Mungkin banyak orang memanfaatkan blog hanya untuk kesenangan pribadi. Misal sebagai tempat curhat, menuliskan keluh kesah atau pengalaman yang dialami. Atau bisa juga untuk berbagi informasi, menuliskan informasi penting agar banyak orang yang bisa mengetahuinya. Sebagai tempat latihan menulis juga bisa. Tujuan lainnya, blog bisa pula dipakai untuk tempat menyimpan catatan-catatan penting anda.
Namun, apapun tujuan anda ngeblog, yang jelas blog bisa pula mendatangkan keuntungan tak terhingga untuk anda. Blog bisa mendatangkan uang tanpa henti masuk ke kantong anda. Enak kan? “Sekali nyetir, dua kota terlewati”. Sambil tetap ngeblog dan tidak kehilangan kesenangan anda, bisa pula menambah tebal dompet anda. Tapi bagaimana caranya?
Itu pasti yang ingin anda tanyakan. Tentunya blog anda harus menarik banyak pengunjung dan membuat mereka betah unuk berkali-kali datang ke blog anda. Di sini saya bagikan 8 hal yang perlu anda perhatikan agar blog anda sukses secara spektakuler.
1. Tetapkan URL yang konsisten. Dalam membuat blog, URL anda harus konsisten. Maksudnya, jangan digonta-ganti. Sekali saja anda mengganti URL blog, berarti anda harus kerja keras mempopulerkannya kembali. Blog yang sudah mulai akrab dengan search engine, akan hilang begitu saja. Begitupun koneksi yang telah anda bangun selama ini. Karena itu URL sangat penting. Dalam menentukan URL, sebaiknya pilih nama yang mudah diingat. Prinsip lainnya, bisa di baca di sini.
2. Pilih topik yang tepat. Dulu pernah saya katakan, bekerja di bidang yang dicintai membuat kita lebih mudah sukses. Saat membuat blog, hal ini pun harus menjadi bahan pertimbangan. Jangan memaksakan diri di bidang A kalau anda suka bidang B. Bekerja di bidang yang anda sukai pasti membuat anda lebih semangat. Kalau bingung mau memilih topik blog apa? Gampang! Solusinya bisa anda temukan di cara memilih topik blog yang menarik seperti magnet.
3. Tampilkan content berkualitas. Saya jamin, tak ada yang bakal menolak barang berkualitas yang gratis. Begitupun dengan blog anda. Jaga kualitas content blog anda. Dengan begitu, pengunjung akan kesengsem dan mudah kembali ke blog anda. Kalau mau isi blog anda jadi bagus, baca di sini.
4. Promosikan blog anda. Undang pengunjung sebanyak mungkin untuk datang ke blog anda. Misal, dengan aktif menulis di milis. Bisa juga dengan aktif berkomentar di blog yang ramai pengunjungnya. Bisa pula dengan memanfaatkan social network yang sesuai dengan target pembaca anda. Dan banyak cara lainnya. Yang penting, anda jangan pernah berhenti mempromosikannya. Memang mungkin menghabiskan banyak waktu. Tapi hasil yang anda tuai pasti sepadan dengan usaha anda.
5. Tingkatkan keterampilan teknis. Setelah memiliki blog, jangan lupa untuk meningkatkan keterampilan anda mengelola blog. Banyak hal yang bisa dipelajari seperti mengenai SEO, HTML, dan lainnya. Dan mungkin tak akan pernah ada habisnya. Tapi yang penting, setelah anda pelajari, langsung praktekkan. Biar pengetahuan anda jadi melekat dan bermanfaat. Dengan semakin menguasai hal teknis, blog anda pasti akan tampil unik dan jauh lebih menarik.
6. Lakukan riset dan evaluasi. Jangan bosan untuk meningkatkan kualitas blog anda. Karena itu, lihat blog ‘tetangga’ dan bandingkan dengan blog anda. Serap hal-hal yang menurut anda baik untuk diterapkan pada blog anda. Dengan selalu melakukan riset dan evaluasi, blog anda pasti akan lebih baik dari hari ke hari.
7. Jangan surut langkah. Sekali anda memutuskan ngeblog, jangan pernah mundur. Meski mungkin anda menemui kenyataan tak seindah harapan. Seperti meski anda sudah jungkir balik promosi, tapi pengunjungnya cuma segitu saja. Atau page rank blog anda masih ada di urutan terbelakang. Sekali lagi, jangan pernah surut langkah. Kesulitan itu sesuatu yang wajar. Dan anda harus belajar menyelesaikannya. Hadapi kesulitan anda, bukan dihindari!
8. Berani berkorban. Orang Jawa bilang, jer besuki mawa bea. Ini pepatah lama yang tetap cocok sampai kapanpun. Untuk meraih kesuksesan anda harus berkorban lebih dulu. Jika anda telah memilih membuat blog, kelolalah dengan baik. Jangan sia-siakan. Fokuskan perhatian anda pada blog anda.
Cara di atas mungkin sudah sering anda temui. Tapi, jangan dulu berkomentar basi. Cobalah satu-persatu, niscaya nantinya anda akan terkejut melihat pengunjung blog anda jauh lebih ramai dari anda kira. Kalau sudah begitu, mau pilih sumber penghasilan blog yang manapun, pasti akan lebih gampang mewujudkannya.
Minggu, 28 Desember 2008
Sabtu, 27 Desember 2008
Cara Memikat Wanita Idaman
Sigmund Freud, Bapak psikologi modern yang lebih dari 30 tahun mempelajari tingkah laku manusia berkata “APA SIH YANG WANITA INGINKAN?”. Bahkan bapak psikologi modern saja bingung apa yang di-inginkan wanita. Wanita memang makhluk yang kompleks, banyak pria bingung apa sebenarnya yang di-inginkan Wanita. Kadang wanita berkata “A”, tapi saat si pria memberikan “A” wanita tersebut berubah pikiran dan menginginkan “B”, pada saat si Pria memberikan “B”, wanita bilang bahwa ternyata “A” lebih bagus tanpa alas an yang masuk akal.
Pria memandang Wanita bagaikan sebuah kue coklat stoberi yang indah, lembut dan lezat. Sebuah santapan nikmat disaat perut mereka lapar sekaligus pemuas nafsu makan mereka. Ada yang rela mengeluarkan banyak uang untuk membelikan barang-barang mewah atau apa saja yang diminta si Wanita. Ada yang membuang banyak waktu sia-sia untuk bisa “menjadi pembantu” si Wanita dengan berbuat extra sangat sangat baik seperti mengerjakan tugas si Wanita, membawakan belanjaan si Wanita, menemani si Wanita belanja, menjadi “sopir keliling” si Wanita, mendengarkan dengan seksama cerita “membosankan” si Wanita bahkan banyak Pria yang mengorbankan kewajiban mereka di kantor, tempat kerja atau kewajiban-kewajiban lainnya hanya untuk bisa bersama Wanita yang mereka harap bisa TERTARIK dengan Mereka. Banyak juga pria sangat ekstrim berkompetisi dengan pria lain untuk mendapatkan seorang Wanita. Diantaranya ada yang sampai berkelahi, perang dingin, kehilangan teman atau bahkan diusir oleh keluarga gara-gara seorang Wanita.
“Apa sih yang kurang dari pengorbanan saya?” itu adalah kata-kata yang sering kali kita dengar dari seorang Pria! Mereka selalu berpikir bahwa semakin banyak mereka berkorban, semakin si Wanita tertarik dengan mereka. Apa benar begitu? Hmmm… menarik bukan? Itu adalah CARA LAMA YANG TIDAK ADIL.
YA, Kadang-kadang cara-cara tersebut berhasil jika anda mempunyai wajah ganteng, kaya, mempunyai fisik ideal, terkenal atau wanita tersebut MEMANG sudah TERTARIK dengan anda DARI SANANYA!. Tapi bagaimana jika Wanita tersebut BELUM tertarik kepada anda dan anda tidak ganteng, kaya, terkenal atau punya fisik ideal? Diam saja tidak cukup, Anda harus lakukan sesuatu!...
Jika sekarang Kita tau otak adalah sumber yang membuat Wanita membuat Keputusan, kenapa kita tidak berkomunikasi langsung saja kepada otaknya?
Menurut temuan Dr. Paul McLean, dalam “The Triune Brain Theory”, Otak manusia terbagi dalam 3 bagian, yaitu:
OTAK FISIK
(R Complex), adalah bagian otak yang bertanggung jawab atas semua operasi proses tubuh kita seperti detak jantung, fungsi saraf, aliran darah, Pengelihatan, Pendengaran, Penciuman, dll.
OTAK MAMALIA atau kita sebut saja EMOSI, adalah bagian otak yang berfungsi untuk menimbulkan RASA dalam diri kita seperti rasa marah, kesal, benci, sedih, senang, cemburu, bahagia, takut, membela diri, dll. Inilah otak yang berhubungan dengan imajinasi, mimpi, perasaan, musik, seni, warna, keindahan, dll.
OTAK LOGIKA atau Neo Cortex atau kita sebut saja LOGIKA adalah bagian otak yang berhubungan dengan PEMIKIRAN seperti Alasan, Bahasa, Perhitungan, Matematika, Rumus, dll.
Jika anda meyakinkan OTAK FISIK, dia akan berkata “Kasih lihat dulu BUKTINYA, baru PERCAYA”, mengapa demikian? karena otak fisik BUTUH BUKTI FISIK yang dapat DILIHAT, DIDENGAR dan DICIUM oleh kelima INDERA untuk dapat diyakinkan. Tidak peduli apapun ALASANNYA kecuali ada BUKTI, baru PERCAYA…
Jika anda menyakinkan LOGIKA, dia akan berkata “Ada bukti apa tidak, yang penting MASUK AKAL!”, mengapa demikian? karena otak LOGIKA adalah otak yang penuh ALASAN dan PERHITUNGAN…
NAH!... Bagian otak yang ketiga inilah KUNCI untuk meyakinkan Wanita untuk menjadi TERTARIK pada anda! Jika anda meyakinkan EMOSI, dia akan berkata “Tidak peduli ada BUKTI atau TIDAK… Tidak Peduli MASUK AKAL atau TIDAK… asal saya MERASA YAKIN, SAYA PERCAYA!” mengapa demikian? Karena otak EMOSI adalah otak yang penuh PERASAAN yang ingin MERASA YAKIN untuk dapat PERCAYA akan sesuatu... Inilah yang menjelaskan semua FENOMENA mengapa Wanita yang SUPER CANTIK bisa TERTARIK dengan PRIA yang tidak tinggi, ganteng atau kaya… LOGIKA mereka mempunyai PREFERENSI seorang PRIA yang ganteng, tinggi dan kaya… tapi EMOSI mereka sudah SAYANG sama seorang Pria yang justru sangat bertolak belakang dengan PREFERENSI mereka… dan jika anda meminta para Wanita ini menjelaskan kenapa mereka bisa TERTARIK dengan Pria yang bukan PREFERENSI mereka, maka mereka tak dapat menjelaskannya… yang mereka bisa katakana hanyalah mereka sudah SAYANG atau mereka MERASA nyaman atau hal-hal
lainnya yang menjurus ke EMOSI… hmmm… menarik bukan?
--> Pria berpikir dan mengambil keputusan 80% berdasarkan LOGIKA,
--> Wanita berpikir dan mengambil keputusan 80% berdasarkan EMOSI
Jadi JANGAN PERNAH meyakinkan wanita untuk bisa TERTARIK dengan anda SECARA LOGIKA! Itu hal yang sangat-sangat-sangat BODOH! Saya ulangi, hal yang sangat-sangat-sangat BODOH! Membelikan barang-barang mahal bagi Wanita, Menjadi sangat-sangat terlalu baik, Menjadi “pembantu” atau “sopir” bagi wanita, berlebihan dalam berkorban demi Wanita dan Memuji-muji Wanita dengan HARAPAN bisa membuat si wanita menjadi TERTARIK kepada anda adalah PEYAKIN SECARA LOGIKA! Kenapa Pria melakukan hal itu? KARENA PRIA BERPIKIR 80% dengan LOGIKA! Wanita BENCI LOGIKA! Saya ulangi WANITA BENCI LOGIKA!
STOP Melakukan hal-hal yang ber-LOGIKA dan mulai melakukan hal-hal yang ber- EMOSI, maka anda akan mampu mendapatkan wanita yang anda inginkan!
Pria memandang Wanita bagaikan sebuah kue coklat stoberi yang indah, lembut dan lezat. Sebuah santapan nikmat disaat perut mereka lapar sekaligus pemuas nafsu makan mereka. Ada yang rela mengeluarkan banyak uang untuk membelikan barang-barang mewah atau apa saja yang diminta si Wanita. Ada yang membuang banyak waktu sia-sia untuk bisa “menjadi pembantu” si Wanita dengan berbuat extra sangat sangat baik seperti mengerjakan tugas si Wanita, membawakan belanjaan si Wanita, menemani si Wanita belanja, menjadi “sopir keliling” si Wanita, mendengarkan dengan seksama cerita “membosankan” si Wanita bahkan banyak Pria yang mengorbankan kewajiban mereka di kantor, tempat kerja atau kewajiban-kewajiban lainnya hanya untuk bisa bersama Wanita yang mereka harap bisa TERTARIK dengan Mereka. Banyak juga pria sangat ekstrim berkompetisi dengan pria lain untuk mendapatkan seorang Wanita. Diantaranya ada yang sampai berkelahi, perang dingin, kehilangan teman atau bahkan diusir oleh keluarga gara-gara seorang Wanita.
“Apa sih yang kurang dari pengorbanan saya?” itu adalah kata-kata yang sering kali kita dengar dari seorang Pria! Mereka selalu berpikir bahwa semakin banyak mereka berkorban, semakin si Wanita tertarik dengan mereka. Apa benar begitu? Hmmm… menarik bukan? Itu adalah CARA LAMA YANG TIDAK ADIL.
YA, Kadang-kadang cara-cara tersebut berhasil jika anda mempunyai wajah ganteng, kaya, mempunyai fisik ideal, terkenal atau wanita tersebut MEMANG sudah TERTARIK dengan anda DARI SANANYA!. Tapi bagaimana jika Wanita tersebut BELUM tertarik kepada anda dan anda tidak ganteng, kaya, terkenal atau punya fisik ideal? Diam saja tidak cukup, Anda harus lakukan sesuatu!...
Jika sekarang Kita tau otak adalah sumber yang membuat Wanita membuat Keputusan, kenapa kita tidak berkomunikasi langsung saja kepada otaknya?
Menurut temuan Dr. Paul McLean, dalam “The Triune Brain Theory”, Otak manusia terbagi dalam 3 bagian, yaitu:
OTAK FISIK
(R Complex), adalah bagian otak yang bertanggung jawab atas semua operasi proses tubuh kita seperti detak jantung, fungsi saraf, aliran darah, Pengelihatan, Pendengaran, Penciuman, dll.
OTAK MAMALIA atau kita sebut saja EMOSI, adalah bagian otak yang berfungsi untuk menimbulkan RASA dalam diri kita seperti rasa marah, kesal, benci, sedih, senang, cemburu, bahagia, takut, membela diri, dll. Inilah otak yang berhubungan dengan imajinasi, mimpi, perasaan, musik, seni, warna, keindahan, dll.
OTAK LOGIKA atau Neo Cortex atau kita sebut saja LOGIKA adalah bagian otak yang berhubungan dengan PEMIKIRAN seperti Alasan, Bahasa, Perhitungan, Matematika, Rumus, dll.
Jika anda meyakinkan OTAK FISIK, dia akan berkata “Kasih lihat dulu BUKTINYA, baru PERCAYA”, mengapa demikian? karena otak fisik BUTUH BUKTI FISIK yang dapat DILIHAT, DIDENGAR dan DICIUM oleh kelima INDERA untuk dapat diyakinkan. Tidak peduli apapun ALASANNYA kecuali ada BUKTI, baru PERCAYA…
Jika anda menyakinkan LOGIKA, dia akan berkata “Ada bukti apa tidak, yang penting MASUK AKAL!”, mengapa demikian? karena otak LOGIKA adalah otak yang penuh ALASAN dan PERHITUNGAN…
NAH!... Bagian otak yang ketiga inilah KUNCI untuk meyakinkan Wanita untuk menjadi TERTARIK pada anda! Jika anda meyakinkan EMOSI, dia akan berkata “Tidak peduli ada BUKTI atau TIDAK… Tidak Peduli MASUK AKAL atau TIDAK… asal saya MERASA YAKIN, SAYA PERCAYA!” mengapa demikian? Karena otak EMOSI adalah otak yang penuh PERASAAN yang ingin MERASA YAKIN untuk dapat PERCAYA akan sesuatu... Inilah yang menjelaskan semua FENOMENA mengapa Wanita yang SUPER CANTIK bisa TERTARIK dengan PRIA yang tidak tinggi, ganteng atau kaya… LOGIKA mereka mempunyai PREFERENSI seorang PRIA yang ganteng, tinggi dan kaya… tapi EMOSI mereka sudah SAYANG sama seorang Pria yang justru sangat bertolak belakang dengan PREFERENSI mereka… dan jika anda meminta para Wanita ini menjelaskan kenapa mereka bisa TERTARIK dengan Pria yang bukan PREFERENSI mereka, maka mereka tak dapat menjelaskannya… yang mereka bisa katakana hanyalah mereka sudah SAYANG atau mereka MERASA nyaman atau hal-hal
lainnya yang menjurus ke EMOSI… hmmm… menarik bukan?
--> Pria berpikir dan mengambil keputusan 80% berdasarkan LOGIKA,
--> Wanita berpikir dan mengambil keputusan 80% berdasarkan EMOSI
Jadi JANGAN PERNAH meyakinkan wanita untuk bisa TERTARIK dengan anda SECARA LOGIKA! Itu hal yang sangat-sangat-sangat BODOH! Saya ulangi, hal yang sangat-sangat-sangat BODOH! Membelikan barang-barang mahal bagi Wanita, Menjadi sangat-sangat terlalu baik, Menjadi “pembantu” atau “sopir” bagi wanita, berlebihan dalam berkorban demi Wanita dan Memuji-muji Wanita dengan HARAPAN bisa membuat si wanita menjadi TERTARIK kepada anda adalah PEYAKIN SECARA LOGIKA! Kenapa Pria melakukan hal itu? KARENA PRIA BERPIKIR 80% dengan LOGIKA! Wanita BENCI LOGIKA! Saya ulangi WANITA BENCI LOGIKA!
STOP Melakukan hal-hal yang ber-LOGIKA dan mulai melakukan hal-hal yang ber- EMOSI, maka anda akan mampu mendapatkan wanita yang anda inginkan!
Mengenal Pemodelan Sounding Tahanan Jenis
Metode tahanan jenis (resistivity) merupakan salah satu metode geofisika yang sering dipakai dalam ekplorasi bahan tambang dan mineral seperti batubara, biji besi dan nikel. Metode ini mempelajari sifat aliran listrik di bawah permukaan bumi berdasarkan hasil pengukuran beda potensial yang terjadi akibat injeksi arus melalui dua elektroda di permukaan. Dari hasil pengukuran ini, diperoleh harga resistivitas tertentu dari setiap lapisan batuan. Informasi harga resistivitas ini, akan berguna untuk memetakkan struktur bawah permukaan dari suatu daerah pengukuran.
Berdasarkan teori yang dikembangkan, model bumi berlapis homogen isotropis merupakan model ideal yang banyak dipakai untuk mempelajari masalah-masalah geofisika khususnya menyangkut struktur bawah permukaan. Pada kenyataannya, model sebenarnya dari masalah geofisika bukanlah merupakan model ideal seperti dalam teori di atas. Hal inilah yang menyebabkan munculnya istilah semu dalam setiap metode geofisika, misalnya resistivitas semu dalam metode tahanan jenis. Resistivitas semu muncul karena bumi yang sebenarnya adalah heterogen anisotropis. Konsep ini ternyata akan sangat berguna untuk memodelkan data pengukuran sehingga didapatkan gambaran dari struktur bawah permukaan Secara umum, terdapat tiga tahapan penting dalam metoda tahanan jenis yaitu akusisi data, pengolahan data, dan interpretasi data. Khususnya untuk tahapan interpretasi data, tahapan ini bertujuan untuk menduga model struktur bawah permukaan dari data observasi yang diperoleh di lapangan. Pada tahapan ini, biasanya digunakan dua teknik pemodelan yaitu pemodelan kedepan (forward modeling) dan pemodelan kebelakang (inverse modeling). Prinsip umum kedua teknik ini adalah meminimumkan anomali perhitungan dan anomali pengamatan. Dalam setiap pemodelan data geofisika, pemilihan metoda yang digunakan akan menentukan hasil pemodelan. Dalam hal ini pada pemodelan kedepan, model telah ditentukan terlebih dahulu. Model ini lalu dimodifikasi sampai mendekati model sebenarnya. Kelemahan dari teknik ini adalah diperlukan waktu yang lama dan teknik tertentu untuk memperoleh model sebenarnya yang didekati dengan model yang dibuat. Oleh sebab itu, sebagai alternatif lain dari teknik pemodelan adalah dapat menggunakan teknik inversi. Teknik ini pada prinsipnya tidak menggantikan forward, karena teknik inversi dan forward secara bersamaan digunakan dalam pemodelan. Teknik inversi dalam hal ini hanya digunakan untuk memperbaiki model yang diperoleh dari teknik forward. Dalam geofisika, teknik inversi adalah suatu teknik rekonstruksi model struktur bawah permukaan dari data observasi yang melibatkan teknik penyelesaian matematika dan statistik tertentu. Dalam teknik ini, rekontruksi model dari data observasi dilakukan dengan cara melakukan curve fitting (pencocokan kurva) antara model matematika dan data observasi. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengestimasi parameter fisis struktur bawah permukaan yang tidak diketahui sebelumnya (unknown parameter).
Permasalahan dalam melakukan proses inversi adalah bagaimana melakukan curve fitting (pencocokan kurva) antara model matematika dan data observasi sehingga diperoleh model optimum yang dapat mengkarakterisasi sistem yang diamati. Sejumlah metode telah dilakukan untuk mengatasi masalah ini, salah satunya dengan penyelesaian numerik. Penyelesaian numerik dipilih terutama untuk menghadapi masalah - masalah rumit yang melibatkan system nonlinear, dimana masalah ini tentunya tidak dapat diselesaikan dengan metode analitik.
Untuk menyelesaikan masalah pencocokan kurva diatas, penyelesaian numerik yang biasa dilakukan adalah dengan metode kuadrat terkecil (least square), interpolasi polinom, dan metode simulated annealing. Pada penelitian ini, metode numerik yang dipilih adalah metode kuadrat terkecil (least square) dan metode simulated annealing. Alasan pemilihan kedua metode ini adalah teknik penyelesaiannya yang sangat cocok untuk data yang berketelitian rendah (Munir, 2003). Hal ini berbeda dengan metode interpolasi polinom yang sangat cocok dengan data berketelitian tinggi.
Alasan lain adalah penerapan metode kuadrat terkecil lebih sederhana dibandingkan dengan interpolasi polinom, sedangkan pemilihan metode simulated annealing karena metode ini masih dapat menyelesaikan masalah pencocokan kurva. Metoda kuadrat terkecil, yang lebih dikenal dengan nama least-squares method adalah salah satu metoda ‘pendekatan’ yang digunakan untuk regresi ataupun pembentukan persamaan dari titik-titik data diskrit dan analisis sesatan pengukuran (dalam validasi model) sedangkan simulated annealing (SA) adalah metode pencarian model optimum dalam suatu ruang model yang dilakukan secara acak namun terarah (guided random search).
Berdasarkan teori yang dikembangkan, model bumi berlapis homogen isotropis merupakan model ideal yang banyak dipakai untuk mempelajari masalah-masalah geofisika khususnya menyangkut struktur bawah permukaan. Pada kenyataannya, model sebenarnya dari masalah geofisika bukanlah merupakan model ideal seperti dalam teori di atas. Hal inilah yang menyebabkan munculnya istilah semu dalam setiap metode geofisika, misalnya resistivitas semu dalam metode tahanan jenis. Resistivitas semu muncul karena bumi yang sebenarnya adalah heterogen anisotropis. Konsep ini ternyata akan sangat berguna untuk memodelkan data pengukuran sehingga didapatkan gambaran dari struktur bawah permukaan Secara umum, terdapat tiga tahapan penting dalam metoda tahanan jenis yaitu akusisi data, pengolahan data, dan interpretasi data. Khususnya untuk tahapan interpretasi data, tahapan ini bertujuan untuk menduga model struktur bawah permukaan dari data observasi yang diperoleh di lapangan. Pada tahapan ini, biasanya digunakan dua teknik pemodelan yaitu pemodelan kedepan (forward modeling) dan pemodelan kebelakang (inverse modeling). Prinsip umum kedua teknik ini adalah meminimumkan anomali perhitungan dan anomali pengamatan. Dalam setiap pemodelan data geofisika, pemilihan metoda yang digunakan akan menentukan hasil pemodelan. Dalam hal ini pada pemodelan kedepan, model telah ditentukan terlebih dahulu. Model ini lalu dimodifikasi sampai mendekati model sebenarnya. Kelemahan dari teknik ini adalah diperlukan waktu yang lama dan teknik tertentu untuk memperoleh model sebenarnya yang didekati dengan model yang dibuat. Oleh sebab itu, sebagai alternatif lain dari teknik pemodelan adalah dapat menggunakan teknik inversi. Teknik ini pada prinsipnya tidak menggantikan forward, karena teknik inversi dan forward secara bersamaan digunakan dalam pemodelan. Teknik inversi dalam hal ini hanya digunakan untuk memperbaiki model yang diperoleh dari teknik forward. Dalam geofisika, teknik inversi adalah suatu teknik rekonstruksi model struktur bawah permukaan dari data observasi yang melibatkan teknik penyelesaian matematika dan statistik tertentu. Dalam teknik ini, rekontruksi model dari data observasi dilakukan dengan cara melakukan curve fitting (pencocokan kurva) antara model matematika dan data observasi. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengestimasi parameter fisis struktur bawah permukaan yang tidak diketahui sebelumnya (unknown parameter).
Permasalahan dalam melakukan proses inversi adalah bagaimana melakukan curve fitting (pencocokan kurva) antara model matematika dan data observasi sehingga diperoleh model optimum yang dapat mengkarakterisasi sistem yang diamati. Sejumlah metode telah dilakukan untuk mengatasi masalah ini, salah satunya dengan penyelesaian numerik. Penyelesaian numerik dipilih terutama untuk menghadapi masalah - masalah rumit yang melibatkan system nonlinear, dimana masalah ini tentunya tidak dapat diselesaikan dengan metode analitik.
Untuk menyelesaikan masalah pencocokan kurva diatas, penyelesaian numerik yang biasa dilakukan adalah dengan metode kuadrat terkecil (least square), interpolasi polinom, dan metode simulated annealing. Pada penelitian ini, metode numerik yang dipilih adalah metode kuadrat terkecil (least square) dan metode simulated annealing. Alasan pemilihan kedua metode ini adalah teknik penyelesaiannya yang sangat cocok untuk data yang berketelitian rendah (Munir, 2003). Hal ini berbeda dengan metode interpolasi polinom yang sangat cocok dengan data berketelitian tinggi.
Alasan lain adalah penerapan metode kuadrat terkecil lebih sederhana dibandingkan dengan interpolasi polinom, sedangkan pemilihan metode simulated annealing karena metode ini masih dapat menyelesaikan masalah pencocokan kurva. Metoda kuadrat terkecil, yang lebih dikenal dengan nama least-squares method adalah salah satu metoda ‘pendekatan’ yang digunakan untuk regresi ataupun pembentukan persamaan dari titik-titik data diskrit dan analisis sesatan pengukuran (dalam validasi model) sedangkan simulated annealing (SA) adalah metode pencarian model optimum dalam suatu ruang model yang dilakukan secara acak namun terarah (guided random search).
Sabtu, 13 Desember 2008
Apa itu Kompresor/ Compresor ?
Kompresor adalah alat mekanik yang berfungsi untuk meningkatkan tekanan fluida mampu mampat, yaitu gas atau udara. tujuan meningkatkan tekanan dapat untuk mengalirkan atau kebutuhan proses dalam suatu system proses yang lebih besar (dapat system fisika maupun kimia contohnya pada pabrik-pabrik kimia untuk kebutuhan reaksi). Secara umum kompresor dibagi menjadi dua jenis yaitu: 1. Kompresor dinamik 2. Kompresor perpindahan positif (possitive displacement)
Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem). Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.
Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut. Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.
Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan". Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.
Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem). Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.
Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut. Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.
Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan". Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang. Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik. Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecuali perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.
Efek Zeeman
Peristiwa Efek Zeeman merupakan bukti yang jelas dari kuantisasi ruang. Dikarenakan m1 dapat memiliki 2l + 1 harga dari +l melewati 0 hingga –l, suatu keadaan dimana bilangan kuantum orbital l terpecah menjadi 2l + 1 buah pecahan sub keadaan yang berbeda energi dengan bB jika atom tersebut diletakkan dalam medan magnetik. Namun, karena perubahan m1 terbatas pada m1 = 0, ± 1, kita dapat mengharapkan bahwa garis spektral yang timbul dari transisi antara dua keadaan dengan l berbeda hanya terpecah menjadi tiga komponen, seperti terlihat pada gambar dibawah. Efek Zeeman normal terdiri dari garis spektral berfrekwensi vo terpecah menjadi tiga komponen berfrekuensi.
Gerak magnetik elektron orbital dalam sebuah atom hidrogen bergantung dari momentum sudut L, besar serta arah L terhadap medan akan menentukan berapa besar sumbangan magnetik pada energi total atom apabila terletak dalam medan magnetik. Momen magnetik adalah sebuah arus (current loop) dimana :
Dalam peristiwa efek Zeeman ini, apabila seberkas atom hidrogen yang terdiri atas jumlah bagian atom yang sama (masing-masing dalam keadaan ml = -1, 0, dan +1) dilewatkan pada suatu daerah yang didalamnya terdapat suatu medan magnet tak seragam. Karena atom-atom dengan ml = +1 mengalami neto gaya ke atas, maka mereka dibelokkan ke atas, atom-atom dengan ml = -1 dibelokkan ke bawah, dan atom dengan ml = 0 tidak dibelokkan. Setelah melewati medan magnet, berkas atom dijatuhkan pada suatu layar, di situ berkas membentuk sebuah titik terang. Apabila medan magnetnya dihilangkan, maka hanya terdapat satu titik di pusat layar, karena berkas sama sekali tidak mengalami pembelokan. Apabila medan magnetnya dinyalakan, maka akan terdapat tiga buah titik pada layar, satu di pusat (berkaitan dengan ml = 0), satu diatas pusat (ml = +1), dan satu dibawah pusat (ml = -1). Peristiwa Efek Zeeman merupakan bukti yang jelas dari kuantisasi ruang. Dikarenakan m1 dapat memiliki 2l + 1 harga dari +l melewati 0 hingga –l, suatu keadaan dimana bilangan kuantum orbital l terpecah menjadi 2l + 1 buah pecahan sub keadaan yang berbeda energi dengan bB jika atom tersebut diletakkan dalam medan magnetik. Namun, karena perubahan m1 terbatas pada m1 = 0, ± 1, kita dapat mengharapkan bahwa garis spektral yang timbul dari transisi antara dua keadaan dengan l berbeda hanya terpecah menjadi tiga komponen, seperti terlihat pada gambar dibawah. Efek Zeeman normal terdiri dari garis spektral berfrekwensi vo terpecah menjadi tiga komponen berfrekuensi.Dalam menganalisis transisi antara keadaan ml yang berbeda, seringkali kita perlu untuk menggunakan aturan seleksi kedua : bahwa transisi yang terjadi hanyalah yang mengubah ml sebanyak 0, +1, atau -1. Perubahan ml sebanyak dua atau lebih tidak diperkenankan. Dengan kata lain, transisi elektron antara kedua kelompok pecahan itu harus memenuhi aturan seleksi yaitu : M = 0, ± 1
Gerak magnetik elektron orbital dalam sebuah atom hidrogen bergantung dari momentum sudut L, besar serta arah L terhadap medan akan menentukan berapa besar sumbangan magnetik pada energi total atom apabila terletak dalam medan magnetik. Momen magnetik adalah sebuah arus (current loop) dimana :
Dalam peristiwa efek Zeeman ini, apabila seberkas atom hidrogen yang terdiri atas jumlah bagian atom yang sama (masing-masing dalam keadaan ml = -1, 0, dan +1) dilewatkan pada suatu daerah yang didalamnya terdapat suatu medan magnet tak seragam. Karena atom-atom dengan ml = +1 mengalami neto gaya ke atas, maka mereka dibelokkan ke atas, atom-atom dengan ml = -1 dibelokkan ke bawah, dan atom dengan ml = 0 tidak dibelokkan. Setelah melewati medan magnet, berkas atom dijatuhkan pada suatu layar, di situ berkas membentuk sebuah titik terang. Apabila medan magnetnya dihilangkan, maka hanya terdapat satu titik di pusat layar, karena berkas sama sekali tidak mengalami pembelokan. Apabila medan magnetnya dinyalakan, maka akan terdapat tiga buah titik pada layar, satu di pusat (berkaitan dengan ml = 0), satu diatas pusat (ml = +1), dan satu dibawah pusat (ml = -1). Peristiwa Efek Zeeman merupakan bukti yang jelas dari kuantisasi ruang. Dikarenakan m1 dapat memiliki 2l + 1 harga dari +l melewati 0 hingga –l, suatu keadaan dimana bilangan kuantum orbital l terpecah menjadi 2l + 1 buah pecahan sub keadaan yang berbeda energi dengan bB jika atom tersebut diletakkan dalam medan magnetik. Namun, karena perubahan m1 terbatas pada m1 = 0, ± 1, kita dapat mengharapkan bahwa garis spektral yang timbul dari transisi antara dua keadaan dengan l berbeda hanya terpecah menjadi tiga komponen, seperti terlihat pada gambar dibawah. Efek Zeeman normal terdiri dari garis spektral berfrekwensi vo terpecah menjadi tiga komponen berfrekuensi.Dalam menganalisis transisi antara keadaan ml yang berbeda, seringkali kita perlu untuk menggunakan aturan seleksi kedua : bahwa transisi yang terjadi hanyalah yang mengubah ml sebanyak 0, +1, atau -1. Perubahan ml sebanyak dua atau lebih tidak diperkenankan. Dengan kata lain, transisi elektron antara kedua kelompok pecahan itu harus memenuhi aturan seleksi yaitu : M = 0, ± 1
Percobaan Franck-Hertz
Marilah kita bayangkan percobaan berikut yang di lakukan dengan peralatan yang diperlihatkan gambar dibawah ini Elektron-elektron meninggalkan katoda, yang di panasi dengan sebuah filament pemanas. Semua electron itu kemudian diopercepat menuju sebuah kisi oleh beda potensial U1, yang dapat di atur. Elektron dengan energi U2 elektrovolt dapat menembusi kisi dan jatuh pada pelat anoda, jika U1 lebih besar dari U2, suatu tegangan perlambat kecil antara kisi dan pelat katoda. Arus electron yang m,encapai pelat anoda diukur dengan menggunakan ammeter A.
Pada mulanya tabung dibuat tanpa udara.Elektron yang dihasilkan oleh emisi termionik di katode akan dipercepat oleh anode kisi.Karenaanode kisi berlubang,electron akan melewati anode tersebut(G).Anode pengumpul mempunyai potensial yang lebih negative,sehingga electron akan ditahan dikeping pengumpul.jika energi electron cukup,electron mampu melawan tegangan yang diberikan oleh keeping pengumpul yang disebabkan oleh U2.Kemudian timbullah arus yang dideteksi oleh amperemeter.Ternyata terdapat hubungan :
Oleh karena itu grafiknya dapat dinyatakan:
Sekarang andaikanlah tabungnya diisi dengan gas atom hydrogen. JIka tegangan dinaikkan dari nol, makin banyak electron yang mencapai pelat anoda, dan bersamaan dengan itu naik pula arus electriknya. Elektron-elektron di dalam tabung tentu saja dapat menumbuk atom-atom hydrogen, namun tidak ada energi yang dilepaskan dalam tumbukkan ini- jadi tumbukkan nya elastic sempurna. Satu-satunya cara elektron dapat melepaskan energinya dalam suatu tumbukkan dengan atom hidrigen adalah jika electron memiliki energi yang cukup untuk menyebabkan atom hydrogen bertransisi ke suatu keadaan eksitasi. Dengan demikian apabila energi electron mencapai dan sedikit melebihi energi 10,2 eV (atau ketika tegangan mencapai 10,2 V), elektron dapat melakukan tumbukkan takelastik dengan atom hidrogen dan, dan meninggalkan energi 10,2 eV pada atom hydrogen (yang sekarang berada pada tingkat n= 2), sedangkan electron setelah tumbukkan bergerak dengan energi yang lebih rendah.Dengan demikian ,jika electron harus melewati kisi dan energinya tidak cukupuntuk mengatasi tegangan electron rendah(perlambat),electron electron tidak dapat mencapai pelat anoda.Jadi apabila v= 10.2 Volt,akan teramati penurunan arus.Bila V dinaikan menjadi lebih beasrarusnya akan naik kembali,dan turun kembali ketika V=12.1 Volt.Pada tingkat ini tumbukan elastic menyebabkan atom hydrogen tereksitasi ke tingkat n = 3.Proses ini akan terus berlangsung hinggaV= 13.6 Volt.Pada tegangan ini tumbukan akan menyebabkan atomnya terionisasi.Dan ketika U1 terus dinaikkan,maka akan terjadi efek tumbukan jamak atau multiple collisions.Karena tidak mudah melakukan percobaan dengan menggunakan hydrogen,maka diujicobakan dengan menggunakan merkuri(Hg).Hal ini dilakukan agar hasil percobaan dapat lebih mudah ditafsirkan.Karena jika menggunakan Hidrogen secara alamiah dalam bentuk molekul bukan atom.
Jumat, 12 Desember 2008
PENGENALAN GEOGRAFI FISIK
Geografi fisik merupakan bagian dari ilmu geografi. Banyak orang mengartikan geografi sebagai ilmu pengetahuan yang berkaitan erat dengan peta. Pengertian ini masih bersifat parsial, ilmu geografi sebenarnya adalah ilmu mengenai fenomena alam dan manusia dalam dimensi spasial. (geography is the study natural and human constructed phenomena relative to a spatial dimension)
Ilmu geografi mengalami banyak perkembangan dan pengembangan. Banyak ilmu baru lahir sebagai cabang dari ilmu geografi, termasuk diantaranya geografi fisik. Untuk mendapat pemahaman yang lebih tajam mengenai ilmu geografi fisik ini berikut akan dibahas sekilas mengenai sejarah evolusi ilmu geografi.
Sejarah Geografi dan Geografi Fisik
Ilmu geografi berawal sekitar 4000 tahun yang lalu, dimana geografi bertujuan untuk memetakan objek-objek dan tempat-tempat yang telah dijelahi. Pada saat itu peradaban Cina, Mesir, dan Phoenician telah memulai eksplorasi ke berbagai wilayah. Bukti sejarah pertama yang ditemukan berasal dari peta Babilonia tertanggal 2300 BC.
Yunani kuno mengaplikasi bentuk geografi lebih ke pembuatan peta, atau yang sekarang dikenal dengan kartografi. Filsuf dan llmuwan Yunani juga tertarik mempelajari karakteristik alam dan manusia, salah satu nya adalah Herodotus (circa 484 - 425 BC) yang menulis berbagai buku mengenai Geografi fisik dan manusia (Human and Physical Geography) dari kerajaan persia.
Selain itu Yunani kuno juga tertarik untuk mempelajari bentuk, ukuran dan geometri bumi. Aristoteles (circa 384 - 322 BC) membuat hipotesa dan menunjukkan secara ilmiah dari bentuk bayangan bulan bahwa bentuk bumi adalah bentuk sferis (spherical shape). Kemudian Eratosthenes (circa 276 - 194 BC) menghitung panjang keliling bumi di ekuator adalah 40,233 km melalui perhitungan relasi geometri sederhana. Perhitungan keliling bumi menggunakan teknologi satelit modern adalah 40,072 km!
Pengetahuan dari bangsa yunani mengenai geografi ini ini kemudian terwariskan ke bangsa romawi, yang banyak menggunakan ilmu geografi untuk melakukan ekspansi militer, selain juga menambah wawasan ilmu geografi. Strabo (circa 64 BC - 20 AD) menulis 17 seri buku dengan judul "Geographia". Strabo mengabadikan eksplorasinya di bumi dalam perspektif geografi. Beliau mendeskripsikan Cultural Geographies dari beragam kebudayaan dari mulai Inggris hingga India, dari Ethiopia hingga Iceland. Starbo juga membuat definisi geografi sebagai berikut: "describe the known parts of the inhabited world ... to write the assessment of the countries of the world [and] to treat the differences between countries".
Pada abad kedua masehi, Ptolemy (circa 100 - 178 AD) membuat berbagai kontribusi terhadap geografi. Publikasinya dalam Geographike hyphegesis or "Guide to Geography" menggabungkan dan merangkum berbagai informasi geografi dari jaman Yunani dan Romawi. Beliau juga menciptakan 3 metode proyeksi bumi ke peta, perhitungan koordinat berbagai lokasi di bumi, dan memperkenalkan istilah lintang-bujur atau latitude-longitude
Selama jaman Renaissance (1400 to 1600 AD) banyak perjalanan geografi yang dilakukan oleh bangsa-bangsa di eropa. Perjalanan-perjalanan ini banyak dibiayai karena keuntungan komersial yang dapat diperoelh dari hasil eksplotasi kekayaan alam yang dilakukan. Perjalanan-perjalan yang dilakukan juga menambah banyak wawasan dan ilmu pengetahuan yang baru. Yang terkenal adalah Christopher Columbus, Vasco da Gama, Ferdinand Magellan, Jacques Cartier, Sir Martin Frobisher, Sir Francis Drake, John dan Sebastian Cabot, dan John Davis. Pada jaman ini juga Martin Behaim pada tahun 1492 membuat globe sferis yang mendeskripsikan bumi dalam bentuk 3-dimensi. Globenya ini banyak menginspirasi penjelajah bahwa mereka dalam mengelilingi bumi.
Peta yang dibuat oleh Oliva pada 1560, mendeskrpisikan bagian dunia yang telah diketahui pada masa itu. Pada abad ke-17, Bernhardus Varenius (1622-1650) mempublikasikan referensi geografi berjudul Geographia generalis (General Geography: 1650). Di bukunya ini Varenius membagi geografio dalam 3 disiplin. Yang pertama, bagian yang memperlajari bentuk dan dimensi bumi. Kedua, mempelajari pasang surut, variasi iklim dan fenomaena lainnya yang terkait dengan pergerakan bulan dan matahari. Kedua bagian ini kemudian berkembang menjadi Geografi fisik. Bagian yang terakhir adalah bagain yang mempelajari mengenai kebudayaan, yang kini dikenal sebagai Cultural Geography.
Pada abad ke-15, filsuf Jerman Immanuel Kant (1724-1804) mengatakan bahwa pengetahuan manusia dapat dibagi dalam 3 kategori. (1) pengetahuan berdasarkan tipe objek yang dipelajari. Zoology mempelajari hewan, botany memperlajari flora, geology mempelajari batuan, dsb. (2) pengetahuan berdasarak dimensi temporal, yang dikenal sebagai sejarah. (3) pengetahuan yang mempelajari fakta dan fenomena melalui hubungan spatial, atau dikenal sebagai geografi. Kant juga membagi geografi ke dalam 6 cabang: Physical, Mathematical, Moral, Political, Commercial, and Theological Geography.
Pada 1800-an, geografi banyak mengalmi perkembangnan di Eropa dan Amerika Serikat. Di Jerman, Alexander von Humboldt, Carl Ritter, dan Fredrich Ratzel banyak membuat kontribusi untuk human and physical geography. Kosmos (1844) mempelajari geologi dan geogrfai fisik dari bumi. Pada akhir abad ke-19, Ratzel berteori bahwa distribusi dan kebudayaan manusia banyak dipengaruhi oleh linkungan alam. Geographer Perancis Paul Vidal de la Blanche mengatakan bahwa manusia merupakan kekuatan utama yang mempengaruhi lingkungan. Ide bahwa manusia memodofikasi lingkungan fisik bumi juga tercetus di Amerika Serikat. Pada tahun 1847, George Perkins Marsh mengatakan bahwa kegiatan manusia banyak memberikan dampak yang buruk pada lahan bumi, terutama dengan deforestasi dan perubahan lahan yang dilakukan manusia. Hal ini tertuang dalam bukunya Man and Nature atau The Earth as Modified by Human Action, yang dipublikasikan tahun 1864. beliau saat itu telah memberikan peringatan akan konsekuensi ekologis dari kegiatan manusia.
Selama 50 tahun pertama tahun 1900an, banyak penelitian geografi yang dilakukan menggunakan metode deskriptif untuk menjawab research questions. Mulai tahun 1950an, penelitian geografi mengalami perubahan dalam metodologi, dan mulai terjadi revolusi kuantatif dimana orang lebih mempertanyakan proses terjadinya suatu fenomena. Hingga kini, orang memakai pendekatan seperti ini terlebih dengan perkembangan computer dan teknologi.
Pada tahun 1964, William Pattison mempublikasikan artikel pada Journal of Geography (1964, 63: 211-216) yang menyebutkan bahwa Geografi modern terbagi atas 4 tradisi:
1. Spatial Tradition – investigasi fenomena geografi dari perspektif spasial.
2. Area Studies Tradition – studi geografi pada suatu area di muka bumi baik skala local, skala regional, maupun skala global.
3. Human-Land Tradition – study geografi menyangkut interaksi manusia dengan lingkungan.
4. Earth Science Tradition – studi fenomena alam dari perspekti spasial, yang lebih dikenal sebagai geografi fisik.
Pada saat ini, tradisi akademik Pattison masih merupakan kajian utama investigasi geografi, namun seiring dengan peningkatan populasi manusia dan perubahan lingkungan yang ditimbulkannya, banyak investigasi menyangkut bagaimana manusia merubah lingkungan dan pengaruhnya terhadap kehidupan. Penelitian yang dilakukan mengarah untuk mencari cara mereduksi pengaruh negative yang dapat timbul. Penelitian ini menyangkut degradasi lingkungan dari hidrosfer, atmosfer, litosfer, dan biosfer, penggunaan sumber daya alam, bencana alam, environmental impact assessment; dan efek dari urbanisasi dan perubahan lahan terhadap lingkungan alaminyua.
Dari bahasan diatas, kita dapat menyimpulkan definisi geografi secara sederhana adalah sebuah bidang ilmu yang mengkaji fenomena alam secara spasial. “Geography is the field of knowledge that is concerned with how phenomena are spatially organized”.
Secara umum ilmu geografi menjawab 3 pertanyaan:
where – dimana terletak
why – mengapa terletak di situ
how – bagaimana bias terletak di situ
Geografi Fisik mencoba menjelaskan bagaimana pola spasial dan orientasi dari fenomena alam yang terjadi. “Physical Geography attempts to determine why natural phenomena have particular spatial patterns and orientation”. Geografi Fisik merupakan pengetahuan tentang lingkungan bumi dan dinamikanya, serta kaitannya dengan manusia. Jadi Geografi merupakan bidang ilmua yang membahas elemen-elemen penting lingkungan fisik manusia secara bersama dan interrelasi.
Dari Kamus Besar Bahasa Indonesia sendiri dijelaskan definisi Geografi sebagai ilmu tentang permukaan bumi, iklim, penduduk, flora, fauna, serta hasil yang diperoleh dari bumi. Sedangkan Geografi Fisik adalah cabang ilmu geografi tentang ciri-ciri dan sifat-sifat permukaan bumi, atmosfer, iklim, dan sebagainya.
Elemen Geografi
Dari bahasan sebelumnya, dapat diketahui bahwa geografi memiliki setidaknya 2 bidang kajian dengan metologi yang serupa: Geografi Fisik (Physical Geography) dan Geografi Manusia (Human Geography). Geografi fisik fokus pada unsur-unsur fisik atau fenomena alam, sedangkan Geografi manusia fokus pada manusia dan aktifitasnya.
Subdisiplin primer Geografi Fisik mempelajari atmosfer bumi (Meteorology and Climatology), kehidupan flora dan fauna (Biogeography), bentuk fisik permukaan bumi (Geomorphology), tanah (Pedology), dan air (Hydrology). Sedangka ilmu yang dipelajari di Geografi Manusia yaitu kehidupan bermasyarakat dan kebudayaannya (Social and Cultural Geography), perilaku (Behavioral Geography), ekonomi (Economic Geography), politik (Political Geography), and system kota (Urban Geography). Perbedaan antara keduanya diberikan pada Tabel 1, sehingga dapat lebih dipahami dan dimengerti fokus kajian dan perbedaan kajian dari kedua subbidang ilmu geografi ini.
Geografi disamping melakukan riset dasar, juga memelihara hubungan dan integritas perspektive yang menghubungkan pengetahuan dari beberapa disiplin ilmu. Geografi merupakan sebuah disiplin ilmu yang mengintegrasikan beranekaragam subjek. Hampir semua area pengetahuan manusia dapat juga dipelajari dari perspektif spasial. Diagram hubungan ilmu geografi dengan disiplin lain diperlihatkan pada Gambar 5.
Setiap bidang geografi terkait dekat dengan disiplin sumbernya (common-source). Misalnya geografi kultural terhubung dekat dengan antropologi, geografi politik dengan ilmu politik, geografi populasi dengan demografi.
Fokus ilmu geografi fisik adalah layer kehidupan, zona dangkal daratan dan lautan yang mengandung banyak organik hidup, biosfir. Perhatian utama dari ilmu geografi fisik adalah masalah kualitas layer kehidupan. Kualitas mengandung arti jumlah faktor-faktor fisik yang membuat layer kehidupan dapat digunakan sebagai habitat bagi seluruh tanaman dan hewan, tapi khususnya bagi manusia.
Kualitas itu ditentukan oleh faktor-faktor, kekuatan, dan input-input yang datang dari atmosfir dan lithosfir. Atmosfir membentuk iklim, yang menyebabkan terjadinya pertukaran panas dan air dengan daratan. Atmosfir juga menyediakan elemen-elemen vital untuk kehidupan seperti karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen. Lithosfir mempunyai unsur-unsur landscape-pegunungan, bukit, dan dataran-menyediakan habitat yang bervariasi untuk tumbuhan. Lithosfir juga sumber dasar elemen-elemen nutrien yang dibutuhkan untuk tumbuhan dan hewan. Air adalah bentuk material kehidupan penting lainnya, yang meresap pada layer kehidupan. Dalam segala bentuknya, air yang ada di bumi disebut hidrosfir.
Diantara atmosfir, lithosfir, dan hidrosfir dalam hubungannya dengan biosfir, terjadi suatu sistem aliran zat dan energi secara berkesinabungan. Sistem aliran ini berkenaan dengan energi matahari dan melibatkan udara, air, zat mineral, atau organisme hidup.
Memahami geografi fisik suatu daerah adalah vital ketika merencanakan suatu kelangsungan hidup bumi. Kelangsungan hidup tidak hanya bergantung pada ketersedian air dan makanan, tapi juga bergantung pada apakah lingkungan terhindar dari polusi dan perusakan yang dapat menurunkan daya dukung dari tanah itu sendiri. Tujuan utama dari geografi fisik yaitu mengevaluasi pengaruh manusia pada lingkungan alam.
Subdisiplin dari ilmu Geografi Fisik:
1. Geomorfologi (Geomorphology)
Adalah ilmu yang mempelajari pembentukan permukaan bumi. Mempelajari evolusi lereng, pembangunan daratan dan plateau, dan proses-proses terbentuknya bukit pasir dan goa dan tebing (elemen-elemen fisik dari bentang daratan). Pergerakan dari udara, es, gelombang air berkontribusi dalam pembentukan bentang daratan.
2. Klimatologi (Climatology)
Yaitu mempelajari iklim dan distribusi spasialnya. Merupakan kombinasi antara ilmu meteorologi (suatu ilmu cabang dari fisika yang mempelajari penomena atmosfir) dan geografi fisik. Klimatologi studi tentang: klasifikasi iklim, perubahan iklim, pola vegetasi, formasi tanah, dan hubungan antara sosial manusia dan iklim.
3. Biogeografi (Biogeography)
Adalah gabungan antara bidang ilmu biologi dan geografi fisik. Biogeografi dibagi dalam tiga bidang spesialisasi yaitu fitogeografi (spesialisasi dalam bidang botani), zoogeografi (spesialisasi dalam bidang hewan), dan ekologi.
4. Geografi tanah (Soil Geography)
Mempelajari pola-pola spasial tanah, distribusi, dan hubungannya dg iklim, vegetasi, dan manusia.
5. Geografi laut (Marine Geography)
Terkait dengan disiplin oseanografi. Dari sisi aspek sosial bidang ini mengkaji batas-batas laut, kompetisi sumber daya laut, dan hukum laut. (berkaitan erat dengan bidang geografi politik). Dari sisi fisik, bidang ini banyak mengkaji garis pantai dan tepi laut, mulut sungai dan unsur-unsur bentang daratan yang berkenaan dengan batas-batas laut kontinen.
6. Sumber daya air (Water Resources)
Adalah perpotongan antara bidang studi geografi fisik dan hidrologi. Mempelajari secara sistematik persediaan air yang ada dipermukaan dan sub-permukaan yang berpotensi bagi kehidupan manusia.
Dalam beberapa textbook, Geografi fisik juga dikaitkan dengan ilmu lainnya seperti geologi, ekologi, oseanografi, kartografi dan astrinomy.
Sejarah Geografi Fisik
Pada periode 1850 to 1950 terdapat 4 ide yang mempengaruhi disiplin imlu geografi fisik:
(1). Uniformitarianism – teori ini menangkal bahwa kondisi bumi sesaat adalah akibat kekuatan alam yang dasyat. Teori ini mengatakan bahwa kegiatan manusia dan alam dari masa lalu dan masa sekarang akan mempengaruhi bumi di kemudian hari.
(2). Evolution - Charles Darwin's Origin of Species (1859) mengatakan bahwa seleksi alam akan menentukan individu mana yang akan bertahan hingga masa depan, dan bahwa setiap individu akan menyesuaikan diri dengan lingkungannya untuk dapat bertahan hidup.
(3). Exploration and Survey – pada tahun 1900an bidang Geografi fisik banyak ditunjang dengan pengumpulan data dari hasil eksplorasi dan survey bumi. Pengumpulan data yang dilakukan termasuk data ketinggian, klasifikasi dan deskripsi lahan, pengukuran volume aliran sungai, pengukuran berbagai fenomena terkait dengan iklim dan cuaca, klasifikasi tanah, organisme, komunitas biologi dan ekosistem.
(4). Conservation – pada tahun 1850an mulai digiatkan upaya perlindungan alam menyusul terjadinya banyak perusakan alam akibat kegiatan manusia. hal ini antara lain tercetus oleh George Perkins Marsh (1864) dalam bukunya "Man in Nature" atau "Physical Geography as Modified by Human Action".
Setelah tahun 1950, terdapat dua kekuatan yang mempengaruhi ilmu Geografi fisik:
(1). The Quantitative Revolution – pengukuran menjadi focus utama dalam penelitian Geografi fisik, terutama untuk uji coba suatu hipotesis. Pengukuran ini melibatkan pemetaan, modeling, statistic, matematika, dan uji coba hipotesis. Para ilmuwan kini cenderung mempelajari proses terjadinya suatu fenomena alam ketimbang hanya mendeskripsikannya.
(2). The study of Human/Land Relationships – pengaruh dari kegiatan manusia terhadap lingkungan menjadi lebih tampak setelah tahun 1950. Sebagai respon, para ilmuwan Geografi fisik mulai mempelajari bagaimana pengaruh dari kegiatan manusia terhadap lingkungan. Penelitian yang banyak dilakukan menyangkut degradasi lingkungan dan penggunaan sumber daya alam, bencana alam, environmental impact assessment; dan efek dari urbanisasi dan perubahan lahan terhadap lingkungan alaminya.
Masa Depan Geografi Fisik
Kedepannya trend dari penelitian Geografi fisik akan mengarah ke beberapa hal yakni:
(1). Applied Physical Geography akan terus berkembang untuk melakukan analisis dan koreksi dari masalah lingkungan yang diakibatkan oleh manusia. Informasi teoritik dari Geografi fisik adalah penting untuk memanage dan memecahkan masalah terkait dengan fenomena alam yang ditemukan di dunia nyata.
(2). Remote Sensing – perkembangan teknologi memunculkan banyak instrument untuk memonitor sumber daya bumi dan lingkungan. Remote sensing akan menjadi tools yang akan semakin dipergunakan. Penggunaannya yang paling familiar adalah untuk memonitor iklim bumi untuk melakukan prediksi.
(3). Geographic Information Systems (GIS) – GIS memadukan basis data dengan koordinat spasial pada peta digital di computer. GIS akan menjadi semakin penting untuk manajemen sumber daya.
Ilmu geografi mengalami banyak perkembangan dan pengembangan. Banyak ilmu baru lahir sebagai cabang dari ilmu geografi, termasuk diantaranya geografi fisik. Untuk mendapat pemahaman yang lebih tajam mengenai ilmu geografi fisik ini berikut akan dibahas sekilas mengenai sejarah evolusi ilmu geografi.
Sejarah Geografi dan Geografi Fisik
Ilmu geografi berawal sekitar 4000 tahun yang lalu, dimana geografi bertujuan untuk memetakan objek-objek dan tempat-tempat yang telah dijelahi. Pada saat itu peradaban Cina, Mesir, dan Phoenician telah memulai eksplorasi ke berbagai wilayah. Bukti sejarah pertama yang ditemukan berasal dari peta Babilonia tertanggal 2300 BC.
Yunani kuno mengaplikasi bentuk geografi lebih ke pembuatan peta, atau yang sekarang dikenal dengan kartografi. Filsuf dan llmuwan Yunani juga tertarik mempelajari karakteristik alam dan manusia, salah satu nya adalah Herodotus (circa 484 - 425 BC) yang menulis berbagai buku mengenai Geografi fisik dan manusia (Human and Physical Geography) dari kerajaan persia.
Selain itu Yunani kuno juga tertarik untuk mempelajari bentuk, ukuran dan geometri bumi. Aristoteles (circa 384 - 322 BC) membuat hipotesa dan menunjukkan secara ilmiah dari bentuk bayangan bulan bahwa bentuk bumi adalah bentuk sferis (spherical shape). Kemudian Eratosthenes (circa 276 - 194 BC) menghitung panjang keliling bumi di ekuator adalah 40,233 km melalui perhitungan relasi geometri sederhana. Perhitungan keliling bumi menggunakan teknologi satelit modern adalah 40,072 km!
Pengetahuan dari bangsa yunani mengenai geografi ini ini kemudian terwariskan ke bangsa romawi, yang banyak menggunakan ilmu geografi untuk melakukan ekspansi militer, selain juga menambah wawasan ilmu geografi. Strabo (circa 64 BC - 20 AD) menulis 17 seri buku dengan judul "Geographia". Strabo mengabadikan eksplorasinya di bumi dalam perspektif geografi. Beliau mendeskripsikan Cultural Geographies dari beragam kebudayaan dari mulai Inggris hingga India, dari Ethiopia hingga Iceland. Starbo juga membuat definisi geografi sebagai berikut: "describe the known parts of the inhabited world ... to write the assessment of the countries of the world [and] to treat the differences between countries".
Pada abad kedua masehi, Ptolemy (circa 100 - 178 AD) membuat berbagai kontribusi terhadap geografi. Publikasinya dalam Geographike hyphegesis or "Guide to Geography" menggabungkan dan merangkum berbagai informasi geografi dari jaman Yunani dan Romawi. Beliau juga menciptakan 3 metode proyeksi bumi ke peta, perhitungan koordinat berbagai lokasi di bumi, dan memperkenalkan istilah lintang-bujur atau latitude-longitude
Selama jaman Renaissance (1400 to 1600 AD) banyak perjalanan geografi yang dilakukan oleh bangsa-bangsa di eropa. Perjalanan-perjalanan ini banyak dibiayai karena keuntungan komersial yang dapat diperoelh dari hasil eksplotasi kekayaan alam yang dilakukan. Perjalanan-perjalan yang dilakukan juga menambah banyak wawasan dan ilmu pengetahuan yang baru. Yang terkenal adalah Christopher Columbus, Vasco da Gama, Ferdinand Magellan, Jacques Cartier, Sir Martin Frobisher, Sir Francis Drake, John dan Sebastian Cabot, dan John Davis. Pada jaman ini juga Martin Behaim pada tahun 1492 membuat globe sferis yang mendeskripsikan bumi dalam bentuk 3-dimensi. Globenya ini banyak menginspirasi penjelajah bahwa mereka dalam mengelilingi bumi.
Peta yang dibuat oleh Oliva pada 1560, mendeskrpisikan bagian dunia yang telah diketahui pada masa itu. Pada abad ke-17, Bernhardus Varenius (1622-1650) mempublikasikan referensi geografi berjudul Geographia generalis (General Geography: 1650). Di bukunya ini Varenius membagi geografio dalam 3 disiplin. Yang pertama, bagian yang memperlajari bentuk dan dimensi bumi. Kedua, mempelajari pasang surut, variasi iklim dan fenomaena lainnya yang terkait dengan pergerakan bulan dan matahari. Kedua bagian ini kemudian berkembang menjadi Geografi fisik. Bagian yang terakhir adalah bagain yang mempelajari mengenai kebudayaan, yang kini dikenal sebagai Cultural Geography.
Pada abad ke-15, filsuf Jerman Immanuel Kant (1724-1804) mengatakan bahwa pengetahuan manusia dapat dibagi dalam 3 kategori. (1) pengetahuan berdasarkan tipe objek yang dipelajari. Zoology mempelajari hewan, botany memperlajari flora, geology mempelajari batuan, dsb. (2) pengetahuan berdasarak dimensi temporal, yang dikenal sebagai sejarah. (3) pengetahuan yang mempelajari fakta dan fenomena melalui hubungan spatial, atau dikenal sebagai geografi. Kant juga membagi geografi ke dalam 6 cabang: Physical, Mathematical, Moral, Political, Commercial, and Theological Geography.
Pada 1800-an, geografi banyak mengalmi perkembangnan di Eropa dan Amerika Serikat. Di Jerman, Alexander von Humboldt, Carl Ritter, dan Fredrich Ratzel banyak membuat kontribusi untuk human and physical geography. Kosmos (1844) mempelajari geologi dan geogrfai fisik dari bumi. Pada akhir abad ke-19, Ratzel berteori bahwa distribusi dan kebudayaan manusia banyak dipengaruhi oleh linkungan alam. Geographer Perancis Paul Vidal de la Blanche mengatakan bahwa manusia merupakan kekuatan utama yang mempengaruhi lingkungan. Ide bahwa manusia memodofikasi lingkungan fisik bumi juga tercetus di Amerika Serikat. Pada tahun 1847, George Perkins Marsh mengatakan bahwa kegiatan manusia banyak memberikan dampak yang buruk pada lahan bumi, terutama dengan deforestasi dan perubahan lahan yang dilakukan manusia. Hal ini tertuang dalam bukunya Man and Nature atau The Earth as Modified by Human Action, yang dipublikasikan tahun 1864. beliau saat itu telah memberikan peringatan akan konsekuensi ekologis dari kegiatan manusia.
Selama 50 tahun pertama tahun 1900an, banyak penelitian geografi yang dilakukan menggunakan metode deskriptif untuk menjawab research questions. Mulai tahun 1950an, penelitian geografi mengalami perubahan dalam metodologi, dan mulai terjadi revolusi kuantatif dimana orang lebih mempertanyakan proses terjadinya suatu fenomena. Hingga kini, orang memakai pendekatan seperti ini terlebih dengan perkembangan computer dan teknologi.
Pada tahun 1964, William Pattison mempublikasikan artikel pada Journal of Geography (1964, 63: 211-216) yang menyebutkan bahwa Geografi modern terbagi atas 4 tradisi:
1. Spatial Tradition – investigasi fenomena geografi dari perspektif spasial.
2. Area Studies Tradition – studi geografi pada suatu area di muka bumi baik skala local, skala regional, maupun skala global.
3. Human-Land Tradition – study geografi menyangkut interaksi manusia dengan lingkungan.
4. Earth Science Tradition – studi fenomena alam dari perspekti spasial, yang lebih dikenal sebagai geografi fisik.
Pada saat ini, tradisi akademik Pattison masih merupakan kajian utama investigasi geografi, namun seiring dengan peningkatan populasi manusia dan perubahan lingkungan yang ditimbulkannya, banyak investigasi menyangkut bagaimana manusia merubah lingkungan dan pengaruhnya terhadap kehidupan. Penelitian yang dilakukan mengarah untuk mencari cara mereduksi pengaruh negative yang dapat timbul. Penelitian ini menyangkut degradasi lingkungan dari hidrosfer, atmosfer, litosfer, dan biosfer, penggunaan sumber daya alam, bencana alam, environmental impact assessment; dan efek dari urbanisasi dan perubahan lahan terhadap lingkungan alaminyua.
Dari bahasan diatas, kita dapat menyimpulkan definisi geografi secara sederhana adalah sebuah bidang ilmu yang mengkaji fenomena alam secara spasial. “Geography is the field of knowledge that is concerned with how phenomena are spatially organized”.
Secara umum ilmu geografi menjawab 3 pertanyaan:
where – dimana terletak
why – mengapa terletak di situ
how – bagaimana bias terletak di situ
Geografi Fisik mencoba menjelaskan bagaimana pola spasial dan orientasi dari fenomena alam yang terjadi. “Physical Geography attempts to determine why natural phenomena have particular spatial patterns and orientation”. Geografi Fisik merupakan pengetahuan tentang lingkungan bumi dan dinamikanya, serta kaitannya dengan manusia. Jadi Geografi merupakan bidang ilmua yang membahas elemen-elemen penting lingkungan fisik manusia secara bersama dan interrelasi.
Dari Kamus Besar Bahasa Indonesia sendiri dijelaskan definisi Geografi sebagai ilmu tentang permukaan bumi, iklim, penduduk, flora, fauna, serta hasil yang diperoleh dari bumi. Sedangkan Geografi Fisik adalah cabang ilmu geografi tentang ciri-ciri dan sifat-sifat permukaan bumi, atmosfer, iklim, dan sebagainya.
Elemen Geografi
Dari bahasan sebelumnya, dapat diketahui bahwa geografi memiliki setidaknya 2 bidang kajian dengan metologi yang serupa: Geografi Fisik (Physical Geography) dan Geografi Manusia (Human Geography). Geografi fisik fokus pada unsur-unsur fisik atau fenomena alam, sedangkan Geografi manusia fokus pada manusia dan aktifitasnya.
Subdisiplin primer Geografi Fisik mempelajari atmosfer bumi (Meteorology and Climatology), kehidupan flora dan fauna (Biogeography), bentuk fisik permukaan bumi (Geomorphology), tanah (Pedology), dan air (Hydrology). Sedangka ilmu yang dipelajari di Geografi Manusia yaitu kehidupan bermasyarakat dan kebudayaannya (Social and Cultural Geography), perilaku (Behavioral Geography), ekonomi (Economic Geography), politik (Political Geography), and system kota (Urban Geography). Perbedaan antara keduanya diberikan pada Tabel 1, sehingga dapat lebih dipahami dan dimengerti fokus kajian dan perbedaan kajian dari kedua subbidang ilmu geografi ini.
Geografi disamping melakukan riset dasar, juga memelihara hubungan dan integritas perspektive yang menghubungkan pengetahuan dari beberapa disiplin ilmu. Geografi merupakan sebuah disiplin ilmu yang mengintegrasikan beranekaragam subjek. Hampir semua area pengetahuan manusia dapat juga dipelajari dari perspektif spasial. Diagram hubungan ilmu geografi dengan disiplin lain diperlihatkan pada Gambar 5.
Setiap bidang geografi terkait dekat dengan disiplin sumbernya (common-source). Misalnya geografi kultural terhubung dekat dengan antropologi, geografi politik dengan ilmu politik, geografi populasi dengan demografi.
Fokus ilmu geografi fisik adalah layer kehidupan, zona dangkal daratan dan lautan yang mengandung banyak organik hidup, biosfir. Perhatian utama dari ilmu geografi fisik adalah masalah kualitas layer kehidupan. Kualitas mengandung arti jumlah faktor-faktor fisik yang membuat layer kehidupan dapat digunakan sebagai habitat bagi seluruh tanaman dan hewan, tapi khususnya bagi manusia.
Kualitas itu ditentukan oleh faktor-faktor, kekuatan, dan input-input yang datang dari atmosfir dan lithosfir. Atmosfir membentuk iklim, yang menyebabkan terjadinya pertukaran panas dan air dengan daratan. Atmosfir juga menyediakan elemen-elemen vital untuk kehidupan seperti karbon, hidrogen, nitrogen, oksigen. Lithosfir mempunyai unsur-unsur landscape-pegunungan, bukit, dan dataran-menyediakan habitat yang bervariasi untuk tumbuhan. Lithosfir juga sumber dasar elemen-elemen nutrien yang dibutuhkan untuk tumbuhan dan hewan. Air adalah bentuk material kehidupan penting lainnya, yang meresap pada layer kehidupan. Dalam segala bentuknya, air yang ada di bumi disebut hidrosfir.
Diantara atmosfir, lithosfir, dan hidrosfir dalam hubungannya dengan biosfir, terjadi suatu sistem aliran zat dan energi secara berkesinabungan. Sistem aliran ini berkenaan dengan energi matahari dan melibatkan udara, air, zat mineral, atau organisme hidup.
Memahami geografi fisik suatu daerah adalah vital ketika merencanakan suatu kelangsungan hidup bumi. Kelangsungan hidup tidak hanya bergantung pada ketersedian air dan makanan, tapi juga bergantung pada apakah lingkungan terhindar dari polusi dan perusakan yang dapat menurunkan daya dukung dari tanah itu sendiri. Tujuan utama dari geografi fisik yaitu mengevaluasi pengaruh manusia pada lingkungan alam.
Subdisiplin dari ilmu Geografi Fisik:
1. Geomorfologi (Geomorphology)
Adalah ilmu yang mempelajari pembentukan permukaan bumi. Mempelajari evolusi lereng, pembangunan daratan dan plateau, dan proses-proses terbentuknya bukit pasir dan goa dan tebing (elemen-elemen fisik dari bentang daratan). Pergerakan dari udara, es, gelombang air berkontribusi dalam pembentukan bentang daratan.
2. Klimatologi (Climatology)
Yaitu mempelajari iklim dan distribusi spasialnya. Merupakan kombinasi antara ilmu meteorologi (suatu ilmu cabang dari fisika yang mempelajari penomena atmosfir) dan geografi fisik. Klimatologi studi tentang: klasifikasi iklim, perubahan iklim, pola vegetasi, formasi tanah, dan hubungan antara sosial manusia dan iklim.
3. Biogeografi (Biogeography)
Adalah gabungan antara bidang ilmu biologi dan geografi fisik. Biogeografi dibagi dalam tiga bidang spesialisasi yaitu fitogeografi (spesialisasi dalam bidang botani), zoogeografi (spesialisasi dalam bidang hewan), dan ekologi.
4. Geografi tanah (Soil Geography)
Mempelajari pola-pola spasial tanah, distribusi, dan hubungannya dg iklim, vegetasi, dan manusia.
5. Geografi laut (Marine Geography)
Terkait dengan disiplin oseanografi. Dari sisi aspek sosial bidang ini mengkaji batas-batas laut, kompetisi sumber daya laut, dan hukum laut. (berkaitan erat dengan bidang geografi politik). Dari sisi fisik, bidang ini banyak mengkaji garis pantai dan tepi laut, mulut sungai dan unsur-unsur bentang daratan yang berkenaan dengan batas-batas laut kontinen.
6. Sumber daya air (Water Resources)
Adalah perpotongan antara bidang studi geografi fisik dan hidrologi. Mempelajari secara sistematik persediaan air yang ada dipermukaan dan sub-permukaan yang berpotensi bagi kehidupan manusia.
Dalam beberapa textbook, Geografi fisik juga dikaitkan dengan ilmu lainnya seperti geologi, ekologi, oseanografi, kartografi dan astrinomy.
Sejarah Geografi Fisik
Pada periode 1850 to 1950 terdapat 4 ide yang mempengaruhi disiplin imlu geografi fisik:
(1). Uniformitarianism – teori ini menangkal bahwa kondisi bumi sesaat adalah akibat kekuatan alam yang dasyat. Teori ini mengatakan bahwa kegiatan manusia dan alam dari masa lalu dan masa sekarang akan mempengaruhi bumi di kemudian hari.
(2). Evolution - Charles Darwin's Origin of Species (1859) mengatakan bahwa seleksi alam akan menentukan individu mana yang akan bertahan hingga masa depan, dan bahwa setiap individu akan menyesuaikan diri dengan lingkungannya untuk dapat bertahan hidup.
(3). Exploration and Survey – pada tahun 1900an bidang Geografi fisik banyak ditunjang dengan pengumpulan data dari hasil eksplorasi dan survey bumi. Pengumpulan data yang dilakukan termasuk data ketinggian, klasifikasi dan deskripsi lahan, pengukuran volume aliran sungai, pengukuran berbagai fenomena terkait dengan iklim dan cuaca, klasifikasi tanah, organisme, komunitas biologi dan ekosistem.
(4). Conservation – pada tahun 1850an mulai digiatkan upaya perlindungan alam menyusul terjadinya banyak perusakan alam akibat kegiatan manusia. hal ini antara lain tercetus oleh George Perkins Marsh (1864) dalam bukunya "Man in Nature" atau "Physical Geography as Modified by Human Action".
Setelah tahun 1950, terdapat dua kekuatan yang mempengaruhi ilmu Geografi fisik:
(1). The Quantitative Revolution – pengukuran menjadi focus utama dalam penelitian Geografi fisik, terutama untuk uji coba suatu hipotesis. Pengukuran ini melibatkan pemetaan, modeling, statistic, matematika, dan uji coba hipotesis. Para ilmuwan kini cenderung mempelajari proses terjadinya suatu fenomena alam ketimbang hanya mendeskripsikannya.
(2). The study of Human/Land Relationships – pengaruh dari kegiatan manusia terhadap lingkungan menjadi lebih tampak setelah tahun 1950. Sebagai respon, para ilmuwan Geografi fisik mulai mempelajari bagaimana pengaruh dari kegiatan manusia terhadap lingkungan. Penelitian yang banyak dilakukan menyangkut degradasi lingkungan dan penggunaan sumber daya alam, bencana alam, environmental impact assessment; dan efek dari urbanisasi dan perubahan lahan terhadap lingkungan alaminya.
Masa Depan Geografi Fisik
Kedepannya trend dari penelitian Geografi fisik akan mengarah ke beberapa hal yakni:
(1). Applied Physical Geography akan terus berkembang untuk melakukan analisis dan koreksi dari masalah lingkungan yang diakibatkan oleh manusia. Informasi teoritik dari Geografi fisik adalah penting untuk memanage dan memecahkan masalah terkait dengan fenomena alam yang ditemukan di dunia nyata.
(2). Remote Sensing – perkembangan teknologi memunculkan banyak instrument untuk memonitor sumber daya bumi dan lingkungan. Remote sensing akan menjadi tools yang akan semakin dipergunakan. Penggunaannya yang paling familiar adalah untuk memonitor iklim bumi untuk melakukan prediksi.
(3). Geographic Information Systems (GIS) – GIS memadukan basis data dengan koordinat spasial pada peta digital di computer. GIS akan menjadi semakin penting untuk manajemen sumber daya.
Geografi fisik adalah suatu bidang ilmu yang membahas elemen-elemen penting lingkungan fisik manusia secara bersama dan inter-relasi. Fokus ilmu geografi fisik adalah layer kehidupan, zona dangkal daratan dan lautan yang mengandung banyak organik hidup, biosfir. Perhatian utama dari ilmu geografi fisik adalah masalah kualitas layer kehidupan. Sebelum tahun 1950, geografi fisik dipengaruhi oleh uniformitarianism, teori evolusi, eksplorasi bumi, dan gerakan konservasi alam. Setelah tahun 1950, dua kekuatan yang mempengaruhi ilmu Geografi fisik adalah Revolusi kuantitatif dan studi dari relasi manusia/lahan. Kedepannya, Geografi fisik akan mengarah ke Applied Geografi Fisik, pemanfaatan Remote Sensing, dan Sistem Informasi Geografik.
Minggu, 07 Desember 2008
Sedikit Cerita Tentang Cahaya Lagi!
Sifat dualitas gelombang-partikel
Prinsip dualitas gelombang-partikel dalam fisika kuantum mengemukakan bahwa materi
dan cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan partikel, tergantung kepada lingkungan eksperimennya. Topik mengenai sifat dualitas ini tergolong kompleks, namun merupakan salah satu masalah yang paing banyak dibicarakan dalam fisika.
Sifat dualitas gelombang-partikel pada cahaya
Pada tahun 1600an, Christiaan Huygens dan Isaac Newton mengusulkan teori teori tentang cahaya yang berbeda dan saling bersaing diantara keduanya. Huygens mengemukakan teori gelombang untuk cahaya, sementara Newton's mengemukakan teori
partikel (corpuscular). Teori Huygens memiliki beberapa permasalahan ketika akan dicocokkan dengan hasil yang diamati. Sedangkan ketenaran Newton saat itu lebih mendukung teorinya, sehingga untuk lebih dari satu abad teori yang dikemukakan oleh Newton lebih dominan dibandingkan dengan yang dikemukakan oleh Huygens.
Pada awal abad ke-19, muncul kerumitan pada teori korpuskular untuk cvahaya. Ketika mengamati difraksi, oleh suatu sebab, ada kesulitan dalam penjelasannya. Eksperimen celah ganda Thomas Young lebih menunjukkan dengan jelas sifat gelombang dari cahaya dan kemudian lebih menduung teori gelombang daripada teori partikel dari Newton. Suatu gelombang umumnya akan merambat melalui suatu medium. Dan medium yang dikemukakan oleh Huygens untuk perambatan gelombang cahaya disebut sebagai luminiferous aether yang lebih dikenal dengan terminologi ether. Dan ketika James Clerk Maxwell menguji satu set persamaan yang dikenal sebagai hukum Maxwell atau persamaan Maxwell untuk menjelaskan tentang radiasi elektromagnetik (termasuk cahaya tampak) sebagai suatu penjalaran dari gelombang, ia juga memperkirakan adanya semacam ether sebagai medium penjalaran. Dan perkiraannya tersebut sesuai dengan hasil eksperimennya.
Masalah yang berkaitan dengan teori gelombang adalah bahwa pada kenyataannya medium semacam ether itu tidak pernah dapat dibuktikan keberadaannya. Bukan hanya itu, namun ketika James Bradley pada tahun1720 melakukan pengamatan astronomik terhadap aberasi stelar (perbintangan) mengindikasikan bahwa ether harus berada dalam keadaan stasioner relatif terhadap pergerakan bumi. Dan selama tahun 1800an berbagai upaya dilakukan untuk mendeteksi keberadaan ether atau pergerakannya secara langsung, yang mencapai puncaknya pada eksperimen Michelson-Morley. Mereka pada akhirnya gagal untuk mendeteksi ether, yang kemudian berlanjut dengan pedebatan yang hebat pada saat abad ke-20 dimulai, yaitu menentukan apakah cahaya itu suatu gelombang atau suatu partikel.
Hingga pada 1905, Albert Einstein mempublikasikan tulisannya yang menerangkan tentang efek fotolistrik, yang mengemukakan bahwa cahaya bergerak sebagai bundelan energi yang diskret. Energi yang terkandung dalam suatu foton itu berkaitan dengan frekuensi (gelombang) cahaya. Teori ini dikenal sebagai teori foton tentang cahaya(walupun istilah foton tidak digunakan hingga beberapa tahun kemudian).
Dengan munculnya terminasi foton ini, ether kemudian dianggap tidak penting lagi untuk dikaitkan dengan terjadinya penjalaran gelombang, meskipun masih meninggalkan pertentangan mengapa sifat gelombang cahaya itu diamati. Yang lebih khas lagi adalah variasi kuantum yang ditunjukkan oleh eksperimen celah ganda serta efek Compton yang kelihatannya lebih mengakui interpretasi cahaya sebagai partikel. Ketika berbagai eksperimen itu dilakukan dan bukti bukti penemuannya diakumulasi, implikasi tentang cahaya dengan cepat makin jelas dan menggegerkan. Ternyata cahaya berfungsi sebagai keduanya, yaitu partikel dan gelombang, tergantung bagaimana percobaannya dilakukan dan bila pengamatannya dilakukan.
Dualitas gelombang-partikel pada materi.
Pertanyaan tentang apakah sifat dualitas itu juga diperlihatkan pada materi dijawab dengan tegas melalui hipotesis de Broglie, yang mengembangkan upaya Einstein untuk mencari hubungan antara panjang gelombang dari materi yang diamati terhadap momentumnya. Eksperimen eksperimen yang dilakukan berhasil mengkonfirmasi hipotesisnya pada tahun 1927, yang pada tahun 1929 menghasilkan hadiah Nobel bagi de Broglie.
Seperti halnya cahaya, kelihatannya materi juga menunjukkan sifat sifat gelombang dan partikel bila berada dalam lingkungan yang tepat. Memang jelas bila materi atau objek yang pejal hanya menampilkan panjang gelombang yang sangat pendek, bahkan pada kenyataannya sedemikian kecilnya, hingga tidak ada alasan untuk memandang benda benda pejal dari sisi panjang gelombangnya. Tetapi bagi benda benda yang kecil, panjang gelombangnya dapat diamati dan mempunyai nilai tertentu, sebagaimana dibuktikan oleh eksperimen celah ganda yang menggunakan elektron sebagai sumbernya.
Arti dari dualitas gelombang-partikel.
Manfaat utama dari sifat dualitas gelombang-partikel adalah bahwa semua kelakuan cahaya maupun materi dapat dijelaskan dengan menggunakan suatu persamaan diferensial yang merepresentasikan suatu fungsi gelombang, umumnya dalam bentuk persamaan Schr.dinger. Kemampuan untuk menjelaskan suatu kenyataan dalam bentuk gelombang inilah yang merupakan inti dari pengetahuan mekanika kuantum. Interpretasi yang paling umum dikemukakan adalah bahwa fungsi gelombang dapat menggambarkan kemungkinan atau probabilitas untuk menentukan keberadaan suatu partikel tertentu pada suatu titik tertentu. Persamaan probabilitas ini dapat berdifraksi, berinterferensi, dan menampilkan sifat sifat yang menyerupai gelombang lainnya, yang menghasilkan fungsi probabilistik akhir yang dapat menampilkan sifat sifat ini dengan jelas. Bahwa partikel partikel akhirnya akan terdistribusi menurut hukum probabilitas, dan oleh karenanya dapat menunjukkan sifat gelombang. Dengan kata lain, probabilitas suatu partikel untuk berada di sebarang tempat adalah gelombang, tetapi penampilan fisik nyata dari partikel ini bukan gelombang. Sementara itu bila menggunakan matematika, meskipun rumit, dapat menghasilkan pendugaan yang akurat, namun arti fisis dari persamaan persamaan matematika ini lebih sulit untuk dipahami. Upaya untuk menjelaskan apa arti sebenarnya dari dualitas gelombang-partikel ini merupakan suatu pokok perdebatan dalam fisika kuantum. Banyak pengertian yang muncul untuk mencoba menjelaskan hal ini, namun kesemuanya itu terikat oleh persamaan gelombang yang sama, dan terutama kesemuanya itu harus menjelaskan hasil pengamatan eksperimen yang sama.
Interferensi, difraksi, dan prinsip superposisi.
Interferensi terjadi ketika dua atau beberapa gelombang berinteraksi satu dengan lainnya, sementara difraksi terjadi ketika suatu gelombang melewati suatu apertur (celah titik). Interaksi tersebut diakibatkan oleh prinsip superposisi. Baik interferensi, difraksi, maupun prinsip superposisi merupakan konsep penting untuk dipahami dalam upaya mengenali beberapa aplikasi gelombang.
Interferensi dan Prinsip superposisi
Ketika dua gelombang berinteraksi, prinsip superposisi mengatakan bahwa fungsi gelombang yang dihasilkan merupakan penjumlahan kedua fungsi gelombang pembentuk itu masing masing. Fenomena ini ummnya merupakan penjelasan tentang interferensi. Bayangkan suatu kasus dimana butir butir air menetes ke dalam sebuah bak berisi air. Bila setiap tetes air menyentuk permukaan air di bak, maka akan terbentuk gelombang melingkar di permukaan air tersebut. Bila kita meneteskan air di tempat lain, maka tetesan itupun akan membentuk suatu gelombang melingkar yang baru. Dan bila kedua kelombang tersebut saling bertemu, akan terjadi saling tumpang tindih diantara kedua gelombang tersebut. Pada titik titik dimana kedua gelombang tadi bertemu, gelombang yang terjadi akan merupakan penjumlahan antara kedua gelombang asalnya.
Prinsip dualitas gelombang-partikel dalam fisika kuantum mengemukakan bahwa materi
dan cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan partikel, tergantung kepada lingkungan eksperimennya. Topik mengenai sifat dualitas ini tergolong kompleks, namun merupakan salah satu masalah yang paing banyak dibicarakan dalam fisika.
Sifat dualitas gelombang-partikel pada cahaya
Pada tahun 1600an, Christiaan Huygens dan Isaac Newton mengusulkan teori teori tentang cahaya yang berbeda dan saling bersaing diantara keduanya. Huygens mengemukakan teori gelombang untuk cahaya, sementara Newton's mengemukakan teori
partikel (corpuscular). Teori Huygens memiliki beberapa permasalahan ketika akan dicocokkan dengan hasil yang diamati. Sedangkan ketenaran Newton saat itu lebih mendukung teorinya, sehingga untuk lebih dari satu abad teori yang dikemukakan oleh Newton lebih dominan dibandingkan dengan yang dikemukakan oleh Huygens.
Pada awal abad ke-19, muncul kerumitan pada teori korpuskular untuk cvahaya. Ketika mengamati difraksi, oleh suatu sebab, ada kesulitan dalam penjelasannya. Eksperimen celah ganda Thomas Young lebih menunjukkan dengan jelas sifat gelombang dari cahaya dan kemudian lebih menduung teori gelombang daripada teori partikel dari Newton. Suatu gelombang umumnya akan merambat melalui suatu medium. Dan medium yang dikemukakan oleh Huygens untuk perambatan gelombang cahaya disebut sebagai luminiferous aether yang lebih dikenal dengan terminologi ether. Dan ketika James Clerk Maxwell menguji satu set persamaan yang dikenal sebagai hukum Maxwell atau persamaan Maxwell untuk menjelaskan tentang radiasi elektromagnetik (termasuk cahaya tampak) sebagai suatu penjalaran dari gelombang, ia juga memperkirakan adanya semacam ether sebagai medium penjalaran. Dan perkiraannya tersebut sesuai dengan hasil eksperimennya.
Masalah yang berkaitan dengan teori gelombang adalah bahwa pada kenyataannya medium semacam ether itu tidak pernah dapat dibuktikan keberadaannya. Bukan hanya itu, namun ketika James Bradley pada tahun1720 melakukan pengamatan astronomik terhadap aberasi stelar (perbintangan) mengindikasikan bahwa ether harus berada dalam keadaan stasioner relatif terhadap pergerakan bumi. Dan selama tahun 1800an berbagai upaya dilakukan untuk mendeteksi keberadaan ether atau pergerakannya secara langsung, yang mencapai puncaknya pada eksperimen Michelson-Morley. Mereka pada akhirnya gagal untuk mendeteksi ether, yang kemudian berlanjut dengan pedebatan yang hebat pada saat abad ke-20 dimulai, yaitu menentukan apakah cahaya itu suatu gelombang atau suatu partikel.
Hingga pada 1905, Albert Einstein mempublikasikan tulisannya yang menerangkan tentang efek fotolistrik, yang mengemukakan bahwa cahaya bergerak sebagai bundelan energi yang diskret. Energi yang terkandung dalam suatu foton itu berkaitan dengan frekuensi (gelombang) cahaya. Teori ini dikenal sebagai teori foton tentang cahaya(walupun istilah foton tidak digunakan hingga beberapa tahun kemudian).
Dengan munculnya terminasi foton ini, ether kemudian dianggap tidak penting lagi untuk dikaitkan dengan terjadinya penjalaran gelombang, meskipun masih meninggalkan pertentangan mengapa sifat gelombang cahaya itu diamati. Yang lebih khas lagi adalah variasi kuantum yang ditunjukkan oleh eksperimen celah ganda serta efek Compton yang kelihatannya lebih mengakui interpretasi cahaya sebagai partikel. Ketika berbagai eksperimen itu dilakukan dan bukti bukti penemuannya diakumulasi, implikasi tentang cahaya dengan cepat makin jelas dan menggegerkan. Ternyata cahaya berfungsi sebagai keduanya, yaitu partikel dan gelombang, tergantung bagaimana percobaannya dilakukan dan bila pengamatannya dilakukan.
Dualitas gelombang-partikel pada materi.
Pertanyaan tentang apakah sifat dualitas itu juga diperlihatkan pada materi dijawab dengan tegas melalui hipotesis de Broglie, yang mengembangkan upaya Einstein untuk mencari hubungan antara panjang gelombang dari materi yang diamati terhadap momentumnya. Eksperimen eksperimen yang dilakukan berhasil mengkonfirmasi hipotesisnya pada tahun 1927, yang pada tahun 1929 menghasilkan hadiah Nobel bagi de Broglie.
Seperti halnya cahaya, kelihatannya materi juga menunjukkan sifat sifat gelombang dan partikel bila berada dalam lingkungan yang tepat. Memang jelas bila materi atau objek yang pejal hanya menampilkan panjang gelombang yang sangat pendek, bahkan pada kenyataannya sedemikian kecilnya, hingga tidak ada alasan untuk memandang benda benda pejal dari sisi panjang gelombangnya. Tetapi bagi benda benda yang kecil, panjang gelombangnya dapat diamati dan mempunyai nilai tertentu, sebagaimana dibuktikan oleh eksperimen celah ganda yang menggunakan elektron sebagai sumbernya.
Arti dari dualitas gelombang-partikel.
Manfaat utama dari sifat dualitas gelombang-partikel adalah bahwa semua kelakuan cahaya maupun materi dapat dijelaskan dengan menggunakan suatu persamaan diferensial yang merepresentasikan suatu fungsi gelombang, umumnya dalam bentuk persamaan Schr.dinger. Kemampuan untuk menjelaskan suatu kenyataan dalam bentuk gelombang inilah yang merupakan inti dari pengetahuan mekanika kuantum. Interpretasi yang paling umum dikemukakan adalah bahwa fungsi gelombang dapat menggambarkan kemungkinan atau probabilitas untuk menentukan keberadaan suatu partikel tertentu pada suatu titik tertentu. Persamaan probabilitas ini dapat berdifraksi, berinterferensi, dan menampilkan sifat sifat yang menyerupai gelombang lainnya, yang menghasilkan fungsi probabilistik akhir yang dapat menampilkan sifat sifat ini dengan jelas. Bahwa partikel partikel akhirnya akan terdistribusi menurut hukum probabilitas, dan oleh karenanya dapat menunjukkan sifat gelombang. Dengan kata lain, probabilitas suatu partikel untuk berada di sebarang tempat adalah gelombang, tetapi penampilan fisik nyata dari partikel ini bukan gelombang. Sementara itu bila menggunakan matematika, meskipun rumit, dapat menghasilkan pendugaan yang akurat, namun arti fisis dari persamaan persamaan matematika ini lebih sulit untuk dipahami. Upaya untuk menjelaskan apa arti sebenarnya dari dualitas gelombang-partikel ini merupakan suatu pokok perdebatan dalam fisika kuantum. Banyak pengertian yang muncul untuk mencoba menjelaskan hal ini, namun kesemuanya itu terikat oleh persamaan gelombang yang sama, dan terutama kesemuanya itu harus menjelaskan hasil pengamatan eksperimen yang sama.
Interferensi, difraksi, dan prinsip superposisi.
Interferensi terjadi ketika dua atau beberapa gelombang berinteraksi satu dengan lainnya, sementara difraksi terjadi ketika suatu gelombang melewati suatu apertur (celah titik). Interaksi tersebut diakibatkan oleh prinsip superposisi. Baik interferensi, difraksi, maupun prinsip superposisi merupakan konsep penting untuk dipahami dalam upaya mengenali beberapa aplikasi gelombang.
Interferensi dan Prinsip superposisi
Ketika dua gelombang berinteraksi, prinsip superposisi mengatakan bahwa fungsi gelombang yang dihasilkan merupakan penjumlahan kedua fungsi gelombang pembentuk itu masing masing. Fenomena ini ummnya merupakan penjelasan tentang interferensi. Bayangkan suatu kasus dimana butir butir air menetes ke dalam sebuah bak berisi air. Bila setiap tetes air menyentuk permukaan air di bak, maka akan terbentuk gelombang melingkar di permukaan air tersebut. Bila kita meneteskan air di tempat lain, maka tetesan itupun akan membentuk suatu gelombang melingkar yang baru. Dan bila kedua kelombang tersebut saling bertemu, akan terjadi saling tumpang tindih diantara kedua gelombang tersebut. Pada titik titik dimana kedua gelombang tadi bertemu, gelombang yang terjadi akan merupakan penjumlahan antara kedua gelombang asalnya.
Fenomena Cahaya Elektro
Teori komprehensif tentang cahaya diawali oleh kepeloporan Christiaan Huygens, yang mengemukakan teori gelombang tentang cahaya, dan secara khusus menunjukkan bagaimana cahaya dapat berinterferensi untuk membentuk muka gelombang dan menjalar menurut garis lurus. Namun, teori ini mendapat kesulitan ketika harus diterapkan pada benda atau materi lain, dan yang kemudian lebih terjawab oleh teori korpuskular tentang cahaya yang dikemukakan oleh Isaac Newton. Newton mengemukakan bahwa cahaya terdiri dari sekumpulan partikel yang sangat kecil, dan melalui pandangan itu ia dapat dengan mudah menjelaskan tentang peristiwa fenomena pantulan (refleksi) cahaya. Dan dengan susah payah, ia juga dapat menjelaskan tentang fenomena pembiasan (refraksi) yang disebabkan oleh lensa, dan juga penguraian cahaya matahari menjadi pelangi oleh prisma. Selama lebih dari satu abad pendapat Newton tentang partikel ini dapat diterima tanpa terbantahkan.
Zaman Young, Fresnel, dan Maxwell.
Pada awal 1800an, percobaan celah ganda yang dilakukan Young dan Fresnel mengemukakan pembuktian atas teori gelombang Huygens. Percobaan ini menunjukkan bahwa apabila cahaya dilewatkan melalui suatu kisi kisi (grid), maka hal tersebut akan menampilkan suatu pola interferensi, yang sama dengan pola yang dihasilkan oleh interferensi yang terjadi pada gelombang air. Dari pola tersebut, panjang gelombang cahaya dapat ditentukan besarnya. Pembuktian dari percobaan tersebut tidak segera dapat menggantikan perbedaan pandangan mengenai cahaya sebagai berkas gelombang atau partikel. Namun pembuktian itu mulai mendominasi pemikiran ilmiah pada saat pertengahan tahun 1800an itu, bahwa cahaya lebih bersifat gelombang, karena percobaan itu juga dapat menjelaskan tentang fenomena polarisasi, sementara teori partikel tidak dapat.
Menjelang akhir tahun 1800an, Maxwell menjelaskan pendapatnya bahwa cahaya itu merupakan penjalaran dari gelombang elektromagnetik, seperti yang dikemukakan melalui persamaan Maxwell. Persamaan persamaan yang dikemukakan oleh Maxwell inipun bahkan diverifikasi melalui serangkaian percobaan, dan ini menyebabkan pandangan Huygens mengenai sifat cahaya makin dapat diterima dimana mana.
Formulasi Planck mengenai radiasi benda hitam (black body radiation).
Pada tahun 1901, Max Planck menerbitkan suatu analisis dari hasil pengamatannya ketika ia berhasil me-reproduksi suatu spektrum cahaya yang diemisikan oleh suatu benda yang memancarkan cahaya. Untuk menuntaskan kesimpulannya itu, Planck harus membuat sebuah asumsi (pemodelan) matematika yang khusus yang berkenaan dengan energi osilator yang terkuantisasi (atau atom benda hitam) yang memancarkan radiasi. Namun kemudian Einsteinlah yang belakangan mengemukakan bahwa radiasi elektromagnetik itulah sebenarnya yang terkuantisasi dan bukannya energi radiasi dari atom.
Penjelasan Einstein mengenai efek fotolistrik
Efek fotolistrik
Pada tahun 1905, Albert Einstein memberikan penjelasan mengenai efek fotolistrik, yang hingga saat itu merupakan eksperimen tentang cahaya yang tidak dapat dijelaskan oleh teori gelombang. Ia melakukannya dengan membuat dalil tentang keberadaan foton, yaitu kuanta energi cahaya dengan kualitas ukuran partikulat.
Pada efek fotolistrik, dapat diamati bahwa pancaran cahaya yang jatuh pada sepotong logam tertentu akan mengarah kepada pembentukan arus listrik bila disana terdapat rangkaian listrik tertutup. Diperkirakan, cahaya tersebut menumbuk dan melepaskan elektron elektron tersebut dari logam, hingga menyebabkan timbulnya arus.Namun demikian, juga teramati bahwa sementara suatu cahaya biru yang tidak terlalu terang cukup untuk menyebabkan timbulnya arus, namun cahaya merah yang sangat terang dan kuat tidak dapt menghasilkan arus listrik sama sekali.
Menurut teori gelombang yang berlaku, kekuatan atau amplitudo gelombang cahaya berhubungan langsng dengan terangnya, artinya suatu cahaya yang terang harusnya cukup kuat untuk membentuk arus yang besar. Namun dalam hal ini tidak demikian kejadiannya. Einstein menjelaskan teka teki ini dengan mendalilkan (mengemukakan postulate) bahwa elektron elektron dapat menerima energi dari medan elektromagnetik hanya dalam ukuran ukuran diskret saja atau kuanta yang disebut foton tadi. Yaitu jumlah energi E yang berkaitan dengan frekuensi, f dari cahaya, yang dinyatakan dalam persamaan :
E=hf
Dimana h adalah konstanta Planck (6.626 ¡Á 10-34 J detik). Hanya foton yang memiliki frekuensi yang cukup tinggi (diatas nilai ambang tertentu) yang dapat melepaskan elektron hingga terbebaskan dari ikatan atomnya. Sebagai contoh, foton cahaya biru memiliki cukup energi untuk membebaskan sebuah elektron dari logam, tetapi foton cahaya merah tidak. Cahaya yang lebih kuat yang berada diatas frekuensi ambang dapat melepaskan elektron elektron lebih banyak, namun cahaya yang frekuensinya dibawah ambang tidak dapat melepaskan elektron. Einstein mendapatkan hadiah Nobel di bidang fisika pada tahun 1921 untuk teori efek fotolistrik yang dikemukakannya.
Hipotesis de Broglie
Formulasi de Broglie ini baru dikonfirmasi tiga tahun kemudian dari perlakuan terhadap elektron (yang tentunya berbeda dengan foton dalam massa diamnya) yang didapat dari pengamatan terhadap peristiwa difraksi elektron pada dua eksperimen yang berbeda. Di Universitas Aberdeen, George Paget Thomson melewatkan seberkas elektron melalui selembar lapisan logam tipis dan mengamati perkiraan pola interferensinya. Sedangkan di laboratorium Bell (Bell Labs), Clinton Joseph Davisson dan Lester Halbert Germer melakukan percobaan dengan cara mengarahkan berkas elektron itu melalui suatu kisi kisi kristal.
De Broglie memperoleh hadiah Nobelnya dalam bidang fisika pada 1929 untuk hipothesis yang dikemukakannya. Sedangkan Thomson dan Davisson berbagi hadiah Nobel dalam bidang fisika pada tahun 1937 untuk hasil penelitian mereka.
Prinsip ketidakpastian Heisenberg
Pada mulanya Heisenberg menjelaskan hal yang dikemukakannya itu sebagai konsekuensi atau akibat dari proses pengukuran. Menurutnya pengukuran posisi secara akurat akan mempengaruhi momentum dan sebaliknya. Ia mencontohkannya dengan mengemukakan percobaan mikroskop sinar gamma yang sangat tergantung kepada hipotesis de Boglie. Sekarang akhirnya dapat dipahami, bahwa hanya bagian inilah yang dapat menjelaskan fenomena ketidakpastian, termasuk yang terjadi dalam partikel sendiri, bahkan sebelum pengukuran itu dilakukan.
Pada kenyataannya, penjelasan modern mengenai prinsip ketidakpastian ini, yang merupakan perluasan dari interpretasi Kopenhagen yang pertamakali dikemukakan oleh Bohr dan Heisenberg, terutama tergantung kepada sifat alamiah gelombang. Sama seperti halnya tidak memungkinkan untuk membicarakan lokasi tepat untuk kedudukan gelombang pada sepotong tali, partikelpun tidak memiliki posisi yang sangat tepat yang dapat ditentukan. Begitu juga tidak memungkinkan bila ingin menetapkan panjang gelombang untuk sebuah gelombang pulsa yang menjalar pada seutas tali, partikelpun tidak memiliki momenta yang sangat tepat (yang berbanding terbalik terhadap panjang gelombang). Lebih lanjut dikemukakan, bila posisi itu secara relatif dapat didefinisikan dengan tepat, maka suatu gelombang sebenarnya lebih mendekati bentuk pulsa sehingga panjang gelombangnyapun sulit ditentukan, dan begitu pula momentum. Dan sebaliknya, ketika momentum (dan juga panjang gelombang) dapat didefinisikan dengan tepat, maka gelombang itu akan terlihat panjang dan berbentuk sinusoid, dan karena itu posisinya tidak dapat didefinisikan dengan tepat.
De Broglie juga telah mengemukakan apa yang disebutnya sebagai gelombang pemandu (pilot wave) untuk menjelaskan sifat dualitas gelombang-partikel. Dalam pandangan ini, setiap partikel dinyatakan sebagai memiliki posisi dan momentum tertentu, tetapi harus dipandu oleh fungsi gelombang yang diturunkan dari persamaan Schrodinger.
Pada mulanya teori gelombang pemandu ini ditolak, karena menimbulkan efek non-lokal
apabila diterapkan untuk sistem yang melibatkan lebih dari satu partikel. Sifat ketidak lokalan ini kemudian ditetapkan sebagai ciri integral dari teori integral, dan David Bohm memperluas model de Broglie lebih mempertegas keberadaan sifat tersebut. Menurut mekanika Bohm, dualitas gelombang-partikel ini bukan merupakan sifat dari materi sendiri, melainkan suatu penampilan yang ditimbulkan oleh gerakan partikel yang menjadi pokok dari persamaan pemanduan atau potensial kuantum.
Lebih lanjut mengenai karakteristik gelombang elektromagnetik
Radiasi Elektromagnetik (EM) merupakan suatu bentuk gelombang yang merambat dengan sendirinya dalam ruang atau melalui suatu materi. Komponen listrik dan magnetik pada peristiwa radiasi elektromagneik itu berosilasi pada fase yang sama dan masing masing saling tegak lurus satu terhadap lainnya dan menjalar atau berpropagasi ke arah yang sama dengan penjalaran energinya. Radiasi elektromagnetik diklasifikasikan kedalam beberapa jenis menurut frekuensi gelombangnya. Jenis jenis ini termasuk gelombang radio, gelombang mikro, radasi terahertz, radiasi infra merah, cahaya tampak, radiasi ultra violet, sinar-X dan sinar gamma (dalam urutan frekuensi rendah hingga frekuensi tinggi). Diantara keseluruhan spektrum, gelombang radio merupakan radiasi gelombang radio mempunyai panjang gelombang terpanjang, sementara sinar gamma sejauh yang diketahui merupakan radiasi dengan panjang gelombang terpendek. Diantara daerah spektrum tersebut, suatu celah kecil daerah frekuensi, disebut sebagai spektrum tampak atau cahaya, dapat dicitra oleh mata kebanyakan mahluk hidup atau organisme, dengan variasi batas penglihatan yang berbeda beda. Dalam kaitan dengan radiasi EM, istilah cahaya kadang kadang digunakan dalam pengertian yang lebih luas.
Radiasi EM membawa atau mengandung energi serta momentum didalamnya, yang dapat dilepaskan untuk dipindahkan ketika berinteraksi dengan materi. Suatu teori kuantum mengenai interaksi diantara radiasi elektromagnetik dengan materi, seperti misalnya dengan elektron, dijelaskan oleh teori elektrodinamika kuantum. Konsep mengenai gelombang elektromagnetik pertama kali di-postulat-kan oleh James Clerk Maxwell yang kemudian di-konfirmasi oleh Heinrich Hertz. Maxwell mendapatkan persamaan bentuk gelombang listrik dan magnetik, yang menyatakan sifat medan listrik dan megnetik yang menyerupai gelombang, maupun kesimetrisannya. Karena kecepatan rambat gelombang EM yang diperkirakan dengan menggunakan persamaan gelombang tersebut sama dengan besar kecepatan cahaya hasil pengukuran, maka Maxwell kemudian menyimpulkan bahwa cahaya itu adalah gelombang elektromagnetik.
Menurut persamaan Maxwell, medan listrik yang bervariasi terhadap waktu akan membangkitkan medan magnetik dan sebaliknya. Oleh sebab itu, mean listrik yang berosilasi akan menghasilkan medan magnetik yang berosilasi, yang selanjutnya akan menghasilkan medan listrik dan begitulah selanjutnya. Medan medan yang berosilasi inilah secara bersamasama membentuk medan yang disebut sebagai medan elektromagnetik.
Sifat sifat gelombang EM.
Gelombang elektromagnetik dapat digambarkan sebagai gelombang medan listrik dan magnetik yang berosilasi serta mampu merambat dengan sendirinya secara transversal (tegak). Diagram berikut menunjukkan suatu gelombang datar yang terpolarisasi secara linier merambat dari sebelah kiri ke kanan. Medan listrik digambarkan berada di bidang vertikal, sementara medan magnetik pada bidang horisontal. Sebagaimana halnya sifat gelombang pada umumnya, medan listrik dan magnetik juga mengikuti sifat dan hukum superposisi, oleh sebab itu medan medan yang ditimbulkan oleh partikel partkel tertentu ataupun medan medan listrik atau magnetik yang berubah ubah akan memberikan kontribusi pada medan medan yang dibentuk oleh akibat yang lain. Dan karena yang terlibat disini adalah medan listrik dan magnetik yang merupakan vektor, maka kedua jenis medan tersebut akan saling menjumlahkan satu dengan lainnya dalambentuk penjmlahan vektor.
Sifat sifat itu akan mengakibatkan berbagai fenomena termasuk peristiwa refraksi maupun difraksi yang dapat terlihat pada cahaya tampak. Sebagai contoh misalnya, suatu gelombang EM yang menjalar menumbuk struktur suatu atom, maka gelombang tersebut akan menginduksi gerakan osilasinya kepada atom atom tersebut, yang mengakibatkan atom atom tersebut akan mengemisikan gelombang EM mereka sendiri. Munculnya emisi gelombang EM yang baru ini tentu saja akan memberikan dampak terhadap gelombang EM pendatang yang menumbuk atom atom itu tadi melalui perisiwa interferensi.
Karena cahaya berosilasi, maka cahaya tidak akan terpengaruh apa apa ketika ia bergerak dalam lingkunngan medan listrik maupun manetik yang statis yang ada dalam suatu medium linier seperti misalnya dalam vakum (ruang hampa). Namun dalam media yang non-linier, seperti misalnya dalam kristal, tetap terjadi interaksi antara cahaya dengan medan listrik atau magnetik yang statik. Interaksi khas seperti ini termasuk diantaranya apa yang disebut sebagai efek Faraday dan efek Kerr.
Pada peristiwa refraksi, suatu gelombang yang melintas dari suatu medium ke medium lain yang mempunyai rapatan yang berbeda akan berubah kecepatan maupun arahnya ketika emasuki daerah medium tersebut. Perbandingan dari indeks refraktif dari media yang bersangkutan akan menentukan derajat refraksi, seperti yang disimpulkan pada hukum Snellius. Cahaya juga mengalami dispersi yang menjadikannya terurai menadi spektrum warna cahaya tampak ketika cahaya tadi diarahkan melalui sebuah prisma. Dan
hal tersebut juga diakibatkan oleh terjadinya refraksi.
Fisika yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik digolongkan sebagai elektrodinamik, yang merupakan salah satu cabang dari pengetahuan tentang elektromagnetisme.
Radiasi EM menunjukkan ciri ciri baik dari sifat gelombang maupun partikel pada saat yang bersamaan. Hal ini kemudian dikenal sebagai dualitas gelombang-partikel. Bila radiasi EM itu diukur dalam batasan waktu dan jarak yang cukup besar, maka sifat gelombangnya akan lebih terlihat dengan jelas. Sementara itu apabila radiasi EM tersebut diukur dalam skala waktu dan jarak yang kecil, maka sifat partikelnya akan terlihat lebih jelas. Kedua simpulan tersebut telah dikonfirmasi melalui berbagai cara percobaan dan penelitian.
Contoh eksperimen yang dapat menunjukkan sifat keduanya, yaitu gelombang dan partikel sekaligus, yaitu pada peristiwa difraksi foton tunggal. Ketika foton tunggal dilewatkan melalui dua celah, maka ia dapat melewati kedua celah tersebut dan kemudian saling ber-interferensi terhadap dirinya sendiri, sebagaimana halnya terjadi pada gelombang. Namun kejadiannya hanya dapat dideteksi dengan menggunakan photomultiplier atau detektor peka lainnya dan hanya satu kali saja. Peristiwa interferensi diri serupa dapat juga diamati ketika suatu foton tunggal dilewatkan melalui interferometer Michelson atau interferometer lainnya.
Suatu aspek penting dari sifat cahaya adalah frekuensi. Frekuensi suatu gelombang merupakan kecepatan getaran atau osilasi yang diukur dalam satuan hertz, yang kemudian merupakan satuan sistem internasional (SI) untuk frekuensi. Satu hertz adalah sama dengan gerakan satu getaran dalam satu detik. Cahaya biasanya terdiri dari sejumlah spektrum frekuensi yang bila digabungkan akan menjadi penjumlahan frekuensi yang membentuk gelombang resultan. Perbedaan frekuensi ini menyebabkan perbedaan sudut refraksi ketika gelombang elektromagnetik harus menempuh medium yang mempunyai indeks refraksi tertentu.
Suatu gelombang digambarkan terdiri dari pengulangan puncak dan lembah, dan jarak antara dua puncak atau lembah yang berturutan disebut sebagai panjang gelombang ,yang disimbolkan dengan .. Spektrum gelombang elektromagnetik juga memiliki perbedaan dalam ukuran, dari yang berukuran besar seukuran dengan lapangan sepak bola hingga yang terkecil dengan ukuran lebih kecil dari inti atom. Frekuensi merupakan perbandingan terbalik terhadap panjang gelombang, menurut persamaan :
Model Partikel
Dalam model partikel radiasi EM, karena energi gelombang EM itu dalam keadaan terkuantisasi, dalam hal ini gelombang EM itu akan terdiri dari paket paket energi yang diskret. Paket paket energi atau kuanta ini disebut juga sebagai foton. Frekuensi gelombang EM tersebut berbanding lurus terhadap besarnya energi partikel. Selain itu, karena foton itu di-emisi-kan itu dan diserap (diabsorpsi) oleh partikel bermuatan, maka mereka itu berlaku sebagai pembawa (transporter) energi.
Dimana E adalah energi, h adalah konstanta Planck, dan f adalah frekuensi. Pernyataan yang menyangkut foton dan energi ini merupakan sebuah kasus tertentu yang berkaitan dengan tingkat energi dari osilator elektromagnetik yang bersifat umum, dimana energi rata ratanya, yang digunakan untuk menghasilkan hukum radiasi Planck tersebut, ternyata sangat berbeda dengan hasil yang diperkirakan dengan menggunakan prinsip ekuipartisi pada suhu rendah. Oleh sebab itu prinsip ekuipartisi dianggap gagal bila didasarkan pada efek kuantum yang terjadi pada suhu rendah.
Ketika sebuah foton diabsorpsi oleh sebuah atom, maka atom tersebut akan mengeksitasian sebuah elektron dan memindahkannya ke tingkat energi yang lebih tinggi. Bila energi itu cukup besar, sehingga elektron itu dapat berpindah ke tingkat energi yang paling tinggi, maka elektron tersebut dapat melepaskan diri dari gaya tarik positif inti atom itu dan bahkan mungkin dapat terbebaskan dari ikatan dengan atom dalam suatu proses yang disebut sebagai fotoionisasi. Sebaliknya, bila elektron tersebut turun ke tingkat energi yang lebih rendah, maka ia akan melepaskan suatu foton cahaya yang energinya sama dengan perbedaan tingkat energinya. Karena tingkat energi elektron elektron pada atom bersifat diskret, maka setiap elemen dapat mengemisikan atau mengabsorpsi foton sesuai dengan karakteristik frekuensinya masing masing.
Fenomena yang ditunjukkan oleh efek ini menjelaskan tentang peristiwa absorpsi sebagian atau beberapa bagian dari spektra cahaya oleh materi. Bila terdapat pita pita gelap dalam spektrum maka hal itu disebabkan oleh atom atom dari medium yang berinteraksi dengan foton menyerap frekuensi cahaya yang berbeda beda.
Komposisi dari medium yang absorpsi dilewati oleh cahaya akan menentukan sifat dari spektrum absorpsi. Sebagai contoh, pita pita gelap pada cahaya yang diemisikan oleh sebuah bintang yang jauh letaknya itu disebabkan oleh atom atom yang ada di atmosfir bintang tersebut. Pita pta itu menunjukkan tingkat tingkat energi yang memungkinkan ada atom atom tersebut.
Fenomena yang sama juga berlaku untuk peristiwa emisi. Ketika elektron turun kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, suatu spektrum akan di-emisi-kan yang merepresentasi-kan perpindahan antar tingkatan energi elektron elektron tersebut. Hal inilah yang menunjukkan spektrum emisi dari nebula (yaitu sekelompok bintang dilangit yang terlihat menyerupai kabut yang bercahaya).
Mekanisme Pembentukan Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik dibangun oleh muatan muatan yang bergerak (arus listrik). Perubahan medan listrik akan menginduksi perubahan pada medan magnetik, dan sebaliknya perubahan medan magnetik akan menginduksi perubahan pada medan listrik.Medan medan ini masing masing menyimpan energi pada setiap satuan volumenya. Sekali terbentuk, perubahan medan medan elektrik dan magnetik ini akan saling mendukung satu terhadap lainnya. Dan menurut hukum kekekalan energi yang berlaku, maka penjalaran gelombang elektromagnetik di ruang hampa (dalam bentuk energi kinetik) tidak akan berubah, yang berarti tidak akan terjadi perubahan pada kecepatannya. Dan oleh karena itu pula gelombang tersebut akan bergerak atau menjalar maju dengan kecepatan yang tetap, yaitu kecepatan cahaya. Dalam bidang fisika dan kimia, sifat dualitas gelombang-partikel merupakan konsep yang ditunjukkan oleh semua materi dan energi, yaitu sifat yang menyerupai gelombang dan sekaligus menyerupai partikel. Dalam konsep utama dari mekanika kuantum, pengertian dualitas ini menegaskan ketidak lengkapan konsep klasik dalam menjelaskan sifat dari obyek (dalam hal ini tentang cahaya) sebagai ¡°partikel¡± atau sebagai ¡°gelombang¡±. Berbagai interpretasi mekanika kuantum juga diupayakan untuk dapat menjelaskan.kedua penjelasan yang seolah oleh bertentangan (paradox) ini.
Pendapat mengenai dualitas ini berakar kepada perdebatan mengenai sifat asal dari cahaya dan materi pada tahun 1600an, ketika teori teori yang saling bertentangan tentang cahaya dikemukakan oleh Christiaan Huygens dan Isaac Newton. Melalui upaya yang dilakukan oleh Albert Einstein, Louis de Broglie, dan banyak ahli lainnya, maka teori ilmiah yang berlaku hingga saat ini menyatakan bahawa semua partikel memiliki sifat gelombang. Fenomena ini telah di-verifikasi tidak hanya untuk partikel partikel elementer saja, tetapi juga untuk ikatan antar partikel, seperti atom atau bahkan molekul. Pada kenyataannya, menurut perumusan tradisional mekanika kuantum non-relativistik, dualitas gelombang-partikel ini berlaku untuk semua obyek, termasuk yang berukuran makroskopik (besar). Sifat gelombang benda benda berukuran besar memang tidak mudah atau tidak dapat di-deteksi karena panjang gelombangnya sangat kecil.
Menjelang abad ke-19, pada kasus yang berkenaan dengan teori atom, pernyataan bahwa
materi terbentuk dari obyek obyek partikulat (sangat kecil) atau yang disebut atom telah dikenal masyarakat ilmiah pada saat itu Elektrisitas, yang pada awalnya diperkirakan merupakan suatu fluida, sekarang dipahami terdiri dari partikel partikel yang disebut elektron, sebagaimana yang didemonstrasikan oleh J.J. Thomson, yang melalui penelitiannya yang berkaitan dengan pekerjaan yang dilakukan oleh Ernest Rutherford, telah menemukan, dengan memanfaatkan berkas sinar katoda, bahwa muatan listrik pada kenyataannya akan bergerak dalam ruang hampa dari katoda ke anoda. Singkatnya, ada pemahaman bahwa pada umumnya benda benda yang ada disekeliling kita itu terbentuk dari sekumpulan partikel.
Pada saat yang bersamaan, sifat sifat yang berkaitan dengan gelombang juga makin dipahami melalui fenomena gelombang seperti dari peristiwa difraksi dan interferensi gelombang. Cahaya dipercayai sebagai suatu bentuk gelombang, sebagaimana ditampilkan pada percobaan celah ganda oleh Thomas Young atau efek difraksi Fraunhofer yang dengan jelas menunjukkan sifat dasar cahaya yang menyerupai sifat sifat pada gelombang yang dapat dilihat.
Hinga saat itu kedua pandangan yang berbeda ini berjalan sendiri sendiri. Namun ketika menginjak abad ke-20, muncul masalah, yaitu ketika Albert Einstein melakukan analisis mengenai efek fotolistrik pada 1905, yang menampilkan kenyataan bahwa cahaya (gelombang elektromagnetik) juga mempunyai sifat seperti partikel. Hal ini kemudian makin ditegaskan melalui penemuan hamburan Compton pada 1923. Selanjutnya, diperkirakan juga bahwa difraksi elektron dapat dilakukan dan secara eksperimen dapat dikonfirmasi. Hal itu menunjukkan juga bahwa elektron elektron juga mempunyai sifat seperti gelombang disamping sifat yatanya sebagai partikel.
Kesimpangsiuran dan pertentangan pendapat mengenai sifat partikel dan gelombang ini terselesaikan dengan munculnya mekanika kuantum pada paruh awal abad ke-20, yang pada akhirnya menjelaskan tentang sifat dualitas gelombang-partikel ini. Mekanika kuantum mengemukakan suatu kerangka teori yang lengkap untuk memahami bahwa semua materi dapat memiliki karakteristik yang dapat dihubungkan dengan partikel dan gelombang, seperti yang telah diterangkan sebelumnya. Dan pada akhir abad ke-20 dicapai kesimpulan yang sangat tepat yang berkaitan dengan sifat dualitas ini dalam bentuk hubungan dualitas Englert-Greenberger.
Sifat kuantum cahaya.
Proses kuantum mendominasi bidang fisika atomik dan molekular. Disini pembahasannya akan dibatasi pada masalah absorpsi, emisi, dan emisi yang distimulasi saja yang penting untuk memahami fenomena laser dan aplikasinya Transisi atomik yang mengakibatkan terjadinya emisi atau absorpsi (penyerapan) cahaya pada umumnya dilakukan oleh transisi elektron, yang dapat digambarkan sebagai berpindahnya elektron antar tingkatan energi yang terkuantisasi.
Zaman Young, Fresnel, dan Maxwell.
Pada awal 1800an, percobaan celah ganda yang dilakukan Young dan Fresnel mengemukakan pembuktian atas teori gelombang Huygens. Percobaan ini menunjukkan bahwa apabila cahaya dilewatkan melalui suatu kisi kisi (grid), maka hal tersebut akan menampilkan suatu pola interferensi, yang sama dengan pola yang dihasilkan oleh interferensi yang terjadi pada gelombang air. Dari pola tersebut, panjang gelombang cahaya dapat ditentukan besarnya. Pembuktian dari percobaan tersebut tidak segera dapat menggantikan perbedaan pandangan mengenai cahaya sebagai berkas gelombang atau partikel. Namun pembuktian itu mulai mendominasi pemikiran ilmiah pada saat pertengahan tahun 1800an itu, bahwa cahaya lebih bersifat gelombang, karena percobaan itu juga dapat menjelaskan tentang fenomena polarisasi, sementara teori partikel tidak dapat.
Menjelang akhir tahun 1800an, Maxwell menjelaskan pendapatnya bahwa cahaya itu merupakan penjalaran dari gelombang elektromagnetik, seperti yang dikemukakan melalui persamaan Maxwell. Persamaan persamaan yang dikemukakan oleh Maxwell inipun bahkan diverifikasi melalui serangkaian percobaan, dan ini menyebabkan pandangan Huygens mengenai sifat cahaya makin dapat diterima dimana mana.
Formulasi Planck mengenai radiasi benda hitam (black body radiation).
Pada tahun 1901, Max Planck menerbitkan suatu analisis dari hasil pengamatannya ketika ia berhasil me-reproduksi suatu spektrum cahaya yang diemisikan oleh suatu benda yang memancarkan cahaya. Untuk menuntaskan kesimpulannya itu, Planck harus membuat sebuah asumsi (pemodelan) matematika yang khusus yang berkenaan dengan energi osilator yang terkuantisasi (atau atom benda hitam) yang memancarkan radiasi. Namun kemudian Einsteinlah yang belakangan mengemukakan bahwa radiasi elektromagnetik itulah sebenarnya yang terkuantisasi dan bukannya energi radiasi dari atom.
Penjelasan Einstein mengenai efek fotolistrik
Efek fotolistrik
Pada tahun 1905, Albert Einstein memberikan penjelasan mengenai efek fotolistrik, yang hingga saat itu merupakan eksperimen tentang cahaya yang tidak dapat dijelaskan oleh teori gelombang. Ia melakukannya dengan membuat dalil tentang keberadaan foton, yaitu kuanta energi cahaya dengan kualitas ukuran partikulat.
Pada efek fotolistrik, dapat diamati bahwa pancaran cahaya yang jatuh pada sepotong logam tertentu akan mengarah kepada pembentukan arus listrik bila disana terdapat rangkaian listrik tertutup. Diperkirakan, cahaya tersebut menumbuk dan melepaskan elektron elektron tersebut dari logam, hingga menyebabkan timbulnya arus.Namun demikian, juga teramati bahwa sementara suatu cahaya biru yang tidak terlalu terang cukup untuk menyebabkan timbulnya arus, namun cahaya merah yang sangat terang dan kuat tidak dapt menghasilkan arus listrik sama sekali.
Menurut teori gelombang yang berlaku, kekuatan atau amplitudo gelombang cahaya berhubungan langsng dengan terangnya, artinya suatu cahaya yang terang harusnya cukup kuat untuk membentuk arus yang besar. Namun dalam hal ini tidak demikian kejadiannya. Einstein menjelaskan teka teki ini dengan mendalilkan (mengemukakan postulate) bahwa elektron elektron dapat menerima energi dari medan elektromagnetik hanya dalam ukuran ukuran diskret saja atau kuanta yang disebut foton tadi. Yaitu jumlah energi E yang berkaitan dengan frekuensi, f dari cahaya, yang dinyatakan dalam persamaan :
E=hf
Dimana h adalah konstanta Planck (6.626 ¡Á 10-34 J detik). Hanya foton yang memiliki frekuensi yang cukup tinggi (diatas nilai ambang tertentu) yang dapat melepaskan elektron hingga terbebaskan dari ikatan atomnya. Sebagai contoh, foton cahaya biru memiliki cukup energi untuk membebaskan sebuah elektron dari logam, tetapi foton cahaya merah tidak. Cahaya yang lebih kuat yang berada diatas frekuensi ambang dapat melepaskan elektron elektron lebih banyak, namun cahaya yang frekuensinya dibawah ambang tidak dapat melepaskan elektron. Einstein mendapatkan hadiah Nobel di bidang fisika pada tahun 1921 untuk teori efek fotolistrik yang dikemukakannya.
Hipotesis de Broglie
Formulasi de Broglie ini baru dikonfirmasi tiga tahun kemudian dari perlakuan terhadap elektron (yang tentunya berbeda dengan foton dalam massa diamnya) yang didapat dari pengamatan terhadap peristiwa difraksi elektron pada dua eksperimen yang berbeda. Di Universitas Aberdeen, George Paget Thomson melewatkan seberkas elektron melalui selembar lapisan logam tipis dan mengamati perkiraan pola interferensinya. Sedangkan di laboratorium Bell (Bell Labs), Clinton Joseph Davisson dan Lester Halbert Germer melakukan percobaan dengan cara mengarahkan berkas elektron itu melalui suatu kisi kisi kristal.
De Broglie memperoleh hadiah Nobelnya dalam bidang fisika pada 1929 untuk hipothesis yang dikemukakannya. Sedangkan Thomson dan Davisson berbagi hadiah Nobel dalam bidang fisika pada tahun 1937 untuk hasil penelitian mereka.
Prinsip ketidakpastian Heisenberg
Pada mulanya Heisenberg menjelaskan hal yang dikemukakannya itu sebagai konsekuensi atau akibat dari proses pengukuran. Menurutnya pengukuran posisi secara akurat akan mempengaruhi momentum dan sebaliknya. Ia mencontohkannya dengan mengemukakan percobaan mikroskop sinar gamma yang sangat tergantung kepada hipotesis de Boglie. Sekarang akhirnya dapat dipahami, bahwa hanya bagian inilah yang dapat menjelaskan fenomena ketidakpastian, termasuk yang terjadi dalam partikel sendiri, bahkan sebelum pengukuran itu dilakukan.
Pada kenyataannya, penjelasan modern mengenai prinsip ketidakpastian ini, yang merupakan perluasan dari interpretasi Kopenhagen yang pertamakali dikemukakan oleh Bohr dan Heisenberg, terutama tergantung kepada sifat alamiah gelombang. Sama seperti halnya tidak memungkinkan untuk membicarakan lokasi tepat untuk kedudukan gelombang pada sepotong tali, partikelpun tidak memiliki posisi yang sangat tepat yang dapat ditentukan. Begitu juga tidak memungkinkan bila ingin menetapkan panjang gelombang untuk sebuah gelombang pulsa yang menjalar pada seutas tali, partikelpun tidak memiliki momenta yang sangat tepat (yang berbanding terbalik terhadap panjang gelombang). Lebih lanjut dikemukakan, bila posisi itu secara relatif dapat didefinisikan dengan tepat, maka suatu gelombang sebenarnya lebih mendekati bentuk pulsa sehingga panjang gelombangnyapun sulit ditentukan, dan begitu pula momentum. Dan sebaliknya, ketika momentum (dan juga panjang gelombang) dapat didefinisikan dengan tepat, maka gelombang itu akan terlihat panjang dan berbentuk sinusoid, dan karena itu posisinya tidak dapat didefinisikan dengan tepat.
De Broglie juga telah mengemukakan apa yang disebutnya sebagai gelombang pemandu (pilot wave) untuk menjelaskan sifat dualitas gelombang-partikel. Dalam pandangan ini, setiap partikel dinyatakan sebagai memiliki posisi dan momentum tertentu, tetapi harus dipandu oleh fungsi gelombang yang diturunkan dari persamaan Schrodinger.
Pada mulanya teori gelombang pemandu ini ditolak, karena menimbulkan efek non-lokal
apabila diterapkan untuk sistem yang melibatkan lebih dari satu partikel. Sifat ketidak lokalan ini kemudian ditetapkan sebagai ciri integral dari teori integral, dan David Bohm memperluas model de Broglie lebih mempertegas keberadaan sifat tersebut. Menurut mekanika Bohm, dualitas gelombang-partikel ini bukan merupakan sifat dari materi sendiri, melainkan suatu penampilan yang ditimbulkan oleh gerakan partikel yang menjadi pokok dari persamaan pemanduan atau potensial kuantum.
Lebih lanjut mengenai karakteristik gelombang elektromagnetik
Radiasi Elektromagnetik (EM) merupakan suatu bentuk gelombang yang merambat dengan sendirinya dalam ruang atau melalui suatu materi. Komponen listrik dan magnetik pada peristiwa radiasi elektromagneik itu berosilasi pada fase yang sama dan masing masing saling tegak lurus satu terhadap lainnya dan menjalar atau berpropagasi ke arah yang sama dengan penjalaran energinya. Radiasi elektromagnetik diklasifikasikan kedalam beberapa jenis menurut frekuensi gelombangnya. Jenis jenis ini termasuk gelombang radio, gelombang mikro, radasi terahertz, radiasi infra merah, cahaya tampak, radiasi ultra violet, sinar-X dan sinar gamma (dalam urutan frekuensi rendah hingga frekuensi tinggi). Diantara keseluruhan spektrum, gelombang radio merupakan radiasi gelombang radio mempunyai panjang gelombang terpanjang, sementara sinar gamma sejauh yang diketahui merupakan radiasi dengan panjang gelombang terpendek. Diantara daerah spektrum tersebut, suatu celah kecil daerah frekuensi, disebut sebagai spektrum tampak atau cahaya, dapat dicitra oleh mata kebanyakan mahluk hidup atau organisme, dengan variasi batas penglihatan yang berbeda beda. Dalam kaitan dengan radiasi EM, istilah cahaya kadang kadang digunakan dalam pengertian yang lebih luas.
Radiasi EM membawa atau mengandung energi serta momentum didalamnya, yang dapat dilepaskan untuk dipindahkan ketika berinteraksi dengan materi. Suatu teori kuantum mengenai interaksi diantara radiasi elektromagnetik dengan materi, seperti misalnya dengan elektron, dijelaskan oleh teori elektrodinamika kuantum. Konsep mengenai gelombang elektromagnetik pertama kali di-postulat-kan oleh James Clerk Maxwell yang kemudian di-konfirmasi oleh Heinrich Hertz. Maxwell mendapatkan persamaan bentuk gelombang listrik dan magnetik, yang menyatakan sifat medan listrik dan megnetik yang menyerupai gelombang, maupun kesimetrisannya. Karena kecepatan rambat gelombang EM yang diperkirakan dengan menggunakan persamaan gelombang tersebut sama dengan besar kecepatan cahaya hasil pengukuran, maka Maxwell kemudian menyimpulkan bahwa cahaya itu adalah gelombang elektromagnetik.
Menurut persamaan Maxwell, medan listrik yang bervariasi terhadap waktu akan membangkitkan medan magnetik dan sebaliknya. Oleh sebab itu, mean listrik yang berosilasi akan menghasilkan medan magnetik yang berosilasi, yang selanjutnya akan menghasilkan medan listrik dan begitulah selanjutnya. Medan medan yang berosilasi inilah secara bersamasama membentuk medan yang disebut sebagai medan elektromagnetik.
Sifat sifat gelombang EM.
Gelombang elektromagnetik dapat digambarkan sebagai gelombang medan listrik dan magnetik yang berosilasi serta mampu merambat dengan sendirinya secara transversal (tegak). Diagram berikut menunjukkan suatu gelombang datar yang terpolarisasi secara linier merambat dari sebelah kiri ke kanan. Medan listrik digambarkan berada di bidang vertikal, sementara medan magnetik pada bidang horisontal. Sebagaimana halnya sifat gelombang pada umumnya, medan listrik dan magnetik juga mengikuti sifat dan hukum superposisi, oleh sebab itu medan medan yang ditimbulkan oleh partikel partkel tertentu ataupun medan medan listrik atau magnetik yang berubah ubah akan memberikan kontribusi pada medan medan yang dibentuk oleh akibat yang lain. Dan karena yang terlibat disini adalah medan listrik dan magnetik yang merupakan vektor, maka kedua jenis medan tersebut akan saling menjumlahkan satu dengan lainnya dalambentuk penjmlahan vektor.
Sifat sifat itu akan mengakibatkan berbagai fenomena termasuk peristiwa refraksi maupun difraksi yang dapat terlihat pada cahaya tampak. Sebagai contoh misalnya, suatu gelombang EM yang menjalar menumbuk struktur suatu atom, maka gelombang tersebut akan menginduksi gerakan osilasinya kepada atom atom tersebut, yang mengakibatkan atom atom tersebut akan mengemisikan gelombang EM mereka sendiri. Munculnya emisi gelombang EM yang baru ini tentu saja akan memberikan dampak terhadap gelombang EM pendatang yang menumbuk atom atom itu tadi melalui perisiwa interferensi.
Karena cahaya berosilasi, maka cahaya tidak akan terpengaruh apa apa ketika ia bergerak dalam lingkunngan medan listrik maupun manetik yang statis yang ada dalam suatu medium linier seperti misalnya dalam vakum (ruang hampa). Namun dalam media yang non-linier, seperti misalnya dalam kristal, tetap terjadi interaksi antara cahaya dengan medan listrik atau magnetik yang statik. Interaksi khas seperti ini termasuk diantaranya apa yang disebut sebagai efek Faraday dan efek Kerr.
Pada peristiwa refraksi, suatu gelombang yang melintas dari suatu medium ke medium lain yang mempunyai rapatan yang berbeda akan berubah kecepatan maupun arahnya ketika emasuki daerah medium tersebut. Perbandingan dari indeks refraktif dari media yang bersangkutan akan menentukan derajat refraksi, seperti yang disimpulkan pada hukum Snellius. Cahaya juga mengalami dispersi yang menjadikannya terurai menadi spektrum warna cahaya tampak ketika cahaya tadi diarahkan melalui sebuah prisma. Dan
hal tersebut juga diakibatkan oleh terjadinya refraksi.
Fisika yang berkaitan dengan radiasi elektromagnetik digolongkan sebagai elektrodinamik, yang merupakan salah satu cabang dari pengetahuan tentang elektromagnetisme.
Radiasi EM menunjukkan ciri ciri baik dari sifat gelombang maupun partikel pada saat yang bersamaan. Hal ini kemudian dikenal sebagai dualitas gelombang-partikel. Bila radiasi EM itu diukur dalam batasan waktu dan jarak yang cukup besar, maka sifat gelombangnya akan lebih terlihat dengan jelas. Sementara itu apabila radiasi EM tersebut diukur dalam skala waktu dan jarak yang kecil, maka sifat partikelnya akan terlihat lebih jelas. Kedua simpulan tersebut telah dikonfirmasi melalui berbagai cara percobaan dan penelitian.
Contoh eksperimen yang dapat menunjukkan sifat keduanya, yaitu gelombang dan partikel sekaligus, yaitu pada peristiwa difraksi foton tunggal. Ketika foton tunggal dilewatkan melalui dua celah, maka ia dapat melewati kedua celah tersebut dan kemudian saling ber-interferensi terhadap dirinya sendiri, sebagaimana halnya terjadi pada gelombang. Namun kejadiannya hanya dapat dideteksi dengan menggunakan photomultiplier atau detektor peka lainnya dan hanya satu kali saja. Peristiwa interferensi diri serupa dapat juga diamati ketika suatu foton tunggal dilewatkan melalui interferometer Michelson atau interferometer lainnya.
Suatu aspek penting dari sifat cahaya adalah frekuensi. Frekuensi suatu gelombang merupakan kecepatan getaran atau osilasi yang diukur dalam satuan hertz, yang kemudian merupakan satuan sistem internasional (SI) untuk frekuensi. Satu hertz adalah sama dengan gerakan satu getaran dalam satu detik. Cahaya biasanya terdiri dari sejumlah spektrum frekuensi yang bila digabungkan akan menjadi penjumlahan frekuensi yang membentuk gelombang resultan. Perbedaan frekuensi ini menyebabkan perbedaan sudut refraksi ketika gelombang elektromagnetik harus menempuh medium yang mempunyai indeks refraksi tertentu.
Suatu gelombang digambarkan terdiri dari pengulangan puncak dan lembah, dan jarak antara dua puncak atau lembah yang berturutan disebut sebagai panjang gelombang ,yang disimbolkan dengan .. Spektrum gelombang elektromagnetik juga memiliki perbedaan dalam ukuran, dari yang berukuran besar seukuran dengan lapangan sepak bola hingga yang terkecil dengan ukuran lebih kecil dari inti atom. Frekuensi merupakan perbandingan terbalik terhadap panjang gelombang, menurut persamaan :
Model Partikel
Dalam model partikel radiasi EM, karena energi gelombang EM itu dalam keadaan terkuantisasi, dalam hal ini gelombang EM itu akan terdiri dari paket paket energi yang diskret. Paket paket energi atau kuanta ini disebut juga sebagai foton. Frekuensi gelombang EM tersebut berbanding lurus terhadap besarnya energi partikel. Selain itu, karena foton itu di-emisi-kan itu dan diserap (diabsorpsi) oleh partikel bermuatan, maka mereka itu berlaku sebagai pembawa (transporter) energi.
Dimana E adalah energi, h adalah konstanta Planck, dan f adalah frekuensi. Pernyataan yang menyangkut foton dan energi ini merupakan sebuah kasus tertentu yang berkaitan dengan tingkat energi dari osilator elektromagnetik yang bersifat umum, dimana energi rata ratanya, yang digunakan untuk menghasilkan hukum radiasi Planck tersebut, ternyata sangat berbeda dengan hasil yang diperkirakan dengan menggunakan prinsip ekuipartisi pada suhu rendah. Oleh sebab itu prinsip ekuipartisi dianggap gagal bila didasarkan pada efek kuantum yang terjadi pada suhu rendah.
Ketika sebuah foton diabsorpsi oleh sebuah atom, maka atom tersebut akan mengeksitasian sebuah elektron dan memindahkannya ke tingkat energi yang lebih tinggi. Bila energi itu cukup besar, sehingga elektron itu dapat berpindah ke tingkat energi yang paling tinggi, maka elektron tersebut dapat melepaskan diri dari gaya tarik positif inti atom itu dan bahkan mungkin dapat terbebaskan dari ikatan dengan atom dalam suatu proses yang disebut sebagai fotoionisasi. Sebaliknya, bila elektron tersebut turun ke tingkat energi yang lebih rendah, maka ia akan melepaskan suatu foton cahaya yang energinya sama dengan perbedaan tingkat energinya. Karena tingkat energi elektron elektron pada atom bersifat diskret, maka setiap elemen dapat mengemisikan atau mengabsorpsi foton sesuai dengan karakteristik frekuensinya masing masing.
Fenomena yang ditunjukkan oleh efek ini menjelaskan tentang peristiwa absorpsi sebagian atau beberapa bagian dari spektra cahaya oleh materi. Bila terdapat pita pita gelap dalam spektrum maka hal itu disebabkan oleh atom atom dari medium yang berinteraksi dengan foton menyerap frekuensi cahaya yang berbeda beda.
Komposisi dari medium yang absorpsi dilewati oleh cahaya akan menentukan sifat dari spektrum absorpsi. Sebagai contoh, pita pita gelap pada cahaya yang diemisikan oleh sebuah bintang yang jauh letaknya itu disebabkan oleh atom atom yang ada di atmosfir bintang tersebut. Pita pta itu menunjukkan tingkat tingkat energi yang memungkinkan ada atom atom tersebut.
Fenomena yang sama juga berlaku untuk peristiwa emisi. Ketika elektron turun kembali ke tingkat energi yang lebih rendah, suatu spektrum akan di-emisi-kan yang merepresentasi-kan perpindahan antar tingkatan energi elektron elektron tersebut. Hal inilah yang menunjukkan spektrum emisi dari nebula (yaitu sekelompok bintang dilangit yang terlihat menyerupai kabut yang bercahaya).
Mekanisme Pembentukan Gelombang Elektromagnetik
Gelombang elektromagnetik dibangun oleh muatan muatan yang bergerak (arus listrik). Perubahan medan listrik akan menginduksi perubahan pada medan magnetik, dan sebaliknya perubahan medan magnetik akan menginduksi perubahan pada medan listrik.Medan medan ini masing masing menyimpan energi pada setiap satuan volumenya. Sekali terbentuk, perubahan medan medan elektrik dan magnetik ini akan saling mendukung satu terhadap lainnya. Dan menurut hukum kekekalan energi yang berlaku, maka penjalaran gelombang elektromagnetik di ruang hampa (dalam bentuk energi kinetik) tidak akan berubah, yang berarti tidak akan terjadi perubahan pada kecepatannya. Dan oleh karena itu pula gelombang tersebut akan bergerak atau menjalar maju dengan kecepatan yang tetap, yaitu kecepatan cahaya. Dalam bidang fisika dan kimia, sifat dualitas gelombang-partikel merupakan konsep yang ditunjukkan oleh semua materi dan energi, yaitu sifat yang menyerupai gelombang dan sekaligus menyerupai partikel. Dalam konsep utama dari mekanika kuantum, pengertian dualitas ini menegaskan ketidak lengkapan konsep klasik dalam menjelaskan sifat dari obyek (dalam hal ini tentang cahaya) sebagai ¡°partikel¡± atau sebagai ¡°gelombang¡±. Berbagai interpretasi mekanika kuantum juga diupayakan untuk dapat menjelaskan.kedua penjelasan yang seolah oleh bertentangan (paradox) ini.
Pendapat mengenai dualitas ini berakar kepada perdebatan mengenai sifat asal dari cahaya dan materi pada tahun 1600an, ketika teori teori yang saling bertentangan tentang cahaya dikemukakan oleh Christiaan Huygens dan Isaac Newton. Melalui upaya yang dilakukan oleh Albert Einstein, Louis de Broglie, dan banyak ahli lainnya, maka teori ilmiah yang berlaku hingga saat ini menyatakan bahawa semua partikel memiliki sifat gelombang. Fenomena ini telah di-verifikasi tidak hanya untuk partikel partikel elementer saja, tetapi juga untuk ikatan antar partikel, seperti atom atau bahkan molekul. Pada kenyataannya, menurut perumusan tradisional mekanika kuantum non-relativistik, dualitas gelombang-partikel ini berlaku untuk semua obyek, termasuk yang berukuran makroskopik (besar). Sifat gelombang benda benda berukuran besar memang tidak mudah atau tidak dapat di-deteksi karena panjang gelombangnya sangat kecil.
Menjelang abad ke-19, pada kasus yang berkenaan dengan teori atom, pernyataan bahwa
materi terbentuk dari obyek obyek partikulat (sangat kecil) atau yang disebut atom telah dikenal masyarakat ilmiah pada saat itu Elektrisitas, yang pada awalnya diperkirakan merupakan suatu fluida, sekarang dipahami terdiri dari partikel partikel yang disebut elektron, sebagaimana yang didemonstrasikan oleh J.J. Thomson, yang melalui penelitiannya yang berkaitan dengan pekerjaan yang dilakukan oleh Ernest Rutherford, telah menemukan, dengan memanfaatkan berkas sinar katoda, bahwa muatan listrik pada kenyataannya akan bergerak dalam ruang hampa dari katoda ke anoda. Singkatnya, ada pemahaman bahwa pada umumnya benda benda yang ada disekeliling kita itu terbentuk dari sekumpulan partikel.
Pada saat yang bersamaan, sifat sifat yang berkaitan dengan gelombang juga makin dipahami melalui fenomena gelombang seperti dari peristiwa difraksi dan interferensi gelombang. Cahaya dipercayai sebagai suatu bentuk gelombang, sebagaimana ditampilkan pada percobaan celah ganda oleh Thomas Young atau efek difraksi Fraunhofer yang dengan jelas menunjukkan sifat dasar cahaya yang menyerupai sifat sifat pada gelombang yang dapat dilihat.
Hinga saat itu kedua pandangan yang berbeda ini berjalan sendiri sendiri. Namun ketika menginjak abad ke-20, muncul masalah, yaitu ketika Albert Einstein melakukan analisis mengenai efek fotolistrik pada 1905, yang menampilkan kenyataan bahwa cahaya (gelombang elektromagnetik) juga mempunyai sifat seperti partikel. Hal ini kemudian makin ditegaskan melalui penemuan hamburan Compton pada 1923. Selanjutnya, diperkirakan juga bahwa difraksi elektron dapat dilakukan dan secara eksperimen dapat dikonfirmasi. Hal itu menunjukkan juga bahwa elektron elektron juga mempunyai sifat seperti gelombang disamping sifat yatanya sebagai partikel.
Kesimpangsiuran dan pertentangan pendapat mengenai sifat partikel dan gelombang ini terselesaikan dengan munculnya mekanika kuantum pada paruh awal abad ke-20, yang pada akhirnya menjelaskan tentang sifat dualitas gelombang-partikel ini. Mekanika kuantum mengemukakan suatu kerangka teori yang lengkap untuk memahami bahwa semua materi dapat memiliki karakteristik yang dapat dihubungkan dengan partikel dan gelombang, seperti yang telah diterangkan sebelumnya. Dan pada akhir abad ke-20 dicapai kesimpulan yang sangat tepat yang berkaitan dengan sifat dualitas ini dalam bentuk hubungan dualitas Englert-Greenberger.
Sifat kuantum cahaya.
Proses kuantum mendominasi bidang fisika atomik dan molekular. Disini pembahasannya akan dibatasi pada masalah absorpsi, emisi, dan emisi yang distimulasi saja yang penting untuk memahami fenomena laser dan aplikasinya Transisi atomik yang mengakibatkan terjadinya emisi atau absorpsi (penyerapan) cahaya pada umumnya dilakukan oleh transisi elektron, yang dapat digambarkan sebagai berpindahnya elektron antar tingkatan energi yang terkuantisasi.
Jumat, 05 Desember 2008
Planet "Nibiru" pertanda Kiamatkah?
Hari ini karena ujan, tidur sore jadi nyeyak banget. Saking nyenyaknya tiba-tiba ada sms dari DOI, yah mau gak mau terpaksa bangun sebentar, minimal liat tuch isi sms-nya apaan. Karena kalau gak kayak gitu bisa cilaka nantinya jika tuch sms penting. Bisa ntar......... diomelin ama DOI.
Kuraih dech tu HP, sssstttt....... Setelah dibuka ternyata isi smsnya tergolong iseng seh klo boleh dibilang. Isi smsnya adalah ngasih tau tentang sosok planet yang diberi nama "Nibiru" atau dikalangan ilmuwan sering disebut "Planet X", disebut demikian karena keberadaannya yang masih belom jelas.
Karena penasran juga akhirnya, searching juga lewat Om Google. Setelah baca-baca artikel terkait diperolehlah beberapa rangkuman ceritanya sebagai berikut:
Planet X "NIbiru"ini tertarik (ditarik) oleh gaya grafitasi matahari yang besar dalam tata surya kita, sehingga kemudian ia masuk ke dalam orbit planet-planet dalam keadaan berbalik arah, dan suatu masa nanti planet X akan bertabrakan dengan bumi. Ilmuwan menyebut 50 tahun lagi planet X (Nibiru) ini akan memasuki orbit tata surya kita, sejak ia ditemukan tahun 2003 lalu. Berarti kiamat boleh terjadi pada 2053?
Awal munculnya teori "Planet-X"
===============================
Jadi, dari manakah cerita planet Nibiru ini berasal? Jawabannya yang mungkin terkit adalah sekitar tahun 1976, sebuah buku kontroversial berjudul yaitu "The Twelfth Planet atau Planet Kedua belas" yang dikarang oleh oleh Zecharian Sitchin. Sitchin telah menerjemahkan tulisan-tulisan kuno Sumeria yang berbentuk baji (bentuk tulisan yang diketahui paling kuno). Tulisan berumur 6.000 tahun ini mengungkapkan bahwa ras alien yang dikenal sebagai Anunnaki dari planet yang disebut Nibiru, mendarat di Bumi. Ringkas cerita, Anunnaki memodifikasi gen primata di Bumi untuk menciptakan homo sapiens sebagai budak mereka.
Kemudian Ketika Anunnaki meninggalkan Bumi, mereka membiarkan kita memerintah Bumi ini hingga saatnya mereka kembali nanti. Semua ini mungkin tampak sedikit fantastis, dan mungkin juga sedikit terlalu detail jika mengingat semua ini merupakan terjemahan harfiah dari suatu tulisan kuno berusia 6.000 tahun. Pekerjaan Sitchin ini telah diabaikan oleh komunitas ilmiah sebagaimana metode interpretasinya dianggap imajinatif. Meskipun demikian, banyak juga yang mendengar Sitchin, dan meyakini bahwa Nibiru (dengan orbitnya yang sangat eksentrik dalam mengelilingi Matahari) akan kembali, mungkin pada tahun 2012 untuk menyebabkan semua kehancuran dan terror-teror di Bumi ini. Dari “penemuan” astronomis yang meragukan inilah hipotesis Kiamat 2012 Planet X didasarkan. Lalu, bagaimanakah Planet X dianggap sebagai perwujudan dari Nibiru?
Kemudian terdapat juga “penemuan katai coklat di luar Tata Surya kita” dari IRAS pada tahun 1984 dan “pengumuman NASA akan planet bermassa 4-8 massa Bumi yang sedang menuju Bumi” pada tahun 1933. Para pendukung hipotesis kiamat ini bergantung pada penemuan astronomis tersebut, sebagai bukti bahwa Nibiru sebenarnya adalah Planet X yang telah lama dicari para astronom selama abad ini. Tidak hanya itu, dengan memanipulasi fakta-fakta tentang penelitian-penelitian ilmiah, mereka “membuktikan” bahwa Nibiru sedang menuju kita (Bumi), dan pada tahun 2012, benda masif ini akan memasuki bagian dalam Tata Surya kita, menyebabkan gangguan gravitasi.
Dalam pendefinisian yang paling murni yang masuk ke logika adalah, Planet X adalah planet yang belum diketahui, yang mungkin secara teoretis mengorbit Matahari jauh di balik Sabuk Kuiper. Jika penemuan beberapa hari lalu memang akhirnya mengarah pada pengamatan sebuah planet atau Plutoid, maka hal ini akan menjadi penemuan luar biasa yang membantu kita memahami evolusi dan karakteristik misterius bagian luar Tata Surya kita.
Kapan sendiri pastinya kedatangan planet X sendiri masih belum dapat dipastikan secara pasti, jadi semuanya masih berupa dugaan.
hmmmmm..................................
Mungkin ada yang sharing info tentang "Nibiru alias Planet X ini?"
Kuraih dech tu HP, sssstttt....... Setelah dibuka ternyata isi smsnya tergolong iseng seh klo boleh dibilang. Isi smsnya adalah ngasih tau tentang sosok planet yang diberi nama "Nibiru" atau dikalangan ilmuwan sering disebut "Planet X", disebut demikian karena keberadaannya yang masih belom jelas.
Karena penasran juga akhirnya, searching juga lewat Om Google. Setelah baca-baca artikel terkait diperolehlah beberapa rangkuman ceritanya sebagai berikut:
Planet X "NIbiru"ini tertarik (ditarik) oleh gaya grafitasi matahari yang besar dalam tata surya kita, sehingga kemudian ia masuk ke dalam orbit planet-planet dalam keadaan berbalik arah, dan suatu masa nanti planet X akan bertabrakan dengan bumi. Ilmuwan menyebut 50 tahun lagi planet X (Nibiru) ini akan memasuki orbit tata surya kita, sejak ia ditemukan tahun 2003 lalu. Berarti kiamat boleh terjadi pada 2053?
Awal munculnya teori "Planet-X"
===============================
Jadi, dari manakah cerita planet Nibiru ini berasal? Jawabannya yang mungkin terkit adalah sekitar tahun 1976, sebuah buku kontroversial berjudul yaitu "The Twelfth Planet atau Planet Kedua belas" yang dikarang oleh oleh Zecharian Sitchin. Sitchin telah menerjemahkan tulisan-tulisan kuno Sumeria yang berbentuk baji (bentuk tulisan yang diketahui paling kuno). Tulisan berumur 6.000 tahun ini mengungkapkan bahwa ras alien yang dikenal sebagai Anunnaki dari planet yang disebut Nibiru, mendarat di Bumi. Ringkas cerita, Anunnaki memodifikasi gen primata di Bumi untuk menciptakan homo sapiens sebagai budak mereka.
Kemudian Ketika Anunnaki meninggalkan Bumi, mereka membiarkan kita memerintah Bumi ini hingga saatnya mereka kembali nanti. Semua ini mungkin tampak sedikit fantastis, dan mungkin juga sedikit terlalu detail jika mengingat semua ini merupakan terjemahan harfiah dari suatu tulisan kuno berusia 6.000 tahun. Pekerjaan Sitchin ini telah diabaikan oleh komunitas ilmiah sebagaimana metode interpretasinya dianggap imajinatif. Meskipun demikian, banyak juga yang mendengar Sitchin, dan meyakini bahwa Nibiru (dengan orbitnya yang sangat eksentrik dalam mengelilingi Matahari) akan kembali, mungkin pada tahun 2012 untuk menyebabkan semua kehancuran dan terror-teror di Bumi ini. Dari “penemuan” astronomis yang meragukan inilah hipotesis Kiamat 2012 Planet X didasarkan. Lalu, bagaimanakah Planet X dianggap sebagai perwujudan dari Nibiru?
Kemudian terdapat juga “penemuan katai coklat di luar Tata Surya kita” dari IRAS pada tahun 1984 dan “pengumuman NASA akan planet bermassa 4-8 massa Bumi yang sedang menuju Bumi” pada tahun 1933. Para pendukung hipotesis kiamat ini bergantung pada penemuan astronomis tersebut, sebagai bukti bahwa Nibiru sebenarnya adalah Planet X yang telah lama dicari para astronom selama abad ini. Tidak hanya itu, dengan memanipulasi fakta-fakta tentang penelitian-penelitian ilmiah, mereka “membuktikan” bahwa Nibiru sedang menuju kita (Bumi), dan pada tahun 2012, benda masif ini akan memasuki bagian dalam Tata Surya kita, menyebabkan gangguan gravitasi.
Dalam pendefinisian yang paling murni yang masuk ke logika adalah, Planet X adalah planet yang belum diketahui, yang mungkin secara teoretis mengorbit Matahari jauh di balik Sabuk Kuiper. Jika penemuan beberapa hari lalu memang akhirnya mengarah pada pengamatan sebuah planet atau Plutoid, maka hal ini akan menjadi penemuan luar biasa yang membantu kita memahami evolusi dan karakteristik misterius bagian luar Tata Surya kita.
Kapan sendiri pastinya kedatangan planet X sendiri masih belum dapat dipastikan secara pasti, jadi semuanya masih berupa dugaan.
hmmmmm..................................
Mungkin ada yang sharing info tentang "Nibiru alias Planet X ini?"
Kamis, 04 Desember 2008
Musim Ujan bikin Sakit
Hello semua.................
Musim ujan dah datang euy....................
Sebenarnya, jadi teringat 1 tahun yang lalu, karena setiap musim ujan datang berbagai masalah juga akan timbul. Salah satu masalah yang umum dijumpai adalah datangnya banjir, kemacetan, tanah longsor dan tentu saja penyakit musiman.
Ngomongin tentang penyakit musiman dikala musim ujan, pasti pilihan utamanya adalah penyakit bersin alias flu........ Penyakit ini bisa digolongkan pada taraf penyakit ringan. Hmmmmm... namun jangan salah biasanya jikalau penyakit ini datang, maka akan menimbulkan efek penyakit domino yang lainnya seperti demam, batuk, dan masih banyak lagi dech.
Adapun do'a jika ngeliat ujan gede adalah nich:
اللَّهُمّ حَوَالَيْنَا وَلَا عَلَيْنَا اللَّهُمَّ عَلَى الْآكَامِ وَالْجِبَالِ وَالظِّرَابِ وَبُطُونِ الْأَوْدِيَةِ وَمَنَابِتِ الشَّجَرِ
“Ya Allah, turunkanlah hujan di sekitar kami, bukan untuk merusak kami. Ya Allah, turukanlah hujan ke dataran tinggi, gunung-gunung, bukit-bukit, perut lembah dan tempat tumbuhnya pepohonan.” (HR. Bukhari no. 1013 dan 1014). Oleh karena itu, saat turun hujan lebat sehingga ditakutkan membahayakan manusia, dianjurkan untuk membaca do’a di atas. (Lihat Al Jami’ Liahkamish Sholah, 3/114, Maktabah Syamilah)
Do'a diatas didapaet dari bloger kita yang bernama "Ragam Tips" saudaranya Mr.Tipz ha ha ha ha..................
Ups..... ni dia tipz buat ngindari sakit flu di musim ujan:
1. Cara yang paling mudah pertama untuk menghindari flu, adalah dengan menjaga agar stamina tubuh agar tetap bagus. Hal ini dapat dilakukan dengan cara melalui makanan, olahraga, dan istirahat yang cukup. Tipz ini sangat dianjurkan, karena jika stamina tubuh bagus maka tubuh kita akan stabil dan lebih kuat untuk menghindari penyakit!
2. Kemudian cara ke-2 adalah dianjurkan sebisa mungkin kita menggunakan saputangan untuk menutup hidung dan mulut, jika orang di dekat kita bersin dan batuk. Karena seperti yang telah kita ketahui, penyakit flu sangat mudah sekali menular dari individu satu ke individu lain..........
3. Dan tips ringan yang terakhir adalah dengan cara rajin menjaga kebersihan yaitu mencuci tangan juga sangat dianjurkan. Mengapa? Ada riset yang menunjukkan bahwa penularan flu banyak terjadi melalui jabat tangan daripada bersin secara langsung.
Hmmmmmmmmm..................... Sekian Tipz ringan dikala musim ujan
Ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha...............................
Musim ujan dah datang euy....................
Sebenarnya, jadi teringat 1 tahun yang lalu, karena setiap musim ujan datang berbagai masalah juga akan timbul. Salah satu masalah yang umum dijumpai adalah datangnya banjir, kemacetan, tanah longsor dan tentu saja penyakit musiman.
Ngomongin tentang penyakit musiman dikala musim ujan, pasti pilihan utamanya adalah penyakit bersin alias flu........ Penyakit ini bisa digolongkan pada taraf penyakit ringan. Hmmmmm... namun jangan salah biasanya jikalau penyakit ini datang, maka akan menimbulkan efek penyakit domino yang lainnya seperti demam, batuk, dan masih banyak lagi dech.
Adapun do'a jika ngeliat ujan gede adalah nich:
اللَّهُمّ حَوَالَيْنَا وَلَا عَلَيْنَا اللَّهُمَّ عَلَى الْآكَامِ وَالْجِبَالِ وَالظِّرَابِ وَبُطُونِ الْأَوْدِيَةِ وَمَنَابِتِ الشَّجَرِ
“Ya Allah, turunkanlah hujan di sekitar kami, bukan untuk merusak kami. Ya Allah, turukanlah hujan ke dataran tinggi, gunung-gunung, bukit-bukit, perut lembah dan tempat tumbuhnya pepohonan.” (HR. Bukhari no. 1013 dan 1014). Oleh karena itu, saat turun hujan lebat sehingga ditakutkan membahayakan manusia, dianjurkan untuk membaca do’a di atas. (Lihat Al Jami’ Liahkamish Sholah, 3/114, Maktabah Syamilah)
Do'a diatas didapaet dari bloger kita yang bernama "Ragam Tips" saudaranya Mr.Tipz ha ha ha ha..................
Ups..... ni dia tipz buat ngindari sakit flu di musim ujan:
1. Cara yang paling mudah pertama untuk menghindari flu, adalah dengan menjaga agar stamina tubuh agar tetap bagus. Hal ini dapat dilakukan dengan cara melalui makanan, olahraga, dan istirahat yang cukup. Tipz ini sangat dianjurkan, karena jika stamina tubuh bagus maka tubuh kita akan stabil dan lebih kuat untuk menghindari penyakit!
2. Kemudian cara ke-2 adalah dianjurkan sebisa mungkin kita menggunakan saputangan untuk menutup hidung dan mulut, jika orang di dekat kita bersin dan batuk. Karena seperti yang telah kita ketahui, penyakit flu sangat mudah sekali menular dari individu satu ke individu lain..........
3. Dan tips ringan yang terakhir adalah dengan cara rajin menjaga kebersihan yaitu mencuci tangan juga sangat dianjurkan. Mengapa? Ada riset yang menunjukkan bahwa penularan flu banyak terjadi melalui jabat tangan daripada bersin secara langsung.
Hmmmmmmmmm..................... Sekian Tipz ringan dikala musim ujan
Ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha ha...............................
Langganan:
Postingan (Atom)