Bintang dengan Ukuran 1300 Kali Lebih Besar dari Matahari

Ditemukan bintang dengan ukuran 1300 kali lebih besar dari matahari  oleh astronom dalam pengamatan dengan menggunakan telekop Very Large Telescope milik ESO. Bintang yang baru ditemukan ini berwarna kuning dengan ukuran yang sangat besar (1300 kali ukuran matahari). Bintang tersebut diberi nama hypergiant HR 5171 A, bintang raksasa kuning tersebut terletak dalam sistem bintang ganda yang berjarak sekitar 12 ribu tahun cahaya dari Bumi.

Ditemukan Bintang, 1300 Kali Lebih Besar Dari Matahari

Sejumlah ilmuwan di Very Large Telescope European Southern Observatory, Chile, menemukan bintang langka di antariksa. Objek antariksa itu berupa bintang kuning raksasa yang ukurannya 1.300 kali lebih besar dari ukuran Matahari. Bintang tersebut kemudian dinamai HR 5171 A, bintang raksasa tersebut merupakan salah satu dari 10 bintang terbesar yang pernah ditemukan manusia. Temuan ini dipandang sangat istimewa sepanjang pengamatan bintang selama lebih dari 60 tahun terakhir.

Bintang raksasa kuning dengan ukuran 1300 kali lebih besar dari matahari ini melengkapi jajaran bintang raksasa lain yang sebelumnya sudah ada, misalnya Rho Cassiopeiae, bintang raksasa yang cukup populer.

Bintang kuning raksasa merupakan salah satu bintang terbesar, paling terang, tidak stabil, dan cepat berubah. Mengingat ketidakstabilan itu, bintang kuning ini mengusir materi keluar, membentuk atmosfer yang luas di sekitar bintang.

Proses Penemuan Bintang, 1300 Kali Lebih Besar Dari Matahari

Untuk dapat melihat bintang kuning raksasa ini, para astronom menggunakan teknik interferometri yaitu menggabungkan kumpulan cahaya dari berbagai teleskop individu, yang secara efektif menciptakan sebuah teleksop raksasa hingga 140 meter.  Kemudian para astronom menggunakan hasil dari teknik tersebut untuk melakukan pengamatan terhadap perilaku bintang pada 60 tahun terakhir.

Dengan menganalisis data kecerahan berbagai bintang dari pengamatan observatorium lain, para peneliti tersebut dapat mengonfirmasi objek yang menjadi sistem pendamping biner dari bintang kuning raksasa tersebut. Bintang pendamping ini mengorbit HR 5171 A setiap 1.300 hari. Suhu permukaan bintang pendamping diketahui lebih panas dari HR 5171 A. Sementara suhu permukaan HR 5171 A diperkirakan mencapai 5.000 derajat Celcius.

Bintang raksasa kuning atau Yellow Hypergiants HR 5171 A merupakan jenis bintang yang langka di alam semesta. Hanya sedikit bintang-bintang raksasa telah ditemukan di galaksi Bima Sakti . Bintang kelas ini adalah salah satu yang terbesar dan paling terang yang dikenal selama ini.

Read More

Fisika dalam Tari Balet

Fisika dalam tari balet terdapat pada beberapa gerakan tari balet tersebut, teori fisika tentang gaya sentrifugal salah satunya digunakan pada saat penari balet menari berputar dengan tumpuan kaki. Pada bulan April 1999 diadakan pertemuan fisika terbesar abad 20 bertempat di World Conggress Building, Atlanta, AS. Dalam pertemuan itu digelar ratusan tema-tema seminar seperti mekanika klasik, laser, fisika nuklir hingga fisika abad 21. Tema seminar yang menjadi pusat perhatian banyak pengunjung adalah Physics of Dance. Dalam seminar ini membahas penerapan hukum fisika pada gerakan balet yang menghasilkan sesuatu yang berguna, mengejutkan, dan mendorong orang lebih menghargai balet.

Fisika Dalam Tari Balet

Fisika Dalam Tari BaletSebagian besar gerakan tarian balet menerapkan hukum kelembaman. Gerakan-gerakan ini antara lain diam seimbang, bergerak, melompat, dan berputar. Untuk lebih memperjelas penerapan hukum kelembaman pada gerakan balet, pada seminar itu didatangkan seorang balerina yang memeragakan tarian balet.

Teori Fisika Dalam Tari Balet

Diam Seimbang

Seorang balerina memulai tariannya dengan berjinjit seimbang di atas satu kaki, kaki yang lain terangkat ke belakang, dan tangan terangkat ke atas. Menurut hukum keseimbangan, posisi berdiri di atas daerah kecil bisa tercapai jika pusat berat balerina tepat di atas titik tumpunya. Tetapi ketika posisi pusat berat balerina menyimpang dari posisi seimbang, maka gaya gravitasi akan membuat balerina terpelanting dalam waktu yang relatif singkat.

Bergerak

Setelah melakukan gerak diam seimbang, seorang balerina akan bergerak. Ketika balerina bergerak maju, yang ia lakukan adalah menekan lantai dengan kakinya ke arah belakang. Pada saat mendapat tekanan, lantai bereaksi dan mendorong kaki balerina dengan gaya yang sama besar ke arah depan sehingga balerina bergerak maju. Makin keras kaki balerina menekan lantai, makin cepat balerina bergerak maju. Konsep ini juga kita gunakan pada waktu berjalan.

Ketika penari sedang bergerak ke depan, bisakah ia membelok atau bergerak melingkar? Menurut Newton, benda yang bergerak lurus akan membelok jika ada gaya ke samping. Bagaimana memperoleh gaya ke samping? Seorang balerina mengetahui cara memperoleh gaya ke samping. Ketika balerina akan membelok ke kanan, kakinya akan menekan lantai ke kiri. Lantai akan memberikan reaksi dan menekan balerina ke kanan sehingga lintasannya berbelok ke kanan. Makin keras balerina menekan lantai, makin tajam belokannya.

Melompat

Untuk melakukan gerak melompat, balerina menekan kakinya pada lantai secara vertikal. Dengan memberikan tekanan pada lantai, lantai memberikan reaksi dengan mendorong kaki balerina ke atas. Jika ingin mendapatkan lompatan yang lebih tinggi, maka pada saat melompat lututnya ditekuk. Di sini tekukan lutut bertindak seperti pegas yang tertekan, siap melontarkan benda yang menekannya.

Berputar

Untuk melakukan gerak berputar, balerina menggerakkan ujung sepatu depan dan belakang ke samping berlawanan. Lantai akan memberikan reaksi dengan memberikan gaya yang berlawanan pada kedua ujung sepatu. Ketika sudah berputar, balerina dapat mengatur kecepatan putarnya dengan mengatur besar momen kelembamannya. Momen kelembamannya merupakan kecenderungan benda untuk mempertahankan posisinya untuk tidak ikut berputar. Beberapa gerakan tari balet diatas merupakan gerakan yang menerapkan teori fisika dalam tari balet.

Read More

Salju yang Menakjubkan

Salah satu fenomena menarik saat musim dingin adalah salju. Menjadi unik karena kristal-kristal es yang lembut dan putih seperti kapas ini hanya hadir secara alami di negeri empat musim atau di tempat-tempat yang sangat tinggi seperti puncak gunung Jayawijaya di Papua. Kenapa salju secara alami tidak bisa hadir di wilayah tropis seperti negeri kita?

Proses pembentukan salju

Untuk menjawab itu, bisa kita mulai dari proses terjadinya salju. Berawal dari uap air yang berkumpul di atmosfer Bumi, kumpulan uap air mendingin sampai pada titik kondensasi (yaitu temperatur di mana gas berubah bentuk menjadi cair atau padat), kemudian menggumpal membentuk awan. Pada saat awal pembentukan awan, massanya jauh lebih kecil daripada massa udara sehingga awan tersebut mengapung di udara – persis seperti kayu balok yang mengapung di atas permukaan air. Namun, setelah kumpulan uap terus bertambah dan bergabung ke dalam awan tersebut, massanya juga bertambah, sehingga pada suatu ketika udara tidak sanggup lagi menahannya. Awan tersebut pecah dan partikel air pun jatuh ke Bumi.

Partikel air yang jatuh itu adalah air murni (belum terkotori oleh partikel lain). Air murni tidak langsung membeku pada temperatur 0 derajat Celcius, karena pada suhu tersebut terjadi perubahan fase dari cair ke padat. Untuk membuat air murni beku dibutuhkan temperatur lebih rendah daripada 0 derajat Celcius. Ini juga terjadi saat kita menjerang air, air menguap kalau temperaturnya di atas 100 derajat Celcius karena pada 100 derajat Celcius adalah perubahan fase dari cair ke uap. Untuk mempercepat perubahan fase sebuah zat, biasanya ditambahkan zat-zat khusus, misalnya garam dipakai untuk mempercepat fase pencairan es ke air.

Biasanya temperatur udara tepat di bawah awan adalah di bawah 0 derajat Celcius (temperatur udara tergantung pada ketinggiannya di atas permukaan air laut). Tapi, temperatur yang rendah saja belum cukup untuk menciptakan salju. Saat partikel-partikel air murni tersebut bersentuhan dengan udara, maka air murni tersebut terkotori oleh partikel-partikel lain. Ada partikel-partikel tertentu yang berfungsi mempercepat fase pembekuan, sehingga air murni dengan cepat menjadi kristal-kristal es. Partikel-partikel pengotor yang terlibat dalam proses ini disebut nukleator, selain berfungsi sebagai pemercepat fase pembekuan, juga perekat antaruap air. Sehingga partikel air (yang tidak murni lagi) bergabung bersama dengan partikel air lainnya membentuk kristal lebih besar.

Jika temperatur udara tidak sampai melelehkan kristal es tersebut, kristal-kristal es jatuh ke tanah. Dan inilah salju! Jika tidak, kristal es tersebut meleleh dan sampai ke tanah dalam bentuk hujan air.

Pada banyak kasus di dunia ini, proses turunnya hujan selalu dimulai dengan salju beberapa saat dia jatuh dari awan, tapi kemudian mencair saat melintasi udara yang panas. Kadang kala, jika temperatur sangat rendah, kristal-kristal es itu bisa membentuk bola-bola es kecil dan terjadilah hujan es. Kota Bandung termasuk yang relatif sering mengalami hujan es. Jadi, ini sebabnya kenapa salju sangat susah turun secara alami di daerah tropik yang memiliki temperatur udara relatif tinggi dibanding wilayah yang sedang mengalami musim dingin.

Struktur unik salju

Kristal salju memiliki struktur unik, tidak ada kristal salju yang memiliki bentuk yang sama di dunia ini. Bayangkan, salju sudah turun semenjak bumi tercipta hingga sekarang, dan tidak satu pun salju yang memiliki bentuk struktur kristal yang sama!

Keunikan salju yang lainnya adalah warnanya yang putih. Kalau turun salju lebat, hamparan bumi menjadi putih, bersih, dan seakan-akan bercahaya. Ini disebabkan struktur kristal salju memungkinkan salju untuk memantulkan semua warna ke semua arah dalam jumlah yang sama, maka muncullah warna putih. Fenomena yang sama juga bisa kita dapati saat melihat pasir putih, bongkahan garam, bongkahan gula, kabut, awan, dan cat putih.

Selain itu, turunnya salju memberikan kehangatan. Ini bisa dipahami dari konsep temperatur efektif. Temperatur efektif adalah temperatur yang dirasakan oleh kulit kita, dipengaruhi oleh tiga besaran fisis: temperatur terukur (oleh termometer), kecepatan pergerakan udara, dan kelembapan udara. Temperatur efektif biasanya dipakai untuk menentukan “zona nyaman”. Di pantai, temperatur terukur bisa tinggi, namun karena angin kencang kita masih merasa nyaman. Pada saat salju turun lebat, kelembapan udara naik dan ini memengaruhi temperatur efektif sehingga pada satu kondisi kita merasa hangat.

Read More

Ini yang Terjadi Saat Manusia Masuk ke dalam Black Hole

Lubang hitam atau black hole merupakan suatu fenomena alam yang terjadi di luar angkasa. Sifatnya yang misterius membuat banyak orang penasaran ingin mengetahui dan menjelajahi black hole lebih dekat.

Dilansir laman BBC, Senin (4/5/2015), sekira satu dari setiap seribu bintang di galaksi yang cukup besar berpotensi membuat lubang hitam. Bima Sakti memiliki setidaknya 100 miliar bintang yang berarti sekira 100 juta lubang hitam bersembunyi di galaksi. Bahkan jika ada manusia yang bepergian dengan kecepatan cahaya, orang tersebut baru akan sampai di lubang hitam terdekat dalam waktu ribuan tahun cahaya. Jika benar-benar ada manusia yang mampu masuk ke dalam black hole, hal-hal berikut mungkin akan Anda alami di sana.

      1.  Berpetualang Mengelilingi Black Hole

Black hole tentunya berwarna hitam dan diperkirakan tak berbentuk bulat sempurna. Black hole juga diperkirakan memiliki ukuran empat juta kali lebih besar dari matahari. Gravitasi yang terjadi di dalam black hole telah mengumpulkan banyak gas dan debu yang terakumulasi ke dalam bentuk spiral dengan lubang yang berputar-putar.

Black hole sendiri tidak dapat dilihat secara langsung karena terbentuk dari gas dan debu. Namun, gravitasi black hole yang melengkungkan sinar cahaya di sekitarnya menciptakan jejak visual dalam materi sekitarnya yang disebut sebagai bayangan lubang hitam.

   2.  Melihat Cincin Terang Raksasa dan Bulan Sabit

Meskipun tidak dapat melihat bentuk black hole, orang yang berada di dalamnya akan melihat bayangan black hole yang dikelilingi oleh cincin terang dan bulan sabit. Walaupun black hole diperkirakan sangat gelap, namun menurut astrofisikawan dari University of Arizona, pandangan manusia akan tetap terang dan jelas di sana.

3     3.   Mati Terkoyak 

Fisikawan belum mengetahui secara pasti apa yang akan terjadi jika ada mahluk hidup yang memasuki black hole. Hipotesis konvensional dari pawa ilmuwan menggambarkan saat melompat ke lubang hitam pertama, kaki manusia normal akan terasa lebih kuat dibanding dengan gravitasi kepala Anda.

Perbedaan gravitasi di kaki dan kepala Anda akan semakin besar dan membuat tubuh manusia terkoyak. Gravitasi pasang surut pada black hole pun disebut akan merobek setiap sel, molekul, dan atom dalam tubuh Anda menjadi berkeping-keping.

Perjalanan ke dalam lubang hitam diperkirakan para ilmuwan merupakan perjalanan satu arah. Jika ada seseorang yang melewati cakrawala yang merupakan titik di mana cahaya tidak dapat melarikan diri, tidak akan lagi jalan untuk kembali dan kemungkinan paling besar yang terjadi ialah kematian untuk siapa pun yang masuk ke dalam black hole.

Read More

Interferensi Kupu Kupu Morpho

Kupu-kupu Morpho jantan merupakan spesies kupu-kupu yang terdapat di hutan hujan tropir Amerika Selatan. Kupu-kupu tersebut memiliki warna biru yang cerah dan dikenal sebagai kupu-kupu yang indah. Kupu-kupu Morpho dapat dilihat dari pesawat yang terbang rendah atau sekitar 0,25 mil karena warnanya yang cerah.

Gambar 2.3. Kupu-kupu Morpho 

Warna biru cerah pada warna kupu-kupu tidak disebabkan warna pigmen pada sayap, tetapi disebabkan karena adanya efek multi interferensi dari cahaya yang dipantulkan oleh lapisan tipis lamellae. Lapisan tersebut berbentuk bukit seperti kisi yang terdapat pasa sayap kupu-kupu. Lapisan lamellae juga menyebabkan cahaya terdifraksi. Kombinasi dari kedua efek tersebut menyebabkan sebuah spectrum refleksi dengan intensitas tinggi yang sangat tergantung pada sudut .

Multi interferensi merupakan sumber warna biru yang ditampilkan oleh sayap dan disebabkan interferensi antara lamellae dan lapisan udara diantara lamellae, sedangkan difraksi berasal dari serangkaian gununang lamellae yang tersusun secara periodic. Difraksi membantu memperbesar sudut yang tergantung pada panjang gelombang cahaya. Hamburan juga terjadi karena ketidakteraturan ketinggian struktur permukaan sayap, mengakibatkan keterganggunya dari koherensi antara tonjolan lamellae dan menghasilkan warna yang seragam.

Terdapat dua lapisan sisik pada sayap kupu-kupu. Lapisan bawah sesnsitif terhadap cahaya, dan sisik transparan yang berperan sebagai pendisfus optic untuk cahaya datang dan memperluas sudut. Struktur bukitan (ridge) terdapat pada sisik bawah, yang tersusun antara 2 dan 12 lapisan lamellae sepanjang rangkaian bukitan (ridge) dan sedikit miring ke atas.Lamellae diposisikan asimetris sekitar pusat punggungan (ridge), dipisahkan oleh sebuah jaring trabekula untuk membentuk crosssection seperti pohon. Periodisitas pegunungan terletak di antara 300 nm dan 2000 nm, dengan lebar punggung total antara 500 nm dan 700 nm.

Lamellae memiliki ketebalan sekitar 60 nm dan terpisah sejauh 200 nm. Lamellae dan jarak diantaranya bertindak sebagai multilayer yang menyebabkan interferensi konstruktif dan destruktif dari pantulan antara masing-masing lamella dan udara yang terdapat diantara lamella. Indeks bias kutikula  sekitar 1,56±0,06 sedangkan udara adalah 1, dan inilah perbedaan indeks bias yang memungkinkan warna biru terang untuk diproduksi dan intensitas tinggi dapat dicapai karena jumlah lapisan yang terlibat dan perbedaan indeks bias yang tinggi.

Read More

Hukum Gravitasi Newton Berbicara tentang Cinta

Gambar a. persamaan hukum Gavitasi Newton

Cinta selalu ada dan akan selalu terjadi pada dua insan yang berbeda yang saling tertarik.Pada dasarnya, ketertarikanhanya terjadi pada sesuatu yang berlawanan, karena pada yang demikian akan tercipta keteraturan, saling melengkapi dan saling menguatkan. Hukum gravitasi akan berlaku pada dua materi yang berbeda. Ketertarikan ini akan semakin kuat ketika jarak yang memisahkan kedua materi yang berbeda ini sangat pendek alias dekat. Sebaliknya, gaya grvitasi (gaya tarik menarik) dua materi akan semakin lemah jika jarak yang memisahkan keduanya semakin jauh. Lihat persamaaan diatas!!!

Gambar b. planet planet dalam tata surya

Gaya gravitasi (F) berbandingg terbalik dengan kuadarat jarak R dua materi berbeda (m1 dan m2). Semakin besar R, maka semakin kecil nilai F, artinya gaya gravitasi F sangat kecil, sebaliknya semakin kecil R, maka gaya gravitasi F akan sangat besar. Cinta juga seperti itu. Anggap m1 sebagai seorang laki-laki dan m2 seorang wanita. Jika keduanya semakin jauh, maka ketertarikan atau perasaan cinta niscaya sangat kecil, gaya tarik cinta pun menjadi semakin sangat lemah. Sebaliknya, jika kita dekat dengan kekasih kita, maka hati kita seolah dekat sekali,niscaya cinta kitapun menjadi sangat harmonis. Perasaan cinta seperti ini terasa sangat besar dan hebat. G melambangkan konstansta gravitasi atau konstanta tarik-menarik. sebuah alat atau bilangan tetapan untuk menyempurnakan berlakunya hukum ketertarikan. Jadi, G memiliki peranan sangat penting bagi hubungan m1 dan m2. Jika dianalogikan dengan sebuah hubungan cinta, kita akan menganggap tetapan G sebagai alat komunikasi seperti HP dan internet sehingga memungkinkan kita mengirim sms, telepon, email dan FB an. G sangat berperan sebagai media bertukar informasi dalam proses komunikasi, sehingga memperlancar proses taaruf. Jadi G sangat diperlukan dalam hukum cinta karen akan memperlancar hubungan ketertarikan cinta antara dua insan berlainan jenis. JADI, jagalah jaraakmu dan dekatkan hatimu dengan kekasihmu. jangan membuat jaraak pemisah, sehingga cinta terasa begitu jauh.

CINTA KEPADA ALLAH

     Hal ini juga berlaku pada cinta kita kepada Allah. jangan sampai jarak memisahkan kita dengan-Nya dan menjauhkan kita dari cinta-Nya. Dalam mencintai-Nya, kita bisa menggunakan G yang berupaa dzikir, sholat, puasa, membaca Al Qur’an,beribadah dan beramal baik pada sesama untuk selalu mengingat-Nya. sesungguhnya Allah sangat dekat dengan orang-orang yang selalu mengingat-Nya. Rasakanlah energi cinta yang dahsyat ketika mencintai-Nya dan rasakan kedahsyatan cinta-Nya yangg luar biasa kepada kita, umat manusia

Read More

Lapisan Atmosfer Paling Misterius di Matahari

                        Gambar a. Lapisan atmosfir di matahari

Wahana luar angkasa Interface Region Imaging Spectrograph (IRIS) berhasil mengabadikan citra zona antarmuka Matahari, lapisan terendah atmosfer Matahari yang berbatasan langsung dengan permukaan bintang itu. Lapisan ini adalah bagian paling misterius yang belum banyak diketahui. Citra lapisan atmosfer Matahari tersebut didapatkan 21 jam setelah tim pengendali misi IRIS membuka pintu teleskop wahana ini. “Dengan pembukaan perdana penutup teleskop dan observasi pertama IRIS, kami telah membuka jendela baru tentang keenergian dari atmosfer Matahari,” ujar John Grunsfeld dari Science Mission Directorate NASA Headquarters di Washington DC. IRIS menangkap struktur magnetik tipis dan arus material di atmosfer Matahari. Struktur magentik dan arus material itu diduga merupakan wujud energi besar yang sebelumnya diprediksikan ada di zona antarmuka Matahari. Diberitakan Fox News, Jumat (26/7/2013), struktur magnetik tipis tersebut tampak seperti struktur serat. Ilmuwan sebelumnya belum pernah mengabadikan struktur ini di Matahari. IRIS juga berhasil mengabadikan beberapa bintik yang berkelap-kelip secara terus-menerus. Kelap-kelip bintik ini mengindikasikan bagaimana energi dibawa dan diserap pada wilayah antarmuka Matahari. Energi di zona antarmuka ini memengaruhi dinamika atmosfer Matahari. Energi ini juga mampu menaikkan suhu pada lapisan teratas atmosfer Matahari hingga mencapai 1,8 juta derajat Fahrenheit atau sekitar 999.982 celsius.

Fenomena yang berhasil diamati pada lapisan terbawah atmosfer Matahari diduga berperan dalam menghasilkan angin Matahari yang menyebar hampir ke seluruh bagian Tata Surya. Angin Matahari yang muncul dalam badai Matahari akan mengganggu jaringan listrik serta sistem GPS di Bumi. Wilayah antarmuka adalah tempat ultraviolet diproduksi. Dalam jangka waktu dua tahun ini, IRIS akan digunakan untuk mempelajari bagaimana material yang ada di Matahari bergerak, mengumpulkan energi dan meningkatkan suhu pada bagian paling bawah atmosfer matahari. Teleskop IRIS dibuat dengan kombinasi teleskop ultraviolet dan spektograf didesain untuk dapat menangkap gambar resolusi tinggi hanya dalam beberapa detik, membidik wilayah hingga yang hanya sepanjang 240 km di permukaan Matahari. Dalam beberapa minggu ke depan, para peneliti akan memeriksa data IRIS untuk memastikannya dapat bekerja dengan baik. “Kualitas gambar dan spektrum yang diterima dari IRIS sangat mengagumkan, sesuai dengan apa yang kami harapkan. Ada banyak hal yang harus kita kerjakan untuk memahami gambar tersebut. Namun, kualitas gambar yang dihasilkan akan membantu kita melakukannya,” ujar Alan Title, peneliti utama proyek IRIS di Lockheed Martin di Palo Alto, California.

Read More

Warna Langit

Pada langit pagi hingga siang dapat kita lihat warna biru dan perak mendominasi, dan warna jingga pada sore hingga menjelang gelap. ternyata warna-warna langit ini sangat erat kaitannya dengan kedudukan bumi terhadap matahari dan sifat dari cahaya tampak.

Gambar 2.4 . Langit berwarna biru pada pagi hari

Gambar 2.5 . Langit berwarna jingga menjelang malam

Untuk sampai ke Bumi, cahaya putih matahari haruslah melewati atmosfer atau lapisan udara disekeliling Bumi. Atmosfer merupakan sederetan gas (seperti Oksigen, Nitrogen, dan Karbondioksida yang dibutuhkan terutama dalam proses pernapasan makhluk hidup), partikel air, serta debu. Cahaya putih matahari melewati campuran ini dengan lintasan yang berbeda-beda. Akibat tumbukan antara partikel cahaya (foton) dan partikel penyusun campuran udara di atmosfer inilah kita melihat langit dalam aneka warna tadi. Cahaya yang terurai akan mengalami pengurangan energi akibat proses tumbukan dengan partikel dan mempengaruhi kekuatan pancaran cahaya sampai di Bumi.

Menurut Lord John William Rayleigh, langit biru disebabkan karena cahaya biru dan hijaulah yang paling kuat dipancarkan oleh matahari. Warna biru ini kemudian tertangkap oleh mata kita, sehingga kita mengatakan langit tersebut biru. Begitu pula halnya pada senja hari. Langit cenderung berwarna merah karena cahaya merah dengan panjang gelombang terpanjanglah yang mampu menempuh perjalanan Matahari-Bumi.

Read More

Difaksi pada Ekor Burung Merak

        Bulu-bulu burung meraka yang sangat berdekatan bekerja mirip seperti lapisan tipis minyak di atas permukaan air atau lapisan tipis sabun.Ketika cahaya matahari yang mengandung beberapa panjang gelombang jatuh pada bulu-bulu merak,beberapa panjang gelombang akan mengalami interferensi konstruktif,sesuai dengan ketebalan berbeda dari bulu-bulu merak. Interferensi konstruktif dari berbagai warna (atau berbagi panjang gelombang) menghasilkan sinar terang dari berbagai warna pada bulu-bulu burung merak,seperti ditunjukkan pada gambar.

Gambar a. Warna wari pada ekor merak

       Pada bulu merak juga terjadi proses difraksi. Cahaya putih yang datang pada bulu merak akan mengenai lapisan melanin yang berperan sebagai kisi reflesi. Hal ini menyebabkan cayaha datang melangalami difraksi sehingga cahaya purih akan terurai sesuai sudut difraksi yang dialami. Warna-warni yang terobservasi pada bulu merak menunjukkan antara warna akan mengalami sudut difraksi yang berbeda. 

    Lapisan melanin bersifat seperti cermin sehingga dapat memantulkan cahaya. Lapisan melanin pada bulu merak seperti batang-batang yang yang tersusun parallel. Jarak antara batang-batang mendekati panjang gelombang cahaya tampak. Susunan melanin ini berperan sebagai kisi refleksi  sehingga saat cahaya polokromatik datang akan terdifraksi dan terurai sesuai dengan panjang gelombang menjadi cahaya tampak. , batang melanin yang tampak gelap di dalam keratin yang terlihat pucat. Jarak antar batang melanin rata-rata seragam 0,25x10-6 m. Bulu merak terlihat biru-hijau meskipun tidak memiliki pigmen warna tersebut disebabkan adanya difraksi yang menghasilkan warna biru-hijau.

Read More

Keindahan Warna Warna Aurora

          

Gambar 1. Warna Aurora

         

         
          Aurora adalah fenomena alam yang menyerupai pancaran cahaya yang menyala-nyala pada lapisan ionosfer pada sebuah planet sebagai akibat adanya interaksi antara medan magnetik yang dimiliki planet tersebut dengan partikel bermuatan yang dipancarkan oleh matahari.Aurora dibedakan menjadi dua macam, yaitu aurora yang terjadi di daerah sebelah utara, yang dikenal dengan nama Aurora Borealis. Aurora yang terjadi daerah sebelah selatan dikenal dengan nama Aurora Australis. Menurut peneliti ionosfer, fenomena alam yang terjadi di atmosfer atas yang pertama kali teramati adalah aurora. Aurura sudah banyak mengundang keingintahuan para ilmuwan sejak tahun 1500-an. Ada beberapa teori mengenai aurora yang berasal dari para ahli.Teori pertama datang dari Edmund Halley, ia pernah memberi teori bahwa aurora adalah uap air encer yang tersublimasi oleh pemanasan yang dengannya terkandung juga sulfur yang akan menghasilkan kilauan sinar warna-warni di atmosfer.

          Pada tahun 1746 Leonard Euler menyatakan bahwa aurora adalah partikel dari atmosfer bumi yang melampaui ambang batasnya akibat cahaya matahari dan selanjutnya naik ke ketinggian beberapa ribu mil. Di daerah kutub partikel-partikel ini tidak akan terdispersi akibat perputaran bumi.Teori ketiga berasal dari Benjamin Franklin.  Ia mengatakan bahwa aurora berkaitan dengan sirkulasi di atmosfer. Secara lebih lanjut Benjamin Franklin menjelaskan bahwa atmosfer di daerah kutub lebih tebal/berat dan lebih rendah dibandingkan dengan di daerah ekuator karena gaya sentrifugalnya (gaya akibat rotasi) lebih kecil. Elektrisitas (kelistrikan) yang dibawa awan ke daerah kutub tidak akan dapat menembus es sehingga akan terputus melewati atmosfer bawah kemudian ruang hampa menuju ke ekuator. Elektrisitas akan kelihatan lebih kuat di daerah lintang tinggi dan sebaliknya di lintang rendah. Hal itulah yang akan tampak sebagai Aurora Borealis. Sebenarnya selama seratus lima puluh tahun terakhir banyak teori lain tentang aurora ini, antara lain bahwa aurora terjadi karena pemantulan sinar matahari oleh partikel-partikel es, pemantulan sinar matahari oleh awan, uap air yang mengandung sulfur, pembakaran udara yang mudah terbakar, pancaran partikel magnetik, debu meteor yang terbakar akibat gesekan dengan atmosfer, thunderstorm, listrik yang timbul antara dua kutub .

          Sekitar tahun 1800 an karakteristik aurora mulai diketahui. Seorang ilmuwan Inggris bernama Cavendish berhasil menghitung ketinggian aurora yaitu antara 52 s.d 71 mil (83 km s.d 113,6 km). Tahun 1852 diketahui bahwa ada hubungan antara aktivitas geomagnet, aurora, dan sunspot dimana frekuensi dan amplitudo ketiganya berfluktuasi dengan periode yang hampir sama yaitu 11 tahunan. Tahun 1860, Elias Loomis berhasil membuat diagram yang menunjukkan daerah dengan kejadian aurora paling banyak. Dari temuannya itu diketahui bahwa ternyata aurora berhubungan dengan medan magnet bumi. Angstrom, seorang ilmuwan Swedia, pada tahun 1867 berhasil melakukan pengukuran spektrum-spectrum dari aurora.

          Penelitian tentang aurora semakin menemukan titik terang ketika seorang fisikawan Inggris J.J. Thomson berhasil menemukan elektron dan fisikawan Swedia Kristian Birkeland menyatakan bahwa aurora disebabkan oleh sinar dari elektron yang diemisikan matahari. Ketika elektron-elektron itu sampai ke bumi akan dipengaruhi oleh medan magnet bumi, dan terbawa ke daerah lintang tinggi dan terjadilah aurora.

          Selanjutnya pasti sering muncul pertanyaan, mengapa aurora hanya terjadi di kedua kutub saja? Sedangkan dibagian bumi lain tidak muncul aurora?

Aurora terbentuk karena interaksi partikel-partikel atmosfer bumi dengan partikel bermuatan dari matahari yang disebut dengan plasma. Plasma adalah partikel sejenis gas yang telah terionisasi. Pada umumnya gas tidak bermuatan, tetapi karena suhu yang sangat panas di matahari menyebabkan partikel gas terionisasi, maka terbetuklah plasma. Plasma ini dipancarkan matahari ke segala arah (biasanya pada saat terjadi aktivitas matahari pancaran plasma bertambah), kemudian saat mendekati medan magnet bumi (yang terpusat di kutub utara dan selatan) maka plasma akan tertarik ke kutub-kutub bumi ( gejala ini disebut "angin matahari"/solar wind), saat bertemu dengan partikel atmosfer bumi terjadi eksitasi-relaksasi elektron sehingga memendarkan warna yang sangat indah.

          Fenomena aurora terkait dengan selubung medan magnet atau magnetosfer Bumi dan kemunculan bahaya dari Matahari. Semakin kuat dan lama cahaya aurora, dapat diperkirakan semakin kuat gangguan dari Matahari yang dikenal sebagai badai matahari (solar storm). Karena yang berperan adlh medan magnet. Makanya di bumi aurora paling sering terjadi di daerah di sekitar kutub utara dan kutub selatan magnetiknya, dan sangat jarang terjadi di daerah katulistiwa. Aurora yang terkenal adalah Aurora Borealis (di kutub utara) dan Aurora Australis (di kutub selatan).

          Cahaya kutub terjadi karena adanya aliran partikel energi tinggi dari matahari yang memasuki kawasan kutub-kutub medan magnet bumi. Gangguan pada medan magnet bumi ini dinamakan magnetic storm (Badai magnet). Aurora juga bisa muncul bila terjadi fenomena lanjutan pada magnetosfer yang dikenal sebagai magnetic sub-storm. Peristiwa ini memunculkan aurora oval di kutub-kutub bumi yang simetri satu sama lain. Meski fenomena ini telah diduga oleh para ahli sejak lama, bukti observasi baru diperoleh pada tahun 2001 melalui pengamatan satelit NASA.

Umumnya cahaya kutub yang sering ditemui berwarna hijau kekuningan, ini disebabkan bagian partikel yang membawa energi berbenturan dengan molekul oksigen yang hanya berjarak 20 KM dari permukaan bumi. Ketika molekul nitrogen mendapat benturan partikel, akan memancarkan cahaya ungu kemerahan. Nitrogen akan memancarkan cahaya biru, sedangkan nitrogen yang netral akan memancarkan cahaya merah. Karena itu, orang-orang baru dapat melihat garis cahaya merah, biru, hijau dan ungu yang berselang-seling menyelimuti angkasa. Bahkan aurora yang indah cemerlang memperlihatkan bentuk yang selalu berubah, ada yang berbentuk tirai, busur, pita, sinar dan berbagai macam bentuk lainnya. Munculnya aurora harus memiliki dua prasyarat, pertama suhu harus rendah, kedua cuaca harus cerah.

Read More

PENERAPAN ILMU ILMU FISIKA

APLIKASI FISIKA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Banyak orang yang beranggapan bahwa Fisika hanya sekedar ilmu biasa yang hanya mempelajari ilmu alam tanpa ada penerapannya. Terutama masih banyak orang yang beranggapan bahwa Fisika hanya mempelajari rumus. Dan tak sedikit yang  tidak menyadari bahwa banyak peristiwa bahkan hal-hal yang sangat dekat dengan kita melibatkan ilmu Fisika. Bahkan Fisika merupakan ilmu dasar yang sangat dibutuhkan oleh cabang ilmu-ilmu lain. Mengapa Fisika sangat penting dalam kehidupan kita? Tentu karena banyak peristiwa dalam kehidupan kita yang melibatkan ilmu Fisika baik kita sadari maupun tan.pa kita sadari. Semakin kita memahami Fisika kita akan mengetahui bahwa Fisika mempunyai cakupan yang luas. Berikut adalah contoh aplikasi ilmu Fisika dalam kehidupan sehari-hari.

1. Aplikasi Gerak Lurus Beraturan

Gerak  Lurus Beraturan (GLB) merupakan gerak yang memiliki kecepatan yang konstan. Walaupun GLB sulitditemukan dalam kehidupan sehari-hari, karena biasanya kecepatan gerak benda selalu berubah-ubah. Misalnya ketika dirimu mengendarai sepeda motor atau mobil, laju mobil pasti selalu berubah-ubah. Ketika ada kendaraan di depan, pasti kecepatan kendaraan akan segera dikurangi. Hal ini agar kita tidak tabrakan dengan pengendara lain, terutama jika kondisi jalan yang ramai. Lain lagi jika kondisi jalan yang tikungan dan rusak.

Contoh pertama:
kendaraan yang melewati jalan tol. Walaupun terdapat tikungan pada jalan tol, kendaraan beroda bisa melakukan GLB pada jalan tol hal ini jika lintasan tol lurus. Kendaraan yang bergerak pada jalan tol juga kadang mempunyai kecepatan yang tetap.

Contoh kedua,
gerakan kereta api atau kereta listrik di atas rel. Lintasan rel kereta kadang lurus, walaupun jaraknya hanya beberapa kilometer. Kereta api melakukan GLB ketika bergerak di atas lintasan rel yang lurus tersebut dengan laju tetap.

Contoh ketiga :
kapal laut yang menyeberangi lautan atau samudera. Ketika melewati laut lepas, kapal laut biasanya bergerak pada lintasan yang lurus dengan kecepatan tetap. Ketika hendak tiba di pelabuhan tujuan, biasanya kapal baru mengubah haluan dan mengurangi kecepatannya.

Contoh keempat
: gerakan pesawat terbang. Pesawat terbang juga biasa melakukan GLB. Setelah lepas landas, pesawat terbang biasanya bergerak pada lintasan lurus dengan dengan laju tetap. Walaupun demikian, pesawat juga mengubah arah geraknya ketika hendak tiba di bandara tujuan.

2. Aplikasi GLBB dalam kehidupan sehari-hari
.

GLBB merupakan gerak lurus berubah beraturan. Berubah beraturan maksudnya kecepatan gerak benda bertambah secara teratur atau berkurang secara teratur. Perubahan kecepatan tersebut dinamakan percepatan. Secara awam sangat r menemukan benda yang melakukan gerak lurus berubah beraturan. Pada kasus kendaraan beroda misalnya, ketika mulai bergerak dari keadaan diam, pengendara biasanya menekan pedal gas (mobil dkk) atau menarik pedal gas (motor dkk). Pedal gas tersebut biasanya tidak ditekan atau ditarik dengan teratur sehingga walaupun kendaraan kelihatannya mulai bergerak dengan percepatan tertentu, besar percepatannya tidak tetap alias selalu berubah-ubah. Contoh GLBB dalam kehidupan sehari-hari pada gerak horisontal alias mendatar nyaris tidak ada.

Contoh GLBB yang selalu kita jumpai dalam kehidupan hanya gerak jatuh bebas. Pada gerak umit menemukan aplikasi GLBB dalam kehidupan sehari-hari.jatuh bebas, yang bekerja hanya percepatan gravitasi dan besar percepatan gravitasi bernilai tetap. Tapi dengan penerapa ilmu fisika, GLBB dapat ditemukan dalam kegiatan kita sehari-hari. Contohnya buah mangga yang lezat atau buah kelapa yang jatuh dari pohonnya.Jika kita pernah jatuh dari atap rumah tanpa sadar kita juga melakukan GLBB.

3. Aplikasi gerak vertikal dalam kehidupan sehari-hari :

Gerak vertikal terdiri dari dua jenis, yakni gerak vertikal ke atas dan gerak vertikal ke bawah. Benda melakukan gerak vertikal ke atas atau ke bawah jika lintasan gerak benda lurus. Kalau lintasan miring, gerakan benda tersebut termasuk gerak parabola. Aplikasi gerak vertikal dalam kehidupan sehari-hari misalnya ketika kita melempar sesuatu tegak lurus ke bawah (permukaan tanah), ini termasuk gerak vertikal.

4. Aplikasi gelombang elektromagnetik:

Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan? Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang elektromagnetik. Konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x. Selain itu karya Röntgen yang mengantarkan dirinya mendapatkan hadiah nobel fisika pada 1901 ini akan menjadi sebuah alat yang sangat berguna sekali dalam kedokteran. Sinar-X itulah sebuah fenomena yang ditemukan oleh Roentgen pada laboratoriumnya. Sebuah fenomena yang kemudian menjadi awal pencitraan medis (medical imaging) pertama, tangan kiri istrinya menjadi uji coba eksperimen penemuan ini. Inilah menjadi titik awal penggunaan pencitraan medis untuk mengetahui struktur jaringan manusia tanpa melalui pembedahan terlebih dahulu. Penemuan ini juga menjadi titik awal perkembangan fisika medis di dunia, yang menkonsentrasikan aplikasi ilmu fisika dalam bidang kedokteran.

Eksperimen Röntgen terhadap tangan istrinya, menjadi inspirasi produksi alat yang dapat membantu dokter dalam diagnosa terhadap pasien, dengan mengetahui citra tubuh manusia. Citra atau gambar yang dihasilkan dari sinar-X ini sifatnya adalah membuat gambar 2 dimensi dari organ tubuh yang dicitrakan dengan memanfatkan konsep atenuasi berkas radiasi pada saat berinterakasi dengan materi. Gambar atau citra objek yang diinginkan kemudian direkam dalam media yang kemudian dikenal sebagai film. Dari Gambar yang diproduksi di film inilah informasi medis dapat digali sesuai dengan kebutuhan klinis yang akan dianalisis.

Setelah puluhan tahun sinar-X ini mendominasi dunia kedokteran, terdapat kelemahan yaitu objek organ tubuh kita 3 dimensi dipetakan dalam gambar 2 dimensi. Sehingga akan terjadi saling tumpah tindih stukur yang dipetakan, secara klinis informasi yang direkam di film dapat terdistorsi. Inilah tantangan berikutnya bagi fisikawan untuk berkreasi. Tahun 1971, seorang fisikwan bernama Hounsfield memperkenalkan sebuah hasil invensinya yang dikenal dengan
Computerized Tomography
atau yang lazim dikenal dengan nama CT Scan. Invensi Hounsfield ini menjawab tantangan kelemahan citra sinar-X konvensional yaitu CT dapat dapat mencitrakan objek dalam 3 Dimensi yang tersusun atas irisan-irisan gambar (tomography) yang dihasilkan dari perhitungan algoritma(bahasa program) komputer. Karya Hounsfield ini menjadi revolusi besar-besaraan dalam dunia pencitraan medis atau kedokteran yang merupakan rangkaian yang berkaitan. Citra/gambar hasil CT dapat menujukan struktur tubuh kita secara 3 dimensi, sehingga secara medis dapat dijadikan sebagai sebuah alat bantu untuk penegakkan diagnosa yang dibutuhkan. Untuk mengabadikan penemunya dalam CT terdapat bilangan CT atau
Hounsfield Unit (HU)
, namun penemuan ini juga meruapakan jasa Radon dan Cormack.

Tahun 1990an, lahir kembali sebuah perangkat yang dikenal dengan nama
Magnetic Resonance Imaging
. Perangkat ini invensi yang tidak kalah hebatnya dengan CT, karena menggunakan sistem fisika yang berbeda. MRI istilah kerennya menggunakan pemanfaatan aktivitas fisis spin tubuh manusia pada saat berada dalam medan magnet yang kuat dan kemudian dengan sistem gangguan gelombang radio yang sama dengan frekuensi Larmor, menghasilkan sebuah sinyal listrik. Sinyal inilah yang dikenal dengan
Free Induction Decay
yang kemudian dievaluasi dengan Transformasi Fourier menjadi citra 3 Dimensi. Invensi ini juga sangat fenomenal, karena terobosan baru yang tidak menggunakan radiasi pengion seperti CT dan sinar Roentgen untuk dapat menghasilkan sebuah citra dengan resolusi yang yang sangat baik dalam mencitrakan stuktur tubuh manusia khususnya organ kepala. Inventor MRI mendapat ganjaran hadiah nobel bidang fisologi dan kedokteran tahun 2003.

Inilah sekelumit peranan fisika yang yang sangat revlusioner mengubah dunia kedokteran menjadi modern. Tanpa lahirnya sinar-X, CT, dan MR bagaimana kita dapat mengetahui posisi kelainan yang ada ditubuh kita bagian dalam atau kanker? Dengan karya fisikawan, insiyur, ahli komputer munculah sebuah teknologi yang digunakan untuk penegakkan diagnosa. Banyak teknologi lain yang dikembangkan oleh para fisikawan dan ilmuwan lain untuk kedokteran seperti halnya ultrasonografi, linear accelerator untuk radioterapi, dan juga CT dan USG 4 Dimensi.

5. Aplikasi energi(nuklir) dalam kehidupan sehari-hari:

Teknologi dan teknik penggunaan nuklir dapat memberikan manfaat dan kontribusi yang besar untuk pembangunan ekonomi dan kesejahteraan rakyat. Misalnya, nuklir dapat digunakan di bidang pertanian, seperti pemuliaan tanaman Sorgum dan Gandum dengan melalui metode induksi mutasi dengan sinar Gamma.

Di bidang kedokteran, teknik nuklir memberikan kontribusi yang tidak kalah besar, yaitu,
terapi three dimensional conformal radiotherapy
(3D-CRT), yang dapat mengembangkan metode pembedahan dengan menggunakan radiasi pengion sebagai pisau bedahnya. Dengan teknik ini, kasus-kasus tumor ganas yang sulit dijangkau dengan pisau bedah konvensional menjadi dapat diatasi, bahkan tanpa merusak jaringan lainnya.

Di bidang energi, nuklir dapat berperan sebagai penghasil energi Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir (PLTN). PLTN dapat menghasilkan energi yang lebih besar dibandingkan pembangkit

6. Aplikasi hukum Newton:

Hukum  1 newton :
sebuah benda mempertahankan kedudukannya
contoh : jika kita dalam sebuah mobil saat mobil itu tiba2 maju badan kita tba2 terdorong
ke belakang

Hukum  2 newton :

kita berada dalam lift

hukum 3 newton :
ini merupakan gaya aksi = reaksi
contoh : saat kita menekan papan tulis (aksi) maka papan tulis memberikan reaksi , bila
aksi lebih besar dari pada reaksi maka papan tulis akan rusak dan sebaliknya

Marilah para ilmuwan bangsaku, berlombalah berkreasi. Minimalnya untuk kemandirian kita akan teknologi untuk melayani kebutuhan bangsa sendiri….. Fisikawan Indonesia teruslah berkarya.

sumber ( http://bagasrizky.siswa-indonesia.net/artikel_detail-5312.html )

Read More