KAJIAN TERHADAP KEAMATAN CAHA YA LAMPU DI BILIK TUTORIAL SEKOLAH SAINS DAN TEKNOLOGI

DENGAN METER CAHA YA YANG DIBINA SENDIRI

AHMAD RAFFlE BIN RAMLI @ ZAKARIA

PUPUSTAUAJI UMIYERSITIIIUAlSIA SUMI

DlSETASIINI DlKEMUKAKAN UNTUKMEMENUHI SEBAHAG1AN DARIPADA SYARAT MEMPEROLEHI

IJAZAH SARJANA MUDA SAINS DENGAN KEPUJIAN

PROGRAM FlZIK DENGAN ELEKTRONIK SEKOLAH SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITI MALA YSIA SABAH

MAC 2007

·_ ._-_._ -_._-._---_._-------

Ij ... h'.24~,.Atv4 V\VV~ D(,N l;€POSII\"V f l .il-Ir p"", "lF~11'<>N\ \< __ _

SES( PENGAJIAN: 2009. /}ou I­

S.y. A/flVlAO /'tin I E ~ . P-/lI>1LI e ZIiNl)2.J'"

I (IIURUF BESAR)

mcng<!l.."U mcmbenarlcen t.:sis (l.PSJSaJjan:L/Ooktac Falsaf3.b)· ini-disimpl!.ll dj P.eTpm"*'ean UQivasiti Miilaysiil Sabah deapu syarat-s~t ~nlWl s::pati berikut:

I . Tesis adalab bll,kmilik Univenili Malaysia Sabah. 2. ~erpustU:nn Universiti Malilysia Sabah djbenubn mc:mbcz&l.: u.liIlan WltU.k tujuan peapjiu. iab.aja. 3. PerpwtakalQ dibcna..rba membuat saliaa.n Idis ini 5Cbap b&han pc:rtubnn &rll:aP iostitusi peceajian

tingg;. 'lIPUS1UIlUI 4. "S ila tandakan ( I ) U"IV£~Sill MAlAYSIA SA8AH

(Mc:npndungi milium.1t yang berdaqah kesel.amau.n .mll o SULIT kepeu~gan Malaysia scperti yang senn~ktub di dalam AKTA:RAHSLA RASMI 1972)

TERHAD

TIDAK. TERHAO

';;A..w:.1 Me~t;US) All.m':I.(Tct~r : L51> ~'s t;::." . "YtJAt/

L~ T I P"HI2 " A"''' Ii ! 'hi in. iJ

le MN, 1:1-",1'-4,,-,-. ___ _ •

CATATAN: • PotongYlilltidakbcrlcenaan.

(MengUldungi mlklumat TERMAn yang tdah ditentukan oleb organisasilbad.a.n d i rnna peayclidikan dijl.lankan)

(TAN ,.... AN PUSTAKAWA,.,,-'1

Pfof· /ll,/if)YA PI'- 1,fSDVt.LNI Ct;l Nama renyclia

Tui'<h: ;)0 / '1,/ 0 1

•• Jika tel i, ilti SULIT atau TERHAO. sil. llII'I19irbn sum! dari~. piMlk bc:rl:wsaI«pniR:S1 herl::cna.aJ'\ den,M menyatakan celtali scbab dan 1C:~oh 'C'fis ini pc:rlu dikdcsbn 5Cbacai SUUT danTRRHAD.

@Tcsis d imaksudksn:;e~ telli! b.ili Ij87..l1h Dol:tor FalS&!ah dan SujlVUl scc:n penyelidikM. 2{:lU

disertasi bag; penC:'jiM JCCani kCljIl. kurrus dan penyclidi!1Al\. cia" UlpoI'U Projek Sarjan' Mud:. (LPSM),

PENGAKUAN

Saya akui karya ini adalah hasil kcrja saya sendiri kecuali nukilan dan ringkasan

yang setiap satunya telah dijelaskan sumbernya.

IO MAC 2007

'---c

AHMAD RAFFlE B RAMLI@ZAKAR IA

HS 2004 - 4793 r ~"r!J.,II#l tiAA.H

UNIYERSITI MAlAYSIA SABAH

-,

DIPERAKUKAN OLE"

I. PENYELIA

(Prof. Madya Dr. Abdullah Chik)

2. PEMERIKSA I

(En. Saafie Salleb)

3. PEMERIKSA 2

(Dr. Haider F. Abdul Amir)

4.DEKAN

mrUSTAUIJI UNIYUSITI MUlTSIA SABAH

(SuptIKS. Prof Madya Dr. Shariff A. Kadir S. Ontang)

"

Tandatangan

iii

PENGHARGAAN

Saya ingin mengambil kesempatan ini untuk merakamkan penghargaan kepada

penyelia saya, Dr. Abdullah Chik diatas segala tunjuk ajar, nasi hat dan pandangan

doktor yang ban yak membimbing saya dalam menyiapkan projek ini. Tidak lupa

juga kcpada semua pcnsyarah program Fizik Dengan Elektronik yang banyak

membantu dalam pelaksanaan projek tahun akhir ini. Ribuan terima kasih juga

kepada seluruh ahli keluarga saya yang sudi membantu dari segi kewangan dan

sokongan moral sejak dari awnl lagi. Suntikan semangat serta sokongan moral

daripada rakan-rakan scperjuangan saya yang banyak membantu seeara langsung

at au tidak langsung serta memahami keadaan saya ketika menyiapkan projek

tahun akhir ini amal sangat dihargai. Akhir sekali. terima kasih juga kepada

seluruh warga Sekolah Sains dan TeknoJogi yang sudi memberikan kerjasama

semasa saya menjalankan kajian ini. Sesungguhnya, tanpa kerjasama dan sokongan

dari semua pihak. projek tahun akhir saya mungkin akan mengalami ban yak

kesulilan dan kepincangan.

UMS UhlVERSITI MALAYSIA SABAH

iv

ABSTRAI<

Kajian ini dijalankan untuk mengenalpasti perbezaan keamatan cahaya di bilik tutorial

dan bilik kuliah Sekolah Sains dan Teknologi (SST). Objektif kajian ini adalah untuk

membina, mengenalpasti. dan mengkalibasi meter cahaya yang dibina sendiri sctcrusnya

mengenalpasli keamatan cahaya di 12 buah bilik tutorial SST. Meter cahaya dibina

menggunakan beberapa komponen clektronik seperti perintang cahaya (LOR), paparan

LED tujuh segmen, litar bersepadu (Ie), perintang, dan kapasitor. Data - data yang

diperoleh dianalisis untuk mengena lpasli pembolchubah yang mempengaruhi keamatan

cahaya di bilik tutorial (SST). Meter cahaya yang dibina ini mampu mengukur cahaya

pada julnt +0.01 V atau 0 lux (keadaan sangat gelap) hingga +9.00 V atau 400 lux

(kcadaan sangat terang) . Keputusan ckspcrimen ini menunjukkan bDhawa pcrbczaan

keamatan cahaya di bilik tutorial adalah disebabkan bilangan lampu bcrfungsi sctiap bilik,

perbezaan kcdudukan sctiap bilik, dan faktar persckitaran seperti pokok dan bangunan.

Semakin banyak bilangan lampu berfungsi didalam bilik tutorial menyebabkan keamatan

cahaya di dalam bilik itu lebih tinggi . Kedudukan bilik tutorial menghadap ke arah cahaya

matahari menyebabkan suasana bilik tutorial ito lebih tcrang dari bilik lain dan

sebaliknya. Pcnghadang cahaya scpcrti pokok dan bangunan sckitamya mcnyebabkan

keamatan cahaya di bilik lersebu[ kurang dari bilik yang lain.

v

ABSTRACT

The main purpose of this research is to identify the differentials of light intensity is

School of Science and Technology tutorial room. The objectives of this study are to

identify, develop, and calibrate light meter to identify light intensity in 12 tutorial rooms

of School of Science and Technology (SST). Light meter were develop using light

dependent resistor (LDR), light emitting diode (LED), integrated circuit (Ie), resistor and

capacitor. The result was analyzed 10 identify the variable that influence light intens ity at

SST tutorial room. This device measure light intensity range from 0 lux or +0.0 J V (at

very dark place) to 400 lux or +9.00 V (at very brightness place). The result showed

difTerent light intensity cause by functional room light, location of the room and

surrounding factor such as trees and building. More functional light cause high light

intensity. Room that facing sunlight brighter than otherwise. Blocker such as tree or

building decrease light intensity in the room.

PENGAKUAN

PEMERIKSA

PENGHARGAAN

ABSTRAK

ABSTRACT

SENARA1KANDUNGAN

SENARAI JADUAL

SENARA I RAJAH

SENARAI SIM BOL

BABI PENDAHULUAN

1.1 PENGENALAN

1.2 TUJUAN KAJIAN

1.3 OBJEKT IF KAJlAN

1.4 SKO P KAJlAN

KANDUNGAN

Muka sural

BAB 2 ULASAN PERPUSTAKAAN

2. 1 CAHAYA

2.1.1 Cahaya sebaga i Gelombang Elcktromagnet

2.1.2 Spektrum Gelombang Elektromagnet

2.2 ALATPENGUKURCAHAYA

2.2. 1 Radiometri dan Fotometri

VII

II

"' 'V

V

vii

XII

XII

XV

2

3

3

4

4

5

6

8

8

2.3

VIII

2.2.2 Kuantiti dan Unit yang Digunakan untuk Mengukur Cahaya 9

2.2.2 a. Kecerahan (atau Suhu) 9

2.2.2 b. Peneahayaan (unit 81: lux) 9

2.2.2 e. Fluks Berkilau (unit SI: lumen) 9

2.2.2 d. Keamatan Berluminositi (unit Sl: kandela) 10

2.2.3 Alat Pengukur Cahaya 10

2.2.4 Menukarkan Nilai Cahaya kepada Nilai Voltan. II

2.2.5 Penggunaan Hukum Pembahagian Voltan lcrhadap Pengesan 12

cahaya

2.2.5 a. Kaedah I (Hukum Pembahagi Voltan)

2.2.5 b.Kaedah 2 ( Hukum Ohm)

KOMPONEN ELEKTRONIK

2.3.1 Perintang Peka Cahaya (LDR)

2.3.2 Diod

2.3.3 Papa ran LED Tujuh Segmen

2.3.4 Kapasitor

2.3.5 Litar Bersepadu (lC)

2.3.6 Pap an Roti

2.3.7 Papan lalur

2.3.8 Pcrintang

2.3.9 Kalibrasi

13

13

14

14

15

16

17

18

20

21

22

26

ix

2.3.9a. Mengkalibrasi Menggunakan Alat Pengukur Cahaya (Meter 26

Cahaya) yang lain

2.3.9b. Kalibrasi Taopa Menggunakan Alat Tambahan 26

2.3.9b i. Kaedah I (Kalibrasi pad a DUB Titik yang Berbeza) 26

2.3.9b ii. Kaedah 2 (Kalibrasi Menggunakan Lilin Biasa) 27

2.3.9b iii. Kaedah 3 (Kal ibrasi Mcnggunakan Lampu Pcndarfluor) 28

2.3.10 Pengiraan Berdasarkan Nisbah 28

2.4 PENGUKURAN 29

2.4.1 Skop Pengukuran 29

2.4.2 Lingkungan Pengukuran 29

BAB3 BAHAN DAN KAEDAH 30

3.1 BAHAN 30

3.1.1 Komponen-komponen Elektronik 30

3.1.2 Komponen Tambahan 31

3.2 KAEDAH 33

3.2.2 Pemahaman Litar 35

3.2.3 Pembinaan Litar 38

3.2.4 Pemeriksaan Litar 40

3.2.5 Pengujian Alai Pengukur Cahaya 41

3.2.6 Mengukur Kcamatan Cahaya 41

3.2.7 Menganalisis Data 42

BAB4 KEPUTUSAN DAN PERBINCANGAN 43

4.1 PENGENALAN 43

4.2

4.3

PERALATAN

4.2.1 Alai pengukur cahaya

4.2.2 Kalibrasi

4.2.3 Perbandingan meter lux dengan meter cahaya buatan sendi ri

KEPUTUSAN EKSPERIMEN

4.3.1 Semua lampu di dalam bilik tutorial alau bilik kuliah

dinyalakan

44

44

45

47

48

50

4.3.2 Semua lampu di dalam bilik tutorial dipadamkan 52

4.3.3 Semua lampu di sehelah kanan (bilik tutorial) atau sebelah 54

depan (bilik kuliah 2 dan 4) sahaja dinyalakan

4.3.4 Semua lampu di sebelah kiri (bilik tutorial) alau schelah 56

belakang (bilik kuliah 2 dan 4) sahaja dinyalakan

BAB 5 KESIMPULAN 58

5.1 KESIMPULAN 58

5.2 CADANGAN 59

RUJUKAN

LAMPIRAN A Jadual bilangan lampu berfungsi

60

62

x

No. Rajah

2.1

2.2

2.3

2.4

3. 1

3.2

4.1

4.2

4.3

4.4

SENARAI JADUAL

Simbol diod (Floyd, 1992)

Simbol kapasilor (Grob & E. Schultz, 1997).

Kod warn. perinl.ng (Grob & E. Schultz, 1997).

Simbol perinlang (Grob & E. Schultz, 1997).

Senarai komponen elektronik

Penerangan carta alir

Pengukuran nilai keamatan cahaya di bilik tutorial

menggunakan alat pengukur cahaya

Pcngukuran nilai keamatan cahaya di bilik tutorial

menggunakan alat pengukur cahaya

Pcngukuran nilai keamatan cahaya di bilik tutorial

menggunakan alat pengukur cahaya

Pengukuran nilai keamatan cahaya di bilik tutorial

menggunakan alat pengukur cahaya

XI

Muka

Sural

16

18

23

25

31

34

50

52

54

56

No. Rajah

2.1

2.2

2.3

2.4

2.5

2.6

2.7

2.8

2.9

2.10

2.11

2.12

2.1 3

2.14

2.15

2. 16

2.17

3.1

3.2

Spektrum magnet

Litar asas meter

SENARAI RAJAH

Pengukuran voltan dan gTaf keputusannya

Pengukuran voltan menggunakan hukum pembahagi

voltan dan grar keputusannya

Perintang peka cahaya

Diod dan simbolnya

Papan LED tujuh segmen

Kapasito r

Litar bersepadu

Papan roti

Jalur kuprum di dalam papan roti (Owen Bishop, 1995).

Papan jalur

Perintang lelap

Label perintang (Floyd, 1992)

Perintang boleh laras

Kalibrasi menggunakan lil in

Kalibrasi menggunakan lampu pendarfluor

Carta aliT aktiviti kajian

Litar ringkas alat pengukur cahaya

Muka

Sural

6

II

II

12

14

15

16

17

18

20

20

21

22

24

25

27

28

33

38

XII

3.3

3.4

3.5

3.6

4. 1

4.2

4.3

4.4

4.5

4.6

4.7

4.8

4.9

Litar Alat pengukur Cahaya

Litar ringkas pengesan cahaya ( Mark Johnson, 2003).

Lilar meter digital ( sumber dari www.

Elektronik_lab.com)

Kedudukan alat pcngukur cahaya( Mark Johnson, 2003).

Alat pengukur cahaya

Grar kalibrasi lux melawan voltan

Grar perbandingan meier lux dengan meter cahaya

buatan sendiri

Titik pengukuran keamatan cahuya dalam bilik tutorial

Menunjukkan lakaran kedudukan bilik tutorial dan bilik

kuliah di SST

Grar perbczaan keamalan cahays di bilik tutorial

apabils semua lampu dinyalakan

Grar perbczaan keamatan cahaya di bilik tutorial

apabila semua lampu dipadamkan

Grar perbezaan keamalan cahaya di bilik tutorial

apabila semua lampu di sebelah kanan (bilik tutorial)

at au sebelah dopan (bilik kuliah 2 dan 4) sahaja

dinyalakan

G raf perbezaan keamatan cabaya di bilik tutorial

apabila semua lampu di sebelah kiri (bilik tutorial) atau

sebelah belakang (bi lik kuliah 2 dan 4) sahaja dinyalakan

38

39

40

42

44

46

47

49

49

52

54

55

57

xiii

Unit cahaya

1m

lux

sr

EJcktronik

V

R

w

SIMBOL DAN SINGKATAN

Lumen

lux

steradian

Voltan

Rintangan

Arus

Watt

Komponen clcktronik

LED

Ie

LDR

Kcrintangan

n

Diod pemancar cahaya

Litar bersepadu

Pcrintang peka cahaya

Ohm

Kerintangan perintang boleh laras

Kerinlangan perin lang peka

cahaya

xiv

Voltan

Gandolln kuasa sepuluh

p

n

~

m

k

M

Lain-lain

s

Hz

c

M

%

110

Eo

Voltan pengukuran

Voltan keluoran daTi litar

pembahagi voltan

Voltan rujukan uotuk pcnukaran

isyarat analog kcpada digital

PICO

n8no

mikro

mili

Kilo

Mega

saat

Hertz

Halaju cahaya

Meter

PeTalus

Pernalar ketelapan

Pernalar kctclusan

xv

BK

BT

OHP

LCD

Bilik kuliah

Bilik tutorial

Over head projector

Liquid crystal display

xvi

BAB I

PENGENALAN

1.1 PENGENALAN

Kaedah pengukuran keamatan cahaya adalah berbeza dengan kaedah pengukuran kuatiti

fizikal scpcrti mengukur linggi , bernt, panjang, dan sebagainya. Ini kerana cahaya bukan

objek fizikal yang dapat dilihat dengan mata kasar. Cahaya merupakan salah satu

fcnamena visual. Olch itu, untuk mcngukur cahaya a1at pcngukur cahaya yang scsuai

perlu digunakan. Pelbagai jenis alat pengukur cahaya yang dapat digunakan untuk

mcngukur cahaya antaranya scpcrti meter cahaya analog untuk amalur,/asllighl sensor,

meter cahaya digital ambient, dan lain-lain lagi . Oleh kerana tujuan kajian ini adalah

untuk membina alat pengukuran cahaya dengan menggunakan komponen elektronik yang

sed ia ada alat komersial tersebut tidak aka" digunakan di dalam kajian ini.

Untuk mencipLa alat pengesan cahaya tcrsebul, komponen-komponen elektronik

yang dipcrlukan akan disambung di dalam satu lilar. Antara komponen yang diperlukan

adalah seperti perintang cahaya, perinlang. bateri . papan litar. dan lain-lain lagi. Perintang

cahaya (LOR) digunakan kerana ia BmDt scnsitiftcrhadap cahaya. Scbagaimana yang kita

2

ketahui perintang adalah berfungsi sebagai bahan yang mengurangkan pengaliran arus

tctapi untuk perintang cahaya ia berfungsi berlainan dan perintang biasa. Secara teorinya,

apabila cahaya terkena pennukaan perintang tersebut, ia akan mengurangkan kerintangan

pcrintang terscbut. Ini akan menambahkan jumlah arus yang mclalui pcrintang lersebul.

Oleh itll, komponen ini amat sesuai digunakan di dalam alat pengesan cahaya kerana ia

scnsitifterhadap cahaya.

Kajian ini melipuli mcmbina. menguJI, dan mengkalibrasi meter cahaya,

mengukur keamatsn cahaya dan menganalisis data yang dikumpulkan. Semua prosedur

ini amal penting bagi mencapai matlamat utama kajian ini . Kepenlingan kajian ini

dijalankan adalah uotuk menyelaraskan keamatan cahaya di dalam bilik tutorial dan bilik

kuliah di SST.

1.2 TUJUAN KAJIAN

Tujuan ulama kajian ini adalah untuk mengukur keamatan cahaya di bilik tutorial Sekolah

Sains dan lcknologi dengan menggunakan alat pengukur cahaya yang dibina scndiri.

3

1.3 OBJEKTIF KAJIAN

I. Mengena lpasti lilar alat pengukur cahaya yang sesuai.

2. membina alat pcngukur cahaya.

3. mengkalibrasi alat pengukuT cahaya

4. mengukur keamatan cahaya 12 buah bilik tutorial di Sekolah Sains dan Teknologi

5. mengenalpasti perbezaan keamatan cahaya di dalam bilik tutorial di Sekolah Sains

dan Tcknologi.

1.4 SKOI' KAnAN

Kajian ini dilakukan di dalam Universili Malaysia Sabah. Semua pengukuran d i buat di

12 buah bilik tutorial SST (bilik kuliah 2,3 dan 4, bilik tutorial 9, 10, 11 , 12,48, 49,50,

5 1 dan 52).

Alat pengukur cahaya yang dibina adalah satu alat pengukuran cahaya ringkas

yang sesuai uotuk mengukuT cahaya nampak di dalam bilik tutorial SST Univcrsiti

Malaysia Sabah (UMS). Pengukuran kadar keamatan cahaya pula hanya diambil ketika

cuaca dalam keadaan baik dan cerah. Pada waktu mendung dan hujan. pcngukuran tidak

dijalankan.

BAH 2

ULASAN PIlRPUSTAKAAN

2.1 CAI1AYA

Cahaya amat diperlukan da lam kehidupan sehafian. Matahari merupakan sumber cahaya

yang utama. Tumbuhan hijau mcmerlukan cahaya unluk membuat makanan. Mala kita

mcmerlukan cahaya untuk melihat. Tanpa cahaya kita tidak mampu untuk melihal.

Walaubagaimanapun mala kita tidak dapal melihat semua jenis cahaya. Ini kerana

kepekaan mala kita lcrhadap cahaya ialah pada tahap cahaya nampak sahaja. Penjclasan

sclanjulnya mengenai cahaya nampak akan saya ccritakan di dalam lopik spcktrum

gel am bang elektromagncl nanti .

Sifat-sifat cahaya ialah cahaya bergerak lurus ke semua arah (G.Hcwin. 1992).

Buktinya ada lah ki t8 dapal mel ihat scbuah menlol yang menysla dari sebarang pcnjuru

dalam scbuah bi li k gelap. Apabila cahaya tcrhalang, bayang akan terhasil disebabkan

cahaya yang bcrgerak lurus tidak dapat melencong. Bagaimanllpun, cahaya dapat

dipantulkan (G .Hcwitt, 1992). Kcadaan ini disebut sebaga i pantulan cahaya.

Cahaya dipesongkan apabi la bcrgerak secara serong melalui medium yang

bcrbeza seperti melalui udara melalui kaca melalui air (G.Hewitt, 1992). Keadaan in i

5

disebut scbagai pcmbiasan cahaya. Cahaya bergerak lebih laju me lalui udara daripada

melalui air. Cahaya juga bergerak Icbih laju melalui udarn daripada melalui kaca. Oleh

ilU, cahaya yang bergerak secara serong dipesongkan apabi la melalui dun medium yang

bcrbcza. Cahaya yang bergerak lurus melalui medium yang berbcza tidak dibiaskan

(G. Hewitl, 1992).

2.1 .1 Cahaya scbagai GclombangElcktromagnct

Puda tahun 1849, Fizeau telah melakukan salu kaj ian untuk mcnghitung kelajuan cahaya.

Daripada kajian tescbut. beliau telah mempcroleh kelajuan cahaya scbagai .. •• 3.13 )Ii 10K ms· l• Foucauh dan Albert Michelson telah memperbaiki kaedah kajian Fizeau ~

bagi mendapalkan kelajuan cahaya yang lebih tepat iaitu 2.9979246 )( 108 ms-'. Kelajuan

cahaya yang didapati adalah tctap untuk sctiap bahanlara. Sebagai contoh kelajuan cahaya

dalam udara adalah 3.0 )( 108 ms·', di dalam air 2.3 )( 108 ms· ', dan di dalam udara pula

2.0 x 108 ms·l• Perbezaan nilai kelajuan cahaya berlaku kerana cahaya mengaiami kadar

pcmbiasan yang be rbcza apabila memasuki bahantara dengan indeks ya ng berbeza

(Panel fizik UTM, 1992).

Kelajuan gclombang c lc!...1.rOmllgncl daripada kiraan tclah dibuat yang telah dibuat

oleh Maxwell adalah sarna dcngan kclajulln cahaya yang dipcroleh olch Fizeau.

Berdasarkan kiraao lerscbut. beliau mengatakan bahawa cahaya semestinya adalah

gel am bang elektromagnct pada frekuensi 109 Hz yang dapat mcrambat pads kelajuan

cahaya. Beliau juga menunjukkan bahawa gclombang e leklrOmagnet juga balch

mcngaJami panluian, biasan, dan interferens sepcrti mana yang bcrlaku pada cahaya,

6

Ujikaj i yang di lakukan oleh Hertz memhuktikan kebenaran teori Maxwell.( Panel fi zik

UTM, I 992). Kesimpu lannya, gelombang elektromagnct tidak memerlukan sebarang

bahantara untuk mcrambat. Kelajuan gelombang elektromagnet merambat di dalam

vaku m adalah sarna dengan kclajuan cahaya iaitu:

1 c=-F~

JPoEo

= 2.99792 x 108 ms-I

2.1.2 Spektrum Gelombang Elcktromagnet.

(2.1)

Matahari merupakan salah satu sumber gelombang elektromagnet. begitu juga dengan

ge lombang mikro. gelombang radio dan te levisyen, hahan radioaktir, sinar-X, kilnt dan

juga menlol yang menyala. Onripada rajah 2. 1 di bawah, kita dapal melihat spektrum

gclombang elektromagnet pada berbagai-bagai jarak gelombang dan frekuensi. Daripada

rajah tersebUl, di dapati bahawa liada titik pembahagi yang jelas yang memisahkan satu

gckombang dengan gclombang yang lain.

J omk geJombang

3, 10"m 3 m 3 x IO"' m 3 x 10·· m 3 x IO-l1 m

I I I I I I I I I , , Gclomtmng rudio Inrm mcrah U ltro Icmoo)'ung S illW" gIlmu - ,

Cllhu)'o Il llmpa.k

Gelombllng mikro

I I I I I I I I I 10' l O- W 10 ' <1 10 '1 10'" 10'~ 10 ' • 1 0~'

Frekucnsi (Hz)

Roj.b 2.1 Spektrum clektromagnel. (D. Ross ing&J. Chiaveri .. 1999)

7

Gclombang infra merah mcmpunyai jarnk gelombang dalam julat I mm hingga

7 )( 10.1 m ( Panel fizik UTM, 1992). la di hasilkan oleh molckul-molekul pada jasad

yang panas dan senang disernp oleh kebanyakan bahan. Tennga infra merah yang diserap

ilU akan menggoncang atom-atom pada bahan, mcnyebabkan gClara" alau gerakan

transulasinya bcrtambah dan mengakibatkan suhu baha" tcrscbut meningkat.

Cahaya nampak adalah gelombang elektromagnet yang dapat dilihat. In tcrbentuk

hasil daripada penyusunan .semula elektron di dalam atom dan juga molekul. Cahaya

nampak dapal dipisahkan kepada komponen wama-wamanya, iailu dalam rantau

Icmbayung merah, dcnga" julat jarak gelombang dari 4 x 10'7 m hingga 7 x 10" m,

Kcpeknan mala bcrgnntung poda jnrok gclomlxlng yang dilcrimanya dan didapati

kcpckaan mala adalah maksimum pada jarak gelombang yang bcmilai Icbih kurang

5.6 x 10-7 m, iaitu pada r'dntau kuning-hijau (D. Rossing & J. Chiaveria, 1999).

Cahaya ultra lembayung mcmpunyai jarak gelombang di amara ni lai 6 )( 10.11 m

dan 3.8 x 10.7 m. Sumbcr utamanya ialah matahari. Pcndedahan kepada cahaya ultra

lembayung berlebihan adalah sangat berbahaya kepada hidupan di bumi ini ( D. Rossing

&J. Chisveri", 1999).

Sinar-X mempunyai julat jarak gelombang dari 10-19 m hingga 10·s m. Sinar ini

terhasil apabila elcktron yang bertenaga tinggi mengalami nyahpccutan apabila ia

menghentam sualu sasaran logam (D. Rossing & J. Chiaveria, 1999). Sinar-X digunakan

RU.JUKAN

Bernard Grab & Mitchel E. Schultz, 1997. Basic Electronic. Edisi ke-9. Glencoe

McGraw-Hili , USA,

Robert Resnick & David Halliday, 1992. Fizik 2. Asiah Salleh. Dewan Bahasa dan

I)ustaka, Kuala Lumpur.

Ma rk esele, 2004. Fundamentals of Light Sources and Lasers. Wiley-lnterscience.

Canada.

Panel Penu lis Fizik Unive rsiti Teknologi Malaysia, 1992. Gelombong, Buny ; dan

Oplik.

Jilid kc~. Dewan Bahasa dan Pustaka, Kuala Lum pu r.

Owen Bishop, 1995. Undersland Eleclroni(,'s. Butlerworth Heineman n, London.

Paul G. Hewitt, 1992. Conceplual Physics. Edisi ke-9. Harper Collins College

Publishers.

USA,

Joseph J. Carr, 1993. Eleclronic Devices. McGraw-l-l ill , Singapore.

60

61

Thomas D. Rossing & Christopher J. Chiaverina, 1999. Light Science Physics and The

Visual Arts. Springer, USA.

Thomas L. Floyd. 1992. Electronic Devices. Edisi ke- 4. Prentice Hall, USA.

Mark Johnson, 2003. Photodeleclion and measurement. McGraw·Hill, USA.

Elcktronie Lab, 2006. Meter Digital. www.e.ectronic_.ab.com. (21 September 2006)

Intersil, 2006. ICL 7107. www.intesil.com/datalfnlfn3082.pdf. (23 September 2006)

National,2006. IC 7660. www.national.eom/dsiLM/LMC7660.pdf . (24 September

2006)