Selasa, 22 April 2014

GENERATION OF PHYSICS

GENERATION OF PHYSICS


WILHELM CONRAD RÖNTGEN - FISIKAWAN PENEMU SINAR X

Posted: 20 Apr 2014 07:11 PM PDT

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

الحمد لله رب العالمين, وصلاة والسلام على أشرف المرسلين. أما بعد :


Biografi Wilhelm Conrad Röntgen - Wilhelm Conrad Röntgen lahir pada tanggal 27 Maret 1845 dan meninggal pada 10 Februari 1923 ialah fisikawan Jerman yang merupakan penerima pertama Penghargaan Nobel dalam Fisika, pada tahun 1901, untuk penemuannya pada sinar-X, yang menandai dimulainya zaman fisika modern dan merevolusi kedokteran diagnostik. Dia peroleh gelar doktor tahun 1869 dari Universitas Zurich. Selama sembilan belas tahun sesudah itu, Rontgen bekerja di pelbagai Universitas, dan lambat laun peroleh reputasi seorang ilmuwan yang jempol. Tahun 1888 dia diangkat jadi mahaguru bidang fisika dan Direktur Lembaga Fisika Universitas Wurburg. Di situlah, tahun 1895, Rontgen membuat penemuan yang membuat namanya kesohor. 

Rontgen belajar di ETH Zurich dan kemudian guru besar fisika di Universitas Strasbourg (1876-79), Giessen (1879-88), Wurzburg (1888-1900), dan Munich (1900-20). Penelitiannya juga termasuk karya pada elastisitas, gerak pipa rambut pada fluida, panas gas tertentu, konduksi panas pada kristal, penyerapan panas oleh gas, dan piezoelektrisitas. 

Tanggal 8 Nopember 1895 Rontgen membuat percobaan dengan "sinar cathode." Sinar cathode terdiri dari arus electron. Arus diprodusir dengan menggunakan voltase tinggi antara elektrode yang ditempatkan pada masing-masing ujung tabung gelas yang udaranya hampir dikosongkan seluruhnya. Sinar cathode sendiri tidak khusus merembes dan sudah distop oleh beberapa sentimeter udara. Pada peristiwa ini Rontgen sudah sepenuhnya menutup dia punya tabung sinar cathode dengan kertas hitam tebal, sehingga biarpun sinar listrik dinyalakan, tak ada cahaya yang bisa terlihat dari tabung. Tetapi, tatkala Rontgen menyalakan arus listrik di dalam tabung sinar cathode, dia terperanjat melihat bahwa cahaya mulai memijar pada layar yang terletak dekat bangku seperti distimulir oleh sinar lampu. Dia padamkan tabung dan layar (yang terbungkus oleh barium platino cyanide) cahaya berhenti memijar. 

Karena tabung sinar cathode sepenuhnya tertutup, Rontgen segera sadar bahwa sesuatu bentuk radiasi yang tak kelihatan mesti datang dari tabung ketika cahaya listrik dinyalakan. Karena ini merupakan hal yang misterius, dia sebut radiasi yang tampak itu "sinar X." Adapun "X" merupakan lambang matematik biasa untuk sesuatu yang tidak diketahui. 

Tergiur oleh penemuannya yang kebetulan itu, Rontgen menyisihkan penyelidikan-penyelidikan lain dan pusatkan perhatian terhadap penelaahan hal-ihwal yang terkandung dalam "sinar X." Sesudah beberapa minggu kerja keras, dia menemukan bukti-bukti lain seperti ini: (1) sinar X bisa membikin sinar pelbagai benda kimia selain "barium platinocyanide." (2) sinar X dapat menerobos melalui pelbagai benda yang tak tembus oleh cahaya biasa. Khusus Rontgen menemukan bahwa sinar X dapat menembus langsung dagingnya tetapi berhenti pada tulangnya. Dengan jalan meletakkan tangannya antara tabung sinar cathode dan layar yang bersinar, Rontgen dapat melihat di layar bayangan dari tulang tangannya. (3) sinar X berjalan menurut garis lurus, tidak seperti partikel bermuatan listrik, sinar X tidak terbelokkan oleh bidang magnit. 

Sinar X memberi sumbangan besar dan kemajuan dunia kedokteran
Bulan Desember 1895 Rontgen menulis kertas kerja pertamanya mengenai sinar X. Laporannya dalam waktu singkat menggugah perhatian dan kegemparan. Dalam tempo beberapa bulan, beratus ilmuwan melakukan penyelidikan sinar X, dan dalam tempo setahun sekitar 1000 kertas kerja diterbitkan tentang masalah itu! Salah seorang ilmuwan yang penyelidikannya langsung bersandar dari hasil penemuan Rontgen adalah Antoine Henri Becquerel. Orang ini, meskipun maksud utamanya menyelidiki sinar X, justru menemukan fenomena penting tentang radioaktivitas. 

Secara umum, sinar X bekerja bilamana enerji tinggi elektron mengenai sasaran. Sinar X itu sendiri tidak mengandung elektron, tetapi gelombang elektron magnetik. Oleh karena itu pada dasarnya dia serupa dengan radiasi yang dapat terlihat mata (yaitu gelombang cahaya), kecuali panjang gelombang sinar X jauh lebih pendek.
Penggunaan sinar X yang paling dikenal --tentu saja-- di bidang pengobatan dan diagnosa gigi. Penggunaan lain adalah di bidang radioterapi, di mana sinar X digunakan untuk menghancurkan tumor ganas atau mencegah pertumbuhannya. 

Sinar X juga banyak digunakan di berbagai keperluan industri. Misalnya, bisa digunakan buat ukur tebal sesuatu benda atau mencari kerusakan yang tersembunyi. Sinar X juga berfaedah di banyak bidang penyelidikan ilmiah, mulai dari biologi hingga astronomi. Khususnya, sinar X menyuguhkan para ilmuwan sejumlah besar informasi yang berkaitan dengan atom dan struktur molekul. 

Kendati begitu, orang janganlah berlebih-lebihan menilai arti penting Rontgen. Memang benar, penggunaan sinar X membawa banyak manfaat, tetapi orang tidak bisa berkata dia telah merombak keseluruhan teknologi kita, seperti halnya penemuan Faraday atas pembuktian elektro magnetik. Begitu pula orang tidak bisa bilang penemuan sinar X benar-benar merupakan arti penting yang mendasar dalam teori ilmu pengetahuan. Sinar ultraviolet (yang panjang gelombangnya lebih pendek ketimbang cahaya yang tampak oleh mata) telah diketahui orang hampir seabad sebelumnya. Adanya sinar X --yang punya persamaan dengan gelombang ultraviolet, kecuali panjang gelombangnya masih lebih pendek-- masih berada dalam kerangka fisika klasik. Di atas segala-galanya, saya pikir layak menempatkan arti penting Rontgen di bawah Becquerel yang penemuannya lebih punya makna penting yang mendasar. 

Pada 1895, saat mengadakan percobaan dengan aliran arus listrik dan tabung gelas yang dikosongkan sebagian (tabung sinar katode), Rontgen mengamati bahwa potongan barium platinosianida yang berdekatan melepaskan sinar saat tabung itu dioperasikan. Ia merumuskan teori bahwa saat sinar katode (elektron) menembus dinding gelas tabung, beberapa radiasi yang tak diketahui terbentuk yang melintasi ruangan, menembus bahan kimia, dan menyebabkan fluoresensi. Pengamatan lebih lanjut mengungkapkan bahwa kertas, kayu, dan aluminum, di antara bahan lain, transparan pada bentuk baru radiasi ini. Ia menemukan bahwa itu memengaruhi plat fotografi, dan sejak tidak secara nyata menunjukkan beberapa sifat cahaya, seperti refleksi atau refraksi, secara salah ia berpikir bahwa sinar itu tak berhubungan pada cahaya. Dalam pandangan pada sifat tak pasti itu, ia menyebut fenomena radiasi X, walau juga dikenal sebagai radiasi Rontgen. Ia mengambil fotografi sinar-X pertama, dari bagian dalam obyek logam dan tulang tangan istrinya. 

Rontgen tak punya anak, karena itu dia dan istrinya mengangkat anak seorang gadis. Tahun 1901 Rontgen menerima Hadiah Nobel untuk bidang fisika, yang untuk pertama kalinya diberikan untuk bidang itu. Dia tutup usia di Munich, Jerman tahun 1923.

Senin, 21 April 2014

GENERATION OF PHYSICS

GENERATION OF PHYSICS


FISIKA DALAM RENANG

Posted: 20 Apr 2014 06:54 PM PDT

بِسْــــــــــــــــمِ اﷲِالرَّحْمَنِ اارَّحِيم

الحمد لله رب العالمين, وصلاة والسلام على أشرف المرسلين. أما بعد :

Oleh: Hendradi Hardhienata

Anda tentu pernah berenang. Tapi tahukah Anda bahwa penjelasan mengenai hal ini dapat Anda temukan dalam fisika? 

Ada beberapa konsep fisika dalam berenang yakni gaya apung (buoyancy), tegangan permukaan, propulsi, dan hambatan air (drag). 

Gaya apung
Gaya apung terkait dengan kemampuan kita untuk bertahan diatas air, gaya apung bergantung pada berat fluida yang dipindahkan oleh badan kita. Berat fluida yang dipindahkan sebanding dengan massa jenis fluida. Semakin padat kerapatan fluida semakin besar gaya apung yang bekerja pada badan kita itulah sebabnya kita lebih mudah terapung di laut yang kadar garamnya tinggi dan badan kita terasa lebih ringan didalam air. Ada yang mengatakan di laut mati yang kadar garamnya sangat tinggi orang dapat terapung dengan mudah. Namun itu saja tidak cukup untuk membuat kita terapung karena secara umum massa jenis rata rata badan kita > massa jenis air. Hal ini membawa kita pada konsep fisika mengenai tegangan permukaan. 

Tegangan Permukaan
Kalau Anda perhatikan beberapa jenis serangga dapat berdiri diatas permukaan air yang tenang. Ini disebabkan karena energi molekul di permukaan (surface) pada arah horizontal lebih besar daripada energi molekul didalam fluida (bulk). Molekul molekul diatas air hanya berikatan secara horizontal dan vertikal ke bawah dan tidak ke atas. Perhitungan energi molekuler misalkan dengan teori densitas fungsional (DFT) menunjukkan bahwa sebuah molekul air yang berikatan dengan lebih sedikit molekul tetangga (di permukaan) memiliki energi yang lebih besar ketimbang molekul air dibawah permukaan. Karenanya molekul di permukaan berikatan lebih kuat dengan molekul tetangga pada arah horizontal sehingga terbentuk tegangan permukaan. Seorang perenang dengan demikian berusaha untuk memaksimalkan area badannya agar sejajar dengan permukaan air. Karena luasan badan manusia di bagian atas lebih besar ketimbang bagian bawah seorang perenang akan berusaha untuk membusungkan dadanya agar area permukaan badan yang bersentuhan dengan permukaan air lebih besar sehingga mendapat gaya tolak tegangan permukaan yang lebih besar. Ini sebabnya orang lebih mudah terapung jika badannya sejajar dengan permukaan air. 

Propulsi
Agar seorang perenang dapat bergerak ia membutuhkan sumber dorongan. Sumber dorongan itu datang dari gaya dorong air. Menurut hukum Newton, sebuah tolakan (aksi) menghasilkan dorongan (reaksi). Saat badan kita menolak atau mendorong air kebelakang melalui tangan dan kaki kita air akan memberikan gaya reaksi ke arah yang berlawanan. Juga telah diteliti bahwa kurang lebih 80ari gaya tolakan seorang perenang dihasilkan oleh tangan ketimbang kaki. 

Hambatan air
Besarnya efektifitas dan kecepatan renang kita bergantung pada efektifitas populsi dan minimisasi resistensi air. Resistensi sebuah benda yang bergerak dalam fluida bergantung pada beberapa faktor seperti area permukaan pada arah gerak, massa jenis fluida, kuadrat dari kecepatan badan kita. Semakin kecil permukaan air dan semakin cepat kita bergerak semakin kecil gaya hambat air. Dengan demikian seorang perenang harus memperkecil luas permukaan pada arah gerak dengan membentuk badannya seperti peluru.
Semoga pengetahuan ini membuat Anda lebih menyukai fisika.

Monetize your Website or Blog with BidVertiser
Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More

 
Design by MUSTAQIM, S.Pd, M.Pd