Buku Sejarah Fisika

Muhammad Hilal Sudarbi | Sejarah Perkembangan Fisika

1

SEJARAH PERKEMBANGAN

Muhammad Hilal Sudarbi


2

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa, karena atas segala penyelenggaraan-Nya

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan dan peunilasn buku ini ini dengan baik,

teristimewah kepada Dosen Pengasuh Mata Kuliah Sejarah Fisika Ibu Yusnianti S.Si, M.Pd

yang telah memberikan tugas dan tannggung jawab terhadap penulis sebagai mahasiswa untuk

membuat buku ini.

Fisika merupaka ilmu fundamental yang menjadi tulang puungggung bagi perkembangn

ilmu pengetahuan dan teknoloi. Kontribusi fisika pada disiplin ilmu lain mendorong laju

perkembangan cabang-cabang ilmu baru, bahkan sampai menyentuh sendi-sendi ilmu ekonomi

yang ditandai dengan munculnya cabang ilmu baru

Buku Sejarah Perkembangan Sejarah Fisika ini tersusun sangat sederhana dan sistematis.

Sajian materi yang terdapat didalamnya disusun sedemikian rupa sehingga diharapkan pembaca

akan lebih mudah, dalam memahami materi yang disajikan, mulai dari perkembangan fisika

klasik, modern, mekanika, ilmu panas, optik dan astronomi

Penulis menyadari makalah ini jauh dari kata sempurna, masih banyak lubnag yang

terliang dan masih banyak rong yangg teranagh. Oleh karena itu, adalah suatu kehormatan besar

bagi penulis untuk semua saran, koreksi dan kritikan dari pembaca yang bersifat membangun

guna kebaikan dalam penulisan di kemudian hari. Akhir kata, semoga buku ini dapat bermanfaat

bagi pembaca maupun penulis sendiri, sebagai ilmuwan dan pendidik masa depan bangsa.

Semoga ada buku ini dapat membantu semua golongan dalam mengembangkan pengetahuan

mengenai Sejarah perkembangan Fisika.

Diakhir kata, ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada kedua orang tua saya sebagai

cerminan kehidupan saya, yang banyak memotivasi untuk berkreasi, subanagn finansial dan

dukungan moril, Rezki Afifah sebaga calon pendamping hidup untuk semangat dan dukunganya

disegala aspek pembuatan buku ini, dan teman-teman prodi Pendidikan Fisika Undana angkatan

2015 untuk kritikan serta solusi. Terima kasih kepada pihak-pihak yang membantu dalam

menyelesaikan pembuatan buku ini.

Kupang, 20 April 2015

Muhammad Hilal Sudarbi


3

Daftar Isi

Kata Pengantar .......................................................................................................................2

Daftar Isi ..................................................................................................................................3

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................................4

A. Latar Belakang ............................................................................................................4

B. Tujuan ..........................................................................................................................5

BAB II PEMBAHASAN .........................................................................................................6

A. Penadahuluan ..............................................................................................................6

B. Perkembangan Fisika Klasik .....................................................................................6

C. Perkembangan Fisika Modern ..................................................................................10

D. Perkembangan Fisika Mekanika ...............................................................................11

E. Perkembangan Fisika Ilmu Panas .............................................................................13

F. Perkembangan Fisika Optik ......................................................................................23

G. Perkembangan Fisika Astronomi ..............................................................................23

BAB III EVALUASI

A. Soal ...............................................................................................................................4

B. Kunci Jawaban ............................................................................................................5

BAB III PENUTUP .................................................................................................................24

A. Kesimpulan ..................................................................................................................24

DAFTAR PUSTAKA


4

Fisika merupakan salah satu ilmu pengetahuan terpenting dalam peradaban manusia,

fisika memang menempati posisi yang terbilang istimewa dalam kehidupan manusia. Fenomena

dalam kehidupan ini sangatlah menarik rasa ingin tahu manusia. Sebuah bukti adalah adanya

sejarah para ilmuan yang mencoba untuk mengamati dan mempelajari fenomena alam tersebut.

Dalam bergulirnya waktu, tidak bisa dipungkiri bahwa ilmu fisika mengalami banyak

perkembangan dalam berbagai bidang. Bidang tersebut diantaranya adalah bidang fisika klasik

dan fisika modern, bidang panas dan mekanika serta bidang optik dan astronomi. Perjalanaan

waktu yang panjang itulah yang menyediakan sumber ilmu yang dipakai sekarang. Namun

kenyataan bahwa sampai sekarang masih dilakukan penelitian untuk menyempurnakan ilmu itu

sendiri.

Sejak jaman purbakala, orang telah mencoba untuk mengerti sifat dari benda: mengapa

objek yang tidak ditopang jatuh ke tanah, mengapa material yang berbeda memiliki properti yang

berbeda, dan seterusnya. Lainnya adalah sifat dari jagad raya, seperti bentuk bumi dan sifat dari

objek celestial seperti matahari dan bulan. Sejarah fisika dimulai pada tahun sekitar 2400 SM,

ketika kebudayaan Harappan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung

sudut bintang di angkasa, memperjelas pandangan,menyikapi perubahan suhu, menyikapi benda

yang selalu jatuh ke bawah. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang.

Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda, matematika

dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke dunia sosial masyarakat.

Ilmu yang berkembang inilah yang perlu dikaji dalam pengkajian ini

LATAR BELAKANG


5

Berbeda dengan zaman sekarang, perkembangan fisika pada zaman sekarang begitu pesat

seiring dengan temuan temuan terbaru seperti penemuan akan pengobservasian fenomena-

fenomena alam dengan alat-alat canggih. Mengkaji ilmu fisika adalah hal yang sangat menarik,

sehingga menjadikan perkembangan ilmu sejarah berjalan dan selalu berkembang, sehingga

dalam mempelajarinya perlu di ketahui sejarah fisika itu sendiri.

Sejarah fisika sangat penting untuk dipelajari, terutama dalam hubungannya dengan kegiatan

pembelajaran di sekolah. Sejarah fisika sepanjang yang telah diketahui dimulai pada tahun

sekitar 2400 SM, ketika kebudayaan harapan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan

dan menghitung sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai

sekarang. Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan didalam bidang dunia benda,

matematika dan filosofi, namun juga melalui teknologi membawa perubahan dalam dunia

masyarakat.

Revolusi ilmu yang berlangsungterjadi pada sekitar tahun 1600 dapat dikatakan menjadi

batas antara pemikiran purba dan lahirnya fisika klasik. Dan akhirnya berlanjut ke tahun 1900

yang menandakan mulai berlangsungnya era baru (era fisika modern). Oleh karena itu kita perlu

mempelajari tiap perkembangan ilmu fisika tiap periodenya.


6

TUJUAN

1. Mengatahui dan memahami sejarah perkembangan fisika klasik

2. Mengetahui kronologi perkembangan fisika modern

3. Mengetahui sejarah perkembangan ilmu mekanika beserta para ahli

4. Mengetahui sejarah perkembangan ilmu panas

5. Mengetahui sejarah perkembangan ilmu optik

6. Mengetahui sejarah perkembangan ilmu astronomi


7

Fisika adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari

gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Fisikawan

mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang sangat beragam, mulai dari partikel

submikroskopis yang membentuk segala materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam

semesta sebagai satu kesatuan kosmos.

Ilmu fisika merupakan ilmu yang snaagt fundamental dalam perkembangan peradaban

dunia modern. Dalam perkembangannya, ilmu fisika mencakup berbagai macam sub-sub ilmu

pengetahuan. Diantaranya mulai dari perkembangan fisika klasik, modern, mekanika, ilmu

panas, optik dan astronomi mempunyai peranan yang penting atau pengaruh yang sangat besar

dalam perkembangan ilmu fisika. Berbagai macam teknologi modern dibuat berdasarkan teori

dan ilmu yang ada dalam dunia fisika

Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada dalam semua sistem

materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat semacam ini sering disebut sebagai

hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai "ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam

lainnya (biologi, kimia, geologi, dan lain-lain) mempelajari jenis sistem materi tertentu yang

mematuhi hukum fisika. Misalnya, kimia adalah ilmu tentang molekul dan zat kimia yang

dibentuknya. Sifat suatu zat kimia ditentukan oleh sifat molekul yang membentuknya, yang

dapat dijelaskan oleh ilmu fisika seperti mekanika kuantum, termodinamika, dan

elektromagnetika.

Sejak jaman purbakala, orang telah mencoba untuk mengerti sifat dari benda: mengapa

objek yang tidak ditopang jatuh ke tanah, mengapa material yang berbeda memiliki properti yang

berbeda, dan seterusnya. Lainnya adalah sifat dari jagad raya, seperti bentuk bumi dan sifat dari

objek celestial seperti matahari dan bulan. Sejarah fisika dimulai pada tahun sekitar 2400 SM,

ketika kebudayaan Harappan menggunakan suatu benda untuk memperkirakan dan menghitung

sudut bintang di angkasa. Sejak saat itu fisika terus berkembang sampai ke level sekarang.

Pendahuluan


8

Perkembangan ini tidak hanya membawa perubahan di dalam bidang dunia benda,

matematika dan filosofi namun juga, melalui teknologi, membawa perubahan ke dunia sosial

masyarakat. Revolusi ilmu yang berlangsung terjadi pada sekitar tahun 1600 dapat dikatakan

menjadi batas antara pemikiran purba dan lahirnya fisika klasik. Dan akhirnya berlanjut ke tahun

1900 yang menandakan mulai berlangsungnya era baru yaitu era fisika modern. Di era ini

ilmuwan tidak melihat adanya penyempurnaan di bidang ilmu pengetahuan, pertanyaan demi

pertanyaan terus bermunculan tanpa henti, dari luasnya galaksi, sifat alami dari kondisi vakum

sampai lingkungan subatomik. Daftar persoalan dimana fisikawan harus pecahkan terus

bertambah dari waktu ke waktu. Beberapa teori diusulkan dan banyak yang salah. Teori tersebut

banyak tergantung dari istilah filosofi, dan tidak pernah dipastikan oleh eksperimen sistematik

seperti yang populer sekarang ini.

Perkembangan Fisika modern akan membahas hala yang ada menganai dunia fisika

modern, dimana merupakan salah satu bagian dari ilmu Fisika yang mempelajari perilaku materi

dan energi pada skala atomik dan partikel-partikel subatomik atau gelombang. Pada prinsipnya

sama seperti dalam fisika klasik, namun materi yang dibahas dalam fisika modern adalah skala

atomik atau subatomik dan partikel bergerak dalam kecepatan tinggi. Untuk partikel yang

bergerak dengan kecepatan mendekati atau sama dengan kecepatan cahaya, perilakunya dibahas

secara terpisah dalam teori relativitas khusus. Ilmu Fisika Modern dikembangkan pada awal abad

20, dimana perumusan-perumusan dalam Fisika Klasik tidak lagi mampu menjelaskan

fenomenafenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil. Fisika Modern diawali oleh

hipotesa Planck yang menyatakan bahwa besaran energi suatu benda yang beosilasi (osilator)

tidak lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit (kuanta), sehingga muncullah istilah Fisika

Kuantum dan ditemukannya konsep dualisme partikel-gelombang. Konsep dualisme dan besaran

kuanta ini merupakan dasar dari Fisika Modern.

Perkembangn fisika selanjutatnya akan membahas mengenai Perkembangan Fisika

mekanika. Masalah mekanika merupakan hal yang cukup penting dalam perkembangan ilmu

fisika untuk kita pelajari karena masalah mekanika sangat erat kaitannya dengan peristiwa yang

tejadi dalam kehidupan kita sehari-hari. Sebagaimana kita ketahui bahwa fisika merupakan ilmu

yang mempelajari gejala alam yang dapat diamati dan diukur, dan kasus mekanika merupakan

salah satu gejala alam yang dapat diamati dan diukur.


9

Dalam perkembangannya, mekanika dibagi dalam menjadi dua yaitu mekanika klasik

dan mekanika kuantum. Mekanika klasik dititik beratkan pada benda-benda yang bergerak

dengan kecepatan jauh dibawah kecepatan cahaya, sedangkan mekanika kuantum dititik

beratkan pada benda-benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya.

Dalam perkembangannya fisika selanjutnya ialah perkembang ilmu panas, ilmu panas atau

sering disebut termodinamika dalam bidang fisika adalah sesuatu yang tak dapat dipungkiri lagi

bahwa, ilmu panas (termodinamika) mempunyai peranan yang penting atau pengaruh yang

sangat besar dalam perkembangan ilmu fisika. Berbagai macam teknologi modern dibuat

berdasarkan teori dan ilmu termodinamika.

Perkembangan ilmu optik, tak lumput dalam peran fisika pada umumnya serta

keseluruhannya. optika adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan

interaksi cahaya dengan materi. Optika menerangkan dan diwarnai oleh gejala optis. Kata optik

sebagai bagian dari keelektromagnetan. Beberapa gejala optis bergantung pada sifat kuantum

cahaya yang terkait dengan beberapa bidang optika hingga mekanika kuantum. Dalam

prakteknya, kebanyakan dari gejala optis dapat dihitung dengan menggunakan sifat

elektromagnetik dari cahaya, seperti yang dijelaskan oleh beberapa ilmuwan

Yang terakhir ialah perkembangn ilmu astronomi, ilmu astronomi merupakan ilmu kosmis

yang mempelajari bagaimana benda langit, dan alam semesta ini, merupakan cabang ilmu fisika

yang tidak hanya penting namun turut berperan dalam peradapan manusia, diantaranya di

temukan planet-planet yang diklaim dapat menunjang kehidupan serta penemuaan - penemuan

lainnya

Demikannlah sekelumit gambaran betapa luas dan maju perkembangan fisika berdasarkan

keenam sub-sub bagian tersebut, mempelajari fisika bukan berarti menguasai penggunaan rumus

semata, tetapi harusah dibarengi oleh pengetahuan menenai sejarahnya, tentu kita akan lebih

memahami apa yang kita hadapai di persoalan kedepan serta dapat memotivasi dan mengambil

hikmah dalam menguasai sejrah fisika


10

Fisika klasik adalah fisika yang didasari prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum

bangkitnya teori kuantum, biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas umum.

Cabang-cabang yang termasuk fisika klasik antara lain adalah, mekanika klasik (hukum gerak

Newton, Lagrangian dan mekanika Hamiltonian), Elektrodinamika klasik (persamaan Maxwell),

termodinamika klasik dan teori Chaos klasik.

Dibandingkan dengan fisika klasik, fisika modern adalah istilah yang lebih longgar, yang

dapat merujuk hanya pada fisika kuantum atau secara umum pada fisika abad XX dan XXI dan

karenanya selalu mengikut sertakan teori kuantum dan juga dapat termasuk relativitas.

Pada awal abad XVII, Galileo membuka penggunaan eksperimen untuk memastikan

kebenaran teori fisika, yang merupakan kunci dari metode sains. Galileo memformulasikan dan

berhasil mengetes beberapa hasil dari dinamika mekanik, terutama Hukum Inert. Pada 1687,

Isaac Newton menerbitkan Filosofi Natural Prinsip Matematika, memberikan penjelasan yang

jelas dan teori fisika yang sukses: Hukum Gerak Newton, yang merupakan sumber dari mekanika

klasik; dan Hukum Gravitasi Newton, yang menjelaskan gaya dasar gravitasi. Kedua teori ini

cocok dalam eksperimen. Prinsipia juga memasukan beberapa teori dalam dinamika fluid.

Mekanika klasik dikembangkan besar-besaran oleh Joseph-Louis de Lagrange, William Rowan

Hamilton, dan lainnya, yang menciptakan formula, prinsip, dan hasil baru. Hukum Gravitas

memulai bidang astrofisika, yang menggambarkan fenomena astronomi menggunakan teori

fisika.

Sejak abad XVIII dan seterusnya, termodinamika dikembangkan oleh Robert Boyle,

Thomas Young, dan banyak lainnya. Pada 1733, Daniel Bernoulli menggunakan argumen

statistika dalam mekanika klasik untuk menurunkan hasil termodinamika, memulai bidang

mekanika statistik. Pada 1798, Benjamin Thompson mempertunjukkan konversi kerja mekanika

Perkembangan Fisika Klasik


11

ke dalam panas, dan pada 1847 James Joule menyatakan hukum konservasi energi, dalam bentuk

panas dan juga dalam energi mekanika. Sifat listrik dan magnetisme dipelajari oleh Michael

Faraday, George Ohm, dan lainnya. Pada 1855, James Clerk Maxwell menyatukan kedua

fenomena menjadi satu teori elektromagnetisme, dijelaskan oleh persamaan Maxwell. Perkiraan

dari teori ini bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Budaya penelitian fisika berbeda

dengan ilmu lainnya karena adanya pemisahan teori dan eksperimen.

Sejak abad XX, kebanyakan fisikawan perseorangan mengkhususkan diri meneliti dalam

fisika teoritis atau fisika eksperimental saja, dan pada abad XX, sedikit saja yang berhasil dalam

kedua bidang tersebut. Sebaliknya, hampir semua teoris dalam biologi dan kimia juga merupakan

eksperimentalis yang sukses. Teoris berusaha mengembangkan teori yang dapat menjelaskan

hasil eksperimen yang telah dicoba dan dapat memperkirakan hasil eksperimen yang akan

datang. Sementara itu, eksperimentalis menyusun dan melaksanakan eksperimen untuk menguji

perkiraan teoretis. Meskipun teori dan eksperimen dikembangkan secara terpisah, mereka saling

bergantung. Kemajuan dalam fisika biasanya muncul ketika eksperimentalis membuat penemuan

yang tak dapat dijelaskan teori yang ada, sehingga mengharuskan dirumuskannya teori-teori

baru. Tanpa eksperimen, penelitian teoretis sering berjalan ke arah yang salah; salah satu

contohnya adalah teori-M, teori populer dalam fisika energi-tinggi, karena eksperimen untuk

mengujinya belum pernah disusun.

Meskipun fisika membahas beraneka ragam sistem, ada beberapa teori yang digunakan

secara keseluruhan dalam fisika, bukan di satu bidang saja. Setiap teori ini diyakini benar

adanya, dalam wilayah kesahihan tertentu. Contohnya, teori mekanika klasik dapat menjelaskan

pergerakan benda dengan tepat, asalkan benda ini lebih besar daripada atom dan bergerak dengan

kecepatan jauh lebih lambat daripada kecepatan cahaya. Teori-teori ini masih terus diteliti;

contohnya, aspek mengagumkan dari mekanika klasik yang dikenal sebagai teori Chaos

ditemukan pada abad XX, tiga abad setelah dirumuskan oleh Isaac Newton. Namun, hanya

sedikit fisikawan yang menganggap teori-teori dasar ini menyimpang. Oleh karena itu, teori-teori

tersebut digunakan sebagai dasar penelitian menuju topik yang lebih khusus, dan semua pelaku

fisika, apa pun spesialisasinya, diharapkan memahami teori-teori tersebut.

Riset dalam fisika dibagi beberapa bidang yang mempelajari aspek yang berbeda dari

dunia materi. Fisika benda kondensi, diperkirakan sebagai bidang fisika terbesar, mempelajari

properti benda besar, seperti benda padat dan cairan yang kita temui setiap hari, yang berasal dari


12

properti dan interaksi mutual dari atom. Bidang fisika atomik, molekul, dan optik berhadapan

dengan individual atom dan molekul, dan cara mereka menyerap dan mengeluarkan cahaya.

Bidang fisika partikel, juga dikenal sebagai "fisika energi-tinggi", mempelajari properti partikel

super kecil yang jauh lebih kecil dari atom, termasuk partikel dasar yang membentuk benda

lainnya. Terakhir, bidang astrofisika menerapkan hukum fisika

untuk menjelaskan fenomena astronomi, berkisar dari matahari dan objek lainnya dalam tata

surya ke jagad raya secara keseluruhan. Riset fisika mengalami kemajuan konstan dalam banyak

bidang, dan masih akan tetap begitu jauh di masa depan. Dalam fisika benda kondensi, masalah

teoritis tak terpecahkan terbesar adalah penjelasan superkonduktivitas suhu-tinggi. Banyak usaha

dilakukan untuk membuat spintronik dan komputer kuantum bekerja. Dalam fisika partikel,

potongan pertama dari bukti eksperimen untuk fisika di luar model standar telah mulai

menghasilkan. Yang paling terkenal adalah penunjukan bahwa neutrino memiliki massa bukan-

nol. Hasil eksperimen ini nampaknya telah menyelesaikan masalah solar neutrino yang telah

berdirilama dalam fisika matahari. Fisika neutrino besar merupakan area riset eksperimen dan

teori yang aktif. Dalam beberapa tahun ke depan, pemercepat partikel akan mulai meneliti skala

energi dalam jangkauan TeV, yang di mana para eksperimentalis berharap untuk menemukan

bukti untuk Higgs boson dan partikel supersimetri. Para teoris juga mencoba untuk menyatukan

mekanika kuantum dan relativitas umum menjadi satu teori gravitasi kuantum, sebuah program

yang telah berjalan selama setengah abad, dan masih belum menghasilkan buah. Kandidat atas

berikutnya adalah Teori-M, teori superstring, dan gravitasi kuantum loop. Banyak fenomena

astronomikal dan kosmologikal belum dijelaskan secara memuaskan, termasuk keberadaan sinar

kosmik energi ultra-tinggi, asimetri baryon, pemercepatan alam semesta dan percepatan putaran

anomali galaksi.

Meskipun banyak kemajuan telah dibuat dalam energi-tinggi, kuantum, dan fisika

astronomikal, banyak fenomena sehari-hari lainnya, menyangkut sistem kompleks, chaos, atau

turbulens masih dimengerti sedikit saja. Masalah rumit yang sepertinya dapat dipecahkan oleh

aplikasi pandai dari dinamika dan mekanika, seperti pembentukan tumpukan pasir, "node" dalam

air "tri ckling", teori katastrof, atau pengurutan-sendiri dalam koleksi heterogen yang bergetar

masih tak terpecahkan. Fenomena rumit ini telah menerima perhatian yang semakin banyak sejak

1970-an untuk beberapa alasan, tidak lain dikarenakan kurangnya metode matematika modern

dan komputer yang dapat menghitung sistem kompleks untuk dapat dimodelin dengan cara baru.


13

Hubungan antar disiplin dari fisika kompleks juga telah meningkat, seperti dalam pelajaran

turbulens dalam aerodinamika atau pengamatan pola pembentukan dalam sistem biologi. Pada

1932, Horrace Lamb meramalkan: Saya sudah tua sekarang, dan ketika saya meninggal dan

pergi ke surga ada dua hal yang saya harap dapat diterangkan. Satu adalah elektrodinamika

kuantum, dan satu lagi adalah gerakan turbulens dari fluida. Dan saya lebih optimis terhadap

yang pertama.

Dalam fisika klasik membahas mengenai :

- Mekanika Klasik

- Elektrodinamika Klasik

- Termodinamika Klasik

a. Mekanika Klasik

Mekanika klasik di sini menggambarkan dinamika partikel atau sistem partikel.

Dinamika partikel demikian, ditunjukkan oleh hukum-hukum Newton tentang gerak, terutama

gaya atau interaksi akan bergerak sedemikian rupa sehingga laju perubahan waktu dari

mom m yang bergerak dengan

kecepatan v memiliki energi kinetik yang didefinisikan oleh :

dan momentum linear p yang didefinisikan oleh :

Hukum-hukum gerak Newton baru memiliki arti fisis, jika hukum-hukum tersebut diacukan

terhadap suatu kerangka acuan tertentu, yakni kerangka acuan inersia (suatu kerangka acuan

yang bergerak serba sama tak mengalami percepatan). Prinsip Relativitas Newtonian

-hukum Newton berlaku dalam suatu kerangka acuan maka hukum-

hukum tersebut juga berlaku dalam kerangka acuan lain yang bergerak serba sama relatif

terh

bebas dari pengaruh gaya atau interaksi dari luar sistem fisis yang ditinjau (idealisasi fakta fisis


14

yang sebenarnya). Gerak partikel terhadap suatu kerangka acuan inersia tak gayut (independen)

posisi titik asal sistem koordinat dan tak gayut arah gerak sistem koordinat tersebut dalam ruang.

Dikatakan, dalam kerangka acuan inersia, ruang bersifat homogen dan isotropik. Jika partikel

bebas bergerak dengan kecepatan konstan dalam suatu sistem koordinat selama interval waktu

tertentu tidak mengalami perubahan kecepatan, konsekuensinya adalah waktu bersifat homogen.

b. Elektrodinamika Klasik

Persamaan Maxwell adalah himpunan empat persamaan diferensial parsial yang

mendeskripsikan sifat-sifat medan listrik dan medan magnet dan hubungannya dengan sumber-

sumbernya, muatan listrik dan arus listrik, menurut teori elektrodinamika klasik. Keempat

persamaan ini digunakan untuk menunjukkan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.

Secara terpisah, keempat persamaan ini masing-masing disebut sebagai Hukum Gauss, Hukum

Gauss untuk magnetisme, Hukum induksi Faraday, dan Hukum Ampere. Keempat persamaan ini

dengan Hukum Lorentz merupakan kumpulan hukum lengkap dari elektrodinamika klasik.

Hukum Gauss menerangkan bagaimana muatan listrik dapat menciptakan dan mengubah

medan listrik. Medan listrik cenderung untuk bergerak dari muatan positif ke muatan negatif.

Hukum Gauss adalah penjelasan utama mengapa muatan yang berbeda jenis saling tarik-

menarik, dan yang sama jenisnya tolak-menolak. Muatan-muatan tersebut menciptakan medan

listrik, yang ditanggapi oleh muatan lain melalui gaya listrik. Hukum Gauss untuk magnetisme

menyatakan tidak seperti listrik tidak ada partikel "kutub utara" atau "kutub selatan". Kutub-

kutub utara dan kutub-kutub selatan selalu saling berpasangan.

Hukum induksi Faraday mendeskripsikan bagaimana mengubah medan magnet dapat

menciptakan medan listrik. Ini merupakan prinsip operasi banyak generator listrik. Gaya

mekanik (seperti yang ditimbulkan oleh air pada bendungan) memutar sebuah magnet besar, dan

perubahan medan magnet ini menciptakan medan listrik yang mendorong arus listrik yang

kemudian disalurkan melalui jala-jala listrik.

Memori inti magnetik An Wang (1954) adalah penerapan Hukum Ampere. Tiap inti

magnetik merupakan satu bit. Hukum Ampere menyatakan bahwa medan magnet dapat

ditimbulkan melalui dua cara: yaitu lewat arus listrik (perumusan awal Hukum Ampere), dan

dengan mengubah medan listrik (tambahan Maxwell). Koreksi Maxwell terhadap Hukum


15

Ampere cukup penting: dengan demikian, hukum ini menyatakan bahwa perubahan medan listrik

dapat menimbulkan medan magnet, dan sebaliknya.

Dengan demikian, meskipun tidak ada muatan listrik atau arus listrik, masih

dimungkinkann buat memiliki gelombang osilasi medan magnet dan medan listrik yang stabil

dan dapat menjalar terus-menerus. Keempat persamaan Maxwell ini mendeskripsikan gelombang

ini secara kuantitatif, dan lebih lanjut lagi meramalkan bahwa gelombang ini mestilah memiliki

laju tertentu yang universal. Laju ini dapat dihitung cukup dari dua konstanta fisika yang dapat

diukur (konstanta elektrik dan konstanta magnetik).

Laju yang dihitung untuk radiasi elektromagnetik tepat sama dengan laju cahaya. Cahaya

memang merupakan salah satu bentuk radiasi elektromagnetik (seperti juga sinar X, gelombang

radio dan lain-lainnya). Dengan demikian, Maxwell memadukan dua bidang yang sebelumnya

terpisah, elektromagnetisme dan optika.

c. Termodinamika Klasik

Termodinamika adalah cabang ilmu pengetahuan yang membahas antara panas dan bentuk

bentuk energi lainnya. Michael A Saad dalam bukunya menerangkan Termodinamika merupakan

sains aksiomatik yang berkenaan dengan transformasi energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Energi dan materi sangat berkaitan erat, sedemikian eratnya sehingga perpindahan energi akan

menyebabkan perubahan tingkat keadaan materi tersebut.

Hukum pertama dari termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan

tidak dapat dihilangkan namun berubah dari satu bentuk menjadi bentuk yang lainnya. Hukum

ini mengatur semua perubahan bentuk energi secara kuantitatif dan tidak membatasi arah

perubahan bentuk itu. Pada kenyataannya tidak ada kemungkinan terjadinya proses dimana

proses tersebut satu satunya hasil dari perpindahan bersih panas dari suatu tempat yang

suhunya lebih rendah ke suatu tempat yang suhunya lebih tinggi. Pernyataan yang mengandung

kebenaran eksperimental ini dikenal dengan hukum kedua termodinamika.


16

Nicolas Lonard Sadi Carnot (lahir di Paris, 1

Juni 1796 meninggal di Paris, 24 Agustus 1832 pada

umur 36 tahun).

Carnot menemukan dan merumuskan hukum

kedua termodinamika dan memberikan model universal

atas mesin panas, sebuah mesin, yang mengubah energi

panas ke dalam bentuk energi lain, misalnya energi

kinetik (sekarang bernama siklus Carnot). Karyanya

yang paling utama adalah "Rflexions Sur La puissance Motrice du Feu" (Refleksi Daya Gerak

Api); terbit tahun 1824. Di dalamnya termuat sejumlah asas seperti siklus Carnot, mesin panas

Carnot, teorema Carnot, efisiensi termodinamika, dan lain-lain. Nicolas Sadi Carnot meninggal

akibat penyakit kolera.

Ketika Carnot mulai menulis bukunya, mesin uap telah diakui secara luas di bidang

ekonomi dan menjadi penting dalam dunia industri, tetapi belum ada studi ilmiah yang nyata.

Newcomen telah menemukan mesin uap piston yang dioperasikan pertama lebih dari satu abad

sebelumnya, pada 1712, sekitar 50 tahun setelah itu, James Watt membuat perbaikan yang

bertanggung jawab untuk meningkatkan efisiensi dan kepraktisan mesin uap. Mesin Compound

(mesin dengan lebih dari satu tahap ekspansi) sudah ditemukan. Pada tahun 1824 prinsip

konservasi energi masih kurang berkembang dan kontroversial, dan formulasi yang tepat dari

hukum pertama termodinamika masih lebih dari satu dekade, kesetaraan mekanis panas tidak

akan dirumuskan selama dua dekade. Teori umum dari panas adalah teori kalori.

Tokoh-tokoh Fisika Klasik A.

Nicolas Lonard Sadi Carnot 1.
http://id.wikipedia.org/wiki/Parishttp://id.wikipedia.org/wiki/1_Junihttp://id.wikipedia.org/wiki/1_Junihttp://id.wikipedia.org/wiki/1796http://id.wikipedia.org/wiki/24_Agustushttp://id.wikipedia.org/wiki/1832http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_kedua_termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_kedua_termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesin_panashttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi_panas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Energi_panas&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_kinetikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Energi_kinetikhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Siklus_Carnot&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=R%C3%A9flexions_sur_la_puissance_motrice_du_feu&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/1824http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_panas_Carnot&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Mesin_panas_Carnot&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorema_Carnot&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Efisiensi_termodinamika&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kolera


17

Mesin Carnot telah diuji coba, dengan cara meningkatkan tekanan uap dan penggunaan

cairan, untuk meningkatkan efisiensi mesin. Dalam tahap awal pengembangan mesin, efisiensi

mesin yang berguna itu mampu menapai peforma maksimal ketika jumlah bahan bakar dibakar

hanya 3%.

Dalam model ideal Carnot, kalori diangkut dari suhu panas ke suhu dingin, dan

menghasilkan energi, atau dapat diangkut kembali dengan membalik gerakan siklus, konsep ini

kemudian dikenal sebagai reversibilitas termodinamika. Kemudian Carnot mendalilkan bahwa

tidak ada kalori yang hilang. Proses yang benar-benar reversibel, mesin panas menggunakan

reversibilitas siklus adalah mesin panas yang paling efisien. Bukti untuk ini adalah sebagai

berikut: bayangkan kita memiliki dua tubuh besar, panas dan dingin. Jika kita beberapa mesin

Carnot ini yang membuat aliran panas dari panas ke dingin, jumlah Q untuk setiap siklus,

menghasilkan jumlah energi dilambangkan W. Jika kita menggunakan karya ini untuk daya

komputer lain, tapi satu yang lebih efisien daripada mesin Carnot, bisa, menggunakan jumlah

energi W setiap siklus, membuat jumlah panas, Q '> aliran Q dari dingin ke panas tubuh. Efek

bersih adalah aliran Q'-Q panas dari dingin ke panas tubuh, sementara tidak ada pekerjaan bersih

dilakukan. Ini akan melanggar hukum kedua termodinamika dan dengan demikian tidak

mungkin. Hal ini membuktikan bahwa mesin Carnot adalah mesin panas yang paling efisien.

Benjamin Thompson (sering

dikenal sebagai 'Count Rumford ' lahir 26

Maret 1753 meninggal 21 Agustus 1814

pada umur 61 tahun) adalah penemu,

ilmuwan, negarawan, dan tentara terkenal

kelahiran Amerika. Benjamin Thompson

dilahirkan di Woburn Utara, Massachusetts

pada tanggal 26 Maret 1753.

Di masa kecilnya, Benjamin

Count Rumford 2.
http://id.wikipedia.org/wiki/26_Marethttp://id.wikipedia.org/wiki/26_Marethttp://id.wikipedia.org/wiki/1753http://id.wikipedia.org/wiki/21_Agustushttp://id.wikipedia.org/wiki/1814http://id.wikipedia.org/wiki/Ilmuwanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Negarawanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Amerika_Serikathttp://id.wikipedia.org/wiki/Massachusetts


18

Thompson memiliki keterbatasan untuk sekolah sehingga dia lebih banyak belajar sendiri dan

kemudian mendapatkan banyak pengetahuan dari teman dan kenalannya. Pada usia 13 tahun,

Benjamin Thompson mulai melakukan beberapa pekerjaan seperti menjadi juru tulis seorang

importer, pedagang bahan kering, dan kemudian magang di Doctor John Hay of Woburn, dimana

Thompson mendapatkan banyak pengetahuan tentang ilmu medis. Bakat Thompson dalam

bekerja dengan alat mekanis dan kemampuan bahasanya yang sangat baik membuat John Fowle,

salah satu guru lulusan Harvard, membantunya untuk belajar dengan Professor John Winthrop di

Harvard. Pada tahun 1772, Thompson meninggalkan kota kelahirannya dan mengajar di salah

satu sekolah di Bradford, Massachusetts sambil mempelajari ilmu pengetahuan pada Samuel

Williams. Tidak beberapa kemudian, Thompson berpindah mengajar di Concord, New

Hampshire atas undangan dari Timothy Walker. Di sana Benjamin Thompson hidup menumpang

dan kemudian menikahi anak dari tuan rumahnya, Sarah Walker Rolfe yang merupakan janda

kaya di daerah Concord. Istrinyalah yang memperkenalkan Thompson pada Gubernur

Wentworth dari New Hampshire dan mengangkatnya menjadi mayor di New Hampshire Militia.

Tahun 1975, Benjamin Thompson meneliti tentang gaya pada bubuk mesiu dan

membangun sistem sinyal kelautan yang baru bagi tentara Inggris. Kontribusinya yang terbesar

pada dunia Fisika adalah pemikirannya tentang teori kalor. Pada akhir abad ke-18, teori kalori

yang dipercaya adalah bahwa kalor merupakan fluida yang dapat mengalir ke dalam tubuh ketika

dipanaskan dan mengalir keluar ketika didinginkan. Saat Thompson meneliti tentang bubuk

mesiu, Benjamin Thompson menemukan adanya penyimpangan atau anomali yang tidak dapat

dijelaskan dengan teori kalori. Di dalam laporannya kepada Royal Society yang berjudul "An

Experimental Enquiry concerning the Source of Heat excited by Friction" (1798), Benjamin

Thompson mengajukan suatu teori baru yang menyatakan bahwa kerja mekanis akan

menghasilkan kalor dan kalor tersebut merupakan suatu bentuk gerak. Teori tersebut berhasil

memberikan penjelasan mengapa panas yang dihasilkan dari gesekan peluru meriam (bubuk

mesiu) tidak akan pernah habis. Peristiwa tersebut tidak dapat dijelaskan dengan teori kalori

terdahulu. Di dalam laporan tersebut terdapat perhitungan jumlah kuantitas kalor yang

diproduksi oleh energi mekanis. Teori yang dikemukakan Thompson bertentangan dengan teori

kalori yang terdahulu dan banyak orang pada saat itu yang tidak yakin dengan Thompson hingga

James Maxwell mengemukakan teori kinetik kalor pada tahun 1871. Penemuan-penemuan
http://id.wikipedia.org/wiki/Sekolahhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Juru_tulis&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Importer&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Doctor_John_Hay_of_Woburn&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Medishttp://id.wikipedia.org/wiki/Guruhttp://id.wikipedia.org/wiki/Harvardhttp://id.wikipedia.org/wiki/Harvardhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bradfordhttp://id.wikipedia.org/wiki/Massachusettshttp://id.wikipedia.org/wiki/New_Hampshirehttp://id.wikipedia.org/wiki/New_Hampshirehttp://id.wikipedia.org/wiki/Jandahttp://id.wikipedia.org/wiki/Gubernurhttp://id.wikipedia.org/wiki/Mesiuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fluidahttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Peluruhttp://id.wikipedia.org/wiki/Meriamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bubuk_mesiuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Bubuk_mesiuhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalorihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=James_Maxwell&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Kinetik_kalor&action=edit&redlink=1


19

Thompson lainnya adalah kompor, oven, ketel ganda, dan pakaian penahan panas, sert

mengembangkan cerobong asap dan tungku perapian yang ada.

Julius Robert von Mayer (lahir di Heilbronn, Baden-

Wrttemberg, Jerman, 25 November 1814 meninggal di

Heilbronn, Baden-Wrttemberg, Jerman, 20 Maret 1878

Pada umur 63 tahun) adalah dokter dan fisikawan Jerman

yang merupakan salah satu pemrakarsa termodinamika. Pada

tahun 1841, ia mengucapkan pernyataan yang terkenal mengenai

konservasi energi : tidak dapat diciptakan maupun

Selama tahun 1842, Mayer mendeskripsikan

proses kimia vital yang kini disebut oksidasi sebagai sumber utama energi untuk semua

makhluk hidup.

James Prescott Joule (lahir di Salford, Inggris, 24

Desember 1818 meninggal di Greater Manchester,

Inggris, 11 Oktober 1889

pada umur 70 tahun) ialah seorang ilmuwan Inggris.

Ia dikenal sebagai perumus Hukum Kekekalan Energi,

yang berbunyi, nergi tidak dapat diciptakan ataupun

Ia adalah seorang ilmuwan Inggris yang

berminat pada fisika. Dengan percobaan, ia berhasil

membuktkan bahwa panas (kalori) tak lain adalah suatu

bentuk energi. Dengan demikian ia berhasil mematahkan

teori kalorik, teori yang menyatakan panas sebagai zat alir.

Salah satu satuan energiJoule dinamai atasnya.

Julius Robert von Mayer 1.

James Prescott Joule 4.
http://id.wikipedia.org/wiki/Komporhttp://id.wikipedia.org/wiki/Ovenhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Cerobong_asap&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Heilbronnhttp://id.wikipedia.org/wiki/Baden-W%C3%BCrttemberghttp://id.wikipedia.org/wiki/Baden-W%C3%BCrttemberghttp://id.wikipedia.org/wiki/Jermanhttp://id.wikipedia.org/wiki/25_Novemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/1814http://id.wikipedia.org/wiki/Heilbronnhttp://id.wikipedia.org/wiki/Baden-W%C3%BCrttemberghttp://id.wikipedia.org/wiki/Jermanhttp://id.wikipedia.org/wiki/20_Marethttp://id.wikipedia.org/wiki/1878http://id.wikipedia.org/wiki/Dokterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Fisikawanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Konservasi_energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Oksidasihttp://id.wikipedia.org/wiki/Energihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Salford&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/24_Desemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/24_Desemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/1818http://id.wikipedia.org/wiki/Greater_Manchesterhttp://id.wikipedia.org/wiki/Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/11_Oktoberhttp://id.wikipedia.org/wiki/1889http://id.wikipedia.org/wiki/Ilmuwanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Kekekalan_Energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Kalorhttp://id.wikipedia.org/wiki/Joule


20

Pada tahun 1840, James menerbitkan sebuah karya ilmiah tentang panas yang dihasilkan

oleh arus listrik. Lalu pada tahun 1843, ia menerbitkan kelanjutan karya ilmiahnya tentang

bagaimana mengubah kerja menjadi panas. Ia melakukan eksperimen menggunakan roda

berpedal. Akhirnya dari situ James merumuskan konsep fisika mengenai kesetaraan energi

mekanik dan energi panas.

Empat tahun kemudian, ia berhasil merumuskan hukum kekekalan energi, yang

merupakan hukum pertama dari hukum termodinamika. Hukum itu menyatakan bahwa energi

tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan, tapi dapat berubah dari satu bentuk energi ke bentuk

energi lainnya.

Pada tahun 1847 James bertemu dengan Lord Kelvin atau William Thomson, di acara

diskusi sains. Lord Kelvin tertarik dengan penemuan-penemuan James dan karya-karya ilmiah

yang pernah dipublikasikan. Ia pun mengajak James untuk bekerja sama. Dari kerja samanya,

maka lahirlah suatu konsep fisika yang disebut Efek Joule-Thomson. Efek Joule-Thomson lalu

berkembang menjadi ilmu yang memelajari tentang sifat materi pada suhu sangat rendah. Ilmu

itu disebut Kriogenik.

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (lahir

di Potsdam, Kerajaan Prusia, 31 Agustus 1821

meninggal di Charlottenburg, Kekaisaran Jerman, 8

September 1894

pada umur 73 tahun) adalah fisikawan Jerman

yang banyak memberikan sumbangan kepada ilmu

pengetahuan modern. Ia juga dikenal akan

sumbangsihnya mengenai konservasi energi.

Hermann Helmholtz adalah salah satu dari beberapa ilmuwan untuk menguasai dua bidang ilmu:

obat-obatan dan fisika. Dia melakukan penelitian terobosan pada sistem saraf, serta fungsi mata

dan telinga. Dalam fisika, ia diakui (bersama dengan dua ilmuwan lain) sebagai penulis dari

konsep konservasi energi.

Herman von Helmholtz 5.
http://id.wikipedia.org/wiki/1840http://id.wikipedia.org/wiki/1843http://id.wikipedia.org/wiki/Fisikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_kekekalan_energihttp://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/1847http://id.wikipedia.org/wiki/Lord_Kelvinhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=William_Thomson&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kriogenikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Potsdamhttp://id.wikipedia.org/wiki/Kerajaan_Prusiahttp://id.wikipedia.org/wiki/31_Agustushttp://id.wikipedia.org/wiki/1821http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Charlottenburg&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kekaisaran_Jermanhttp://id.wikipedia.org/wiki/8_Septemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/8_Septemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/1894http://id.wikipedia.org/wiki/Fisikawanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Jermanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Konservasi_energi


21

Helmholtz dilahirkan dalam sebuah keluarga miskin, ayahnya adalah seorang instruktur

filsafat dan sastra di sebuah gimnasium di kampung halamannya di Potsdam, Jerman. Di rumah,

ayahnya mengajarinya bahasa Latin, Yunani, Prancis, Italia, Ibrani, dan Arab, serta ide-ide

filosofis Immanuel Kant dan Fichte JG (yang adalah seorang teman keluarga).

Dengan latar belakang ini, Helmholtz masuk sekolah dengan perspektif yang luas.

Meskipun ia menyatakan minat dalam ilmu, ayahnya tidak mampu untuk mengirimnya ke

universitas; sebaliknya, ia dibujuk untuk belajar kedokteran, daerah yang akan memberikan dia

dengan bantuan pemerintah. Sebagai imbalannya, Helmholtz diharapkan untuk menggunakan

keterampilan medis untuk kebaikan pemerintah - terutama di rumah sakit tentara.

Helmholtz memasuki Friedrich Wilhelm Institute di Berlin pada tahun 1898, menerima

MD-nya empat tahun kemudian. Setelah lulus ia langsung ditugaskan untuk tugas militer,

berlatih sebagai dokter bedah untuk tentara Prusia. Setelah beberapa tahun tugas aktif ia

diberhentikan, bebas untuk mengejar karir di akademisi. Pada 1848 dia mendapatkan posisi

sebagai dosen di Berlin Academy of Arts. Hanya setahun kemudian ia ditawari guru besar di

Universitas Konigsberg, mengajar fisiologi. Selama dua puluh dua tahun berikutnya ia pindah ke

universitas di Bonn dan Heidelberg, dan selama waktu ini ia melakukan hismajor bekerja di

bidangkedokteran.

Helmholtz mulai mempelajari mata manusia, tugas itu semakin sulit karena kurangnya

peralatan medis yang tepat. Dalam rangka untuk lebih memahami fungsi mata ia menemukan

ophthalmoscope, sebuah perangkat yang digunakan untuk mengamati retina. Diciptakan pada

tahun 1851, ophthalmoscope - dalam bentuk yang sedikit dimodifikasi - masih digunakan oleh

spesialis mata modern. Helmholtz juga merancang deviceused untuk mengukur kelengkungan

mata disebut ophthalmometer. Menggunakan perangkat ini ia mengajukan teori visi tiga warna

yang pertama kali diusulkan oleh Thomas Young. Teori ini, sekarang disebut teori Young-

Helmholtz, membantu dokter mata untuk memahami sifat buta warna dan penderitaan lainnya.

Penasaran dengan inner organ-organ indera, Helmholtz melanjutkan untuk mempelajari

telinga manusia. Menjadi pianis ahli, dia sangat peduli dengan cara telinga lapangan dibedakan

dan nada. Dia menyarankan bahwa telinga bagian dalam ini disusun sedemikian rupa untuk

menyebabkan resonations pada frekuensi. Ini memperbolehkan telinga untuk membedakan nada

yang sama, nada, dan warna nada, suchas catatan identik dimainkan oleh dua instrumen yang

berbeda.


22

Pada tahun 1852 Helmholtz melakukan apa yang mungkin paling penting selama ia

bekerja sebagai dokter: pengukuran kecepatan impuls saraf. Sudah assumed that pengukuran

tersebut tidak akan pernah bisa diperoleh oleh ilmu pengetahuan, karena speedwas terlalu besar

untuk instrumen penangkap. Beberapa dokter bahkan menggunakan ini membuktikan bahwa

organisme hidup yang didukung oleh bawaan "kekuatan vital" daripada energi. Helmholtz

menyangkal ini dengan merangsang saraf otot neara pertama katak dan kemudian lebih jauh;

ketika stimulus itu jauh dari otot, itu dikontrak hanya sedikit lebih lambat. Setelah perhitungan

sederhana Helmholtz mengumumkan kecepatan impuls dalam sistem saraf menjadi sekitar

sepersepuluh kecepatan suara.

Setelah menyelesaikan banyak pekerjaan pada fisiologi sensorik yang menarik baginya,

Helmholtz menemukan dirinya bosan dengan obat-obatan. Pada tahun 1868 ia memutuskan

untuk kembali ke cinta pertamanya - ilmu fisik. Namun, itu tidak sampai 1870 bahwa kursi yang

ditawarkan di Universitas telah ditolak oleh Gustav Kirchhoff. Pada saat itu, Helmholtz telah

menyelidiki terobosan penelitian pada energetika.

Konsep konservasi energi diperkenalkan oleh Julius Mayer pada tahun 1842, tapi

Helmholtz tidak menyadari pekerjaan Mayer. Helmholtz melakukan penelitian sendiri pada

energi, mendasarkan teorinya pada pengalaman sebelumnya dengan muscles.It dapat diamati

bahwa panas hewan dihasilkan oleh aksi otot, serta reaksi kimia dalam otot bekerja.

Helmholtz percaya bahwa energi ini berasal dari makanan dan makanan yang mendapat

energi dari matahari. Dia mengusulkan bahwa energi tidak dapat diciptakan secara spontan, atau

bisa itu menghilang - itu digunakan atau dilepaskan sebagai panas. Penjelasan ini jauh lebih jelas

andmore rinci daripada yang ditawarkan oleh Mayer, dan Helmholtz sering dianggap sebagai

pencetus sebenarnya dari konsep konservasi energi.

Sementara ini tidak diragukan lagi warisan terbesar Helmholtz, dia juga mulai beberapa

penelitian yang kemudian diselesaikan oleh ilmuwan lain. Dia maju hipotesis numberof pada

radiasi elektromagnetik, berspekulasi bahwa itu terletak jauh intothe rentang terlihat dari

spektrum. Garis penelitian kemudian dilanjutkan, sangat berhasil, oleh salah satu mahasiswa

Helmholtz, Heinrich Hertz Rudolph, penemu gelombang radio. Teori Helmholtz di elektrolisis

juga dasar untuk pekerjaan di masa depan dilakukan oleh Svante Arrhenius Agustus.


23

Helmholtz telah menjadi anak sakit-sakitan, bahkan sepanjang masa dewasanya ia

diganggu oleh sakit kepala migrain dan pusing. Pada tahun 1894, tak lama setelah tur ceramah di

Amerika Serikat, ia pingsan dan jatuh, menderita gegar otak.

Rudolf Julius Emanuel Clausius (lahir 2 Januari 1822 24

Agustus 1888), adalah seorang fisikawan dan matematikawan Jerman

yang dianggap sebagai salah satu pencetus konsep dasar sains

termodinamika. Ia menyempurnakan prinsip Sadi Carnot yang dikenal

sebagai Siklus Carnot. Jurnal ilmiahnya yang paling penting, On the

mechanical theory of heat, yang muncul tahun 1850, adalah yang

pertama kali menyatakan konsep dasar hukum kedua termodinamika.

Tahun 1865 ia memperkenalkan konsep entropi. Tahun 1870, ia memperkenalkan teorema virial

yang digunakan pada panas. Sebagai ahli ilmu fisika teoritis, ia juga yang meneliti fisika

molekul dan elektrik.

William Thomson (Lord kelvin) lahir pada 26 juni 1824 di

Belfast, dalam keluarga Dr. James Thomson, seorang guru matematika

dan rekayasa. Pada tahun 1832 ayahnya, Dr James Thomson, menjadi

guru besar matematika di Glasgow. Selanjutnya, keluarga pindah ke

kota yang jauh lebih besar dari Glasgow pada tahun berikutnya. Dari

sana, William Thomson dan saudara-saudaranya diperkenalakan

dengan pengalaman kosmopolitan yang lebih luas. Mereka

menghabiskan musim panas 1839 di London dan mengambil kursus bahasa Perancis di Paris.

Mereka menghabiskan tahun berikutnya di jerman dan Belanda, belajar bahasa Jerman dan

Belanda. Saat memulai studinya di Universitas Glasgow pada tahun 1834 William Thomson baru

berusia sepuluh tahun.

Rudolf Julius Emanuel Clausius

.

William Thomson (Lord kelvin) .
http://id.wikipedia.org/wiki/2_Januarihttp://id.wikipedia.org/wiki/1822http://id.wikipedia.org/wiki/24_Agustushttp://id.wikipedia.org/wiki/24_Agustushttp://id.wikipedia.org/wiki/1888http://id.wikipedia.org/wiki/Jermanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Nicolas_L%C3%A9onard_Sadi_Carnothttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Siklus_Carnot&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_kedua_termodinamikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Entropihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Teorema_virial&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Panas


24

Enam tahun kemudian pada tahun 1840, Thomson memenangkan hadiah kelas dalam

astronomi dan esainya. "Esai tentang Sosok Bumi-nya

kemampuannya untuk analisis matematika. Dengan berbagai karya yang diterbitkan dalam fisika

dan termodinamika. Dengan berbagai karya yang diterbitkan dalam fisika dan termodinamika

1847, Thomson telah memperoleh reputasi sebagai ilmuwan menjanjikan.

Pada tahun 1848 Thomson mengusulkan skala temperatur absolut. Ia menduga bahwa

titik ketiadaan mutlak dari semua energi panas dapat tercapai, dimana tidak ada panas lebih

lanjut dapat hilang oleh suatu benda. Poin ini disebut nol absolut. Menurut definisi, itu didalilkan

sebagai nol pada skala suhu tubuhnya. Titik acuan kedua adalah tripel air, kombinasi hanya suhu

dan tekanan atmosfer dimana air cair, es padat, dan uap dapat hidup berdampingan dalam satu

kesetimbangan yabg stabil. Titik tripel air secara kasar setara dengan nol derajat Celcius di (0,01

derajat celcius harus tepat). Untuk skala suhu tubuhnya, Thomson menggunakan interval yang

sama sebagai skala Celcius, yang membuat dua skala mudah digunakan bersama-sama, Suhu

suatu nol mutlak nol kelvin , atau -273,15 derajat Celcius.

Skala Kelvin (simbol : K) adalah skala suhu di mana nol absolut didefinisikan sebagai 0

K. Satuan untuk skala Kelvin adalah kelvin (lambang K), dan merupakan salah satu dari tujuh

unit dasar SI. Satuan kelvin didefinisikan oleh dua fakta: nol kelvin adalah nol absolut (ketika

gerakan molekuler berhenti, dalam termodinamika), dan satu kelvin adalah pecahan 1/273,16

dari suhu termodinamik triple point air (0,01 C). Skala suhu Celsius kini didefinisikan

berdasarkan kelvin.

Kelvin dinamakan berdasarkan seorang fisikawan dan insinyur Inggris, William Thomson, 1st

Baron Kelvin (18241907). Tidak seperti derajat Fahrenheit dan derajat Celsius, kelvin tidak

berarti atau ditulis sebagai derajat.

Perkataan kelvin sebagai unit SI ditulis dengan huruf kecil k (kecuali pada awal kalimat),

dan tidak pernah diikuti dengan kata derajat, atau simbol , berbeda dengan Fahrenheit dan

Celsius. Ini karena kedua skala yang disebut terakhir adalah skala ukuran sementara kelvin

adalah unit ukuran. Ketika kelvin diperkenalkan pada tahun 1954 (di Konferensi Umum tentang

Berat dan Ukuran (CGPM) ke-10, Resolusi 3, CR 79), namanya adalah "derajat kelvin" dan

ditulis K; kata "derajat" dibuang pada 1967 (CPGM ke-13, Resolusi 3, CR 104).

Perhatikan bahwa simbol unit kelvin selalu menggunakan huruf besar K dan tidak pernah

dimiringkan. Tidak seperti skala suhu yang menggunakan simbol derajat, selalu ada spasi di


25

antara angka dan huruf K-nya, sama seperti unit SI lainnya. Pada Tahun 1892, William Thomson

mengadopsi gelar kehormatan Baron Kelvin dari Largs di Country Ayr. William Thomson sering

digambarkan sebagai Lord Kelvin.

Christian Doppler (1803-1853) adalah seorang

fisikawan dan matematikawan asal Austria. Doppler terkenal atas

kontribusinya dalam menyusun prinsip tentang sebuah fenomena yang

dinamakan Efek Doppler. Christian Doppler dilahirkan di Salzburg,

Austria. Karena kondisi fisiknya yang lemah, ia tidak mampu

meneruskan usaha pandai batu milik ayahnya. Doppler mempelajari

filsafat di Salzburg, serta matematika-fisika di Universitas Teknologi

Vienna (Vienna University of Technology) dan Universitas Vienna (University of Vienna). Pada

tahun 1835, Doppler mendapatkan posisi akademis di sebuah perguruan tinggi yang sekarang

bernama Universitas Teknik Ceko (Czech Technical University). Selama bekerja, ia banyak

mempublikasikan makalah ilmiah, namun kurang populer dihadapan murid-muridnya karena

metode belajarnya yang dinilah keras. Ia menikah pada tahun 1836, dan dari pernikahannya,

Doppler memperoleh 5 orang anak.

Pada tahun 1842, Doppler mempublikasikan makalah ilmiah yang berjudul ((Jerman))

ber das farbige Licht der Doppelsterne (Tentang Cahaya Bewarna yang Dipancarkan oleh

Dua Buah Bintang).

Makalah tersebut dipublikasikan kepada Perhimpuan Ilmu Pengetahuan Bohemia. Dalam

makalah tersebut, dikemukakan sebuah teori bahwa terdapat perbedaan frekuensi suara dari

benda yang bergerak, ketika terdengar oleh pendengar yang bergerak dan diam. Teori ini juga

dapat menjelaskan tampilan warna pada bintang yang bergerak relatif terhadap Bumi.

Doppler meninggalkan Praha pada tahun 1847. Pada tahun 1850, Doppler ditunjuk

sebagai ketua Istitut Fisika Eksperimental di Universitas Vienna. Salah satu muridnya ketika ia

mengajar disitu adalah Gregor Mendel, yang berkontribusi besar dalam ilmu genetika.

Christian Doppler .
http://id.wikipedia.org/wiki/Fisikawanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Matematikawanhttp://id.wikipedia.org/wiki/Austriahttp://id.wikipedia.org/wiki/Efek_Dopplerhttp://id.wikipedia.org/wiki/Salzburghttp://id.wikipedia.org/wiki/Austriahttp://id.wikipedia.org/wiki/Filsafathttp://id.wikipedia.org/wiki/1835http://id.wikipedia.org/wiki/1842http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Perhimpuan_Ilmu_Pengetahuan_Bohemia&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Frekuensihttp://id.wikipedia.org/wiki/Bumihttp://id.wikipedia.org/wiki/Prahahttp://id.wikipedia.org/wiki/1847http://id.wikipedia.org/wiki/1850http://id.wikipedia.org/wiki/Gregor_Mendelhttp://id.wikipedia.org/wiki/Genetika


26

Thomas Alva Edison dilahirkan di Milan, Ohio pada tanggal 11

Februari 1847. Tahun 1854 orang tuanya pindah ke Port Huron,

Michigan. Edison pun tumbuh besar di sana. Sewaktu kecil Edison

hanya sempat mengikuti sekolah selama 3 bulan. Gurunya

memperingatkan Edison kecil bahwa ia tidak bisa belajar di sekolah

sehingga akhirnya Ibunya memutuskan untuk mengajar sendiri Edison

di rumah. Kebetulan ibunya berprofesi sebagai guru. Hal ini dilakukan

karena ketika di sekolah Edison termasuk murid yang sering tertinggal dan ia dianggap sebagai

murid yang tidak berbakat. Meskipun tidak sekolah, Edison kecil menunjukkan sifat ingin tahu

yang mendalam dan selalu ingin mencoba. Sebelum mencapai usia sekolah dia sudah membedah

hewan-hewan, bukan untuk menyiksa hewan-hewan tersebut, tetapi murni didorong oleh rasa

ingin tahunya yang besar. Pada usia sebelas tahun Edison membangun laboratorium kimia

sederhana di ruang bawah tanah rumah ayahnya. Setahun kemudian dia berhasil membuat

sebuah telegraf yang meskipun bentuknya primitif tetapi bisa berfungsi.

Tentu saja percobaan-percobaan yang dilakukannya membutuhkan biaya yang lumayan

besar. Untuk memenuhi kebutuhannya itu, pada usia dua belas tahun Edison bekerja sebagai

penjual koran dan permen di atas kereta api yang beroperasi antara kota Port Huron dan

Detroit. Agar waktu senggangnya di kereta api tidak terbuang percuma Edison meminta ijin

kepada piha

kecil di salah satu gerbong kereta api. Di sanalah ia melakukan percobaan dan membaca

literatur ketika sedang tidak bertugas.

Tahun 1861 terjadi perang saudara antara negara-negara bagian utara dan selatan. Topik

ini menjadi perhatian orang-orang. Thomas Alva Edison melihat peluang ini dan membeli sebuah

ama yang dicetak di atas kereta api dan lumayan laku

terjual. Oplahnya mencapai 400 sehari.

Thomas Alva Edison .


27

Pada masa ini Edison hampir kehilangan pendengarannya akibat kecelakaan. Tetapi dia

tidak menganggapnya sebagai cacat malah menganggapnya sebagai keuntungan karena ia banyak

memiliki waktu untuk berpikir daripada untuk mendengarkan pembicaraan kosong.

Tahun 1868 Edison mendapat pekerjaan sebagai operator telegraf di Boston. Seluruh

waktu luangnya dihabiskan untuk melakukan percobaan-percobaan tehnik. Tahun ini pula ia

menemukan sistem interkom elektrik.

Thomas Alva Edison mendapat hak paten pertamanya untuk alat electric vote recorder

tetapi tidak ada yang tertarik membelinya sehingga ia beralih ke penemuan yang bersifat

komersial. Penemuan pertamanya yang bersifat komersial adalah pengembangan stock ticker.

Edison menjual penemuaannya ke sebuah perusahaan dan mendapat uang sebesar 40000 dollar.

Uang ini digunakan oleh Edison untuk membuka perusahaan dan laboratorium di Menlo Park,

New Jersey. Di laboratorium inilah ia menelurkan berbagai penemuan yang kemudian mengubah

pola hidup sebagian besar orang-orang di dunia.

Tahun 1877 ia menemukan phonograph. Pada tahun ini pula ia menyibukkan diri dengan

masalah yang pada waktu itu menjadi perhatian banyak peneliti: lampu pijar. Edison menyadari

betapa pentingnya sumber cahaya semacam itu bagi kehidupan umat manusia. Oleh karena itu

Edison mencurahkan seluruh tenaga dan waktunya, serta menghabiskan uang sebanyak 40.000

dollar dalam kurun waktu dua tahun untuk percobaan membuat lampu pijar. Persoalannya ialah

bagaimana menemukan bahan yg bisa berpijar ketika dialiri arus listrik tetapi tidak terbakar.

Total ada sekitar 6000 bahan yang dicobanya. Melalui usaha keras Edison, akhirnya pada tanggal

21 Oktober 1879 lahirlah lampu pijar listrik pertama yang mampu menyala selama 40 jam.

Masih banyak lagi hasil penemuan Edison yang bermanfaat. Secara keseluruhan Edison

telah menghasilkan 1.039 hak paten. Penemuannya yang jarang disebutkan antara lain : telegraf

cetak, pulpen elektrik, proses penambangan magnetik, torpedo listrik, karet sintetis, baterai

alkaline, pengaduk semen, mikrofon, transmiter telepon karbon dan proyektor gambar bergerak.

Thomas Edison juga berjasa dalam bidang perfilman. Ia menggabungkan film fotografi

yang telah dikembangkan George Eastman menjadi industri film yang menghasilkan jutaan dolar

seperti saat ini. Dia pun membuat Black Maria, suatu studio film bergerak yang dibangun pada

jalur berputar. Melewati tahun 1920-an kesehatannya kian memburuk dan beliau meninggal

dunia pada tanggal 18 Oktober 1931 pada usia 84 tahun.


28

Augustin-Jean Fresnel (lahir di Perancis 1788-1827), adalah

seorang insinyur Perancis dan fisikawan yang memberikan kontribusi

signifikan terhadap pembentukan teori optik gelombang. Fresnel

mempelajari perilaku cahaya baik secara teori dan eksperimen. Dia

mungkin paling dikenal sebagai penemu lensa Fresnel, pertama kali

diadopsi dalam mercusuar ketika dia menjadi komisaris Prancis

mercusuar, dan ditemukan di banyak aplikasi saat ini. Persamaan

Fresnel pada gelombang dan reflektifitas juga membentuk dasar untuk banyak aplikasi di

komputer grafis saat ini.

Fresnel adalah anak dari seorang arsitek, lahir di Broglie (Eure). Kemajuan fresnel dalam

pembelajaran dapat dikatakan lambat, sebab ia masih tidak bisa membaca ketika berusia delapan

tahun. Pada usia tiga belas tahun dia masuk ke cole Centrale di Caen, dan pada usia enam belas

tahun dia belajar di cole Polytechnique, di mana ia dibebaskan dirinya dengan perbedaan. Dari

sana ia pergi ke cole des Ponts et Chausses.

Dia hanya tidak memperoleh pengakuan dari publik selama hidupnya untuk pekerjaannya

di bidang ilmu optik. Beberapa surat harian tidak dicetak oleh Acadmie des Sciences sampai

bertahun-tahun setelah kematiannya. Tapi saat ia menulis kepada Young pada tahun 1824 :

dalam dirinya sendiri "yang sensibilitas, atau kesombongan itu, yang orang sebut cinta

kemuliaan" telah tumpul. "Semua pujian," katanya, "yang saya terima dari Arago, Laplace dan

Biot pernah memberi saya begitu banyak kesenangan karena berbagai penemuan dan kebenaran

teori, atau konfirmasi dari perhitungan dengan eksperimen".

Dia menghabiskan sebagian besar hidupnya di Paris, dan meninggal karena TBC di Ville-

d'Avray, dekat Paris. Ia menjabat sebagai insinyur berturut-turut di departemen Vende, Drme

dan Ille-et-Vilaine, tapi setelah didukung Bourbon pada tahun 1814 ia kehilangan

pengangkatannya pada Napoleon kembali berkuasa. Ia tampaknya mulai penelitiannya di optik

sekitar 1.814, ketika ia mempersiapkan sebuah makalah tentang penyimpangan cahaya,

Augustin-Jean Fresnel .


29

meskipun itu tidak pernah dipublikasikan. Pada tahun 1815, pada pemulihan kedua monarki, ia

memperoleh jabatan sebagai engineer di Paris.

Pada 1818 ia menulis sebuah memoar tentang difraksi, di mana dia menerima hadiah dari

Acadmie des Ilmu di Paris pada tahun berikutnya. Dia adalah yang pertama untuk membangun

jenis khusus lensa, sekarang disebut lensa Fresnel, sebagai pengganti cermin di mercusuar.

Pada tahun 1819, ia dinominasikan untuk menjadi komisaris mercusuar. Pada tahun 1823

ia secara aklamasi terpilih sebagai anggota akademi, dan pada tahun 1825 ia menjadi anggota

dari Royal Society of London. Pada 1827, saat sakit terakhirnya, Royal Society of London

diberikan kepadanya Rumford Medal. Pada 1818 ia menerbitkan Memoir-nya pada Difraksi

Cahaya, disampaikan kepada Akademi ilmu pengetahuan dalam 1818.

Penemuannya dan pemotongan matematika, membangun kerja eksperimental oleh

Thomas Young, memperpanjang teori gelombang cahaya untuk kelas besar fenomena optik,

khususnya, untuk properti double-bias Islandia Spar, atau kalsit. Pada tahun 1817, Young telah

mengusulkan komponen melintang kecil terhadap cahaya, sementara namun tetap

mempertahankan komponen memanjang yang jauh lebih besar. Fresnel, pada tahun 1821,

mampu menunjukkan v metode matematika yang polarisasi dapat dijelaskan hanya jika cahaya

itu seluruhnya melintang, tanpa getaran memanjang apapun. Ia mengusulkan eter tarik hipotesis

untuk menjelaskan kurangnya variasi dalam pengamatan astronomi.

Ia menggunakan dua cermin datar logam, membentuk satu sama lain sudut hampir 180 ,

memungkinkan dia untuk menghindari efek difraksi yang disebabkan (oleh lubang) dalam

percobaan FM Grimaldi pada gangguan. Hal ini memungkinkan dia untuk meyakinkan

menjelaskan fenomena interferensi sesuai dengan teori gelombang. Dengan Franois Arago ia

mempelajari hukum gangguan sinar terpolarisasi. Ia memperoleh cahaya terpolarisasi sirkuler

dengan cara belah ketupat kaca, yang dikenal sebagai belah ketupat Fresnel, memiliki sudut

tumpul dari 126 dan sudut akut dari 54 .

Hukum Fresnel-Arago tiga undang-undang yang meringkas beberapa sifat yang lebih

penting dari interferensi antara terang negara bagian yang berbeda dari polarisasi sebagai berikut

:

1. Dua orthogonal, koheren gelombang terpolarisasi linier tidak dapat mengganggu.


30

2. Dua koheren gelombang paralel terpolarisasi linier akan campur tangan dalam cara yang

sama seperti cahaya alami.

3. Kedua konstituen ortogonal negara terpolarisasi linier cahaya alami tidak dapat

mengganggu untuk membentuk pola interferensi mudah diamati, bahkan jika diputar ke

posisi (karena mereka tidak koheren).

Persamaan Fresnel menggambarkan perilaku cahaya ketika bergerak antara media yang

berbeda indeks bias. Ketika bergerak cahaya dari media indeks bias n1 diberikan menjadi media

kedua dengan indeks bias n2, baik refleksi dan refraksi cahaya dapat terjadi.

Persamaan difraksi Fresnel adalah perkiraan Kirchhoff-Fresnel difraksi yang dapat

diterapkan pada propagasi gelombang di lapangan dekat. Hal ini digunakan untuk menghitung

pola difraksi yang diciptakan oleh gelombang melewati lobang atau sekitar obyek, ketika dilihat

dari relatif dekat dengan objek. Sebaliknya pola difraksi di daerah medan jauh diberikan oleh

persamaan difraksi Fraunhofer.


31

Michael Faraday (lahir di Newington Butts, Inggris, 22

September 1791 meninggal di Pengadilan Hampton, Middlesex,

Inggris, 25 Agustus 1867 pada umur 75 tahun) ialah ilmuwan Inggris

yang mendapat julukan "Bapak Listrik", karena berkat usahanya listrik

menjadi teknologi yang banyak gunanya. Ia mempelajari berbagai

bidang ilmu pengetahuan, termasuk elektromagnetisme dan

elektrokimia. Dia juga menemukan alat yang nantinya menjadi

pembakar Bunsen, yang digunakan hampir di seluruh laboratorium sains sebagai sumber panas

yang praktis. Efek magnetisme menuntunnya menemukan ide-ide yang menjadi dasar teori

medan magnet. Ia banyak memberi ceramah untuk memopulerkan ilmu pengetahuan pada

masyarakat umum. Pendekatan rasionalnya dalam mengembangkan teori dan menganalisis

hasilnya amat mengagumkan.

Michael Faraday dilahirkan di Newington Butts, London, Britania Raya. Keluarganya

pindah ke London pada musim dingin tahun 1790. Dan pada musim semi tahun itu Faraday

dilahirkan. Faraday adalah anak ketiga dari 4 bersaudara yang hanya sedikit mengenyam

pendidikan formal. Pada usia 14 tahun ia magang sebagai penjual dan penjilid buku. Selama

tujuh tahun bekerja sebagai penjual dan penjilid buku memberikan ia banyak kesempatan untuk

membaca banyak buku dan pada masa inilah ia mengembangkan rasa keingintahuannya pada

sains. Pada Usia 20 tahun ia berhenti magang dan menghadiri kuliah yang disampaikan oleh

Humpry Davy. Dari situlah ia kemudian berhubungan dengan Davy dan akhirnya menjadi asisten

Davy saat ilmuwan itu mengalami gangguan pada penglihatannya akibat dari nitrogen

trichloride. Dan dari sinilah ia akhrinya memulai kisah hidupnya yang luar biasa.

Faraday memulai kerjanya pada bidang Kimia adalah saat sebagai asisten Humphry

Davy. Ia berhasil menemukan zat Klorin Dan Karbon. Ia juga berhasil mencairkan beberapa gas,

menyelidiki campuran baja dan membuat beberapa jenis kaca baru yang dimaksudkan untuk

tujuan optika. Faraday adalah orang yang pertama menemukan Bunsen Burner. Yang kini telah

digunakan secara luas diseluruh dunia. Faraday secara ektensif bekerja pada bidang kimia.

Menemukan zat kimia lainnya yaitu Benzena dan mencairkan gas klorin. Pencairan gas klorin

Michael Faraday .
http://id.wikipedia.org/wiki/Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/22_Septemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/22_Septemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/1791http://id.wikipedia.org/wiki/Istana_Hampton_Courthttp://id.wikipedia.org/wiki/Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/25_Agustushttp://id.wikipedia.org/wiki/1867http://id.wikipedia.org/wiki/Inggrishttp://id.wikipedia.org/wiki/Listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektromagnetismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektrokimiahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pembakar_Bunsen&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Magnetismehttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Newington_Butts&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Londonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Britania_Rayahttp://id.wikipedia.org/wiki/Sainshttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Humpry_Davy&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrogen_trichloride&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nitrogen_trichloride&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Kimiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Humphry_Davyhttp://id.wikipedia.org/wiki/Humphry_Davyhttp://id.wikipedia.org/wiki/Klorinhttp://id.wikipedia.org/wiki/Karbonhttp://id.wikipedia.org/wiki/Optikahttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Bunsen_Burner&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Benzenahttp://id.wikipedia.org/wiki/Klorin


32

bertujuan untuk menetapkan bahwa gas adalah uap dari cairan yang memiliki titik didih rendah

dan memberikan konsep dasar yang lebih pasti tentang pengumpulan molekul. Ia juga telah

menentukan komposisi dari klorin klatrat hidrat. Faraday adalah penemu Hukum Elektrolisis dan

mempopulerkan istilah anode, katode, elektrode serta ion. Ia juga adalah orang pertama yang

mempelajari tentang logam nanopartikel.

Faraday menjadi terkenal berkat karyanya mengenai kelistrikan dan magnet. Eksperimen

pertamanya ialah membuat konstruksi tumpukan volta dengan 7 uang setengah sen, ditumpuk

bersama dengan 7 lembaran seng serta 6 lembar kertas basahan air garam. Dengan konstruksi ini

ia berhasil menguraikan magnesium sulfat.

Pada tahun 1821 Hans Christian rsted mempublikasikan fenomena elektromagnetisme.

Dari sinilah Faraday kemudian memulai penelitian yang bertujuan untuk membuat alat yang

dapat menghasilkan "rotasi elektromagnetik". Salah satu alat yang berhasil ia ciptakan adalah

homopolar motor, pada alat ini terjadi gerakan melingkar terus-menerus yang ditimbulkan oleh

gaya lingakaran magnet mengelilingi kabel yang diperpanjang hingga ke dalam genangan

merkuri dimana sebelumnya sudah diletakan sebuah magnet pada genangan tersebut, maka kabel

akan berputar mengelilingi magnet apabila dialiri arus listrik dari baterai. Penemuan inilah yang

menjadi dasar dari teknologi elektromagnetik saat ini.

Faraday membuat terobosan baru ketika ia melilitkan dua kumparan kabel yang terpisah

dan menemukan bahwa kumparan pertma akan dilalui oleh arus, sedangkan kumparan kedua

dimasukan arus. Inilah yang saat ini dikenal sebagai induksi timbal-balik. Hasil percobaan ini

menghasilkan bahwa "perubahan pada medan magnet dapat menghasilkan medan listrik" yang

kemudian dibuat model matematikanya oleh James Clerk Maxwell dan dikenal sebagai Hukum

Faraday.

Pada tahun 1845 Faraday menemukan bahwa bahwa banyak materi menunjukan

penolakan yang lemah dari sebuah medan listrik. Peristiwa inilah yang ia beri nama

Diagmatisme. Faraday juga menemukan bahwa bidang polarisasi dari cahaya terpolarisasi linier

dapat diputar dengan penerapan dari sebuah bidang magnet eksternal searah dengan arah gerak

cahaya. Inilah yang disebut dengan Efek Faraday.

Kemudian pada tahun 1862, Faraday menggunakan sebuah spektroskop untuk mencari

perbedaan perubahan cahaya, perubahan dari garis-garis spektrum dengan menerapkan medan

magnetik. Tetapi peralatan yang dia gunakan pada saat itu belum memadai, sehingga tak cukup
http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Klatrat_hidrat&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Elektrolisishttp://id.wikipedia.org/wiki/Anodehttp://id.wikipedia.org/wiki/Katodehttp://id.wikipedia.org/wiki/Elektrodehttp://id.wikipedia.org/wiki/Ionhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanopartikel&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Tumpukan_voltahttp://id.wikipedia.org/wiki/Magnesium_sulfathttp://id.wikipedia.org/wiki/Hans_Christian_%C3%98rstedhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Homopolar_motor&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/Merkurihttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Induksi_timbal-balik&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwellhttp://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hukum_Faraday&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Hukum_Faraday&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Diagmatisme&action=edit&redlink=1http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Efek_Faraday&action=edit&redlink=1


33

untuk menentukan perubahan spektrum yang terjadi. Kemudian penelitian ini dilanjutkan oleh

Peter Zeeman kemudian ia mempublikasikan hasilnya pada tahun 1897 dan menerima nobel

fisika tahun 1902 berkat refrensi dari Faraday.

Hukum Faraday I

"Massa zat yang terbentuk pada masing-masing elektroda sebanding dengan kuat arus/arus

listrik yang mengalir pada elektrolisis tersebut."

Rumus = m = e . i . t / 96.500

Keterangan:

q = i . t

m = massa zat yang dihasilkan (gram)

e = berat ekivalen = Ar/ Valens i= Mr/Valensi

i = kuat arus listrik (amper)

t = waktu (detik)

q = muatan listrik (coulomb)

Hukum Faraday II

"Massa dari macam-macam zat yang diendapkan pada masing-masing elektroda (terbentuk

pada masing-masing elektroda) oleh sejumlah arus listrik yang sama banyaknya akan

sebanding dengan berat ekiuvalen masing-masing zat tersebut."

Rumus = m1 : m2 = e1 : e2

Keterangan :

m=massa zat (garam)

e = beret ekivalen = Ar/Valensi = Mr/Valensi
http://id.wikipedia.org/wiki/Peter_Zeeman


34

James Clerk Maxwell (lahir di

Edinburgh, 13 Juni 1831 meninggal di

Cambridge, 15 November 1879 pada umur

48 tahun) adalah fisikawan Skotlandia yang

pertama kali menulis hukum magnetisme

dan kelistrikan dalam rumus matematis.

Pada tahun 1864, ia membuktikan bahwa

gelombang elektromagnetik ialah gabungan

dari osilasi medan listrik dan magnetik.

Maxwell mendapati bahwa cahaya ialah

salah satu bentuk radiasi elektromagnetik.

Ia juga membuka pemahaman tentang gerak

gas, dengan menunjukkan bahwa laju

molekul-molekul di dalam gas bergantung

kepada suhunya masing-masing.

Fisikawan Inggris kesohor James Clerk Maxwell ini terkenal melalui formulasi empat

pernyataan yang menjelaskan hukum dasar listrik dan magnet. Kedua bidang ini sebelum

Maxwell sudah diselidiki lama sekali dan sudah sama diketahui ada kaitan antar keduanya.

Namun, walau pelbagai hukum listrik dan kemagnetan sudah diketemukan dan mengandung

kebenaran dalam beberapa segi, sebelum Maxwell, tak ada satu pun dari hukum-hukum itu yang

merupakan satu teori terpadu. Dalam dia punya empat perangkat hukum yang dirumuskan secara

ringkas (tetapi punya bobot tinggi), Maxwell berhasil menjabarkan secara tepat perilaku dan

saling hubungan antara medan listrik dan magnet.

Dengan begitu dia mengubah sejumlah besar fenomena menjadi satu teori tunggal yang

dapat dijadikan pegangan. Pendapat Maxwell telah jadi anutan pada abad sebelumnya secara luas

baik di sektor teori maupun dalam praktik ilmu pengetahuan.

Nilai terpenting dari pendapat Maxwell yang baru itu adalah : banyak persamaan umum

yang bisa terjadi dalam semua keadaan. Semua hukum-hukum listrik dan magnet yang sudah ada

James Clerk Maxwell .
http://id.wikipedia.org/wiki/Edinburghhttp://id.wikipedia.org/wiki/13_Junihttp://id.wikipedia.org/wiki/1831http://id.wikipedia.org/wiki/Cambridgehttp://id.wikipedia.org/wiki/15_Novemberhttp://id.wikipedia.org/wiki/1879http://id.wikipedia.org/wiki/Fisikahttp://id.wikipedia.org/wiki/Skotlandiahttp://id.wikipedia.org/wiki/Magnetismehttp://id.wikipedia.org/wiki/1864http://id.wikipedia.org/wiki/Medan_listrikhttp://id.wikipedia.org/wiki/Medan_magnethttp://id.wikipedia.org/wiki/Radiasi_elektromagnetik


35

sebelumnya dapat dianggap berasal dari pendapat Maxwell, begitu pula sejumlah besar hukum

lainnya, yang dulunya merupakan teori yang tidak dikenal. Dari pendapat Maxwell ini dapat

diperlihatkan betapa pergoyangan bolak-balik bidang elektromagnetik secara periodik adalah

sesuatu hal yang bisa terjadi. Gerak bolak-balik seperti pendulum ini disebut gelombang

elektromagnetik, yang bilamana sekali digerakkan akan menyebar terus hingga angkasa luar.

Dari pendapat-pendapat ini mampu menunjukkan bahwa kecepatan gelombang elektromagnetik

itu mencapai sekitar 300.000 kilometer (186.000 mil) per detik. Maxwell mengetahui bahwa ini

sama dengan ukuran kecepatan cahaya. Dari sudut ini dia dengan tepat mengambil kesimpulan

bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari gelombang elektromagnetik.

Jadi, pendapat Maxwell bukan semata merupakan hukum dasar dari kelistrikan dan

kemagnetan, tetapi juga sekaligus merupakan hukum dasar optik. Sesungguhnya, semua hukum

terdahulu yang dikenal sebagai hukum optik dapat dikaitkan dengan pendapatnya, juga banyak

fakta dan hubungan dengan hal-hal yang dulunya tidak terungkapkan.Cahaya yang tampak oleh

mata bukan semata jenis yang memungkinkan radiasi elektromagnetik. Pendapat Maxwell

menunjukkan bahwa gelombang elektromagnetik lain, berbeda dengan cahaya yang tampak oleh

mata dalam dia punya panjang gelombang dan frekuensi, bisa saja adas. Kesimpulan teoritis ini

secara mengagumkan diperkuat oleh Heinrich Hertz, yang sanggup menghasilkan dan menemui

kedua gelombang yang tampak oleh mata yang diramalkan oleh Maxwell itu. Beberapa tahun

kemudian Guglielmo Marconi memperagakan bahwa gelombang yang tak terlihat mata itu dapat

digunakan buat komunikasi tanpa kawat sehingga menjelmalah apa yang namanya radio itu.

Kini, kita gunakan juga buat televisi, sinar X, sinar gamma, sinar infra, sinar ultraviolet adalah

contoh-contoh dari radiasi elektromagnetik. Semuanya bisa dipelajari lewat hasil pemikiran

Maxwell.

Meski kemasyhuran Maxwell yang paling menonjol terletak pada sumbangan

pikirannya yang dahsyat di bidang elektromagnetik dan optik, dia juga memberi sumbangan

penting bagi dunia ilmu pengetahuan di segi lain termasuk teori-teori astronomi dan

termodinamika (penyelidikan ihwal panas). Salah satu minat khususnya adalah teori kinetik

tentang gas. Maxwell menyadari bahwa tidak semua molekul gas bergerak pada kecepatan

sama. Sebagian lebih lambat, sebagian lebih cepat, dan sebagian lagi dengan kecepatan yang

luar biasa. Maxwell mencoba rumus khusus menunjukkan bagian terkecil molekul bergerak

(dalam suhu tertentu) pada kecepatan yang tertentu pula. Rumus ini disebut "penyebaran


36

Maxwell," merupakan rumus yang paling luas terpakai dalam rumus-rumus ilmiah, dan

mengandung makna dan manfaat penting pada tiap cabang fisika.

Maxwell dilahirkan di Edinburgh, Skotlandia, tahun 1831. Dia teramatlah dini

berkembang : pada usia lima belas tahun dia sudah mampu mempersembahkan sebuah kertas

kerja ilmiah kepada "Edinburgh Royal Society." Dia masuk Universitas Edinburgh dan tamat

Universitas Cambridge. Ia menikah, tapi tak dikaruniai keturunan. Maxwell umumnya

dianggap teoritikus terbesar di bidang fisika dalam seluruh masa antara Newton dan Einstein.

Kariernya yang cemerlang berakhir terlampau cepat karena dia meninggal dunia tahun 1879

akibat serangan kanker, tak berapa lama sehabis merayakan ulang tahunnya yang ke-48.


37

Ketidak mampaun fisika klasik banyaknya fenomena-fenomena mikroskopis dan hukum-

hukum baru yang ditemukan sejak tahun 1890. Fenomena mikroskopis yaitu fenomena-

fenomena yang tidak dapat dilihat secara langsung, seperti elektron, proton, neutron, atom, dan

sebagainya. Ahli fisika telah mencoba memecahkan persoalan tentang struktur atom, elektron,

radiasi dengan fisika klasik. Namun, tidak berhasil menerangkan fenomena-fenomena tersebut.

Karena itu para ahli fisika mencari ilmu dan model-model lain yang baru. Dengan didapatnya

teori-teori baru yang daat menerangkan fenomena-fenomena mikroskopis itu, maka fisika telah

memperluas ilmu ke arah yang lebih jauh lagi

Meskipun mekanika klasik hampir cocok dengan teori klasik lainnya seperti

elektrodinamika dan termodinamika klasik, ada beberapa ketidaksamaan ditemukan di akhir

abad 19 yang hanya bisa diselesaikan dengan fisika modern. Khususnya, elektrodinamika klasik

tanpa relativitas memperkirakan bahwa kecepatan cahaya adalah relatif konstan dengan

Luminiferous aether, perkiraan yang sulit diselesaikan dengan mekanik klasik dan yang menuju

kepada pengembangan relativitas khusus. Ketika digabungkan dengan termodinamika klasik,

mekanika klasik menuju ke paradoks Gibbs yang menjelaskan entropi bukan kuantitas yang jelas

dan ke penghancuran ultraviolet yang memperkirakan benda hitam mengeluarkan energi yang

Perkembangan Fisika Modern

Runtuhnya Periode Fisika Klasik


38

sangat besar. Usaha untuk menyelesaikan permasalahan ini menuju ke pengembangan mekanika

kuantum.

Kenyataannya memang demikian, beberapa ilmuwan menolak untuk mengakui adanya,

sebab atom berarti tidak dapat dibagi-bagi lagi dan tidak mungkin dibentuk atau tersusun dari

partikel lain. Pendirian begini tidak dapat dirubah lagi dan telah cukup memuaskan pada periode

ini. Mekanika, bunyi, panas, dan mekanika statistika, elektromagnetik, dan optik semuanya telah

mendapat perumusan yang baik dan akibat-akibatnya telah dikuatkan dengan bermacam-macam

cara. Beberapa ahli memperlihatkan bahwa fisika telah selesai sama sekali, hanya tinggal cara

memberi pengukuran yang lebih teliti dengan bermacam-macam konstanta fisika.

Akan tetapi kepuasan ini belum waktunya, karena praktis tiap-tiap cabang ilmu fisika itu

diperlihatkan dalam abad ke-20 yang memerlukan peninjauan fundamental kembali.

Pembatasan-pembatasan yang diberikan ternyata telah membukakan jalan kepada seseorang

untuk memperoleh fenomena-fenomena dalam skala atom yang memberikan indikasi bahwa

atom itu lebih kompleks daripada yang dipikirkan selama abad ke-19. misalnya spektrum atom

menunjukkan kebingungan yang kompleks. Garis-garis dalam spektrum itu telah dapat diukur

dengan teliti. Seperti pada atom hidrogen dan logam-logam alkali, Balmer dan Rydbe

Buku Sejarah Fisika

Documents

Transcript of Buku Sejarah Fisika