SEJARAH FISIKA PERKEMBANGAN FISIKA KLASIK

Muhammad Hilal Sudarbi

Oleh : MUHAMMAD HILAL SUDARBI (1401051028)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKAJURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS NUSA CENDANA

KUPANG2015

3

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat

dan bimbinganNya, kami dapat menyelesaikan makalah tugas mata kuliah Sejarah Fisika

dengan judul “PERKEMBANGAN FISIKA KLASIK” ini dengan baik.

Kami sadar bahwa tersusunnya makalah ini tidak lepas dari adanya petunjuk, arahan

serta bantuan dari berbagai pihak. Makalah ini kami susun dengan penuh kesungguhan,

dengan mengerahkan segala kemampuan yang kami miliki, namun kami sadar bahwa

makalah ini masih banyak memiliki kelemahan dan kekurangan. Oleh karena itu dengan

segala kerendahan hati kami mohon kritik, saran, serta masukan-masukan berharga dari

semua pihak, terutama dari Ibu Dosen pembimbing mata kuliah Sejarah Fisika, teman-teman

mahasiswa FKIP Fisika UNDANA Kupang, serta pihak-pihak lain yang terkait, demi perbaikan

dan penyempurnaan makalah ini di masa mendatang.

Akhir kata, kami segenap kelompok penyusun dan pengembang makalah ini

megucapkan limpah terima kasih. Mudah-mudahan makalah ini menjadi bacaan yang

bermanfaat bagi kita semua.

Kupang, 23 Februari 2015

Tim Penyusun

4

DAFTAR ISIKATA PENGANTAR………………………………………………………....................... 2

DAFTAR ISI ……………………………………………………………….......................... 3

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

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

B. Rumusan Masalah..................................................................... 5

C. Tujuan........................................................................................ 5

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

A. Fisika Periode Yunani Kuno........................................................ 6

B. Fisika Klasik................................................................................. 7

C. Tokoh-tokoh Fisika Klasik........................................................... 15

BAB III PENUTUP …………………………………………………............................... 30

DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………......................... 31

5

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

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.

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.

Fisika juga berkaitan erat dengan matematika. Teori fisika banyak dinyatakan dalam

notasi matematis, dan matematika yang digunakan biasanya lebih rumit daripada

matematika yang digunakan dalam bidang sains lainnya. Perbedaan antara fisika dan

matematika adalah: fisika berkaitan dengan pemberian dunia material, sedangkan

matematika berkaitan dengan pola-pola abstrak yang tak selalu berhubungan dengan dunia

material. Namun, perbedaan ini tidak selalu tampak jelas. Ada wilayah luas penelitan yang

beririsan antara fisika dan matematika, yakni fisika matematis, yang mengembangkan

struktur matematis bagi teori-teori fisika.

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

6

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. 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. Ada

pengecualian dan anakronisme : contohnya, pemikir Yunani Archimedes menurunkan

banyak deskripsi kuantitatif yang benar dari mekanik dan hidrostatik.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimanakah perkembangan fisika periode Yunani Kuno ?

2. Apakah fisika klasik itu dan bagaimanakah perkembangannya ?

3. Siapa sajakah tokoh-tokoh fisika yang ikut andil dalam abad kebangkitan fisika klasik dan

apa sajakah penemuan-penemuan mereka ?

C. TUJUAN

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah agar hikayat umum dan mahasiswa selaku

pembaca dan pelaku pendidikan dapat memahami sejarah perkembangan fisika, secara

khusus pada fisika klasik dan mengenali ilmuwan-ilmuwan yang berjasa dibalik

perkembangan ilmu fisika.

7

BAB II

PEMBAHASAN

A. FISIKA PERIODE YUNANI KUNO

Fisika pada zaman Yunani Kuno merupakan periode sangat penting dalam sejarah

peradaban manusia karena pada waktu ini terjadi perubahan-perubahan pola pikir manusia

dari mitosentris menjadi ilogosentris. Pola pikir mitosentris adalah pola pikir masyarakat

yang sangat mengandalkan mitos untuk menjelaskan fenomena alam, seperti gempa bumi

dan pelangi. Gempa bumi tidak dianggap fenomena alam biasa, tetapi Dewa Bumi yang

sedang menggoyakan kepalanya.

Namun, ketika filsafat diperkenalkan, fenomena alam tersebut tidak lagi dianggap

sebagai aktifitas dewa, tetapi aktifitas alam yang terjadi secara kausalitas. Perubahan pola

pikir tersebut kelihatannya sederhana, tetapi implikasinya tidak sederhana karena selama ini

alam ditakuti dan dijauhi kemudian didekati bahkan dieksploitasi. Pada zaman ini fisika

disebut sebagai filsafat alam (sekitar abad XVIII). Orang Yunani awalnya sangat percaya pada

dongeng dan takhyul, tetapi lama kelamaan, terutama setelah mereka mampu membedakan

yang riil dengan yang ilusi, mereka mampu keluar dari kungkungan mitologi dan

mendapatkan dasar pengetahuan ilmiah. Inilah titik awal manusia menggunakan rasio untuk

meneliti dan sekaligus mempertanyakan dirinya dan alam jagad raya. Karena manusia selalu

berhadapan dengan alam yang begitu luas dan penuh misteri, timbul rasa ingin mengetahui

rahasia alam itu. Lalu timbul pertanyaan dalam pikirannya; dari mana datangnya alam ini,

bagaimana kejadiannya, bagaimana kemajuaannya dan kemana tujuannya? Pertanyaan

semacam inilah yang selalu menjadi pertanyaan dikalangan filosof Yunani, sehingga tidak

heran kemudian mereka juga disebut dengan filosof alam karena perhatian yang begitu

besar pada alam. Para filosof alam ini juga disebut para filosof pra Sokrates, sedangkan

Sokrates dan setelahnya disebut para filosof pasca Sokrates yang tidak hanya mengkaji

tentang alam, tetapi manusia dan perilakunya. Ilmuwan Fisika pada zaman Yunani Kuno,

8

adalah orang-orang yang senantiasa berfikir tentang alam dan begitu perhatian terhadap

alam sehingga mereka disebut filosof alam.

Filosof alam pertama yang mengkaji tentang asal-usul alam adalah Thales of Miletus

(624-546 SM), setelah itu Anaximandros (610-540 SM), Heraklitos (540-480 SM), Parmenides

(515-440 SM), Phytagoras (582-496 SM), Democritus (460-370 SM), Empedocles (490-430

SM), Plato (428-347 SM), Aristoteles (384-322 SM), dan Archimedes (287-212 SM). Thales,

yang dijuluki bapak filsafat, berpendapat bahwa asal alam adalah air. Menurut

Anaximandros substansi pertama itu bersifat kekal, tidak terbatas, dan meliputi segalanya

yang dinamakan apeiron, bukan air atau tanah. Heraklitos melihat alam semesta selalu

dalam keadaan berubah. Baginya yang mendasar dalam alam semesta adalah bukan

bahannya, melainkan aktor dan penyebabnya yaitu api. Bertolak belakang dengan

Heraklitos, Parmenides berpendapat bahwa realitas merupakan keseluruhan yang bersatu,

tidak bergerak dan tidak berubah. Phytagoras berpendapat bahwa bilangan adalah unsur

utama alam dan sekaligus menjadi ukuran. Unsur-unsur bilangan itu adalah genap dan ganjil,

terbatas dan tidak terbatas. Jasa Phytagoras sangat besar dalam pengembangan ilmu,

terutama ilmu pasti dan ilmu alam. Ilmu yang dikembangkan kemudian hari sampai hari ini

sangat bergantung pada pendekatan matematika. Democritus berpendapat bahwa bagian

terkecil dari suatu benda adalah atom, tidak dapat dibagi lagi. Empedocles berpendapat

bahwa alam ini disusun dari empat elemen utama yakin bumi, api, udara dan air. Yang

menurut Empedocles disebutnya sebagai risomata atau akar dari segala materi. Lebih dalam

Plato memperdalam gagasan tentang elemen-elemen penyusun benda. Menurutnya,

elemen-elemen pembentuk benda memiliki suatu bentuk geometris yang sangat khas yang

dikenal sebagai polihedron termasuk di dalamnya adalah kubus, tetrahedron, octahedron,

dodecahedron dan icosahedron. Aristoteles, menyatakan bahwa benda yang berat jika

dijatuhkan dengan benda yang ringan akan bergerak lebih cepat daripada benda yang

ringan. Pendapat tersebut tanpa adanya suatu percobaan terlebih dahulu sehingga

ditantang habis-habisan oleh Galileo Galilei. Selanjutnya, pada akhirnya muncullah

Archimedes yang memiliki penemuan-penemuan yang sangat menakjubkan dalam dunia

fisika secara khusus dan dunia sains secara umum. Ya, Jadi setiap filosof mempunyai

pandangan berbeda mengenai seluk beluk alam semesta. Perbedaan pandangan bukan

selalu berarti negatif, tetapi justru merupakan kekayaan khazanah keilmuan. Terbukti

sebagian pandangan mereka mengilhami generasi setelahnya.

9

B. FISIKA KLASIK

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 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

10

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 properti dan interaksi mutual dari atom. Bidang fisika atomik,

molekul, dan optik berhadapan dengan individual atom dan molekul, dan cara mereka

11

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 "trickling", 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. Hubungan antar disiplin dari fisika

12

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.

a. Mekanika Klasik

Dalam Mekanika diformulasikan Persamaan Hamiltonian (yang kemudian dipakai

dalam Fisika Kuantum), persamaan gerak benda tegar, teori elastisitas, hidrodinamika.

Mekanika klasik di sini menggambarkan dinamika partikel atau sistem partikel.

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

terutama oleh hukum II Newton. Hukum ini menyatakan, “Sebuah benda yang

memperoleh pengaruh gaya atau interaksi akan bergerak sedemikian rupa sehingga laju

perubahan waktu dari momentum sama dengan gaya tersebut”. Sebuah benda bermassa

m yang bergerak dengan kecepatan v memiliki energi kinetik yang didefinisikan oleh :

K=12

mv2

dan momentum linear p yang didefinisikan oleh :

p=mv

Apabila sebuah benda bertumbukan dengan benda lain, maka untuk menganalisis

tumbukannya dengan menerapkan kedua hukum kekekalan berikut:

Kekekalan Energi : Energi total sebuah sistem terpisah (resultan gaya luar yang

bekerja padanya nol) selalu konstan. Ini berarti (dalam kasus ini) bahwa energi

total kedua partikel sebelum tumbukan sama dengan energi total kedua partikel

setelah tumbukan.

Kekekalan Momentum Linear : Momentum linear total sebuah sistem terpisah

selalu konstan. Artinya, momentum linear total kedua partikel sebelum

13

tumbukan sama dengan momentum linear total kedua setelah tumbukan.

Karena momentum linear adalah sebuah vektor, maka penerapan hukum ini

biasanya memberikan dua buah persamaan, satu bagi komponen x dan yang

lainnya bagi komponen y. Penerapan lain dari kekekalan energi berlaku ketika

sebuah partikel bergerak dibawah pengaruh sebuah gaya luar F. Terdapat juga

energi potensial V yang sedemikian rupa sehingga untuk gerak satu dimensi

berlaku,

F=−dVdx

Prinsip Hamilton

Jika ditinjau gerak partikel yang terkendala pada suatu permukaan bidang, maka

diperlukan adanya gaya tertentu yakni gaya konstrain yang berperan mempertahankan

kontak antara partikel dengan permukaan bidang. Namun sayang, tak selamanya gaya

konstrain yang beraksi terhadap partikel dapat diketahui. Pendekatan Newtonian

memerlukan informasi gaya total yang beraksi pada partikel. Gaya total ini merupakan

keseluruhan gaya yang beraksi pada partikel, termasuk juga gaya konstrain. Oleh karena itu,

jika dalam kondisi khusus terdapat gaya yang tak dapat diketahui, maka pendekatan

Newtonian tak berlaku. Sehingga diperlukan pendekatan baru dengan meninjau kuantitas

fisis lain yang merupakan karakteristik partikel, misal energi totalnya. Pendekatan ini

dilakukan dengan menggunakan prinsip Hamilton, dimana persamaan Lagrange yakni

persamaan umum dinamika partikel dapat diturunkan dari prinsip tersebut. Energi total E

adalah jumlah energi kinetik dan potensial,

E=K+V

Ketika partikel bergerak, K dan V dapat berubah, tetapi E tetap konstan. Bila sebuah

benda yang bergerak dengan momentum linear p berada pada kedudukan r dari titik asal O,

maka momentum sudut I nya terhadap titik O didefinisikan :

I=r × p

14

Persamaan Lagrange

Persamaan gerak partikel yang dinyatakan oleh persamaan Lagrange dapat diperoleh

dengan meninjau energi kinetik dan energi potensial partikel tanpa perlu meninjau gaya

yang beraksi pada partikel. Energi kinetik partikel dalam koordinat kartesian adalah fungsi

dari kecepatan, energi potensial partikel yang bergerak dalam medan gaya konservatif

adalah fungsi dari posisi. Jika didefinisikan Lagrangian sebagai selisih antara energi kinetik dan

energi potensial. Dari prinsip Hamilton, dengan mensyaratkan kondisi nilai stasioner maka dapat

diturunkan persamaan Lagrange. Persamaan Lagrange merupakan persamaan gerak partikel sebagai

fungsi dari koordinat umum, kecepatan umum, dan mungkin waktu. Kegayutan Lagrangian terhadap

waktu merupakan konsekuensi dari kegayutan konstrain terhadap waktu atau dikarenakan

persamaan transformasi yang menghubungkan koordinat kartesian dan koordinat umum

mengandung fungsi waktu. Pada dasarnya, persamaan Lagrange ekiuvalen dengan persamaan gerak

Newton, jika koordinat yang digunakan adalah koordinat kartesian.

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 menyatakan, “Jika hukum-hukum Newton berlaku dalam suatu kerangka acuan

maka hukum-hukum tersebut juga berlaku dalam kerangka acuan lain yang bergerak serba

sama relatif terhadap kerangka acuan pertama”. Konsep partikel bebas diperkenalkan ketika

suatu partikel bebas dari pengaruh gaya atau interaksi dari luar sistem fisis yang ditinjau

(idealisasi fakta fisis 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.

15

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

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,

16

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.

Keterbatasan Termodimika Klasik.

Termodinamika klasik menggarap keadaan sistem dari sudut pandang makroskopik

dan tidak membuat hipotesa mengenai struktur zat. Untuk membuat analisa termodinamika

klasik kita perlu menguraikan keadaan suatu sistem dengan perincian mengenai

karakteristik-karakteristik keseluruhannya seperti tekanan, volume dan temperatur yang

dapat diukur secara lansung dan tidak menyangkut asumsi-asumsi mengenai struktur zat.

Termodinamika klasik tidak memperhatikan perincian-perincian suatu proses tetapi

membahas keadaan-keadaan kesetimbangan. Dari sudut pandang termodinamika jumlah

panas yang dipindahkan selama suatu proses hanyalah sama dengan beda antara perubahan

energi sistem dan kerja yang dilaksanakan. Jelaslah bahwa analisa ini tidak memperhatikan

mekanisme aliran panas maupun waktu yang diperlukan untuk memindahkan panas

tersebut.

17

Termodinamika klasik mampu menerangkan mengapa perpindahan panas dapat terjadi,

namun termodinamika klasik tidak menjelaskan bagaimana cara panas dapat berpindah. Kita

mengenal bahwa panas dapat berpindah dengan tiga cara yaitu konduksi, konveksi dan

radiasi.

d. Teori Keos (Chaos Theory)

Chaos Theory merupakan suatu teori yang menjelaskan perubahan yang bersifat

kompleks dan tak dapat diprediksi atau sistem-sistem dinamik yang peka terhadap kondisi

awal. Sistem keos secara matematis bersifat deterministik (sebagai lawan sifat

probabilistik), yakni mengikuti hukum-hukum yang persis, tetapi perilaku ketakberaturannya

dapat tampak seperti bersifat acak bagi pengamat awam. Perilaku keos dapat terjadi pada

berbagai sistem seperti rangkaian listrik, penyebaran penyakit campak, laser, roda bergigi

(gir) yang meleset, irama denyut jantung, aktivitas elektris otak, irama sirkulasi darah dalam

tubuh, populasi binatang, dan reaksi kimia. Lebih daripada itu, bahkan diyakini bahwa sistem

ekonomi, seperti stock exchange, dapat bersifat keos. Studi mengenai masalah keos secara

cepat berkembang dari kajian teoritis matematis ke ilmu-ilmu terapan.

Hakekat dinamika alam semesta telah mengarahkan berbagai riset ilmiah yang

ditujukan untuk menganalisis perubahan. Sampai beberapa tahun terakhir masih dipercaya

bahwa jika perilaku dinamis sebuah sistem tidak dapat diprediksi, maka hal itu dikarenakan

adanya pengaruh acak dari luar sistem. Oleh karena itu, para ilmuwan menyimpulkan bahwa

jika pengaruh-pengaruh acak tersebut dapat dihilangkan, maka perilaku semua sistem

deterministik dapat diprediksi untuk jangka panjang. Sekarang ini sudah diketahui bahwa

banyak sistem dapat menampakkan perilaku jangka panjang yang tak dapat diprediksi

sekalipun tidak ada pengaruh acak. Sistem-sistem demikian inilah yang disebut sistem keos.

Sebuah sistem sederhana sekalipun, seperti sebuah pendulum, dapat menampakkan keos.

Ketidakterprediksikannya sistem-sistem keos muncul karena kepekaan sistem-sistem

tersebut terhadap kondisi awal, seperti posisi dan kecepatan awal. Dua sistem keos identik

yang diset untuk bergerak dengan kondisi awal yang sedikit berbeda dapat secara cepat

menampakkan gerakan-gerakan yang sangat berbeda.

18

Ahli matematika Perancis Henri Poincaré menyimpulkan bahwa ia tidak dapat

membuktikan bahwa sistem tata surya sepenuhnya dapat diprediksi. Ia adalah ilmuwan yang

pertama kali menyatakan definisi suatu keadaan mengenai apa yang kemudian dikenal

sebagai keos (chaos): "Boleh jadi perbedaan kecil pada kondisi awal akan menghasilkan

perbedaan yang sangat besar pada fenomena akhir. Suatu kesalahan kecil yang terjadi

sebelumnya akan menghasilkan kesalahan yang sangat besar pada akhirnya. Prediksi

menjadi tidak mungkin ….". Demikian tulisnya. Penjabaran penemuan Poincaré semula tidak

sepenuhnya dilakukan oleh kebanyakan ilmuwan sampai komputer memungkinkan mereka

untuk secara mudah memodelkan dan menggambarkan sistem keos. Namun sebelumnya

para ilmuwan dan insinyur pelopor di NASA (National Aeronautics and Space Administration)

telah menggunaan penemuan Poincaré untuk mengirim orang dan satelit ke orbit. Edward

Lorenz, seorang ahli meteorologi Amerika, di awal tahun 60-an menemukan bahwa sebuah

model cuaca yang disederhanakan yang dihasilkan oleh komputer menunjukkan kepekaan

luar biasa terhadap kondisi awal cuaca yang terukur. Ia menunjukkan secara visual adanya

struktur di dalam model cuaca keosnya yang apabila digambar secara tiga dimensi, tampak

seperti sebuah fraktal berbentuk kupu-kupu, yang sekarang dikenal sebagai strange

attractor. Lorenz menemukan kembali keos dan membuktikan bahwa ramalan cuaca jangka

panjang merupakan sesuatu yang tidak mungkin dilakukan.

Menjelang awal 1980-an, berbagai percobaan secara teratur telah menunjukkan

bahwa banyak sistem fisik dan biologi yang berperilaku secara keos. Salah satu sistem

demikian yang pertama ditemukan adalah kran air yang menetes. Pada kondisi tertentu

waktu antar tetesan air dari sebuah kran yang bocor menampakkan perilaku keos, yang

membuat peramalan jangka panjang mengenai waktu tetesan tersebut tidaklah mungkin.

Berdasarkan bukti terakhir, pengamatan Poincaré mengenai ketakteramalkannya

sistem tata surya tampaknya benar. Beberapa observasi dan simulasi komputer terhadap

gerakan Hyperionu yang berguling-guling, sebuah bulan Saturnus yang berbentuk kentang

telah memberikan bukti pertama yang kuat bahwa obyek-obyek dalam tata susrya dapat

berperilaku secara keos. Beberapa simulasi komputer yang dilakukan baru-baru ini juga

menunjukkan bahwa orbit Pluto, planet paling jauh dalam tata surya juga bersifat keos.

Para ilmuwan sedang mengembangkan berbagai aplikasi keos. Beberapa teknik

pengendalian yang sadar keos sedang digunakan untuk menstabilkan laser, memanipulasi

19

reaksi kimia, mengkode informasi, dan mengubah irama jantung keos menjadi irma jantung

yang teratur dan sehat.

Antara Keos dan Fraktal

Keos (chaos) merupakan bidang kajian dalam mekanika dan matematika dan

merupakan perilaku yang tampak acak atau tak terprediksi dalam sistem-sistem yang

dibangun oleh hukum-hukum deterministik. Istilah lain yang lebih akurat adalah "keos

deterministik", suatu istilah yang bersifat paradoks karena istilah tersebut menghubungkan

dua makna yang sudah dikenal dan umumnya dianggap tidak saling cocok. Istilah pertama

mengandung pengertian acak atau tak terprediksi, seperti dalam lintasan sebuah molekul di

dalam gas atau memilih sebuah individu dari sebuah populasi. Dalam analisis konvensional

kejadian acak dianggap lebih menunjukkan penampakan daripada kenyataan, yang muncul

dari pengabaian berbagai sebab. Dengan kata lain, sudah diyakini secara umum bahwa

kejadian di dunia tidak dapat diprediksi karena kekomplekanya. Pengertian kedua adalah

adanya gerakan deterministik, seperti gerakan sebuah pendulum atau planet, yang telah

diterima sejak Isaac Newton sebagai contoh sederhana keberhasilan ilmu pengetahuan di

dalam merumuskan (dalam bentuk persamaan matematis) sesuatu yang kemudian dapat

diprediksi.

C. TOKOH-TOKOH FISIKA KLASIK

a. Count Rumford

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. Ayahnya adalah

seorang petani dan meninggal ketika Benjamin Thompson berumur

2 tahun. Ibunya, Ruth Simonds menikah lagi dengan Josiah Pierce pada bulan Maret 1976. Di

masa kecilnya, Benjamin 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

20

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 Thompson lainnya adalah kompor, oven, ketel ganda, dan

pakaian penahan panas, sert mengembangkan cerobong asap dan tungku perapian yang

ada.

21

b. Nicolas Léonard Sadi Carnot

Nicolas Léonard 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 "Réflexions 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.

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

22

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. Meskipun diformulasikan dalam bentuk

kalori, daripada entropi, ini adalah pernyataan awal dari hukum kedua termodinamika.

c. Julius Robert von Mayer

Julius Robert von Mayer (lahir di Heilbronn, Baden-

Württemberg, Jerman, 25 November 1814 – meninggal di

Heilbronn, Baden-Württemberg, 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 : “Energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan.” Selama tahun

1842, Mayer mendeskripsikan proses kimia vital yang kini disebut oksidasi sebagai

sumber utama energi untuk semua makhluk hidup.

d. James Prescott Joule

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, “Energi tidak dapat diciptakan ataupun

dimusnahkan.” 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

23

kalorik, teori yang menyatakan panas sebagai zat alir. Salah satu satuan energi—Joule—

dinamai atasnya.

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.

e. Herman von Helmholtz

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.

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

24

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.

25

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.

26

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.

f. Rudolf Julius Emanuel Clausius

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.

g. Lord kelvin

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.

Enam tahun kemudian pada tahun 1840, Thomson memenangkan hadiah kelas

dalam astronomi dan esainya. "Esai tentang Sosok Bumi-nya” menunjukkan kreativitas dan

kemampuannya untuk analisis matematika. Dengan berbagai karya yang diterbitkan dalam

27

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 (1824–1907). 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 antara angka dan huruf K-nya, sama seperti unit SI lainnya. Pada Tahun 1892,

28

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

William Thomson sering digambarkan sebagai Lord Kelvin.

h. Christian Doppler

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))

Über 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.

i. Franz Melde

Franz Melde (11 Maret 1832 - 17 Maret 1901) adalah seorang

fisikawan Jerman. Percobaan Melde ini mendemonstrasikan

29

gelombang berdiri pada string. Percobaan Melde ini digunakan untuk mengukur pola

gelombang berdiri, untuk mengukur kecepatan gelombang transversal, dan untuk

mengetahui pengaruh ketegangan gelombang transversal dalam sebuah senar. Percobaan

Melde adalah eksperimen ilmiah yang dilakukan Oleh fisikawan Jerman Franz Melde pada

gelombang berdiri yang dihasilkan dalam kabel tegang semula berosilasi dengan garpu tala,

kemudian disempurnakan dengan koneksi ke vibrator listrik. Penelitian ini berusaha untuk

menunjukkan bahwa gelombang mekanik mengalami gangguan fenomena. Dalam

percobaan, gelombang mekanik berwisata di arah yang berlawanan membentuk poin

bergerak, yang disebut node. Gelombang ini disebut gelombang berdiri oleh Melde sejak

posisi node dan loop (titik di mana kabel bergetar) tinggal statis.

j. August Adolf Eduard Eberhard Kundt

Kundt lahir di Schwerin di

Mecklenburg. Dia mulai studi ilmiah di

Leipzig, tapi setelah pergi ke Universitas

Berlin. Pada awalnya ia mengabdikan dirinya

untuk astronomi, tapi datang di bawah

pengaruh HG Magnus, ia mengalihkan

perhatiannya untuk fisika, dan lulus pada tahun 1864 dengan tesis

tentang depolarisasi cahaya.

Pada tahun 1867 ia menjadi privat dosen di Universitas Berlin, dan pada tahun

berikutnya dipilih profesor fisika di Federal Polytechnic Institute di Zurich, di mana ia adalah

guru dari Wilhelm Conrad Röntgen; kemudian, setelah satu atau dua tahun di Würzburg, ia

dipanggil pada tahun 1872 ke Strasbourg, di mana ia mengambil bagian besar dalam

organisasi universitas baru, dan sebagian besar terlibat dalam pendirian Institut Fisika.

Akhirnya pada tahun 1888 ia pergi ke Berlin sebagai pengganti Hermann von Helmholtz di

kursi fisika eksperimental dan direktur dari Berlin Institute Fisik. Dia meninggal setelah sakit

yang berkepanjangan di Israelsdorf, dekat Lübeck, pada tanggal 21 Mei 1894.

Sebagai seorang pekerja asli, Kundt terutama sukses dalam domain suara dan

cahaya. Pada tahun 1866, ia mengembangkan metode yang berharga untuk meneliti

gelombang udara dalam pipa, berdasarkan fakta bahwa bubuk halus yang terpisah,

lycopodium misalnya, ketika membersihkan lebih dari interior sebuah tabung yang dibentuk

30

kolom bergetar udara, cenderung untuk mengumpulkan di tumpukan pada node, jarak

antara yang demikian dapat dipastikan. Perpanjangan metode membuat kemungkinan

penentuan kecepatan suara dalam gas yang berbeda. Peralatan eksperimen ini disebut

Kundt Tube.

Pada tahun 1876 di Strasbourg bekerjasama dengan Emil Warburg, Kundt

membuktikan bahwa uap merkuri adalah gas monoatomik. Dalam terang, nama Kundt

secara luas dikenal untuk pertanyaan dalam dispersi anomali, tidak hanya dalam cairan dan

uap, tapi bahkan dalam logam, yang ia peroleh dalam film yang sangat tipis melalui proses

melelahkan pengendapan elektrolit pada kaca platinized. Dia juga melakukan berbagai

percobaan dalam magneto-optik, dan berhasil menunjukkan apa Faraday telah gagal untuk

mendeteksi, rotasi di bawah pengaruh gaya magnet dari bidang polarisasi di gas dan uap

tertentu.

Pekerjaan yang sagat menarik dilakukan oleh A Kundt pada fisiologi klorofil tanaman

dan frekuensi cahaya penyerapan (aturan Kundt), berpusat di sekitar panjang gelombang

6800A. Karya ini mungkin atau mungkin belum melengkapi kerja dan teori-teori E. Warburg.

Hal ini kemudian disempurnakan dan dikembangkan oleh R. Houston dan O. Biermacher.

k. Thomas Alva Edison

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

31

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 pihak perusahaan kereta api, “Grand Trunk Railway”, untuk

membuat laboratorium 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 alat cetak tua seharga 12 dolar, kemudian mencetak sendiri korannya yang

diberi nama “Weekly Herald”. Koran ini adalah koran pertama yang dicetak di atas kereta api

dan lumayan laku terjual. Oplahnya mencapai 400 sehari.

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.

32

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.

l. Augustin-Jean Fresnel

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.

33

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 École Centrale di Caen, dan

pada usia enam belas tahun dia belajar di École Polytechnique, di mana ia dibebaskan

dirinya dengan perbedaan. Dari sana ia pergi ke École des Ponts et Chaussées.

Dia hanya tidak memperoleh pengakuan dari publik selama hidupnya untuk

pekerjaannya di bidang ilmu optik. Beberapa surat harian tidak dicetak oleh Académie 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

Vendée, Drôme 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, 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 Académie 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

34

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 François 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.

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.

m. Joseph Henry

35

Joseph Henry merupakan ilmuwan asal Amerika yang pertama kali

menjabat sebagai Sekretaris Smithsonian Institution. Ia juga

anggota dari pendiri National Institute untuk Promotion of Science.

Semasa hidupnya, ia mencoba membuat elektromagnet. Dari

percobaannya itu, ia menemukan fenomena elektromagnetik

induktansi diri. Ia mencoba mengembangkan hasil temuan dari

Michael Faraday. Pada tahun 1831, ia berhasil menemukan bel listrik. Di tahun 1835, ia

menemukan relay. Untuk menghormati jasanya, para ilmuwan mengukuhkan namanya,

Henry, sebagai satuan internasional (SI).

Minatnya akan saints muncul saat umurnya 16 tahun. Ia membaca buku yang

berjudul Popular Lectures on Experimental Philosophy. Di tahun 1819, ia masuk ke Albany

Academy. Ia mendapat beasiswa gratis di tempat itu. Sekalipun mendapat beasiswa, ia juga

melakukan pekerjaan sambilan dengan menjadi guru privat guna membantu perekonomian

keluarganya.

Tahun 1826, ia diangkat sebagai Profesor Matematika dan Filsafat Alam oleh Kepala

Sekolah Albany Academy. Saat ia mendapat gelar itu, ia melakukan beberapa riset. Rasa

keingin-tahuannya akan kutub magnet bumi membuatnya melakukan percobaan dengan

magnet yang ada. Hasilnya, ia menemukan bahwa kawat kumparan yang terisolasi secara

kuat di inti besi membuat eletromagnet menjadi lebih kuat.

Penemuan lainnya adalah mesin yang menggunakan eletromagnetik untuk gerak. Hal

ini merupakan cikal bakal lahirnya motor DC modern. Dan di tahun 1848, ia bekerja sama

dengan Profesor Stephen Alexander untuk menentukan suhu relatif di bagian kedua sisi yang

berbeda dari tata surya. Itulah penemuan-penemuan yang telah dilakukan Henry dan

bermanfaat bagi ilmu sains sekarang.

n. Michael Faraday

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

36

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 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

37

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 Ørsted 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 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

38

"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

o. James Clerk Maxwell

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.

39

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 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

40

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 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.

BAB III

41

PENUTUP

Keberadaan fisika sudah ada sejak zaman Yunani Kuno. Fisika pada zaman Yunani

Kuno merupakan suatu periode yang sangat penting dalam sejarah peradaban manusia

karena pada waktu ini terjadi perubahan-perubahan pola pikir manusia dari mitosentris

menjad ilogosentris. Pola pikir mitosentris adalah pola pikir masyarakat yang sangat

mengandalkan mitos untuk menjelaskan fenomena alam, seperti gempa bumi dan pelangi.

Gempa bumi tidak dianggap fenomena alam biasa, tetapi Dewa Bumi yang sedang

menggoyakan kepalanya. Oleh karena tonggak perkembangan fisika pada zaman ini mulai

dirasakan setelah diperkenalkan filsafat yang mampu membawa keluar orang-orang Yunani

dari pola pikir mereka yang masih percaya pada takhayul dan dongeng menuju pada suatu

perubahan untuk dapat membedakan yang riil dan ilusi sehingga mereka mampu

memperoleh sebuah dasar pengetahuan.

Periode fisika klasik dalam halnya sains klasik termasuk periode ketiga yang dimulai

dari tahun 1600-an sampai 1900-an. Pada periode ini diformulasikan konsep-konsep fisika

yang mendasar yang sekarang kita kenal dengan sebutan Fisika Klasik. Dalam periode ini

pemahaman dibidang kefisikaan masih sempit dan perkembangannya tidak seluas pada

perkembangan konsep-konsep fisika modern. Pada perkembangannya, fisika klasik telah

melahirkan banyak sekali tokoh-tokoh dengan penemuan-penemuan hebatnya yang

kemudian menjadi tonggak perkembangan fisika itu sendiri.

Pada akhir abad XIX, sebagian besar hal yang hendak diketahui tentang fisika

tampaknya telah tuntas dipelajari. Dinamika Newton telah berulang kali mengalami

pengujian ketat, dan keberhasilannya membuat ia diterima sebagai kerangka nalar dasar

bagi pemahaman yang mendalam dan taat asas tentang perilaku alam. Keelektrikan dan

kemagnetan telah berhasil dipadukan lewat karya teoritik Maxwell, dan begitu pula

gelombang elektromagnet, yang diramalkan kehadirannya oleh persamaan Maxwell, telah

berhasil diamati dan diselidiki sifat-sifatnya lewat berbagai percobaan yang dilakukan Hertz.

Hukum-hukum termodinamika dan teori kinetik telah pula memperhatikan keberhasilannya,

terutama dalam memberi penjelasan terpadu tentang berbagai ragam gejala alam.

Dalam dunia fisika, terpendam ketidakpuasan yang segera menimbulkan sejumlah

perubahan revolusioner dalam alam pandangan fisikawan. Beberapa percobaan baru

42

memberikan hasil pengamatan yang tidak dapat dijelaskan dengan teori-teori mekanika,

elektromagnet, dan termodinamika. Hanya dalam jangka waktu dua dasawarsa yang singkat,

hasil berbagai percobaan ini menuntun para fisikawan kepada perumusan teori relativitas

khusus dan teori kuantum. Segera setelah gagasan revolusioner yang dikemukakan kedua

teori ini diterima bekembanglah bidang studi atom, inti (nuklir), dan zat padat. 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.

Nah, perbedaan antara fisikaklasik dan fisika modern yaitu, Fisika klasik tidak mampu

menjelaskan fenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil (fenomena

mikroskopis). Fenomena mikroskopis yaitu fenomena-fenomena yang tidak dapat dilihat

secara langsung, seperti elektron, proton, neutron, atom, dan sebagainya. Sedangkan fisika

modern mampu menjelaskan fenomena-fenomena tersebut karena para fisikawan telah

menemukan ilmu-ilmu baru dalam teori – teori baru.

Fisika klasik

- Cahaya digambarkan sebagai gelombang

- Teori ini tidak dapat menerangkan spektrum radiasi benda hitam

- Energi kinetik bertambah jika intensitas cahaya diperbesar

- Efek fotolistrik terjadi pada tiap frekuensi asal intensitasnya memenuhi

- Tidak dapat menjelaskan Energi kinetik maksimal jika frekuensi cahaya

diperbesar

- Fisika klasik dibagi atas 3 fase, yakni padat, cair, gas.

Fisika modern

- Cahaya digambarkan sebagai partikel

- Terdiri dari paket-paket energi yang disebut kuanta atau foton

- Energi kinetik tidak bergantung pada intensitas cahaya

- Efek fotolistrik terjadi diperlukan frekuensi minimum (frekuensi ambang)

- Dapat menjelaskan Energi kinetik maksimal jika frekuensi cahaya diperbesar

- Radiasi kalor tergantung pada suhu

- Makin tinggi suhu, makin besar energi kalor yang dipancarkan

43

- Fisika Modern terbagi atas 4 fase padat, cair, gas, dan plasma.

- Dapat membuktikan adanya fenomena efek fotolistrik dan efek Compton

- Cahaya tersusun dari paket-paket energi diskret yang diberi nama foton

- Masing-masing foton memiliki energi sesuai dengan frekuensinya.

Persamaan energi foton Einstein adalah sebagai berikut: E = hυ atau E =

hc/λ.

44

DAFTAR PUSTAKA

http://www.fisikaonline.com/index.php?Itemid=68&catid=18:sejarah&id=60:sejarah-

perkembangan-fisika&option=com_content&view=article diunduh pada 14 Februari 2015

http://www.budakfisika.net/2008/09/sejarah-perkembangan-ilmu-fisika.html diunduh pada 14

Februari 2015

http://www.fisikaonline.com/index.php?Itemid=68&catid=18:sejarah&id=60:sejarah-perkembangan-

fisika&option=com_content&view=article diunduh pada 16 Februari 2015

http://www.budakfisika.net/2008/09/sejarah-perkembangan-ilmu-fisika.html diunduh pada 26

Februari 2015

http://kolom-biografi.blogspot.com/2015/02/biografi-thomas-alva-edison.html

http://id.wikipedia.org/wiki/James_Clerk_Maxwell

http://www.pustakasekolah.com/hukum-faraday.html

http://profil.merdeka.com/mancanegara/j/joseph-henry/

http://id.wikipedia.org/wiki/michael_faraday

http://id.wikipedia.org/wiki/william_thomson

http://id.wikipedia.org/wiki/ Nicolas_Léonard_Sadi_Carnot

http://id.wikipedia.org/wiki/michael_faraday

http://id.wikipedia.org/wiki/ Julius_Robert_von_Mayer

http://id.wikipedia.org/wiki/ James_Prescott_Joule

http://id.wikipedia.org/wiki/ Herman_von_helmholtz

http://id.wikipedia.org/wiki/ Rudolf_Julius_Emanuel_Clausius

http://id.wikipedia.org/wiki/ Christian_Doppler

http://id.wikipedia.org/wiki/ Franz_Melde

http://id.wikipedia.org/wiki/ August_Adolf_Eduard_Eberhard_Kundt

http://id.wikipedia.org/wiki/ Augustin_Jean_Fresnel

http://id.wikipedia.org/wiki/ Joseph_Henry

http://blog.uad.ac.id

http://dopind.blogspot.com/2015/02/persamaan-maxwell.html

Dewi, Anwar Astuti Sari. http://google.co.id/sejarah-fisika.pdf

45

Pertanyaan1. Apa perbedaan dari probalistik dan deterministik ?

2. Mengapa menurut Empedocles alam ini tersusun dari 4 unsur yaitu, bumi, air, udara, dan api

? dan mengapa Hukum Gauss untuk magnetisme menyatakan bahwa listrik tidak ada

partikel?

Jawaban

1. Perbedaannya yaitu, probalistik adalah perubahan pada suatu sistem yang tidak dapat

dipredikisi secara pasti, contohnya : gerak pantulan bola, sedangkan Deterministik

adalah perubahan pada suatu sistem yang bisa diprediksi, contohnya : Komputer

2. Karna pada zaman dahulu di negri kelahiran Empedocles adalah yunani pada masa itu

masyarakat yunani pada umumnya masih mempercayai keberadaan dewa dewi yunani

yang diantaranya dewa api, air, bumi, dan udara sehingga Empedocles menyimpulkan

bahwa alam ini terbentuk dari keempat unsur tersebut.

Bukan listrik tidak ada partikel namun tidak partikel listrik yang bergerak bebas, dengan

kata lain listrik tersebut saling berpasangan kutub utara berpasangan dengan kutub

selatan.