama.	Sinar menuju titik fokus di sebelah jauh dibiaskan selari dengan paksi utama.

Persilangan sinar biasan menentukan imej nyata. Persilangan pemanjangan sinar ke belakang menentukan imej maya.

Kedudukan objek bagi kanta cembung	Kedudukan dan ciri imej
Di infiniti	Pada $F$ sebelah jauh, $v = f$ ; nyata, songsang, diperkecil.
Lebih jauh daripada $2 F$ : $u > 2 f$	Antara $F$ dan $2 F$ sebelah jauh, $f < v < 2 f$ ; nyata, songsang, diperkecil.
Pada $2 F$ : $u = 2 f$	Pada $2 F$ sebelah jauh, $v = 2 f$ ; nyata, songsang, sama saiz.
Antara $F$ dengan $2 F$ : $f < u < 2 f$	Lebih jauh daripada $2 F$ sebelah jauh, $v > 2 f$ ; nyata, songsang, diperbesar.
Pada $F$ : $u = f$	Sinar biasan selari; imej di infiniti.
Antara $F$ dengan $O$ : $u < f$	Sebelah yang sama dengan objek, lebih jauh dari kanta berbanding objek; maya, tegak, diperbesar.

Bagi kanta cekung, objek lebih jauh daripada $2 F$ atau antara $F$ dengan $O$ menghasilkan imej maya, tegak dan diperkecil antara $O$ dengan $F$ sebelah dekat, di sebelah yang sama dengan objek.
Kanta pembesar menghasilkan imej tegak dan diperbesar apabila objek lebih dekat daripada panjang fokus kanta cembung.

Pembesaran linear, $m$ , membandingkan ketinggian imej dengan ketinggian objek:

m = \frac{h _{i}}{h _{o}} = \frac{v}{u}

$h_{i}$ : ketinggian imej; $h_{o}$ : ketinggian objek. Gunakan magnitud jarak untuk menghitung nisbah saiz, seperti dalam contoh imej maya.
$m$ tiada unit: $m < 1$ bermaksud diperkecil; $m = 1$ bermaksud sama saiz; $m > 1$ bermaksud diperbesar.