welcome to the physics area

Minggu, 25 September 2011

referensi buku


ini dia buku yang sering dipakai dalam perkuliahan terutana fisika dasar 1 dan 2..

Senin, 19 September 2011

Peraih Nobel Fisika dari Masa ke Masa ( 2000 - 2010 )


Sahabat Fisika saat ini kami akan share sedikit Informasi yang masih berhubungan dengan Fisika yaitu tentang Para Ilmuwan Peraih Penghargaan Nobel di Bidang Fisika tentunya. Berhubung Banyak sekali Ilmuan Fisika yang meraih Penghargaan ini, maka kami hanya akan menyampaikan informasi Para Ilmuan Fisika Peraih Nobel dari Tahun 2000 hingga tahun 2010 saja.

Sebelum kita share para Ilmuannya kita cari tahu dulu Penghargaan Nobel itu apa ya..?
Penghargaan Nobel dianugrahkan setiap tahun kepada mereka yang telah melakukan penelitian yang luar biasa, menemukan teknik atau peralatan yang baru atau telah melakukan kontribusi luar biasa pada masyarakat. Saat ini Penghargaan Nobel dianggap sebagai penghargaan tertinggi bagi mereka yang mempunyai jasa besar terhadap dunia.
Penghargaan Nobel sendiri di ambil dari nama seorang industrialis Swedia, dan seorang penemu dinamit yaitu Alfred Nobel.



Sebelum beliau wafat pada tahun 1896, beliau memberikan wasiat untuk diadakannya penghargaan Nobel yang diberikan kepada mereka yang berjasa besar terhadap kemanusiaan, orang-orang yang paling giat melaksanakan hubungan yang bersifat internasional, pendiri pergerakan perdamaian atau berusaha mengurangi atau melenyapkan peperangan. Wasiat tersebut beliau tandatangani di Swedish-Norwegian Club di Paris pada tanggal 27 November 1895. Hal ini beliau dilakukan karena ia terkejut melihat hasil penemuannya justru dimanfaatkan untuk tujuan-tujuan yang merusak.
Pada saat ini Penghargaan ini dianugrahkan untuk 6 bidang tertentu, yaitu Fisika, Kimia, Fisiologi atau Kedokteran, Sastra, Perdamaian dan Ekonomi. dan di bawah ini adalah daftar beberapa Ilmuwan Fisika Peraih Nobel dari tahun 2000 hingga 2011 beserta penemuan yang membawanya meraih Penghargaan Bergengsi ini.

Tahun 2000

Pada tahun 2000 ada tiga pemenang Nobel di bidang Fisika . Mereka itu adalah Insinyur Jack S. Kilby yang berasal dari Amerika,  Dr. Zhores I. Alferov yang berasal dari Rusia dan Dr. Herbert Kroemer yang berasal dari Jerman . Mereka bertiga dianggap berjasa dalam mengembangkan perangkat elektronik sehingga mengantarkan ke arah perkembangan pemanfaatan komputer yang sangat fantastis. Penemuan yang membawa mereka meraih Penghargaan Nobel itu sendiri yaitu, suatu pengembangan heterostruktur semikonduktor digunakan dalam kecepatan tinggi dan opto-elektroniks(elektronika Optis) dan bagiannya dalam pengembangan sirkuit gabungan. Suatu rancangan komponen elektronik berupa rangkaian terpadu atau integrated circuits (IC) yang kini lebih dikenal sebagai chip. Komponen elektronik berukuran sangat kecil itu berperan sebagai “otak elektronik” pada setiap komputer.

Tahun 2001

Eric Allin Cornell, Wolfgang Ketterle,dan  Carl Edwin Wieman. Ketiganya berasal dari dua Negara berbeda yaitu Amerika dan Jerman. Mereka meraih Penghargaan Nobel untuk prestasi pada kondensasi Bose-Einstein dalam gas cair dari atom alkali, dan untuk studi fundamental yang merupakan awal dari sifat kondensasi.

Tahun 2002

Raymond Davis, Jr yang berasal dari Amerika,  Riccardo Giacconi yang juga berasal dari Amerika dan Masatoshi Koshiba yang berasal dari negeri tirai bamboo Jepang. Mereka meraih Penghargaan Nobel  untuk sumbangan pionir pada astrofisika, khususnya pada deteksi neutrino kosmik dan untuk sumbangan pionir pada astrofisika juga, yang telah menyebabkan penemuan sumber sinar X kosmik.

Tahun 2003

Anthony James Leggett yang berkebangsaan Britania-Amerika, Alexei Alexeevich Abrokosov beradasl, dan  Vitaly Lazarevich Ginzburg yang berasal dari Rusia-Amerika. Mereka mendapatkan Penghargaan Nobel untuk sumbangan pionir pada teori superkonduktor dan superfluida.

Tahun 2004

David J Gross, H David Politzer, dan Frank Wilczek. Mereka bertiga berasal dari Amerika dan meraih Nobel untuk penemuan kebebasan asimtot dalam teori interaksi kuat . Mereka membantu memecahkan masalah alam dari apa yang dikenal sebagai Gaya Kuat dan yang mengikat atom bersama.

Tahun 2005

John L Hall yang berkebangsaan Amerika dan Theodore W Hansch yang berkebangsaan Jerman. Mereka meraih Penghargaan untuk sumbangan mereka kepada perkembangan spektroskopi tepat berbasiskan laser, termasuk teknik penyisiran frekuensi optic.

Tahun 2006

John C. Mather dan George F Smoot, keduanya adalah ilmuwan asal Amerika Serikat yang berprestasi di bidang Fisika. Mereka berdua menerima Nobel karena karya mereka soal asal mula alam semesta serta obvervasi yang dilakukan, berperan besar dalam perkembangan kosmologi moderen untuk penemuan benda hitam dan anisotropi radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik.

Tahun 2007

Albert Fert adalah fisikawan Perancis dan penemu efek GMR (Giant Magnetoresistance) yang membawa terobosan dalam gigabita cakram keras. Ia merupakan pengajar di Université Paris-Sud di Orsay dan direktur sains pada laboratorium bersama (Unité mixte de physique) antara Centre national de la recherche scientifique (Pusat Penelitian Nasional) dan Thales Group. Bersama dengan Albert Fert,  Peter Grunberg  yang merupakan fisikawan Jerman dan juga salah seorang penemu efek GMR (Giant Magnetoresistance) yang membawa terobosan dalam gigabita cakram keras yang membawa mereka meraih Penghargaan Nobel di bidang Fisika.



Tahun 2008

Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa, dan Yoichiro Nambu adalah tiga Ilmuan Fisika yang berkebangsaan jepang. Mereka bertiga meraih Penghargaan Nobel pada tahun 2008 untuk penemuan mekanisme pemecahan simetri spontan dalam fisika sub atom.


Charles K. Kao, Willard Boyle, dan George E. Smith yang berasal dari amerika meraih Penghargaan Nobel pada tahun 2009 atas jasanya dalam penemuan di bidang serat optik dan sensor citra CCD .

Tahun 2010

Andre Geim dan Konstantin Novoselov, keduanya beasal dari Universitas Manchester, Inggris, mendapat hadiah nobel dalam bidang Fisika pada tahun 2010 untuk penelitiannya mengenai graphene.
Barang sederhana itu ternyata membuka jalan bagi penemuan besar. Andre Geim dan Konstantin Novoselov sedang mencari akal bagaimana mengambil contoh material dari grafit, bahan yang biasa dipakai untuk pensil. Kedua ilmuwan kelahiran Rusia itu sedang berupaya menengok lapisan paling tipis dari grafit sampai pada ikatan atom-atom karbonnya.
Mereka pun mencoba memakai selotip buatan pabrik 3M (scotch tape) yang sudah terkenal daya lekatnya itu. Selotip besar itu ditempelkan di grafit untuk mengambil sampel serbuk-serbuk karbonnya. Dengan metode sederhana itu, keduanya kemudian menulis hasil penelitian atas lapisan ikatan atom karbon di grafit, yang dikenal dengan nama graphene, dalam jurnal Nature Materials tahun 2007. Tiga tahun kemudian, Geim dan Novoselov diganjar hadiah nobel bidang fisika karena berhasil mengambil sampel graphene dan mempelajarinya, berkat sebuah selotip.
Apa istimewanya selotip Scotch? Perangkat itu sebelumnya telah banyak membantu berbagai penelitian di laboratorium. Atas jasanya, manusia kini menemukan graphene, materi dalam bentuk lembaran paling tipis yang pernah ditemukan manusia. Tersusun atas atom karbon dalam kerangka segi enam yang berbentuk seperti sarang lebah, bila diperbesar graphene akan tampak seperti kawat kasa.
Graphene merupakan material baru yang memiliki sifat elektronik unggul, di antaranya adalah  mobilitas pembawa muatan yang tinggi. Sifat ini dan lainnya menyebabkan graphene banyak diteliti, baik secara teori maupun eksperimental. Grafit sebagai bahan graphene adalah salah satu bentuk alami karbon. Satu milimeter grafit terdiri atas tiga juta lapisan graphene yang berdiri satu sama lain, tapi dalam susunan yang lemah. Namun, bila grafit itu diiris tipis-tipis menggunakan selotip hingga tersisa satu lapisan tunggal atom saja dengan metode chemical exfoliation (pengelupasan kimiawi) yang ditemukan Geim dan Novoselov enam tahun lalu, akan menjadi material yang sangat kuat. Meski tak lebih tebal dari sebuah atom, kekuatan graphene memang 100 kali lebih kenyal daripada baja. Sifat tipis dan kuat saja tak cukup untuk menggambarkan kelebihan material ini. Graphene memiliki sifat penghantar (konduktivitas) listrik yang tinggi, seperti halnya tembaga. Massa efektif elektronnya bernilai nol dengan pita celah energi (band gap) juga nol. Elektron-elektron di dalamnya pun bersifat relativistik, yang berarti kecepatannya tinggi. Tiga sifat elektron graphene ini membuatnya sangat cocok dipakai dalam aplikasi elektronika. Graphene juga hampir transparan, dengan persentase cahaya yang diserap hanya sekitar 2,3 %. Ini berarti graphene bisa dipakai sebagai lapisan konduktor transparan, seperti panel sel surya. Maka, aplikasi graphene di masa datang bisa dimanfaatkan untuk membuat komputer berkecepatan tinggi, pesawat terbang dengan berat super ringan, dan layar sentuh transparan.
Andre Geim (51 tahun) menyebutnya material yang bisa mengubah kehidupan manusia, seperti halnya penemuan polimer (plastik) 100 tahun lalu. “Dia memiliki semua potensi untuk mengubah kehidupan Anda seperti halnya yang telah dilakukan oleh plastik. Ini benar-benar sangat menarik,” kata ilmuwan yang kini mengajar di Universitas Manchester, Inggris, ini. Jadi, akankah graphene akan menggantikan peran yang telah diemban plastik di masa mendatang, mengingat ketipisan dan kekuatannya itu? Menurut Michael Strano, kimiawan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), mencoba untuk memprediksi penggunaan graphene bukan hal mudah.
Akan tetapi, dia dan ilmuwan lain punya beberapa harapan. Barang elektronik yang berbahan graphene membuat kerja transistor makin cepat. Transistor merupakan komponen kunci sirkuit elektronik. Ini akan menjadikan kinerja komputer menjadi lebih baik. Rangkaian elektronik yang terbuat dari graphene, bahkan dikabarkan dapat mencapai kecepatan satu terahertz (THz) atau 300-400 kali kecepatan prosesor Pentium saat ini.
Dengan sifatnya yang transparan, graphene berpotensi menggantikan bahan film oksida logam berbasis indium yang selama ini dipakai untuk layar LCD televisi dan telepon seluler. Padahal, bahan indium semakin mahal karena jumlahnya terbatas. Ini bisa menjadi solusi baru teknologi layar sentuh atau panel surya.
“Kekuatannya yang luar biasa dapat pula untuk membuat material komposit baru yang superkuat sekaligus super ringan, yang bisa digunakan untuk bahan rancang bangun pesawat, mobil, dan satelit,” tambah Komite Nobel. United States Geological Survey Mineral Resources Program mencatat, pada tahun 2007 produksi grafit (sebagai bahan graphene) dunia mencapai 1,11 juta ton. Sayangnya, produksi bahan graphene secara massal belum ada sehingga belum digunakan untuk membuat produk konsumen. “Kebanyakan ilmuwan mempelajarinya untuk mengetahui dasar fisikanya,” kata Strano.
Joseph Stros cio, fisikawan di National Institute of Standards and Technology, memperkirakan, butuh waktu 5-10 tahun sebelum graphene diproduksi massal. Para peneliti masih tetap mencoba mencari cara praktis membuat graphene murni dalam jumlah banyak, seperti halnya membuat selotip. Yang jelas, produksi massal graphene tentu tak lagi memakai selotip Scotch 3M.
Sifat-sifat graphene yang eksotis telah menarik perhatian para ahli fisika yang ingin menelitinya, dan ahli nanoteknologi yang ingin mengeksploitasinya untuk membuat peralatan-peralatan mekanik dan elektrik baru. “Terdapat dua gambaran yang membuat graphene luarbiasa,” kata Kirill Bolotin, yang baru saja bergabung dengan Vanderbilt Department of Physics and Astronomy sebagai asisten profesor. “Pertama, stuktur molekulnya sangat tahan terhadap kerusakan. Para peneliti harus membuatnya dengan buatan tangan untuk meneliti efek-efek yang dimilikinya. Kedua, elektron-elektron yang membawa muatan listrik berjalan jauh lebih cepat dan umumnya berperilaku seolah-olah mereka mempunyai massa yang jauh lebih kecil daripada jika mereka melewati logam-logam atau superkonduktor biasa.”
Memahami sifat-sifat elektrik graphene adalah penting karena tidak seperti material lainnya yang digunakan dalam industri elektronik, tetap stabil dan menghantarkan dalam skala molekuler. Sebagai akibatnya, ketika teknologi silikon terbaru mencapai batas miniaturnya yang fundamental pada tahun-tahun mendatang, graphene dapat sangat baik menggantikannya. Sementara, beberapa ahli fisika teori tertarik pada graphene untuk suatu alasan yang sangat berbeda .  graphene memberikan suatu cara baru untuk menguji teori mereka.

Nah kira-kira untuk Penghargaan Nobel dalam bidang fisika di Tahun 2011 nanti siapa ya Ilmuwan yang akan meraihnya? dan akankah ada Ilmuwan Fisika asal Indonesia yang Mampu Meraih Penghargaan Bergengsi tersebut?. Semoga saja Indonesia di masa depan dapat melahirkan Ilmuwan-ilmuwan Fisika yang mampu memanfaatkan Ilmunya untuk bangsa bahkan dunia dan mendedikasikan karyanya untuk hal-hal yang baik.

Kamis, 15 September 2011

Rabu, 14 September 2011

percobaan fisika yang sederhana tapi menarik.. ^_^

Sabtu, 10 September 2011

ALAT OPTIK

KAMERA TERCANGGIH DI JAGAT RAYA
Kemajuan teknologi telah membawa dampak yang positif bagi kehidupan manusia, berbagai peralatan elektronik diciptakan untuk dapat menggantikan berbagai fungsi organ atau menyelidiki fungsi dan penyimpangan pada organ tubuh manusia. Salah satunya adalah kamera. Kemajuan teknologi telah merevolusi berbagai alat elektronik dari ukuran besar menjadi ukuran yang sangat kecil. Teknologi ini dikenal dengan teknologi nano (teknologi nano adalah teknologi yang bergerak atau dibuat dalam scala nanometer). Selain praktis dan ekonomis, ukuran yang sangat kecil, sangat multi guna. Salah satu hasil teknologi nano adalah pembuatan kamera. Karena kecilnya maka kamera ini dapat masuk ke dalam pembuluh darah. Tahukah kamu bahwa salah satu organ tubuh kita adalah alat optik berupa kamera yang tercanggih dan terpraktis di jagat raya? Bagaimanakah kamera yang ada di dalam tubuh kita itu dikatakan praktis? Untuk mengetahui lebih banyak tentang fungsi organ ini, maka ikutilah seluruh kegiatan berikut dengan sungguh-sungguh.
Apakah yang dimaksud dengan alat optik?
Alat optik adalah alat-alat yang salah satu atau lebih komponennya menggunakan benda optik, seperti: cermin, lensa, serat optik atau prisma. Prinsip kerja dari alat optik adalah dengan memanfaatkan prinsip pemantulan cahaya dan pembiasan cahaya. Pemantulan cahaya adalah peristiwa pengembalian arah rambat cahaya pada reflektor. Pembiasan cahaya adalah peristiwa pembelokan arah rambat cahaya karena cahaya melalui bidang batas antara dua zat bening yang berbeda kerapatannya.

Beberapa jenis alat optik yang akan kita pelajari dalam konteks ini adalah:
  • Mata
  • Kamera
  • Lup (kaca pembesar)
  • Teropong (teleskop)
  • Mikroskop 


Mata
Fungsi Mata sebagai Alat Optik

Mata merupakan salah satu contoh alat optik, karena dalam pemakaiannya mata membutuhkan berbagai benda-benda optik seperti lensa.

Berikut ini adalah bagian-bagian mata dan fungsinya:
  1. Cornea adalah bagian mata yang melindungi permukaan mata dari kontak dengan udara luar.
  2. Iris adalah selaput tipis yang berfungsi untuk mengatur kebutuhan cahaya dalam pembentukan bayangan.
  3. Lensa adalah bagian mata yang berfungsi untuk memfokuskan bayangan pada retina.
  4. Retina berfungsi sebagai layar dalam menangkap bayangan benda, di tempat ini terdapat simpul-simpul syaraf optik.
  5. Otot siliar berfungsi untuk mengatur daya akomodasi mata.


Bagaimana mata bekerja? Secara sederhana sebagai alat optik mata membentuk bayangan nyata, terbalik, dan diperkecil pada retina. Pemfokusan dilakukan dengan mengubah jarak fokus lensanya. Benda akan nampak jelas jika bayangan tepat jatuh pada permukaan retina. Hal ini akan terjadi jika lensa mata dengan kemampuan akomodasinya dapat selalu menempatkan bayangan pada retina. Karena berbagai hal, kadang-kadang bayangan tidak terbentuk tepat di retina. Hal ini terjadi jika mata mengalami cacat atau objek berada diluar jangkauan penglihatan.

Bagaimanakah pembentukan bayangan pada mata?
Lensa positif, membiaskan cahaya dan membentuk bayangan pada retina.
Iris mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam mata dengan mengubah ukuran pupilnya.
Retina merupakan media yang menangkap bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa.
Agar bayangan selalu jatuh pada retina karena letak benda yang berubah, maka dapat diatur dengan mengubah jarak fokus lensa matanya.


Jangkauan penglihatan mata:

Kemampuan penglihatan manusia terbatas pada jangkauan tertentu atau disebut jangkauan penglihatan yaitu daerah di depan mata yang dibatasi oleh dua buah titik. Titik terjauh (punctum remotum disingkat PR) dan titik terdekat (punctum proximum disingkat PP).
PR adalah titik terjauh didepan mata, dimana benda masih nampak dengan jelas. PP adalah titik terdekat didepan mata, dimana benda masih nampak dengan jelas.
Objek akan nampak jelas jika objek berada pada jangkauan penglihatan, dan objek tidak akan nampak dengan jelas jika objek ada diluar jangkauan penglihatan (terlalu dekat dengan mata atau terlalu jauh dari mata).
Cacat mata terjadi karena jangkauan penglihatan berubah. Hal ini diakibatkan oleh kemampuan daya akomodasi mata yang berubah. Daya akomodasi adalah kemampuan lensa mata untuk mengubah jarak fokusnya agar bayangan jatuh di retina mata. Berikut ini akan diuraikan berbagai jenis cacat mata yang di dasarkan pada kemampuan daya akomodasinya.


Cacat Mata

Setidaknya ada tiga jenis cacat mata yang diakibatkan oleh kemampuan daya akomodasinya yaitu: miopia, hipermetropia dan presbiopia. Berikut ini adalah gambar masing-masing cacat mata dan jangkauan penglihatannya.
  1. Mata normal (Emetropia) : memiliki titik jauh (PR) pada jarak jauh tak berhingga dan titik dekat (PP) = 25 cm, mata ini jangkauan penglihatannya paling lebar.
  2. Rabun jauh (Miopia) : memiliki titik jauh (PR) terbatas/kurang dari tak berhingga dan titik dekat (PP) = 25 cm.
  3. Rabun dekat (Hipermetropia) : memiliki titik jauh (PR) tak berhingga, tetapi titik dekat (PP) > 25 cm.
  4. Rabun jauh dan dekat (Presbiopia) : memiliki titik jauh (PR) kurang dari tak berhingga dan titik dekat (PP) > 25 cm, cacat mata ini merupakan gabungan dari hipermetropi dan miopi, sering disebut sebagai cacat mata tua.




Cacat Mata Miopi

Cacat mata miopi terjadi jika pada penglihatan tak berakomodasi bayangan jatuh di depan retina, hal ini terjadi karena lensa mata tidak dapat menjadi sangat pipih (terlalu cembung). Agar dapat melihat jelas benda yang jauh maka perlu dibantu dengan lensa divergen (lensa cekung). Lensa divergen adalah lensa yang dapat menyebarkan berkas cahaya.
Berikut ini adalah bagan pembentukan bayangan pada cacat mata miopi sebelum dan sesudah memakai lensa.

Keterangan gambar:
Gambar sebelum memakai kaca mata. Cahaya yang berasal dari tempat jauh (diluar jangkauan penglihatan) oleh lensa mata dibiaskan di depan retina sedang cahaya dari tempat dekat (dalam jangkauan penglihatan) tepat dibiaskan di retina.
Gambar sesudah memakai kaca mata. Lensa negatif mengubah arah rambat cahaya sejajar menjadi menyebar sehingga seolah-olah cahaya berasal dari daerah jangkauan penglihatan.


Dalam perhitungan:
So = letak benda sebenarnya (~)
Si = - PR (batas maksimum jangkauan penglihatan) tanda (-) menggambarkan bayangan di depan lensa.
Dari persamaan :


diperoleh bahwa:f = - PR

Ukuran lensa yang digunakan adalah :

P = kekuatan lensa dalam satuan dioptri (D)
f = jarak fokus lensa kaca mata dalam satuan meter (m)

Cacat Mata Hipermetropi

Cacat mata hipermetropi terjadi jika penglihatan pada jarak baca normal mengakibatkan bayangan dari lensa mata jatuh di belakang retina, hal ini karena lensa mata tidak dapat menjadi sangat cembung (terlalu pipih). Agar dapat melihat jelas benda-benda pada jarak baca normal (Sn) maka cacat mata ini perlu dibantu dengan menggunakan lensa konvergen (lensa cembung). Lensa konvergen adalah lensa yang dapat mengumpul berkas cahaya.
Berikut ini adalah bagan pembentukan bayangan pada hipermetropi sebelum dan sesudah memakai lensa.


Keterangan gambar:
Gambar sebelum memakai kaca mata: Berkas cahaya dari jarak baca normal (cahaya kuning) akan dibiaskan oleh lensa mata di belakang retina, berkas cahaya baru akan dibiaskan tepat di retina jika benda lebih jauh dari jarak baca normal (yaitu titik dekatnya).
Gambar sesudah memakai kaca mata: lensa positif mengubah arah rambat cahaya yang berasal dari jarak baca normal seolah-olah berasal dari titik dekatnya (PP), kemudian lensa mata mengubah arah rambat cahaya ini menuju retina.

Dalam perhitungan:
So = Sn (jarak baca normal = 25 cm)
Si = - PP (titik dekat hipermetropi), tanda minus menunjukkan bahwa bayangan maya yang terletak

di titik dekatnya
 

Cacat Mata Presbiopi
Cacat mata presbiopi (mata tua atau rabun dekat dan rabun jauh diakibatkan karena melemahnya daya akomodasi) terjadi karena bayangan jatuh di belakang retina pada saat melihat dekat dan bayangan jatuh di depan retina pada saat melihat jauh, hal ini terjadi karena daya akomodasi lensa mata lemah. Agar dapat melihat jelas baik benda yang dekat maupun yang jauh maka perlu dibantu dengan menggunakan gabungan lensa cembung (konvergen) dan cekung (divergen). Cacat mata ini sering juga dikenal dengan nama cacat mata tua. Berapa ukuran lensa yang digunakan? Untuk menjawab pertanyaan ini maka titik jauh maupun titik dekatnya harus diketahui. Selanjutnya dengan menggunakan cara sebagaimana pada cacat miopi dan cacat hipermetropi, ukuran lensa dapat diketahui.



Kamera
Kamera merupakan alat optik yang dapat memindahkan/mengambil gambar dan menyimpannya dalam bentuk file, film maupun print-out. Kamera menggunakan lensa positif dalam membentuk bayangan. Sifat bayangan yang dibentuk kamera adalah nyata, terbalik, dan diperkecil. Pemfokusan dilakukan dengan mengatur jarak lensa dengan film. Perubahan jarak benda mengakibatkan perubahan jarak bayangan pada film oleh karena itu lensa kamera perlu digeser agar bayangan tetap jatuh pada film. Hal ini terjadi karena jarak fokus lensa kamera tetap. Dari rumus umum optik, jika jarak fokus tetap, maka perubahan jarak benda (So) akan diikuti oleh perubahan jarak bayangan (Si).

Bagian-bagian dari kamera secara sederhana terdiri dari:
  1. Lensa cembung
  2. Film
  3. Diafragma
  4. Aperture

Bagaimanakah pembentukan bayangan pada kamera?

Lensa positif, membiaskan cahaya dan membentuk bayangan nyata, terbalik dan diperkecil.
Diafragma mengatur jumlah cahaya yang masuk ke dalam kamera dengan mengubah ukuran aperturenya.
Film merupakan media yang menangkap bayangan nyata yang dibentuk oleh lensa.
Agar bayangan selalu jatuh pada film karena letak benda yang berubah, maka dapat diatur dengan menggeser jarak lensa terhadap filmnya.
So = jarak benda dalam meter, Si = jarak bayangan dalam meter, F = titik fokus lensa


Perbandingan Kamera dan Mata
Berdasarkan gambar di atas, kemiripan antara kamera dan mata adalah:
 
Kamera
Mata
Keterangan
Lensa Lensa        Lensa cembung
Diafragma     Iris Mengatur besar kecilnya lubang cahaya
Aperture Pupil Lubang tempat masuknya cahaya
Film Retina Tempat terbentuknya bayangan

Secara umum bagian-bagian kamera sama dengan bagian-bagian mata, namun kedua alat ini memiliki perbedaan dalam hal menempatkan bayangan pada retina/film, perbedaannya adalah:
  1. mata menggunakan daya akomodasi
  2. kamera menggunakan pergeseran lensa 

Lup
Fungsi Lup atau Kaca Pembesar

Sebagaimana namanya, lup memiliki fungsi untuk memperbesar bayangan benda. Lup adalah lensa cembung yang digunakan untuk mengamati benda-benda kecil agar nampak lebih besar. Bayangan yang dibentuk oleh lup memiliki sifat: maya, tegak, dan diperbesar. Untuk itu benda harus diletakkan di Ruang I atau daerah yang dibatasi oleh fokus dan pusat lensa atau cermin (antara f dan O), dimana So < f.
Ada dua cara bagaimana menggunakan lup yaitu:
1. Dengan cara mata berakomodasi maksimum
2. Dengan cara mata tidak berakomodasi

Mata Berakomodasi Maksimum
Mata berakomodasi maksimum yaitu cara memandang obyek pada titik dekatnya (otot siliar bekerja maksimum untuk menekan lensa agar berbentuk secembung-cembungnya).
Pada penggunaan lup dengan mata berakomodasi maksimum, maka yang perlu diperhatikan adalah:

  1. bayangan yang dibentuk lup harus berada di titik dekat mata / Punctum Proksimum (PP)
  2. benda yang diamati harus diletakkan di antara titik fokus dan lensa
  3. kelemahan : mata cepat lelah
  4. keuntungan : perbesaran bertambah (maksimum)
  5. Sifat bayangan : maya, tegak, dan diperbesar
Mata Tak Berakomodasi
Mata tak berakomodasi yaitu cara memandang obyek pada titik jauhnya (yaitu otot siliar tidak bekerja/rileks dan lensa mata berbentuk sepipih-pipihnya).
Pada penggunaan lup dengan mata tak berakomodasi, maka yang perlu diperhatikan adalah:

  1. maka lup harus membentuk bayangan di jauh tak hingga
  2. benda yang dilihat harus diletakkan di titik fokus (So = f)
  3. keuntungan : mata tak cepat lelah
Kerugian : perbesaran berkurang (minimum)
Perhitungan

Pada mata berakomodasi maksimum
• Si = -PP = -Sn


Perbesaran sudut atau perbesaran angular


Pada mata tak berakomodasi • Si = -PR
• So = f
Perbesaran sudut


M = perbesaran sudut
PP = titik dekat mata dalam meter
f = Jarak focus lup dalam meter



Teropong
Cara Kerja Teropong

Teropong atau teleskop adalah sebuah alat yang digunakan untuk melihat benda-benda yang jauh sehingga tampak lebih jelas dan lebih dekat. Secara umum teropong terdiri atas dua buah lensa positif. Satu lensa mengarah ke obyek dan disebut lensa obyektif dan satu lensa mengarah ke mata dan disebut lensa okuler.
Berdasarkan fungsinya teropong dibagi menjadi:
1. teropong bintang
2. teropong bumi
3. teropong panggung

Prinsip utama pembentukan bayangan pada teropong adalah: lensa obyektif membentuk bayangan nyata dari sebuah obyek jauh dan lensa okuler berfungsi sebagai lup. Dengan demikian cara mengamati obyek apakah mau dengan cara berakomodasi maupun tidak berakomodasi tergantung dari posisi lensa okulernya. Oleh karena itu jarak antara obyektif dan okuler dapat diubah-ubah. Panjang teropong adalah jarak antara lensa obyektif dan lensa okulernya.

Teropong Bintang
Teropong bintang digunakan untuk mengamati obyek-obyek yang ada di langit (bintang). Teropong bintang terdiri dari sebuah lensa cembung yang berfungsi sebagai lensa obyektif dengan diameter dan jarak fokus besar, sedangkan okulernya adalah sebuah lensa cembung dengan jarak fokus pendek. Bagaimanakah pembentukan bayangan pada teropong dan bagaimana sifat bayangannya? Ikutilah kegiatan berikut ini.

Teropong Bumi

Teropong bumi digunakan untuk mengamati obyek-obyek yang jauh dipermukaan bumi. Teropong ini akan menghasilkan bayangan yang nampak lebih jelas, lebih dekat dan tidak terbalik. Teropong bumi terdiri dari tiga lensa positif dan salah satunya berfungsi sebagai pembalik bayangan. Pembentukan bayangan pada alat ini dapat dilihat dalam gambar berikut.




Panjang teropong bumi adalah panjang fokus lensa obyektif ditambah 2 kali jarak fokus lensa pembalik dan panjang fokus lensa okuler. Dengan rumus : d = fOb + 4 fp + fOk
 

Teropong Panggung
Teropong panggung adalah teropong yang mengkombinasikan antara lensa positif dan lensa negatif. Lensa negatif digunakan sebagai pembalik dan sekaligus sebagai okuler. Sifat bayangan yang terbentuk adalah maya, tegak, dan diperkecil. Seperti apa pembentukan bayangan pada teropong panggung? Perhatikan kegiatan berikut ini!
Prinsip kerja teropong panggung adalah sinar sejajar yang masuk ke lensa obyektif membentuk bayangan nyata tepat di titik fokus obyektif. Bayangan ini akan berfungsi sebagai benda maya bagi lensa okuler. Dan oleh lensa okuler akan dibentuk bayangan yang dapat dilihat oleh mata.

Pada pengamatan tanpa berakomodasi maka panjang teropong adalah :

d = f (Ob) – f (Ok)

d = panjang teropong dalam meter
f (Ob) = panjang fokus lensa obyektif dalam meter

f (Ok) = panjang fokus lensa okuler dalam meter

Mikroskop
Pengertian dan Bagian-bagian Mikroskop
LUP sebagai alat yang dapat digunakan untuk mengamati benda-benda kecil memiliki keterbatasan. Untuk itu diperlukan alat optik yang memiliki kemampuan untuk memperbesar bayangan hingga berlipat-lipat. Alat ini dikenal dengan nama mikroskop. Mikroskop yang paling sederhana menggunakan kombinasi dua buah lensa positif, dengan panjang titik fokus obyektif lebih kecil daripada jarak titik fokus lensa okuler.
Prinsip kerja mikroskop adalah obyek ditempatkan di ruang dua lensa obyektif sehingga terbentuk bayangan nyata terbalik dan diperbesar. Lensa okuler mempunyai peran seperti lup, sehingga pengamat dapat melakukan dua jenis pengamatan yaitu dengan mata tak berakomodasi atau dengan mata berakomodasi maksimum. Pilihan jenis pengamatan ini dapat dilakukan dengan cara menggeser jarak benda terhadap lensa obyektif yang dilakukan dengan tombol soft adjustment (tombol halus yang digunakan untuk menemukan fokus). Kegiatan berikut ini akan memperlihatkan pembentukan bayangan pada mikroskop.
Pembentukan Bayangan pada Mikroskop
Pengamatan menggunakan mikroskop dengan mata berakomodasi maksimum.
Pengamatan ini menempatkan bayangan akhir (bayangan lensa okuler) maya pada titik dekat pengamat (PP).
Perbesaran mikroskop pada pengamatan ini adalah:



Keterangan:
S(Ob) = Jarak benda lensa obyektif dalam meter
S’(Ob) = Jarak bayangan lensa obyektif dalam meter
PP = titik dekat pengamat dalam meter
f(Ok) = panjang fokus lensa okuler dalam meter
Pengamatan menggunakan mikroskop dengan mata tidak berakomodasi.
Pengamatan ini menempatkan bayangan akhir (bayangan lensa okuler) maya pada titik jauh pengamat (PR).
Perbesaran mikroskop pada pengamatan ini adalah:


S(Ob) = Jarak benda lensa obyektif dalam meter
S’(Ob) = Jarak bayangan lensa obyektif dalam meter
PP = titik dekat pengamat dalam meter
f(Ok) = panjang fokus lensa okuler dalam meter
Panjang Mikroskop
Panjang mikroskop diukur dari jarak antara lensa obyektif dan lensa okuler. Untuk masing-masing jenis pengamatan, panjang mikroskop dapat dihitung dengan cara yang berbeda.
A. Mata berakomodasi maksimum
d = Si(Ob) + So(Ok)

B. Mata tak berakomodasi
d = Si(Ob) + f(Ok)

Keterangan:
d = panjang mikroskop dalam meter
Si(Ob) = jarak bayangan lensa obyektif dalam meter
So(Ok) = jarak benda lensa okulerdalam meter
f(Ok) = jarak fokus lensa okuler dalam meter

Tim Pengembang untuk materi "Alat Optik" (website:e-dukasi.net)
Penulis : Agus Santosa, S.Pd, M.Si
Pengkaji Materi : Drs. I Made Astra, M.Si
Pengkaji Media : Ika Kurniawati


Pemimpin Tim : Arum B. Satriani, S.Kom
Pemrogram : Hardianto, S.Kom
Pendesain Grafis : Syarif Hidayatullah, S.Pd


Pengontrol Kualitas : Nasehadin, S.Kom

Kamis, 08 September 2011

EKSPERIMEN BERBASIS INKUIRI DAN EKSPERIMEN BERBASIS VERIVIKASI


A. EKSPERIMEN BERBASIS INKUIRI
Inkuiri (inquiry) merupakan perluasan dari discovery (menemukan). Artinya inkuiri mengandung proses mental yang lebih tinggi tingkatannya. Misalnya; merumuskan problema, merancang eksperi men, melaksanakan eksperimen, melaksanakan eksperimen, mengumpulkan data, menganalisis data, membuat kesimpulan, dan sebagainya. Oleh karena itu, eksperimen berbasis inkuiri dilakukan dengan cara mengeskplor sendiri apa yang akan diekperimenkan dari permasalahan yang diberikan. Eksperimen berbasis Inkuiri ini memiliki proses pembelajaran yang dicapai melalui suatu sistem pemikiran yang sistematis.
Eksperimen berbasis inkuiri lebih memacu keingintahuan seseorang untuk memecahkan suatu persoalan atau menjawab semua pertanyaan di benaknya. Dalam pelakasaannya mahasiswa (yang melakukan eksperimen) akan berfikir kritis dan sistematis. Dan dari percobaan tersebut mahasiswa dapat meningkatkan kemampuan dan minat belajar secara intrinsik, sehingga membuat mahasiswa berfikir ilmiah
Manfaat lain dari eksperimen berbasis inkuiri ini adalah dapat membuat mahasiswa lebih aktif dan berprestasi. Keingintahuan memecahkan suatu permasalahan yang diberikan akan memlatih pola pikir mahasiswa. Oleh karenanya pembelajaran lebih terintegrasi, lebih menyenangkan dan lebih menantang.
Namun kekurangannya adalah jika dosen tidak dapat dengan baik merumuskan teka-teki atau pertanyaan kapada muridnya, untuk memecahkan permasalah secara sistematis, maka akan membuat murid lebih bingung dan tidak terarah. Sangat penting dalam eksperimen inkuiri dosen memberikan pertanyaan yang tepat agar muridnya paham dan mudah dalam mengeksplor pengetahuannya di lab.

B. EKSPERIMEN BERBASIS VERIVIKASI
Eksperimen berbasis Verifikasi ini melakukan proses sebuah penelitian untuk memberikan pengertian kepada mahasiswa terhadap teori atau konsep yang telah dosen berikan melalui suatu eksperimen, sehingga mahasiswa dapat mengerti dan memahami betul atas konsep dan teori tersebut.
Pada eksperimen berbasis verifikasi , dosen berperan menerangkan suatu teori, kemudian mahasiswa dapat mebuktikannya melalui sebuah eksperimen. Ketika mahasiswa melakukan eksperimen, mahasiswa akhirnya dapat menarik kesimpulan bahwa teori atau konsep tersbut sesuai atau tidak dengan percobaan.
Melalui ekperimen berbasis verifikasi, mahasiswa hanya membuktikan suatu teori atau percobaan yang telah ada. Sehingga pada ekperimen verifikasi, mahasiswa dapat meramalkan apa yang akan didapat dari eksperimen tersebut. Jika hasil akhirnya sesuai dengan teori maka eksperimen dapat dikatakan berhasil. Sedangkan jika hasilnya berbeda atau bahkan jauh dari teori yang ada, maka eksperimen dikatakan gagal atau terdapat kesalahan pada saat melakukan eksperimen.
Manfaat dari eksperimen ini adalah membentuk sifat mahasiswa agar jujur, teliti, ulet dan cerdas. Disamping itu juga mahasiswa dapat berfikir kritis terhadap eksperimen yang dilakukannya. Sehingga mahasiswa dapat memahami teori atau konsep lebih dalam dibandingkan sebelum melakukan percobaan.
Namun dengan eksperimen berbasis verifikasi ini tidak terbentuk mahasiswa yang kreatif dan inovatif. Mahasiswa akan merasa lebih jenuh untuk melakukan eksperimen, Kadang-kadang mahasiswa melakukan kebohongan terhadapa hasil penelitiannya. Dengan sedikit manipulasi data hasil percobaan yang melenceng agar didapat hasil yang sesuai dengan konsep atau teori.
Kemudian mahasiswa tidak terdidik untuk berfikir sistematis. Karena sudah ada prosedur yang sesuai dengan konsep atau teori, maka mahasiswa tidak perlu lagi menyusun sistematika eksperimen. Mahasiswa tinggal mengikuti apa yang telah ditulis dalam panduan percobaan.

Apabila dilihat dari kedua macam eksperimen tersebut, maka akan lebih baik jika menggunakan eksperimen berbasis inkuiri. Karena pada dasarnya mahasiswa dipandang sebagai individu yang sedang berkembang, umumnya mahasiswa tertarik sesuatu yang baru bagi mereka, dan mahasiswa menyukai sebuah tantangan yang mengharuskan mereka menemukan suatu jawaban dengan cara memperaktekannya langsung.