Rosiana Hombing Final Exam

UNIVERSITAS RIAUFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

Jurusan Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengtahuan Alam (PMIPA)Program Studi PendidikanFisika

UJIAN AKHIR SEMESTER

SEJARAH FISIKA

DOSEN PENGAMPU

Drs Zuhdi Marsquoruf

Nama Rosiana Br Hombing

NIM 1305114824

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

UNIVERSITAS RIAU

20142015

UJIAN AKHIR SEMESTER SEJARAH FISIKA

1 Tujuan Anda mempelajari fisika adalah agar memiliki pengetahuan dan wawasan tentang

perkembangan fisika sebagai suatu disiplin ilmu dan masalah-masalah serta pikiran-

pikiran yang melatarbelakanginya

(i) Berikan analisis singkat Anda sebenarnya hal utama yang dipelajari dalam

sejarah fisika itu apa

Pembahasan

Ilmu sejarah adalah ilmu yang digunakan untuk mempelajari peristiwa penting masa lalu

manusia Pengetahuan sejarah meliputi pengetahuan akan kejadian-kejadian yang sudah lampau

serta pengetahuan akan cara berpikir secara historis Jika yang dipelajari adalah sejarah fisika

maka pembahasannya mengenai bagaimana perkembangan fisika sejak masa lampau hingga

sekarang

Hal utama yang dipelajari dalam sejarah fisika adalah tentang

Sumbangan suatu masyarakatbangsa terhadap perkembangan fisika

memahami sumbangan suatu masyarakatbangsa terhadap perkembangan fisika maka

kita akan mengetahui bahwa sesungguhnya seluruh bangsa yang ada di dunia turut memiliki

andil yang sangat besar dalam memajukan ilmu fisika Bangsa eropa timur tengah asia timur

dan lain-lain turut mengembangkan ilmu fisika hampir disetiap periode Setelah kita pelajari

lebih mendalam perkembangan ilmu fisika dimulai dibagi dengan 2 tahap yaitu tahap

perkembangan ilmu fisika yang didasarkan pada ilmu filsafat tanpa dibuktikan secara langsung

melalui kegiatan ilmiah dan yang kedua ilmu fisika yang dikembangkan berdasarkan penemuan

fakta yang ada di alam semesta yang dimulai sejak tycho brahe galileo dan kawan-kawan

mengamati fenomena astronomi Perkembangan itu terjadi di wilayah eropaTahap kedua adalah

tahapan dimana pengembangan ilmu fisika berkembangan dengan pesat karena ditandai dengan

munculnya kerangka berfikir ilmiah membuat masyarakat meningkatkan kompetensinya dalam

melakukan riset Metode ilmiah inilah yang berpengaruh terhadap keberhasilan pengembangan

ilmu fisika sampai saat ini karena bagaimanapun fisika dimulai dengan fenomena alam yang

dikaji melalui pengindraan manusia Sehingga dengan pengindraan itu kita dapat mengetahui

keteraturan yang ada di alam semesta ini

Kalau kita amati secara jernih maka kita akan memahami bahwa kondisi politik dan

pemerintahan yang ada di negara-negara di dunia turut mempengaruhi terhadap aspek

perkembangan ilmu fisika di dalamnya pada mulanya tahap pengembangan ilmu fisika ini

didasarkan pada kebutuhan pemerintah dalam mengembangkan kekuatan negara dan keamanan

negara Eropa sangat berhutang besar kepada wilayah-wilayah timur tengah dalam sumbangan

perkembangan fisika Dari pengkajian dalam perkuliahan kita ketahui wilayah timur tengah

terlebih dahulu mengembangkan ilmu fisika daripada wilayah eropa Bahkan banyak diantara

ilmuwan timur tengah yang mengembangkan pembahasan astronomi jauh lebih dulu

dibandingkan dengan penembangan astronomi yang dilakukan di wilayah eropa Hasilnya

memang mempunyai korelasi yang positif dimana ketika masa kekhilafahan islam disana

berkembang cukup pesat maka pengembangan riset fisika pun lebih dominan dibandingkan

dengan wilayah eropa yang masih dalam era kegelapan namun pasca revolusi industri wilayah-

wilayah eropa mampu mengembangkan fisika lebih dalam sehingga wilayah timur tengah pun

menjadi ketinggalan dalam pengembangan ilmu fisika disana

Perkembangan konten fisika dari masa ke masa

Perkembangan konten fisika dari masa ke masa setelah mengikuti kegiatan sejarah fisika

maka kita akan mengetahui bahwa konten masing-masing ilmu fisika sangat berkaitan dengan

pengembangan konten yang lainnya Sebagai contoh dalam pengembangan konten dalam bidang

astronomi sangat dipengaruhi juga dalam pengembangan konten fisika dalam bidang optik

ketika ditemukan teropong yang lebih canggih maka pengamatan benda di alam semesta ini pun

menjadi semakin baik pula sehingga ilmu astronomi pun lebih berkembang Contoh lain dalam

pengembangan ilmu mekanika dari mulai mekanika klasik kemudian berubah menjadi mekanika

kuantum bahwa seiring dengan kemampuan manusia mengamati fenomena alam dimulai dengan

pengamatan terhadap benda-benda besar yang mempunyai kecepatan rendah yang dirumuskan

oleh newton dia salah satu ilmuwan yang mempunyai andil sangat besar mengembangkan

mekanika klasik Namun seiring dengan kemampuan manusia beralil menuju pengamatan

fenomena benda yang semakin kecil dan kecepatan yang semakin tinggi mendekati cahaya maka

mekanika klasik tidak mampu menjawab permasalahan ini maka mulailah timbul ilmuwan yang

mengembangan mekanika kuantum melalui paradigma berfikir yang berbeda dengan anggapan-

anggapan yang berbeda dari paradigma berfikir mekanika klasik Jadi kita simpulkan bahwa

perkembangan konten fisika satu dan lainnya saling berkaitan

Biografi singkat ilmuwan penyumbang penting terhadap perkembangan fisika

Ketika kita membahas biografi singkat ilmuwan penyumbang penting terhadap

perkembangan fisika maka kita akan menyimpulkan bahwa seorang ilmuwan yang berpengaruh

dalam bidang fisika dia mempunyai keinginan kuat untuk meneliti dan memahami fenomena

alam yang tidak mampu dijawab oleh ilmuwan sebelumnya Keuletannya dalam meneliti

merupakan modal yang sangat besar yang kita ketahui dari biografi para ilmuwan dalam

menemukan dan mengembangkan ilmu fisika dalam berbagai cabang ilmu fisika Terlepas dari

kehidupan pribadinya yang kadang terlihat rusak namun ilmuwan eropa mempunyai kegigihan

dalam meneliti seperti einstein newton dan kawan-kawan Kemudian kita lihat ilmuwan islam

yang dengan kemampuannya dalam meneliti disamping menyatukan antara ilmu fisika dan

keyakinan menghasilkan sesuatu yang sangat berarti bagi perkembangan ilmu fisika seperti ibnu

khaldun khawarizmi dan kawan-kawan Kalau ilmuwan dulu saja mampu untuk mempunyai

mental itu maka seharusnya generasi sekarang mempunyai keinginan yang lebih besar daripada

sekedar mempelajari ilmu fisika yang telah dikembangkan oleh ilmuwan terdahulu namun kita

sekarang harus lebih banyak berkarnya daripada mereka Dengan kegigihan yang kita ketahui

dari portofolio ilmuwan terdahulu dapat dijadikan teladan bagi kita untuk mengembangkan ilmu

fisika dimasa yang akan datang

(ii) Menurut Anda hal apa sajakah yang yang harus dilakukan dalam pembelajaran

sejarah fisika agar tujuan tersebut dapat dicapai

Pembahasan

Tujuan mempelajari sejarah fisika adalah agar memiliki pengetahuan dan wawasan

terhadap perkembangan fisika sebagai suatu disiplin ilmu dan masalah-masalah serta pikiran-

pikiran yang melatar belakanginya

Berdasarkan analisis fakta sejarah yang saya jawab pada pertanyaan (i) maka pertanyaan

no (ii) ini bisa dijawab dengan menguraikan poin pokok mempelajari sejarah fisika sebagai

berikut

1 Mengetahui bagaimana dan mengapa peristiwa sejarah dalam perkembangan ilmu fisika

tersebut terjadi Karena aspek terpenting sebenarnya dalam mempelajari sejarah fisika bukan

hanya menjawab pertanyaan What Who Where dan When Tapi kalau kita analisis sebenarnya

kemampuan kita dalam menjawab pertanyaan Why How itu yang lebih penting sehingga dari

jawaban tersebut akan menjadi lebih berguna bagi kita dalam mengembangkan ilmu tersebut

dimasa yang akan datang

2 Memahami secara komprehensif perkembangan sejarah fisika bahwa fisika merupakan

bagian yang integral dari perkembangan masyarakat di dunia Seiring dengan kondisi sosial

pemerintahan dan kultur masyarakat berkembang maka ilmu fisika pun turut mengalami

kemajuan dari jaman dulu hingga sekarang Sebagai contoh pengembangan ilmu fisika di

wilayah eropa pada kondisi masa kegelapan sangat berbeda dibandingkan dengan kondisi eropa

pasca revolusi industri

3 Mengetahui perkembangan konten masing-masing cabang ilmu fisika didasarkan pada

paradigma berfikir ilmuwan ketika mengembangkannya Paradigma berfikir yang berubah turut

mempengaruhi perkembangan ilmu fisika Maka perkembangan paradigma berfikir inilah yang

harus kita ketahui Oleh karena itu pengklasifikasian pengembangan ilmu fisika di dunia yang

dilakukan oleh Jacob dan Richmeyer sangat penting bagi kita dalam menganalisis setiap

perkembangan berbagai konten cabang ilmu fisika Dijelaskan dalam Introduction to Modern

PhysicsampWikipedia Encyclopaedia 2010

4 Mengetahui portofolio dan biografi ilmuwan terdahulu Dengan mengetahuinya tersebut

kita akan mengetahui bagaimana ilmuwan tersebut mampu mengembangkan cabang ilmu fisika

secara rinci Hal tersebut dapat dijadikan teladan bagi kita untuk mengembangkan fisika di masa

yang akan datang Dari pembahasan biografi ilmuwan terdahulu terhadap perkembangan ilmu

fisika di dalamnya kita akan menyimpulkan bahwa keletan ilmuwan terdahulu merupakan aspek

pokok disamping ketersediaan fasilitas yang diberikan oleh pemerintah kepada ilmuwan untuk

mengembangkan ilmu fisika di dalamnya Banyak dikalangan ilmuwan yang tidak hanya

menguasai satu cabang ilmu fisika namun banyak cabang ilmu yang mereka kuasai Hal itu

membuktikan bahwa sebenarnya ketika manusia mau mengembangkan maka apapun bisa

dilakukan asalkan dia ulet dan pantang menyerah seperti layaknya Thomas Alva Eedison

Selain ke empat hal diatas ada beberapa hal yang harus dilakukan dalam pembelajaran

agar tujuan mempelajari sejarah fisika dapat dicapai yaitu

a Adanya peran dosen sebagai pemonitor proses pembelajaran

b Dosen dapat menampilkan fenomena-fenomena penting dalam sejarah fisika

c Adanya permainan guna mengembangkan imajinasi dan penghayatan mahasiswa dengan

memerankannya sebagai tokoh hidup atau benda mati sehingga pembelajaran lebih

menyenangkan

d Menggunakan metode pemecahan masalah (problem solving) dalam kegiatan pembelajaran

dengan cara melatih mahasiswa menghadapi berbagai masalah baik itu masalah pribadi atau

perorangan maupun masalah kelompok untuk dipecahkan sendiri atau bersama-sama

e Adanya kegiatan diskusi untuk memberi kesempatan kepada mahasiswa guna mengumpulkan

pendapat membuat kesimpulan atau menyusun berbagai alternatif pemecahan masalah

f Adanya kegiatan presentasi Pembicara menyampaikan materi selengkap mungkin Sementara

pendengar menyimak mengoreksi menunjukkan ide-ide pokok yang kurang lengkap dan

memberi tanggapan mengenai jalannya presentasi

g Menggunakan berbagai macam referensi guna memperoleh informasi selengkap mungkin agar

memiliki pengetahuan sejarah fisika secara luas

h Perlunya menanamkan motivasi yang sangat tinggi pada diri masing-masing untuk mendorong

kegiatan pembelajaran yang lebih aktif dan menyenangkan

(iii) Media seperti apa yang layak digunakan untuk mewujudkan tujuan tersebut

Pembahasan

Media yang layak digunakan untuk mewujudkan tujuan tersebut di antaranya

a Papan tulis dapat digunakan dalam pembelajaran selain itu dengan menggunakan media

presentasi seperti power point atau transparansi

b Video atau film misalnya film dokumenter film biografi tokoh dalam bentuk film kartun

serta film-film lain yang berisi tentang sejarah fisika Selain dalam bentuk film dapat juga

berupa animasi

c Buku-buku tentang kisah sejarah fisika misalnya buku tentang biografi tokoh buku tentang

perkembangan konten fisika dari masa ke masa serta buku-buku lain yang berkaitan

d Internet dapat digunakan sebagai salah satu media yang sangat mudah untuk mengakses

informasi seluas mungkin tentang sejarah fisika

2 Salah satu prestasi besar fisika abad kesembilan belas adalah penolakan model partikel

Newton cahaya dalam mendukung model gelombang tersirat oleh persamaan Maxwell Jadi

Anda dapat membayangkan bagaimana fisikawan marah adalah ketika Einstein datang dan

mengusulkan bahwa cahaya berinteraksi dengan materi sebagai terkuantisasi partikel tak

bermassa setelah semua Jelaskan fenomena apa yang Einstein mencoba untuk menjelaskan hal

tersebut

Pembahasan

Kronologis yang terjadi adalah

Mekanika klasik (Newton Lagrange Hamilton dll) sukses menjelaskan gerak dinamis

benda-benda makroskopis Cahaya sebagai gelombang (Fresnel Maxwell Hertz) sangat berhasil

menjelaskan sifat-sifat cahaya Pada akhir abad 19 teori-teori klasik di atas tidak mampu

memberikan penjelasan yang memuaskan bagi sejumlah fenomena ldquoberskala-kecilrdquo seperti sifat

radiasi dan interaksi radiasi-materi Akibatnya dasar-dasar fisika yang ada secara radikal diteliti-

ulang lagi dan dalam perempat pertama abad 20 muncul berbagai pengembangan teori seperti

relativitas dan mekanika kuantum

Di dalam suatu pertemuan para ahli fisika jerman pada tanggal 14 Desember 1900 Max

Planck mengemukakan karya ilmiahnya yang berjudul ldquoOn the Theory of the energi Distribution

Law of the Normal Spectrumrdquo Sekalipun karya ini pada mulanya tidak banyak menarik

perhatian orang namun disadari bahwa karya planck ini telah membawa perubahan besar dalam

dunia fisika sehingga tanggal pertemuan tersebut kini dianggap sebagai hari kelahiran fisika

kuantum Lahirnya teori kuantum yang disarankan oleh Planck karena teori klasik gagal

menjelaskan distribusi tenaga dalam spectrum yang dipancarkan oleh benda hitam

Muncunya teori kuantum memperluas jangkauan penyelidikan dunia fisika Jika fisika

klasik mempelajari fenomena fisika dalam dunia makroskopis maka fisika kuantum mengkaji

partikel-partikel elementer dan mencoba menemukan hukumhukum yang mengatur tingkah laku

partikel-partikel ini

1 Tahun 1803 ( John Dalton )

John Dalton memperkenalkan ide atom ke

kimia dan menyatakan bahwa merupakan materi

yang terdiri dari jumlah atom-atom yang berbeda

2 Tahun 1897 ( Pieter Zeeman )

Pieter Zeeman menunjukkan bahwa cahaya

dipancarkan oleh gerak partikel bermuatan dalam

atom dan Joseph John (JJ) Thomson menemukan

elektron

3 Tahun 1900 (max Plank)

Max Planck menjelaskan radiasi hitam

dalam konteks emisi energi terkuantisasi Quantum

teori lahir Pada tahun 1894 Planck mulai mengkaji

masalah radiasi benda hitam Dia telah ditugaskan

oleh perusahaan-perusahaan listrik untuk membuat

cahaya maksimum dari bola lampu dengan energi

minimum Masalah itu telah dinyatakan oleh

Kirchhoff pada tahun 1859 bagaimana intensitas

radiasi elektromagnetik yang dipancarkan oleh

suatu benda hitam (sebuah penyerap sempurna juga

dikenal sebagai rongga radiator) tergantung pada

frekuensi dari radiasi (misalnya warna cahaya) dan

suhu tubuh

Pertanyaan ini telah dieksplorasi secara eksperimental tetapi ada penjelasan teoritis yang

setuju dengan nilai-nilai eksperimental Wilhelm Wien diusulkan hukum Wien telah

mempredksi dengan benar perilaku pada frekuensi tinggi tetapi gagal pada frekuensi rendah

Hukum Rayleigh-Jeans yang igunakan sebgai pendekatan lain untuk masalah ini menciptakan

apa yang kemudian dikenal sebagai bencana ultraviolet tetapi bertentangan dengan banyak

buku teks sehingga ini bukanlah sebuah motivasi untuk Planck

Solusi pertama yang diusulkan Planck terhadap masalah pada tahun 1899 diikuti dari

yang disebut Planck sebagai prinsip gangguan dasar yang membuatnya memperoleh hukum

Wien dari sejumlah asumsi tentang entropi dari suatu osilator yang ideal menciptakan apa yang

disebut sebagai hukum Wien-Planck Segera ditemukan bahwa bukti eksperimental tidak

menegaskan hukum yang sama sekali baru untuk frustrasi Planck Plank merevisi

pendekatannya pafa versi pertama yang terkenal hukum radiasi benda hitam Planck yang

menggambarkan sebuah eksperimen tentang spektrum benda hitam dengan baik Ini pertama kali

diusulkan pada pertemuan DPG pada tanggal 19 Oktober 1900 dan diterbitkan pada tahun 1901

Pada penurunan pertama ini tidak termasuk kuantisasi energi dan tidak menggunakan

mekanika statistik November 1900 Pada bulan November 1900 Planck merevisi pendekatan

pertamanya dengan mengandalkan statistik Boltzmann dari hukum kedua termodinamika

sebagai cara untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendasar tentang prinsip-prinsip di

balik hukum radiasinya

Akhir dari revisi ini di sampaikan pada tanggal 14 Desember 1900 kita kenal sebgai

postulat plank energi elektromagnetik yang bisa dipancarkan hanya dalam terkuantisasi bentuk

dengan kata lain energi hanya bisa dari kelipatan sebuah E unit SD = ν h dimana h adalah

konstanta Planck juga dikenal sebagai hukum kuantum Planck (diperkenalkan sudah di 1899)

dan ν (yang nu huruf Yunani bukan v huruf Romawi) adalah frekuensi radiasi

3 Tahun 1905 ( Albert Einstein )

Albert Einstein mengusulkan bahwa cahaya yang memiliki sifat seperti gelombang

bersifat diskrit dan terkuantisasi dalam energi yang besar yang kemudian disebut foton Pada

tahun 1905 Einstein meneliti efek fotolistrik Efek fotolistrik adalah pelepasan elektron dari

logam tertentu atau semikonduktor oleh aksi cahaya

Konsep modern foton dikembangkan secara berangsur-angsur antara 1905-1917

oleh Albert Einstein untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi

model klasik untuk cahaya Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan

energi cahaya terhadap frekuensi dan menjelaskan kemampuanmateri dan radiasi

elektromagnetik untuk berada dalam kesetimbangan termal Fisikawan lain mencoba

menjelaskan anomali pengamatan ini dengan model semiklasik yang masih

menggunakan persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan cahaya Namun dalam model ini

objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya dikuantisasi Meskipun model-model

semiklasik ini ikut menyumbang dalam pengembangan mekanika kuantum percobaan-

percobaan lebih lanjut membuktikanhipotesis Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang

terkuantisasi Kuantum cahaya adalah foton

Konsep foton diterapkan dalam banyak area

seperti fotokimia mikroskopi resolusi tinggi dan pengukuran

jarak molekuler Baru-baru ini foton dipelajari sebagai

unsur komputer kuantum dan untuk aplikasi canggih dalam

komunikasi optik sepertikriptografi kuantum

Fenomena yang ingin di jelaskan oleh Einstein adalah

Efek Fotolistrik

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam)

ketika dikenai dan menyerap radiasi elektromagnetik (seperti cahayatampak dan radiasi

ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan Istilah

lama untuk efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi) Hertz

mengamati dan kemudian menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet

menciptakan bunga api listrik lebih mudah

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai

lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi Studi efek fotolistrik menyebabkan

Konsep Foton

langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya elektron dan

mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel fenomena di mana

cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal

sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ) efek fotovoltaik dan efek

fotoelektrokimia

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang ditentukan oleh frekuensi cahaya

Dalam proses photoemission jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari

satu foton dan dengan demikian memiliki lebih banyak energi daripada fungsi kerja (energi

ikat elektron) dari materi itu dikeluarkan Jika energi foton terlalu rendah elektron tidak

bisa keluar dari materi Peningkatan intensitas sinar meningkatkan jumlah foton dalam

berkas cahaya dan dengan demikian meningkatkan jumlah elektron tetapi tidak

meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki Energi dari elektron yang

dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk tetapi hanya pada energi

atau frekuensi foton individual Ini adalah interaksi antara foton dan elektron

terluar

Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang karena

elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom Elektron

yang dipancarkan biasanya disebut fotoelektron

Awalnya hasil eksperimen efek fotolistrik mengundang keheranan banyak fisikawan

karena sulit diterima dengan pemahaman fisika saat itu Ada beberapa fakta yang belum

bisa dijelaskan alasannya antara lain

a besar energi foto elektron tidak dipengaruhi oleh intensitas cahaya

b pada frekuensi cahaya yang sama rata-rata energi kinetik fotoelektron sama saja pada

berkas cahaya lemah maupun kuat Berkas cahaya yang kuat hanya menghasilkan

fotoelektron lebih banyak daripada berkas cahaya lemah

c semakin besar frekuensi cahaya yang mengenai logam semakin besar pula energi

fotoelektronnya

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel dimana sistem fisika

(seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kelakuan seperti-

gelombang dan seperti-partikel sebuah konsep yang banyak digunakan oleh

pencipta mekanika kuantum Efek fotolistrik dijelaskan secara matematis oleh Albert

Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck

Hukum emisi fotolistrik

1 Untuk logam dan radiasi tertentu jumlah fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus

dengan intensitas cahaya yg digunakan

2 Untuk logam tertentu terdapat frekuensi minimum radiasi di bawah frekuensi ini

fotoelektron tidak bisa dipancarkan

3 Di atas frekuensi tersebut energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak

bergantung pada intensitas cahaya namun bergantung pada frekuensi cahaya

4 Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil kurang dari 10 -

9 detik Energi kinetik foto elektron yang terlepas

Persamaan ini disebut

persamaan efek fotolistrik Einstein

Ek = h f - h fo

Ek maks = e Vo

h f = energi foton yang menyinari logam

h fo = o frekuensi ambang = fungsi kerja

= energi minimum untuk melepas elektron

e = muatan elektron = 16 x 10-19C

Vo = potensial penghenti

Proses kebalikan foto listrik adalah proses pembentukan sinar X yaitu proses perubahan

energi kinetik elektron yang bergerak menjadi gelombang elektromagnetik (disebut juga

proses Bremmsstrahlung)

Kesimpulan

1 Agar elektron dapat lepas dari permukaan logam maka f gt fo atau lt o

2 Ek maksimum elektron yang terlepas tidak tergantung pada intensitas cahaya yang

digunakan hanya tergantung pada energi atau frekuensi cahaya Tetapi intensitas

cahaya yang datang sebanding dengan jumlah elektron yang terlepas dari logam

3 Ada beberapa ketegangan yang sudah ada untuk persaingan ide antara Newton dan Huygens

juga tidak setuju atas cara cahaya berperilaku dalam bahan yang lebih padat daripada

udara Dengan mengacu pada udara Jelaskan bagaimana pandangan teori Newton perilaku

cahaya

Pembahasan

Secara teori cahaya dianggap sebagai sesuatu yang memancar dari mata Tokoh yang

paling berpengaruh dalam teori pertikel cahaya adalah Newton Newton dapat menjelaskan

hukum-hukum refleksi dan refraksi Newton menurunkan hukum refraksi berdasarkan asumsi

bhwa cahaya berjalan dalam air atau gelas lebih cepat dari pada di udara namun itu sbuah

asumsi yang salahHeagens dapat menjelaskan refleksi dan refraksi dengan asumsi cahaya

berjalan di gelas atau air lebih lambat dari pada di uadara Namun Newton menolak berdsarkan

kenyataan yang terlihat bahwa perambatan cahaya adalah garis lurus Pada saat itu pembelokan

cahaya di sekitar penghalang yang disebut difraksi

Cahaya menurut Newton (1642-1727) terdiri dari partikel-partilkel ringan berukuran

sangat kecil yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat

tinggi Sementara menurut Huygens (1629-1695) cahaya adalah gelombang seperti bunyi

Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuewensi dan panjang gelombang saja

Dua pendapat di atas sepertinya saling bertentangan Sebab tak mungkin cahaya bersifat

partikel sekaligus sebagai partikel Pasti salah satunya benar atau kedua-duanya salah yang pasti

masing-masing pendapat di atas memiliki kelebihan dan kekurangan

Pada zaman Newton dan Huygens hidup orang-orang beranggapan bahwa gelombang

yang merambat pasti membutuhkan medium Padahal ruang antara bintang-bintang dan planet-

planet merupakan ruang hampa (vakum) sehingga menimbulkan pertanyaan apakah yang

menjadi medium rambat cahaya matahari sampai ke bumi jika cahaya merupakan gelombang

seperti yang dikatakan Huygens Inilah kritik orang terhadap pendapat Huygens Kritik ini

dijawab oleh Huygens dengan memperkenalkan zat hipotetik (dugaan) bernama eter Zat ini

sangat ringan tembus pandang dan memenuhi seluruh alam semesta Eter membuat cahaya yang

berasal dari bintang-bintang sampai ke bumi

Dalam dunia ilmu pengetahuan kebenaran akan sangat di tentukan oleh uji eksperimen

Pendapat yang tidak tahan uji eksperimen akan ditolak oleh para ilmuwan sebagai teori yang

benar Sebaiknya pendapat yang didukung oleh hasil-hasil eksperimen dan meramalkan gejala-

gejala alam

Walaupun keberadaan eter belum dapat dipastikan di dekade awal Abad 20 berbagai

eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan seperti Thomas Young (1773-1829) dan Agustin

Fresnell (1788-1827) berhasil membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan

berinterferensi Gejala alam yang khas merupakan sifat dasar gelombang bukan partikel

Percobaan yang dilakukan oleh Jeans Leon Foulcoult (1819-1868) menyimpulkan bahwa cepat

rambat cahaya dalam air lebih rendah dibandingkan kecepatannya di udara Padahal Newton

denganteori emisi partikelnya meramalkan kebaikannya Selanjutnya Maxwell (1831-1874)

mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikkan dan

kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektomagnetik Sesuatu yang yang berbeda dengan

gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik Gelombang elekromagnetik dapat

merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnyapun amat tinggi bila

dibandingkan dengan gelombang bunyi

Gelombang elekromagnetik merambat dengan kecepatan 300000 kms Kebenaran

pendapat Maxwell tak terbantahkan ketika Hertz (1857-1894) berhasil membuktikan secara

eksperimental yang disusun dengan penemuan-penemuan berbagai gelombang yang tergolong

gelombang elekromagnetik seperti sinar x sinar gamma gelombang mikro RADAR dan

sebagainya

Dewasa ini pandangan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik umum yang

diterima oleh kalangan ilmuan walaupun hasil eksperimen Michelson dan Morley di tahun 1905

gagal membuktikan keberadaan eter yang seperti yang disangkakan keberadaan oleh Huyge dan

Maxwell Di sisi lain pendapat Newton tentang cahaya menjadi partikel tiba-tiba menjadi

populer kembali setelah lebih dari 300 ahun tenggelam di bawah popularitas pendapat Huygens

Berdasarkan hasil penelitian plank menyimpulkan bahwa cahaya dipancarkan dalam

bentuk-bentuk partikel kecil yang disebut kuanta Dalam kondisi tertentu cahaya menunjukkan

sifat sebagai gelombang dan dalam kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel Hal ini di

sebut sebagai dualisme cahaya

4 Mungkin yang terbesar dari astronom kuno adalah Aristarchus yang hidup dari c 310-230

SM Manakah dari fakta-fakta ini yang paling terkait dengan Aristarchus

Dia adalah astronom pertama yang memajukan konsep heliosentris dari tata surya

Dia adalah astronom pertama yang menunjukkan bahwa semua badan antar adalah bulat

Dia adalah astronom pertama yang secara akurat mengukur panjang tahun

Dia adalah astronom pertama yang memanfaatkan konsep-konsep geometri untuk membuat

pengukuran astronomi

Pembahasan

Aristarchus (abad ke-3 sM) - Seorang ilmuwan

Yunani yang percaya bahwa Matahari adalah pusat alam

semesta Ia orang pertama yang menghitung ukuran relatif

Matahari Bumi dan Bulan Ia menemukan bahwa diameter

bulan lebih dari 30 diameter Bumi (sangat dekat dengan

nilai sebenarnya yaitu 027 kali diameter bumi) Ia juga

memperkirakan bahwa Matahari memiliki diameter 7 kali

diameter Bumi Ini kira-kira 15 kali lebih kecil dari ukuran

sebenarnya yang kita ketahui saat ini

Ini konsep dasar Aristarchus

mengenai peredaran bumi mengelilingi

matahari

Ini perkiraan Aristarchus bahwa

Matahari memiliki diameter 7 kali diameter

5 Bangsa Mesir Kuno adalah orang pertama untuk meninggalkan catatan teknologi yang

mereka digunakan untuk membagi hari Ketika Matahari terlihat bayangan yang digunakan

untuk menunjukkan berlalunya waktu Pada malam hari gerakan nyata dari bintang sehubungan

dengan Bintang Kutub dapat digunakan sebagai gantinya Apa nama perangkat yang digunakan

untuk menunjukkan berlalunya waktu pada malam hari

a Tugu b Merkhet c Jam bayangan matahari d Hemi cycle

Pembahasan

pengertian dari masing-masing pilihan jawaban di atas adalah

Tugu adalah sebuah tiang besar dan tinggi yang terbuat dari

batu bata dsb Tugu peringatan biasanya dibuat untuk

memperingati suatu peristiwa bersejarah

Merkhet

Orang-orang Mesir kuno tidak memiliki kekurangan penemuan mengesankan dikreditkan ke

peradaban mereka dan merkhet tidak terkecuali Ini instrumen mengetahui seperti kasar

diterjemahkan adalah alat astronomi pertama di dunia Secara tradisional Matahari adalah cara

utama orang kuno terus melacak waktu Tapi merkhet diperbolehkan orang Mesir kuno untuk

menjaga waktu di malam hari-dengan hanya bintang-bintang sebagai pemandu mereka

Perangkat terdiri dari string dengan berat melekat pada salah satu ujung memungkinkan garis

lurus yang akan diukur

Ketika dua merkhets yang selaras dengan Bintang Utara mereka membentuk sebuah meridian

langit di langit Waktu kemudian dapat ditentukan dengan menghitung berapa banyak bintang

melewati garis ini

Jam bayangan matahari

Bentuk awal Jam matahari di Mesir Jam matahari yang ada di Jerman

bangsa Mesir mampu membagi waktu seperti pembagian pada jam kita saat ini Mereka

membuat alat penunjuk waktu dengan menggunakan bantuan sinar Matahari Penemuan mereka

itu digunakan sejak 4000 tahun yang lalu dan tercatat sebagai penemuan alat penunjuk waktu

pertama dalam sejarah Pergerakan bayangan yang terbentuk pada jam orang Mesir tersebut

membantu manusia untuk membagi hari ke dalam pagi dan sore Perjalanan waktunya

ditunjukkan oleh pergerakan bayangan yang berada di atas skalanya

Jam matahari adalah sebuah perangkat yang mengukur waktu dengan posisi Matahari Dalam

desain umum seperti jam matahari horizontal matahari melemparkan bayangan dari gaya ke

permukaan ditandai dengan garis-garis yang menunjukkan jam dalam sehari Gaya adalah tepi

waktu-jitu dari gnomon sering batang tipis atau tepi tajam lurus Saat matahari bergerak

melintasi langit bayangan-tepi sejajar dengan garis-jam yang berbeda Semua jam matahari

harus selaras dengan sumbu rotasi bumi untuk memberitahu waktu yang tepat Dalam desain

paling gaya harus menunjuk ke arah utara langit benar (bukan kutub magnet utara atau kutub

magnet selatan)

Hemi cycle

Hemi cycle adalah jam matahari yang dibuat oleh bangsa Yunani dan Romawi Dengan

mengikuti jejak bangsa Mesir

Jadi dari pengertian keempat pilihan jawaban yang ada perangkat yang digunakan untuk

menunjukkan berlalunya waktu pada malam hari adalah Merkhet

6 Jelaskan perbedaan utama periode awal perkembangan fisika dengan periode kebangkitan

metode eksperimen

Pembahasan

Periode Awal Perkembangan Fisika ( Periode 1 )

Dimulai dari zaman prasejarah sampai tahun 1550-an Pada periode pertama ini dikumpulkan

berbagai fakta fisis yang dipakai untuk membuat perumusan empirik Dalam periode pertama ini

belum ada penelitian yang sistematis

Periode Kebangkitan Metode Eksperimen ( Periode 2 )

Dimulai dari tahun 1550an sampai tahun 1800an Pada periode kedua ini mulai dikembangkan

metoda penelitian yang sistematis dengan Galileo dikenal sebagai pencetus metoda saintifik

dalam penelitian

Adapun perbedaanya adalah

Periode 1 (Antara zaman purbakala sd 1500) Periode 2 ( Sekitar 1550 ndash 1800)

Belum adanya eksperimen yang sistematis dan

kebebasan dalam mengadakan percobaan

Perkembangan Fisika berdasarkan Metode

Eksperimen yang dapat

dipertanggungjawabkan diakui dan

diterima sebagai persoalan yang ilmiah

Hasil perkembangan pengetahuan dalam

bidang fisika tidak memuaskan

Sifatnya spekulasi dan metafisik (sulap

dan gaib)

Eksperimen tidak sistematis dan jauh

dari ketelitian

Pertumbuhan penyelidikan berkembang

pesat sekali dengan percobaan yang

dipelopori oleh Galileo (1564-1642)

Galileo meletakan pandangan modern

dimana sains harus berdasarkan

pengamatan dan percoban Hampir 2 abad

Galileo menghadapi dogma dan intoleransi

kaum agama

Tokoh lain yang berperan Newton Huygens

Boyle dll

Prinsip yang berkembang rdquoIlmu dapat

dikembangkan dan dimajukan sesuai

dengan teorinya yang berdasarkan

eksperimen diterima atau ditolak apabila

teori sesuai atau berlawanan dengan

eksperimen yang diperlukan untuk menguji

teori tersebutrdquo

7 Siapakah tokoh fisika yang disebut sebagai bapak fisika eksperimental Bagaimanakah

perannya dalam perkembangan ilmu fisika

Pembahasan

Tokoh fisika yang disebut sebagai bapak fisika eksperimental adalah Galileo Galilei

Galileo Galilei ( 1564 - 1642 ) Galileo adalah seorang yang berpengetahuan luas dan

sangat teliti Beliau dipandang sebagai Bapak Fisika Eksperimental Disamping kegiatannya

dalam bidang eksperimen beberapa tulisan mengenai biografinya sangat menarik Galileo

berasal dari keluarga ningrat Pada umur 17 tahun ia dikirim ke Universitas Pisa untuk

mempelajari ilmu kedokteran Di tempat inilah ia melakukan penemuannya yang pertama Suatu

hari ditahun 1581 ia memperhatikan gerak ayunan yang teratur dari lampu besar yang

tergantung pada dinding aula cathedral Pisa Galileo mengamati bahwa walaupun amplitudo

mengalami sedikit perubahan namun ternyata waktu getarnya senantiasa tetap sama Pada waktu

itu belum ada stopwatch karena itu untuk mengukur waktu ayun lampu tersebut ia

mempergunakan denyut nadi pada pergelangan tangannya Dengan membalik proses yang terjadi

diatasnya ia kemudian membuat alat penghitung frekuensi denyutan nadi yang disebut

pulsometer Alat ini terdiri dari sebuah bandul yang digantungkan pada sebuah tali yang lemas

dengan mengatur panjang tali yang disesuaikan dengan denyutan nadi maka frekuensi denyutan

dapat ditentukan besarnya Untuk masa-masa berikutnya ternyata dunia fisika dan matematika

lebih menarik perhatian Galileo sehingga kemudian dia meninggalkan dunia kedokteran yang

semula di tekuninya Ketika berumur 26 tahun Galileo menjadi profesor dalam bidang

matematika di Pisa Disini dia memulai suatu penyelidikan yang sistematis terhadap doktrin-

doktrin mekanika yang dikemukan Aristoteles dengan percobaan-percobaan yang dia kerjakan

diperoleh kesimpulan bahwa doktrin-doktrin yang ditemukan Aristoteles tidak benar Misalnya

saja mengenai benda-benda jatuh Aristoteles mengemukakan ldquobenda yang berat jatuh lebih

cepat daripada benda yang ringanrdquo Walaupun sebenarnya berdasarkan percobaan-percobaan

yang dikerjakan berbagai penulis misalnya Philoponus dalam abad ke v juga oleh Benedetto

varchi doktrin Aristoteles tersebut sudah dipertanyakan tetapi karena dua penulis yang terakhir

tersebut tidak memiliki pengaruh di masyarakat maka pertanyaan yang mereka temukan lenyap

dan doktrin Aristoteles dapat diterima umum Untuk menguji kebenaran doktrin Aristoteles

tersebut Galileo mengadakan eksperimen yang berbeda-beda dari atas menara Pisa yang miring

Dari percobaan didapatkan kenyataan bahwa benda-banda yang tak sama beratnya tersebut

praktis jatuh dalam waktu yang sama Hasil percobaan Galileo yang bertentangan dengan doktrin

ristoteles ini segera mengundang masalah bagi Galileo walaupun sabagian orang yakin akan

kesalahan Aristoteles tetapi karena pengaruhnya masih demikian besar maka Galileo terpaksa

meringkuk di penjara Keluar dari penjara Galileo meninggalkan Pisa dan pada tahun 1592

menjadi profesor matematika di Universitas Padua disini ia dapat menikmati kebebasan

akademiknya selama 18 tahun Kemasyurannya sebagai seorang pengajar meluas ke seluruh

Eropa sehingga kuliah-kuliahnya selalu dipenuhi mhasiswa-mahasiswa baik mhasiswa yang

resmi maupun pendengar Pada tahun 1608 Lipperhey seorang ahli optik asal Belanda karena

mendapat kesempatan menjadi mahasiswa Galileo walaupun hanya sebagai mahasiswa

pendengar telah mampu menciptakan alat yang dapat digunakan melihat benda-benda jauh

sehingga menjadi nampak lebih dekat tetapi dalam keadaan terbaluk melalui tabung yang diberi

lensa ganda Berita penamuuan ini sampai pada Galileo pada bulan Juni tahun 1609 Dengan

menggabungkan prinsip-prinsip itu ia membuat suatu teleskop yang diipamerkan di Yenice

selama satu tahun yang amat mengherankan pimpinan setempat Pada bulan januari 1610 Galileo

telah berhasil membuat suatu teleskop yang berkekuatan 30 kali diameter teleskop pertama

Dengan alat ini ia berhasil membuat penemuan-penemuan yang fundamental Ia melihat bahwa

sejumlah bintang tetap kenyataannya jauh lebih banyak dari pada yang dapat dilihat dengan mata

telanjang Dari sini ia dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang Milky Way

8 Jelaskan bagaimanakah peran Sir Isac Newton dalam perkembangan fisika

Pembahasan

Sejarah Hidup Dan Penemuan Konsep Sir Isac Newton

Isaac Newton lahir di Woolthorpe Lincolnshire Inggris pada tanggal 25 Desember tahun

1642 Newton dilahirkan secara premature dua minggu sebelum Isaac lahir ayahnya yang

bernama Issac Newton juga meninggal dunia Kehidupan masa kecil Issac Newton sering sakit-

sakitan Saat berusia 3 tahun ibunya (Hannah) menikah dengan seorang pendeta dari Desa North

Witham tidak jauh dari tempat tinggal mereka tapi Isaac tetap tinggal di Woolthorpe dengan

neneknya Pada tahun 1659 Isaac kemudian bersekolah di Kings College di Grantham tidak

jauh dari tempat tinggalnya Ia anak yang rajin dan suka belajar Ketimbang bermain-main

seperti anak laki-laki lainnya ia lebih suka membuat model-model kincir angin atau kereta

Untuk kedua kalinya ibunya menjadi janda tatkala Isaac berumur 14 tahun Isaac berhenti

sekolah karena ia harus bekerja di ladang dan di peternakan untuk menghidupi ibunya dan ketiga

adik tirinya yang lebih muda dari dia Tentu Isaac sangat kehilangan sekolahnya dan ibunya

menyadari itu Ketika Kings College bersedia membebaskan biaya sekolah Isaac karena

kepandaian dan keadaan keluarganya yang miskin Isaac kembali sekolah sampai selesai

Kemudian Isaac melanjutkan pendidikannya ke Trinity College di Universitas Cambridge

dengan niat menjadi pendeta gereja Inggris pada saat itu Isaac berusia 18 tahun Lagi-lagi ia

mengalami kesulitan hidup Untuk membiayai sekolahnya ia terpaksa melakoni berbagai

pekerjaan hingga berjam-jam setiap hari termasuk bekerja untuk profesornya

Isaac lulus tahun 1665 tak lama sebelum wabah pes yang dikenal sebagai Black Death

melanda London Semua universitas ditutup selama wabah merajalela Isaac kembali ke

peternakan keluarganya yang sekarang diurus oleh adiknya Di situ Isaac melanjutkan studi dan

penelitiannya mengenai teorema binomial cahaya teleskop kalkulus dan teologi Ketika

Universitas Cambridge dibuka kembali Newton melanjutkan pendidikannya untuk memperoleh

gelar sarjana sambil mengajar dan melakukan penelitian

Tahun 1672 Newton diterima sebagai anggota Royal Society--kelompok ilmuwan yang

mengabdikan diri kepada metode eksperimental Kepada kelompok ini dia menyumbangkan

salah satu teleskopnya yang baru bersama temuannya tentang cahaya Kelompok ini membentuk

sebuah komisi dipimpin oleh Robert Hooke untuk menilai temuan-temuan Newton Hooke

dipekerjakan oleh Royal Society untuk menguji coba temuan-temuan baru Namun karena

Hooke mempunyai gagasan sendiri tentang cahaya ia jadi enggan menerima kebenaran temuan

Newton Hooke bersitegang dengan Newton dalam cahaya dan warna Makalah yang diterbitkan

Newton dituduh mencontek buku ldquoGambar uji coba mikroskoprdquo karangan Hooke Hal yang sama

terjadi setelah Newton menerbitkan Principia Hooke kembali menyerang Newton agar

menghentikan penerbitan dan peredaran buku tersebut sebelum keduanya didamaikan oleh

Halley Ini membuat Newton heran dan kecewa sehingga dia memutuskan tidak akan

memublikasikan temuannya

Isaac Newton mewakili Universitas Cambridge sebagai Anggota Parlemen tahun 1689

dan 1690 Tahun 1690 kesehatannya memburuk Ini mungkin karena gangguan saraf akibat kerja

bertahun-tahun dan seringnya ia mengalami ketegangan Akhirnya memang dia sembuh sama

sekali selama beberapa tahun kemudian Tahun 1696 pemerintah mengangkatnya menjadi

Pelindung Mata Uang Tugasnya adalah mengawasi penggantian mata uang Inggris yang telah

tua dan rusak dengan mata uang baru yang lebih tahan lama Dia juga bertanggung jawab

membongkar jaringan pemalsu uang

Tahun 1701 Newton kembali menjadi anggota Parlemen Dua tahun kemudian dia terpilih

sebagai presiden Royal Society dan dianugerahi gelar Sir Terpilihnya ia terus untuk jabatan itu

setiap tahun sepanjang hidupnya menunjukkan betapa rekan-rekannya sesama ilmuwan sangat

menghormatinya Setelah kembali ke dunia ilmu Newton menerbitkan karya pertamanya

mengenai cahaya Buku Opticks (Optik) memuat temuan-temuannya mengenai optik dan saran-

saran untuk penelitian lebih lanjut Negara secara resmi mengakui karya-karyanya tahun 1705

ketika ia menjadi orang pertama yang dianugerahi gelar kebangsawanan karena prestasinya

dalam bidang ilmu

Umur 80 tahun Newton sering dililit penyakit tetapi penglihatannya masih baik Untuk

membantu mengakomodasi kegiatannya dipekerjakanlah seorang asisten Newton tidak menikah

tapi ketiga saudara tirinya tetap mendapat perhatian darinya Newton meninggal tahun 1727

dalam usia 84 tahun Dia mendapat kehormatan dimakamkan di Westminster Abbey tempat

peristirahatan terakhir bagi keluarga raja orang terkenal pahlawan dan ilmuwan Setelah

Newton meninggal untuk mengenang jasa-jasanya dibuatlah mata uang bergambar Newton

Sejarah Penemuan Konsep

Ide terbesar Newton justru terjadi pada tahun 1666 Pada siang hari dia membaca dan

merenungkan teori Copernicus Galileo dan Kepler tentang orbit bumi di bawah pohon apel

Sebuah apel jatuh menimpanya dan dia langsung mengambil kesimpulan bahwa bulan juga

mempunyai daya tarik karena [bulan] tidak jatuh ke bumi sama seperti apel yang dikenal dengan

gravitasi Tujuh tahun kemudian dia baru mendapatkan jawabannya Mulai bosan berkutat

dengan alam semesta Newton mulai melakukan eksperimen tentang cahaya Newton mengawali

penjelajahan sains dengan dasar pemikiran Galileo analitikal geometri dari Descartes dan hukum

Kepler tentang gerakan planet yang ada di otak Ketiga orang inilah yang disebut Newton dengan

raksasa-raksasa yang menggendongnya Newton memformulasikan tiga hukum yang mengatur

semua gerakan (fenomena) dalam alam semesta dari galaksi di jagad raya sampai elektron

berputar mengelilingi nukleus Hukum gerak Newton mampu bertahan tiga abad Tidaklah

lengkap apabila tidak menampilkan hukum Newton yang menjadi legenda sampai sekarang

Hukum Newton I (merumuskan ide Galileo) tentang hukum benda konstan yaitu benda diam

cenderung terus diam Benda bergerak cenderung terus bergerak lurus dengan laju konstan

Hukum Newton II tentang hubungan antara gaya massa dan percepatan yaitu semakin besar

gaya yang bekerja pada sebuah benda semakin besar percepatannya tetapi semakin pejal benda

semakin besar perlambatannya

Hukum Newton III tentang aksi dan reaksi yaitu ketika suatu benda memberikan gaya pada

benda kedua benda kedua juga melepaskan gaya yang sama namun berlawanan arah dengan

gaya benda pertama

Ketika Universitas Cambridge dibuka kembali Newton melanjutkan pendidikannya untuk

memperoleh gelar sarjana sambil mengajar dan melakukan penelitianDalam penelitian Pada

usia 23 tahun Newton juga melakukan eksperimen ldquocahayardquo dengan menggunakan sebuah

prisma Lewat eksperimen ditemukan bahwa cahaya putih bisa diurai menjadi spektrum tujuh

warna lalu bisa menyatu kembali menjadi seberkas cahaya putih Untuk menunjukkan bahwa

cahaya matahari terdiri atas berbagai warna yang kita kenal sebagai warna-warni pelangi Ini

membuktikan bahwa pendapat orang Yunani kuno mengenai cahaya adalah keliru Pada masa

Newton perkembangan astronomi sangat terhambat oleh lensa teleskop yang menguraikan

sebagian cahaya matahari menjadi warna-warna

Tahun 1704 setelah buku Optik yang isinya meliputi warna cahaya pemantulan dan spektrum

cahaya dicetak untuk kedua kalinya Newton juga melakukan penelitian antara lain akustik

(ilmu tentang suara) prinsip pengawetan theorema binomial alkimia (cakal bakal ilmu kimia)

di mana yang terakhir ini dilakukannya dengan sering berdiskusi dan melakukan percobaan

dengan Boyle Kesimpulan dari percobaan Newton dan Boyle menjawab bahwa alkimia bukan

semacam ilmu sihir dan merintis cabang ilmu pengetahuan lain yaitu kimia Adanya materi dan

alam yang memberi unsur padat cair dan gas Bentuk padat menjadi bentuk cair dan kembali

dari cair menjadi padat adalah ldquokerjardquo alam sebelum dibuat kesimpulan bahwa materi yang ada

di alam semesta terdiri dari materi yang paling kecil

Pengembangan konsep

Newton menggembangkan teleskop buatan Galileo sehingga mampu melakukan pembesaran

40 kali yang disebut dengan teleskop refleksi Newton terus mencoba melakukan perbaikan

kemampuan teleskop ini sampai pada akhirnya tahun 1671 jadilah teleskop refleksi yang

berkualitas paling baik di jaman itu (sampai sekarang teleskop ini masih tersimpan pada

perpustakaan kerajaan di London) Newtonlah yang pertama berhasil membuat teleskop dengan

menerapkan asas ini--asas yang sampai sekarang masih dipakai dalam banyak jenis teleskop

yang mulai dikembangkan oleh pakar-pakar yang ahli dibidang pembuatan teeskop

Gravitasi tidak akan diperhatikan orang tanpa peran Newton Tonggak-tonggak sains

dibentuk oleh Newton sebelum dikembangkan oleh pakar-pakar lainnya sampai dirombak oleh

Einstein lewat teori relativitas yang fenomental

Dibidang Optik Newton menentukan komposisi cahaya putih yang di integrasikan dengan

fenomena warna Dan usaha ini kemmudian dikembangkan oleh para ahli fisikawan sebagai titik

awal atau fondasi kajian awal bagi fisika modern

Aplikasi Konsep

Temuan-temuan dari Issac Newton tersebut diaplikasikan dalam kehidupan seperti

1 Gravitasi tidak akan diperhatikan orang tanpa peran Newton dengan adanya hukum

gravitasi universal Newton kita dapat mengetahui mengapa semua benda jatuh ke bawah

2 Dalam bidang mekanika Newton mencetuskan adanya prinsip kekekalan momentum dan

momentum sudut

3 Dalam bidang optika ia berhasil membangun teleskop refleksi yang pertama dengan

teleskop refleksi yang dikembangkan Newton dapat membantu dalam mengamati benda-

benda langit Sehingga Newton-lah orang pertama yang mengutarakan secara

meyakinkan ihwal asal mula bintang-bintang

4 Newton menemukan teori warna berdasarkan pengamatan bahwa sebuah kaca prisma

akan membagi cahaya putih menjadi warna-warna lainnya

5 Ketiga hukumnya terutama hukum tentang gaya (aksi dan reaksi) dapat digunakan untuk

menjelaskan fenomena alam

Pengembangan Konsep Kedepan

Konsep yang dikembangkan kedepan antara lain Newton memproduksi jenis teleskop

refleksi untuk mengamati diluar angkasa Jadi menurut saya kedepan dapat dibuat ke dalam

bentuk yang lebih sederhana yang bisa dibawa ke mana-mana dengan mudah dan pembesarannya

yang jauh lebih besar sehingga luar angkasa dapat dilihat seperti nyata dengan jelas serta

dilengkapi dengan kamera agar gambarnya dapat dipublikasikan dengan cepat

9 Jelaskan penelitian Benjamin Franklin tentang kilat sebagai gejala listrik

Listrik pertama kali ditemukan sekitar 2 500 tahun yang lalu Sejarah awal ditemukannya

listrik adalah oleh seorang cendikiawan Yunani yang bernama Thales dari Melitus yang

mengemungkakan fenomena batu ambar yang bila digosok-gosokkan dengan kain akan dapat

menarik bulu atau jerami Pada tahun 1600 M seorang dokter dari Inggris William Gilbert

mengemukakan bahwa selain batu Amber masih banyak lagi benda-benda yang dapat diberi

muatan dengan cara digosok Oleh Gilbert batu tersebut diberi nama electrica Kata electrica

diambil dari bahasa Yunani ldquoelektronrdquo yang artinya amber Baru pada 1646 seorang penulis dan

dokter dari Inggris Thomas Brown menggunakan istilah electricity yang diterjemahkan listrik ke

dalam bahasa Indonesia

Setelah era Thomas Brown dunia kelistrikan mengalami perkembangan yamg pesat

Berbagai penemuan penting mulai bermunculan diantaranya adalah sebagai berikut

tahun 1670 Otto Von Guericke (ahli fisika Jerman) menemukan Bahwa listrik dapat

mengalir melalui suatu zat

Pada awal tahun 1700-an peristiwa hantaran listrik juga di temukan oleh Stephen Gray

lebih jauh Gray juga berhasil mencatat beberapa benda yang bertindak sebagai konduktor

dan insolator listrik

Pada awal tahun 1700-an Charles Dufay(ilmuan Prancis) secara terpisah mengamati

bahwa muatan listrik terdiri dari dua jenis Ia menemukan fakta bahwa muatan listrik

yang sejenis akan tolak menolak sedangkan muatan listrik yang berbeda jenis akan tarik

menarik

Tahun 1752-an ilmuan amerika Benjamin Franklin merumuskan teori bahwa listrik

merupakan sejenis fluida yang dapat mengalir dari satu benda ke benda lain Kilat

merupakan salah satu gejala kelistrikan

Penelitian Benjamin Franklin Tentang Kilat Sebagai Gejala Listrik

Benjamin Franklin (1706-1790) adalah seorang negarawan terkemuka dan membantu dalam

penyusunan undangundang Amerika Serikat Dia juga seorang pengarang penerbit filsuf dan

ilmuwan Selain penangkal petir dia menciptakan kursi goyang kompor berbahan bakar

kayu dan kacamata dua fokus Pada tahun 1770 dia menemukan arus hangat di

Samudra Atlantik yang diberi nama Gulf Stream (Arus Teluk)

Cara tradisional untuk memperoleh benda bermuatan listrik bisa dilakukan dengan gosokan Jika

dua benda saling digosokkan maka elektron dari benda yang satu akan pindah ke benda yang

lain sehingga benda yang kehilangan elektron akan bermuatan positif dan benda yang menerima

pindahan elektron akan bermuatan negatif Menurut Benjamin Franklin (1706ndash1790) adanya

perpindahan muatan dari benda satu ke benda yang lain merupakan implikasi dari hukum

kekekalan muatan artinya pada saat terjadi gosokan antara dua benda tidak menciptakan muatan

listrik baru namun prosesnya merupakan perpindahan muatan dari satu benda ke benda yang lain

Sebenarnya untuk perpindahan elektron antara dua benda keduanya tidak perlu digosok-

gosokkan cukup dikontakkan atau ditempelkan saja tetapi dengan saling digosokkan maka

perpindahan elektron akan lebih mudah Mengapa

Jika ingin memperoleh logam bermuatan dengan cara gosokan maka logam itu harus diisolasi

dari tanah agar muatannya tidak dinetralkan karena adanya aliran elektron ke tanah bila

bendanya bermuatan negatif atau sebaliknya elektron dari tanah bila benda tersebut bermuatan

positif Atau jika pemegang tidak pakai sepatu yang bersifat isolator maka muatan listrik bisa

mengalir melalui tangan badan dan kaki si pembuat eksperimen

Seorang ahli telah menyusun deret benda-benda lihat Tabel 71 Deret benda tersebut

menunjukkan bahwa benda akan memperoleh muatan negatif bila digosok dengan sembarang

benda di atasnya dan akan memperoleh muatan positif bila digosok dengan benda di bawahnya

Deret semacam ini dinamakan deret tribolistrik

Tabel 71 Deret Tribolistrik

N0 Nama Benda No Nama Benda

Bulu kelinci

Bulu kucing

Batu Ambar

Logam (Cu Ni Ag)

Belerang

Logam (Pt Au)

Seluloid

10Jelaskan teori undulasi oleh Christian Huygens

Pembahasan

Teori Undulasi

Christian Huygens berpendapat bahwa cahaya adalah gelombang

yang berasal dari sumber yang bergetar merambat dalam medium

ldquoeterrdquo Teori ini dapat menjelaskan peristiwa difraksi interferensi

dan polarisasi tetapi tidak dapat menerangkan perambatan cahaya

Cahaya menurut Newton (1642-1727) terdiri dari partikel-partilkel ringan berukuran sangat kecil

yang dipancarkan oleh sumbernya ke segala arah dengan kecepatan yang sangat tinggi

Penemuan Newton yang pertama adalah tentang cahaya Dulu orang beranggapan warna putih

merupakan warna tunggal atau warna murni Tapi lewat serangkaian percobaan seksama

Newton menemukan sekaligus membuktikan warna putih merupakan campuran dari tujuh warna

berbeda yang sama dengan warna-warna pelangi yaitu merah-jingga-kuning-hijau-biru-nila-

ungu (Mejikuhibiniu) Teori ini kemudian dikenal dengan istilah Pembiasan Cahaya

Sementara menurut Christian Huygens (1629 ndash 1695) yang mengemukakan teori undulasi

ldquobahwa cahaya adalah gelombang yang berasal dari sumber yang bergetar merambat dalam

medium ldquoia menyatakan cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi hanya berbeda frekuensi dan

panjang gelombangnya Christian Huygens berpendapat bahwa cahaya adalah gelombang yang

berasal dari sumber yang bergetar merambat dalam medium ldquoeterrdquo Teori undulasi ini dapat

menjelaskan peristiwa difraksi interferensi dan polarisasi tetapi tidak dapat menerangkan

perambatan cahaya lurus

Huygens memperkenalkan eter sebagai medium (zat antara) perambatan cahaya Walaupan

keberadaan eter belum dapat dipastikan di dekade awal Abad 20 berbagai eksperimen yang

dilakukan oleh para ilmuwan berbagai eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan seperti

Thomas Young (1773-1829) dan Agustin Fresnell (1788-1827) berhasil membuktikan bahwa

cahaya dapat melentur (difraksi) dan berinterferensi

Zat ini sangat ringan tembus pandang dan memenuhi seluruh alam semesta Eter membuat

cahaya yang berasal dari bintang-bintang sampai ke bumi Gejala alam yang khas merupakan

sifat dasar gelombang bukan partikel Percobaan yang dilakukan oleh Jeans Leon Foulcoult

(1819-1868) menyimpulkan bahwa cepat rambat cahaya dalam air lebih rendah dibandingkan

kecepatannya di udara Padahal Newton dengan teori emisi partikelnya meramalkan

kebaikannya

Selanjutnya Maxwell (1831-1874) mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dibangkitkan oleh

gejala kelistrikkan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektomagnetik Sesuatu yang

berbeda dengan gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik Gelombang

elekromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnyapun amat

tinggi bila dibandingkan dengan gelombang bunyi Gelombang elekromagnetik merambat

dengan kecepatan 300000 kms Kebenaran pendapat Maxwell tak terbantahkan ketika Hertz

(1857-1894) berhasil membuktikan secara eksperimental yang disusun dengan penemuan-

penemuan berbagai gelombang yang tergolong gelombang elekromagnetik seperti sinar x sinar

gamma gelombang mikro RADAR dan sebagainya

Teori undulasi Huygens ini dapat menjelaskan peristiwa pemantulan dan pembiasan cahaya

dengan sangat memuaskan sehingga mendapat dukungan yang sangat luas Teori inipun dapat

menjelaskan dengan sangat memuaskan peristiwa interferensi dan difraksi cahaya Pada

pembahasan tentang pembiasan teori gelombang dapat menunjukkan bahwa kecepatan cahaya di

dalam medium lebih rapat adalah lebih kecil daripada kecepatan cahaya dalam medium kurang

rapat Namun pendukung teori gelombang mendapat kesulitan dalam menjelaskan peristiwa

perambatan cahaya yang berupa garis lurus Kelemahan inilah yang menyebabkan Newton tidak

setuju dengan teori gelombang cahaya

Cahaya merambat lurus seperti yang dapat kita lihat pada cahaya yang keluar dari sebuah lampu

teater di ruangan yang gelap atau Laser yang melintasi asap atau debu Oleh karenanya cahaya

yang merambat digambarkan sebagai garis lurus berarah yang disebut sinar cahaya sedangkan

berkas cahaya terdiri dari beberapa garis berarah Berkas cahaya bisa paralel divergen

(menyebar) atau konvergen(mengumpul)

Referensi

httpscitraberlianawordpresscompage3

httpprofessorphysicsblogspotcom201101sejarah-fisika-indonesiahtml

httpwwwlihatcoid

20130610JamKunoJamanNenekMoyangygLuarBiasahtmlaxzz3OJYAPdvC

httpwwwamazineco21804ketahui-6-penemuan-penting-bangsa-mesir-kuno

httpidwikipediaorgwikiJam_matahari

Anak_20Sk_C3_9Clahan_20_20Bagaimana_20manusia_20jaman_20dulu_20memahami_20wak

tu_20yah_20htm

httpyhmetri-physicsblogspotcom201203kronologis-fisika-kuantumhtml

httpsiti-nurul-fst12webunairacidartikel_detail-78733-Umum-optik20geometrihtml

httpfitriananurjkblogspotcom201401perkembangan-metode-eksperimen-danhtml

httpreyzafisikablogspotcom2011_06_01_archivehtml

httpsalamifisikaupiwordpresscom20130522cahaya-3