PENGERTIAN, SEJARAH, DAN RUMUS EFEK FOTOLISTRIK

Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Sebelum melanjutkan membaca, bantu kami untuk klik gambar di samping. Istilah lama untuk efek fotolistrik adalah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi). Hertz mengamati dan kemudian menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik lebih mudah.

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia.

Sejarah

Pada tahun 1899, Joseph John Thomson meneliti cahaya ultraungu dalam tabung sinar katode. Dipengaruhi oleh kerja James Clerk Maxwell, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif, yang dia sebut corpuscles (belakangan disebut "elektron"). Dalam penelitian tersebut, Thomson menempatkan pelat logam (yaitu, katode) dalam tabung hampa, dan menyinarinya dengan radiasi frekuensi tinggi.

Efek Fotolistrik

Ketika seberkas cahaya dikenakan pada logam, ada elektron yang keluar dari permukaan logam. Gejala ini disebut efek fotolistrik. Efek fotolistrik diamati melalui prosedur sebagai berikut. Dua buah pelat logam (lempengan logam tipis) yang terpisah ditempatkan di dalam tabung hampa udara. Di luar tabung kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain dengan kawat. Mula-mula tidak ada arus yang mengalir karena kedua plat terpisah. Ketika cahaya yang sesuai dikenakan kepada salah satu pelat, arus listrik terdeteksi pada kawat. Ini terjadi akibat adanya elektron-elektron yang lepas dari satu pelat dan menuju ke pelat lain secara bersama-sama membentuk arus listrik.

Hasil pengamatan terhadap gejala efek fotolistrik memunculkan sejumlah fakta yang merupakan karakteristik dari efek fotolistrik. Karakteristik itu adalah sebagai berikut.

1. hanya cahaya yang sesuai (yang memiliki frekuensi yang lebih besar dari frekuensi tertentu saja) yang memungkinkan lepasnya elektron dari pelat logam atau menyebabkan terjadi efek fotolistrik (yang ditandai dengan terdeteksinya arus listrik pada kawat). Frekuensi tertentu dari cahaya dimana elektron terlepas dari permukaan logam disebut frekuensi ambang logam. Frekuensi ini berbeda-beda untuk setiap logam dan merupakan karakteristik dari logam itu.
2. ketika cahaya yang digunakan dapat menghasilkan efek fotolistrik, penambahan intensitas cahaya dibarengi pula dengan pertambahan jumlah elektron yang terlepas dari pelat logam (yang ditandai dengan arus listrik yang bertambah besar). Tetapi, Efek fotolistrik tidak terjadi untuk cahaya dengan frekuensi yang lebih kecil dari frekuensi ambang meskipun intensitas cahaya diperbesar.
3. ketika terjadi efek fotolistrik, arus listrik terdeteksi pada rangkaian kawat segera setelah cahaya yang sesuai disinari pada pelat logam. Ini berarti hampir tidak ada selang waktu elektron terbebas dari permukaan logam setelah logam disinari cahaya.

Baca Juga : PARTIKEL QUARK MENURUT FISIKA PARTIKEL

Karakteristik dari efek fotolistrik di atas tidak dapat dijelaskan menggunakan teori gelombang cahaya. Diperlukan cara pandang baru dalam mendeskripsikan cahaya dimana cahaya tidak dipandang sebagai gelombang yang dapat memiliki energi yang kontinu melainkan cahaya sebagai partikel.

Perangkat teori yang menggambarkan cahaya bukan sebagai gelombang tersedia melalui konsep energi diskrit atau terkuantisasi yang dikembangkan oleh Planck dan terbukti sesuai untuk menjelaskan spektrum radiasi kalor benda hitam. Konsep energi yang terkuantisasi ini digunakan oleh Einstein untuk menjelaskan terjadinya efek fotolistrik. Di sini, cahaya dipandang sebagai kuantum energi yang hanya memiliki energi yang diskrit bukan kontinu yang dinyatakan sebagai 

E = hf.

Konsep penting yang dikemukakan Einstein sebagai latar belakang terjadinya efek fotolistrik adalah bahwa satu elektron menyerap satu kuantum energi. Satu kuantum energi yang diserap elektron digunakan untuk lepas dari logam dan untuk bergerak ke pelat logam yang lain. Hal ini dapat dituliskan sebagai

Energi cahaya = Energi ambang + Energi kinetik maksimum elektron

E = Wo + Ekm

hf = hfo + Ekm

Ekm = hf – hfo

Persamaan ini disebut persamaan efek fotolistrik Einstein. Perlu diperhatikan bahwa Wo adalah energi ambang logam atau fungsi kerja logam, fo adalah frekuensi ambang logam, f adalah frekuensi cahaya yang digunakan, dan Ekm adalah energi kinetik maksimum elektron yang lepas dari logam dan bergerak ke pelat logam yang lain. Dalam bentuk lain persamaan efek fotolistrik dapat ditulis sebagai

Dimana m adalah massa elektron dan ve adalah dan kecepatan elektron. Satuan energi dalam SI adalah joule (J) dan frekuensi adalah hertz (Hz). Tetapi, fungsi kerja logam biasanya dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV) sehingga perlu diingat bahwa 1 eV = 1,6 × 10^−19 J.

Mekanisme Emisi

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang ditentukan oleh frekuensi cahaya. Dalam proses photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki lebih banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi. Peningkatan intensitas sinar meningkatkan jumlah foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan jumlah elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual. Ini adalah interaksi antara foton dan elektron terluar.

Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka biasanya mengikuti prinsip "semua atau tidak" . Semua energi dari satu foton harus diserap dan digunakan untuk membebaskan satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali. Jika energi foton diserap, sebagian energi membebaskan elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi untuk energi kinetik elektron sebagai partikel bebas.

Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan biasanya disebut fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kelakuan seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dijelaskan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck.

Hukum emisi fotolistrik:

Untuk logam dan radiasi tertentu, jumlah fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.

Untuk logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.

Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.

Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10−9 detik.

Potensial Penghenti

Hubungan antara arus dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Untuk diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial antara P dan Q dan mengukur arus yang mengalir dalam sirkuit eksternal antara dua lempeng.

Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, arus fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Arus fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan lebih lanjut untuk peningkatan potensi positif. Arus saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tapi tidak panjang gelombang.

Jika kita menerapkan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana arus fotolistrik menjadi nol disebut potensial menghentikan atau memotong potensial. [7]

Untuk frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi berhenti adalah independen dari intensitasnya.

Untuk frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi Vo berhenti berhubungan dengan energi kinetik maksimum fotoelektron yang hanya berhenti dari T. piring mencapai Jika m adalah massa dan v adalah kecepatan maks maksimum fotoelektron dipancarkan, maka:

Kmax=1/2.m.v^2

Jika e adalah muatan pada elektron dan V 0 adalah potensial penahan, maka pekerjaan yang dilakukan oleh potensi perlambatan dalam menghentikan elektron = e V 0, yang memberikan:

1/2.m.v^2=e.Vo

Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,

Kmax = e.Vo

Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya, tapi tergantung pada jenis bahan. Untuk materi tertentu, ada frekuensi ambang yang harus dilampaui, independen dari intensitas cahaya, untuk mengamati emisi elektron.

Tiga Langkah Model

Dalam rezim sinar-X, efect fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah:

1. Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron akhir. The inner photoeffect has to be dipole allowed. Para photoeffect batin harus dipol diperbolehkan. Para aturan transisi untuk atom menerjemahkan melalui model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah serupa geometri untuk osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
2. Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered. Beberapa elektron tersebar.
3. Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.

Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur melalui tiga langkah. Semua jalan dapat mengganggu dalam arti formulasi jalan terpisahkan. Untuk negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk akal bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.

Referensi:

wikipedia

Antifisika

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Modern

SEJARAH DAN PRINSIP EFEK HALL

Salah satu percobaan dalam fisika kuantum adalah percobaan yang dilakukan oleh fisikawan Dr. Edwin Hall. SebelumPercobaan ini merupakan percobaan yang sangat efeisien untuk dilakukan oleh para mahasiswa strata satu dalam mendalami teori fisika kuantum.

Efek Hall merupakan suatu peristiwa berbeloknya aliran listrik (elektron) dalam pelat konduktor karena pengaruh medan magnet. UGN3503 merupakan salah satu sensor yang bekerja dengan prinsip Efek Hall.

Sejarah Efek Hall

Pertama kali efek hall ditemukan oleh Dr. Edwin Hall pada tahun 1879 ketika beliau sedang mengambil gelar doktoralnya di Universitas Johns Hopkins di Baltimore. Dr. Hall menemukan bahwa jika sebuah magnet diletakan dan medan magnet tersebut tegak lurus dengan suatu permukaan pelat emas yang dialiri arus, maka timbul beda potensial pada ujung-ujung yang berlawanan. Beliau menemukan bahwa tegangan yang terjadi sebanding dengan besarnya arus yang mengalir dan densitas fluks atau induksi magnet yang tegak lurus tehadap pelat. Walaupun eksperimen Hall berhasil dan dapat diterima pada saat itu, belum ada aplikasi yang menggunakan efek hall sampai 70 tahun setelahnya.

Efek hall adalah suatu peristiwa berbeloknya aliran listrik (elektron) dalam pelat konduktor karena adanya pengaruh medan magnet. Ketika ada arus listrik yang mengalir pada devais efek hall yang ditempatkan dalam medan magnet yang arahnya tegak lurus arus listrik, pergerakan pembawa muatan akan berbelok ke salah satu sisi dan menghasilkan medan listrik. Medan listrik terus membesar hingga gaya Lorentz yang bekerja pada partikel menjadi sama dengan nol. Perbedaan potensial antara kedua sisi devais tersebut disebut potensial hall. Potensial hall ini sebanding dengan medan magnet dan arus listrik yang melalui devais. Berarti dalam menentukan besar potensial hall sangatlah bergantung pada besarnya medan magnet yang mengalir dalam rapat arus I yang dilewatkan dalam bahan konduktor.

Konstanta hall pada setiap bahan akan berbeda termasuk pada perak dan wolfram, konstanta hallnya akan berbeda. Dan adapun yang menyebabkan harga konstanta hall perak dan wolfram berbeda adalah karena jenis pembawa muatan yang berbeda, jika perak jenis pembawa muatannya adalah positif (hole) sedangkan wolfram jenis pembawa muatan negatif (elektron).

Gaya pada muatan bergerak dalam sebuah konduktor yang berada dalam medan magnet diperagakan oleh efek hall yakni sebuah efek yang analog dengan pembelokan transversal dari sebuah sinar elektron dalam sebuah medan magnet dalam ruang hampa.

Prinsip

Gaya Lorentz merupakan prinsip utama bekerjanya efek hall. Hal ini dapat dibuktikan ketika kita membuat sebuah penghantar konduktor berbentuk pelat dan diberi medan magnet yang dialiri arus listrik, maka gaya lorentz akan muncul.Ketika itu bagian atas pelat konduktor seolah-olah akan berjajar muatan positif, sedangkan muatan negatif akan mengalami gaya Lorentz ke arah bawah, maka pada bagian bawah pelat konduktor seolah-olah kaan berjajar muatan negatif (kutub negatif). Oleh karena itu akan timbul medan listrik dan beda potensial pada penghantar. 

Inilah beberapa ulasan singkat mengenai Efek Hall, semoga apa yang telah kami jelaskan dalam artikel kami yang berjudul "Efek Hall" ini dapat menjadi referensi bagi siapa saja yang ingin mempelajari Efek Hall ini.

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Modern

TEORI RADIASI BENDA HITAM

Benda Hitam

Dalam fisika, benda hitam (bahasa Inggris black body) adalah obyek yang menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh kepadanya. Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping. Tidak ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya. Namun, dalam fisika klasik, secara teori benda hitam haruslah juga memancarkan seluruh panjang gelombang energi yang mungkin, karena hanya dari sinilah energi benda itu dapat diukur.

Meskipun namanya benda hitam, dia tidaklah harus benar-benar hitam karena dia juga memancarkan energi. Jumlah dan jenis radiasi elektromagnetik yang dipancarkannya bergantung pada suhu benda hitam tersebut. Benda hitam dengan suhu di bawah sekitar 700 Kelvin hampir semua energinya dipancarkan dalam bentuk gelombang inframerah, sangat sedikit dalam panjang gelombang tampak. Semakin tinggi temperatur, semakin banyak energi yang dipancarkan dalam panjang gelombang tampak dimulai dari merah, jingga, kuning dan putih.

Istilah "benda hitam" pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun 1862. Cahaya yang dipancarkan oleh benda hitam disebut radiasi benda hitam

Penjelasan

Dalam laboratorium, benda yang paling mendekati radiasi benda hitam adalah radiasi dari sebuah lubang kecil pada sebuah rongga. Cahaya apa pun yang memasuki lubang ini akan dipantulkan dan energinya diserap oleh dinding-dinding rongga berulang kali, tanpa memedulikan bahan dinding dan panjang gelombang radiasi yang masuk (selama panjang gelombang tersebut lebih kecil dibandingkan dengan diameter lubang). Lubang ini (bukan rongganya) adalah pendekatan dari sebuah benda hitam. Jika rongga dipanaskan, spektrum yang dipancarkan lubang akan merupakan spektrum kontinu dan tidak bergantung pada bahan pembuat rongga. Pancaran radiasinya mengikuti suatu kurva umum (lihat gambar). Berdasarkan hukum radiasi termal dari Kirchhoff kurva ini hanya bergantung pada suhu dinding rongga, dan setiap benda hitam akan mengikuti kurva ini.

Spektrum yang teramati tidak dapat dijelaskan dengan teori elektromagnetik klasik dan mekanika statistik. Teori ini meramalkan intensitasi yang tinggi pada panjang gelombang rendah (yaitu, frekuensi tinggi); suatu ramalan yang dikenal sebagai bencana ultraungu.

Masalah teoretis ini dipecahkan oleh Max Planck, yang menganggap bahwa radiasi elektromagnetik dapat merambat hanya dalam paket-paket, atau kuanta (lihat bencana ultraungu untuk rinciannya). Gagasan ini belakangan digunakan oleh Einstein untuk menjelaskan efek fotolistrik. Perkembangan teoretis ini akhirnya menyebabkan digantikannya teori elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum. Saat ini, paket-paket tersebut disebut foton.

Benda ada yang mudah menyerap radiasi, ada pula yang mudah memancarkan radiasi dan sebaliknya. Benda yang dapat menyerap seluruh radiasi yang diterimanya dan memancarkan seluruh radiasi yang dikeluarkannya disebut sebagai benda hitam. Benda hitam dimodelkan sebagai suatu rongga dengan celah bukaan yang sangat kecil. Jika ada radiasi yang masuk ke dalam rongga melalui lubang, radiasi tersebut akan dipantulkan berulang-ulang oleh dinding dalam rongga sehingga terserap habis energinya.

Tidak ada radiasi yang terpantul memancarkan keluar lubang karena lubang sangat kecil kecil. Jadi, rongga berlubang kecil ini berkelakuan sebagai benda hitam karena dapat menyerap seluruh radiasi yang diterimanya. Demikian pula jika rongga ini memancarkan radiasi, tak ada radiasi yang kembali ke rongga. Dengan demikian, rongga juga akan memancarkan seluruh energi yang dikeluarkannya.Dalam fisika, benda hitam (bahasa Inggris black body) adalah obyek yang menyerap seluruh radiasi yang jatuh kepadanya. Tidak ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya. Namun demikian, dalam fisika klasik, secara teori benda hitam haruslah juga memancarkan seluruh panjang gelombang energi yang mungkin, karena hanya dari sinilah energi benda itu dapat diukur.Meskipun namanya benda hitam, dia tidaklah harus benar-benar hitam karena dia juga memancarkan energi. Jumlah dan jenis radiasi yang dipancarkannya bergantung pada suhu benda hitam tersebut. Benda hitam dengan suhu di bawah sekitar 700 Kelvin hampir semua energinya dipancarkan dalam bentuk gelombang inframerah, sangat sedikit dalam panjang gelombang tampak. Semakin tinggi temperatur, semakin banyak energi yang dipancarkan dalam panjang gelombang tampak dimulai dari merah, jingga, kuning dan putih.Istilah "benda hitam" pertama kali diperkenalkan oleh Gustav Robert Kirchhoff pada tahun 1862. Cahaya yang dipancarkan oleh benda hitam disebut radiasi benda hitam.Permukaan benda hitam merupakan permukaan yang memiliki sifat sebagai pemancar atau penyerap radiasi yang sangat baik. Jika suhu permukaannya tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya, akan bersifat memancarkan radiasi. Akan tetapi, jika suhunya rendah, akan bersifat sebagai penyerap radiasi.

Benda hitam merupakan suatu sistem yang dapat menyerap semua radiasi kalor yang mengenai benda tersebut. Tetapi sebenarnya didalam kehidupan ini tidak ada benda hitam sempurna, sepeti definisi diatas. Namun, benda hitam dapat diasumsikan sebagai lubang kecil yang terdapat pada benda yang berongga.

Hukum Stefan-Boltzman

Pada tahun 1879 seorang ahli fisika dari Austria, Josef Stefan melakukan eksperimen untuk mengetahui karakter universal dari radiasi benda hitam. Ia menemukan bahwa daya total per satuan luas yang dipancarkan pada semua frekuensi oleh suatu benda hitam panas (intensitas total) adalah sebanding dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Sehingga dapat dirumuskan:

I = e σ T4

dengan I menyatakan intensitas radiasi pada permukaan benda hitam pada semua frekuensi, T adalah suhu mutlak benda, dan σ adalah tetapan Stefan-Boltzman, yang bernilai 5,67 × 10-8 Wm-2K-4. Gambar berikut memperlihatkan spektrum cahaya yang dipancarkan benda hitam sempurna pada beberapa suhu yang berbeda. Grafik tersebut memperlihatkan bahwa antara antara panjang gelombang yang diradiasikan dengan suhu benda memiliki hubungan yang sangat rumit.

Untuk kasus benda panas yang bukan benda hitam, akan memenuhi hukum yang sama, hanya diberi tambahan koefisien emisivitas yang lebih kecil daripada 1 sehingga:

I total = e.σ.T^ 4

Intensitas merupakan daya per satuan luas, maka persamaan diatas dapat ditulis sebagai:

dengan:

P = daya radiasi (W)

Q = energi kalor (J)

A = luas permukaan benda (m2)

e = koefisien emisivitas

T = suhu mutlak (K)

Beberapa tahun kemudian, berdasarkan teori gelombang elektromagnetik cahaya, Ludwig Boltzmann (1844 – 1906) secara teoritis menurunkan hukum yang diungkapkan oleh Joseph Stefan (1853 – 1893) dari gabungan termodinamika dan persamaan-persamaan Maxwell. Oleh karena itu, persamaan diatas dikenal juga sebagai Hukum Stefan-Boltzmann, yang berbunyi:

“Jumlah energi yang dipancarkan per satuan permukaan sebuah benda hitam dalam satuan waktu akan berbanding lurus dengan pangkat empat temperatur termodinamikanya”.

2. Perumusan Rayleigh dan Jeans

Kurva yang didapatkan dari percobaan sebelumnya merupakan hasil yang empiris, yakni diperoleh dan disimpulkan sebagai hasil pengamatan atau percobaan. Pada masa itu para ilmuwan mencoba mencari penjelasan atas kenyataan empiris tersebut. Pada masa tersebut pula dua ilmuwan, yakni Lord Rayleigh (1842-1919) dan Sir James Hopward Jeans (1877-1946) mencoba menggunakan teori kinetik gas dalam fisika klasik untuk mengolah hasil empiris tersebut.

Menurut fisika klasik mengenai ekuipartisi energi, energi rata-rata setiap derajat kebebasan pada suhu T adalah ½ kT. Maka energi total untuk setiap getaran gelombang menjadi kT, dengan k adalah tetapan Stefan-Boltzmann.

Meskipun mustahil untuk dapat menghitung besarnya kecepatan setiap partikel gas dalam suatu ruang, teori maxwell dapat mengaitkan kecepatan setiap partikel tersebut terhadap banyaknya partikel di dalam suatu kotak dan dijabarkan melalui kurva distribusi Maxwell. Disini Rayleigh-Jeans melihat bahwa kurva yang dijabarkan oleh maxwell serupa dengan hasil yang diperoleh pada intensitas spektrum radiasi kalor Karena sebaran energi kinetik diwakili oleh sebaran kecepatan karena energi kinetik dapat dinyatakan dalam kecepatan. Oleh karena itu mereka beranggapan bahwa ada kemiripan antara sifat panas benda dan radiasi kalor.

Radiasi yang kecil berada dalam wilayah panjang gelombang ultraviolet.l mengecil. Penyimpangan persamaan Rayleigh-Jeans yang sangat jauh ini selanjutnya diberi istilah katastropi ultraviolet karena l mendekati nol. Hal ini sangat menyimpang dari hasil empiris yang menunjukkan bahwa intensitas akan mendekati nol jika l yang mengecil, intensitas akan membesar. Bahkan intensitas akan menuju tak hingga jika l yang besar. Akan tetapi hasil matematis yang didapatkan mereka untuk l mendekati tak hingga maka intensitas akan mendekati nol. Hal ini sesuai dengan hasil empiris untuk l yang membesar, intensitas akan semakin kecil dan jika lBerdasarkan prinsip ekuipartisi energi, persaman matematis yang didapatkan oleh Rayleigh dan Jeans.

Hal tersebut disebabkan mereka beranggapan bahwa energi yang dimiliki oleh setiap spektrum gelombang bersifat kotinu. Artinya, energi gelombang dapat memiliki sembarang nilai dalam batas yang ditentukan. Sehingga didapatkan nilai energi yang mungkin dengan jumlah yang tak terhingga. Dan anggapan tersebut menghasilkan suatu fungsi yang mengakibatkan ketidaksesuaian dengan hasil eksperimen pada panjang gelombang pendek.

Hukum pergesera wien

Bila suhu benda terus ditingkatkan, intensitas relative dari spectrum cahaya yang dipancarkan berubah. Ini menyebabkan pergeseran dalam warna-warna spectrum yang diamati, yang dapat digunakan untuk menaksir suhu suatu benda seperti pada gambar :

Grafik Pergeseran Wien

Gambar diatas menunjukkan grafik antara intensitas radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda hitam terhadap panjang gelombang (grafik I – l ) pada berbagai suhu. Total energi kalor radiasi yang dipancarkan adalah sebanding dengan luas di bawag grafik. Tampak bahwa total energi kalor radiasi radiasi meningkat dengan meningkatnya suhu ( menurut hokum Stefan- Bolztman. Energi kalor sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak.

Radiasi kalor muncul sebanding suatau spectra kontinu, bukan spectra diskret seperti garis-garis terang yang dilihat dalam spectra nyala api. Atau garis-garis gelap yang dapat dilihat dalam cahaya matahari (garis Fraunhofer) (Spektra adalah bentuk tunggal spectrum) Sebagai gantinya, semua panjang gelombang hadir dalam distribusi energi kalor yang luas ini.  Jika suhu bendahitam meningkat, panjang gelombang untuk intensitas maksimum (lm) bergeser ke nilai panjang gelombang yang lebih pendek

Pengukuran spectra benda hitam menunjukkan bahwa panjang gelombang untuyk intensitas maksimum (lm) berkurang dengan meningkatnya suhu, seperti pada persamaan berikut :

λm = panjang gelombang dengan intensitas maksimum (m)

T = suhu mutlak benda hitam (K)

C = tetapan pergeseran Wien = 2,90 x 10-3 m K

Pada suhu yang lebih tinggi  (dalm orde 1000 K )  benda mulai berpijar merah, seperti besi dipanaskan. Pada suhu diatas 2000 K benda pijar kuning atau keputih-putihhan, seperti besi berpijar putih atau pijar putih dari filament lampu pijar.

Jika suatu benda padat dipanaskan maka benda itu akan memancarkan radiasi kalor. Pada suhu normal, kita tidak menyadari radiasi elektromagnetik ini karena intensitasnya rendah. Pada suhu lebih tinggi ada cukup radiasi inframerah yang tidak dapat kita lihat tetapi dapat kita rasakan panasnya jika kita mendekat ke benda tersebut.

 Teori Max Planck

Kegagalan teori Rayleigh-Jeans mendorong seorang fisikawan jerman Max Planck (1858-1947) untuk mencoba melakukan pendekatan lain.

Planck menyadari pentingnya untuk memasukkan konsep energi maksimum dalam perhitungan teoritis radiasi benda hitam. Menurut Planck, energi yang diserap atau yang dipancarkan oleh getaran-getaran yang timbul di dalam rongga benda hitam merupakan paket-paket atau kuanta. Besarnya energi setiap paket merupakan kelipatan bilangan asli dari hf dengan h adalah tetapan Planck yang besarnya 6,63 x 10¬¬¬-34 Js dan f adalah frekuensi paket energi. Secara matematis, perumusan Planck dapat dituliskan menjadi

E = nhf

dengan n adalah kelipatan bilangan asli.

Planck membuat aturan bahwa energi setiap modus getar tidak boleh lebih dari energi rata-rata yang dimiliki radiasi (kT). Akan tetapi, karena energi yang mungkin dimilki oleh modus getar nhf, berarti semakin tinggi frekuensi, semakin kecil kemungkinan untuk tidak melebihi kT.

Hubungan kuantum Planck menunjukkan bahwa ekuipartisi energi dan setiap jenis getaran memiliki energi total yang berbeda-beda. Menurut Planck, teori klasik gagal menjelaskan radiasi benda hitam pada panjang gelombang pendek karena pada daerah itu kuanta energinya sangat besar sehingga hanya sedikit jenis getaran yang tereksitasi. Berkurangnya jenis getaran yang tereksitasi mengakibatkan getaran tertekan dan radiasi akan menurun menuju nol pada frekuensi yang tinggi. Oleh karena itu rumus Planck dapat terhindar dari catastropi ultraviolet.

Persamaan yang menujukkan besarnya energi per satuan luas yang dipancarkan oleh suatu benda hitam yang terdistribusi diantara berbagai panjangnya telah diturunkan oleh Max Planck pada 1900 dengan menggunakan teori kuantum, yaitu sebagai berikut,

E=(2πc^2 h)/λ^2 [1/(e^(hc/λkT)-1)] 

Pada persamaan tersebut, c adalah kecepatan rambat cahaya, λ adalah panjang gelombang cahaya dan T adalah suhu mutlak permukaan benda hitam. Konstanta k dan h dihitung berdasarkan data eksperimen, yakni klPada persamaan tersebut, c adalah kecepatan rambat cahaya, 

k = 1,38 x 10-23 JK-1¬ (disebut konstanta Boltzmann) 

h = 6,63 x 10-34 Js (disebut konstanta Planck)

maks T = 2,898 x 10-3¬¬ mK.lmaks) dan suhu mutlak (T) suatu benda hitam telah diturunkan oleh Wien yang disebut sebagai hukum pergeseran wien, yaknilHubungan antara panjang gelombang energi maksimum.

Menurut Planck, atom-atom pada dinding rongga benda hitam memiliki sifat seperti osilator harmonik. Energi yang dimiliki oleh osilator-osilator harmonik tersebut hanya pada nilai-nilai f tertentu. Nilai-nilai tersebut merupakan kelipatan bilangan asli dari hf, yakni hf, 2hf, 3hf, dan seterusnya. Osilator harmonik tersebut tidak boleh memiliki energi selain harga-harga tersebut. Oleh Planck energi osilator itu dikatakan terkuantisasi.

Aplikasi Radiasi Benda Hitam

Gejala Pemanasan GlobalEfek Rumah KacaSalah satu penyebab dari pemanasan global adalah peningkatan gas rumah kaca (greenhouse effect). Efek rumah kaca telah meningkatkan suhu bumi rata-rata 1 hingga 5 derajat Celcius.Analogi sederhana untuk menggambarkan efek rumah kaca adalah ketika kita memarkir mobil di tempat parkir terbuka pada siang hari. Ketika kita kembali ke mobil di sore hari, biasanya suhu di dalam mobil lebih panas di bandingkan suhu di luar. Karena sebagian energi panas dari matahari telah di serap oleh kursi, dashboard dan karpet mobil. Ketika benda-benda tersebut melepaskan energi panas tersebut, tidak semuanya dapat keluar melalui jendela tetapi sebagian di pantulkan kembali.Penyebabnya adalah perbedaan panjang gelombang sinar matahari yang memasuki mobil dan energi panas yang dilepaskan kembali oleh kursi.Sehingga jumlah energi yang masuk lebih banyak dibandingkan energi yang dapat keluar. Akibatnya kenaikan bertahap pada suhu di dalam mobil.Seandainya tidak ada atmosfer, energi sinar matahari yang sampai ke bumi akan mampu memanaskan bumi hingga mencapai suhu 800C di daerah khatulistiwa. Untungnya, lapisan atmosfer bumi mampu memantulkan sekitar 34% energi matahari yang menuju ke bumi sehingga kembali ke angkasa luar. Sekitar 19% diserap oleh awan dan debu-debu yang terdapat pada lapisan atmosfer dan sekitar 47% energinya mencapai permukaan bumi. Bumi tidak mendapatkan pemanasan secara merata. Di dekat khatulistiwa, bumi menyerap radiasi kalor yang lebih besar dibandingkan di dekat daerah kutub. Berkat pola aliran energi kalor yang diserap. Bumi tidak menjadi terlampau panas.

Dari 47% energi radiasi matahari yang diserap permukaan bumi, sekitar 23% digunakan untuk menguapkan air yang terdapat dipermukaan bumi. Sekitar 10% kembali dialirkan keangkasa dalam bentuk konduksi dan konveksi serta sekitar 14% dipancarkan dalam bentuk gelombang elektromgnetik ke angkasa.Sinar matahari yang memasuki permukaan bumi memiliki berbagai macam panjang gelombang. Sinar tampak berada pada panjang gelombang antara 400-700 nm, sinar inframerah pada panjang gelombang diatas 700 nm dan sinar ultraviolet pada panjang gelombang dibawah 400 nm.

Sinar matahari dengan panjang gelombang pendek, seperti sinar ultraviolet dan sinar tampak, dengan mudah dapat menembus lapisan atmosfer bumi. Ketika energi matahari ini memanaskan bumi, sebagian besar energi dipancarkan kembali oleh bumi ke angkasa sebagai gelombang panjang. Energi yang diserap dipantulkan kembali dalam bentuk radiasi infra merah oleh awan dan permukaan bumi. Namun sebagian besar infra merah yang dipancarkan bumi tertahan oleh awan dan gas CO2 dan gas lainnya, untuk dikembalikan ke permukaan bumi. Sebenarnya dalam keadaan normal, efek rumah kaca diperlukan, untuk mempertahankan panas di bumi. Tanpa adanya efek rumah kaca sama sekali, mungkin kondisi Bumi akan seperti Mars, dimana kondisi di sana sangat dingin dan tidak memungkinkan adanya kehidupan.

Akibat dari ulah manusia menyebabkan naiknya konsentrasi gas karbondioksida (CO2) dan gas-gas lainnya di atmosfer. Kenaikan konsentrasi gas CO2 ini disebabkan oleh kenaikan pembakaran bahan bakar minyak (BBM), batu bara dan bahan bakar organik lainnya yang melampaui kemampuan tumbuhan-tumbuhan dan laut untuk mengabsorbsinya. 

Mengukur Suhu MatahariPada temperatur yang cukup tinggi, secara alamiah di dalam bintang-bintang akan terjadi reaksi fusi, yakni inti-inti ringan akan bergabung membentuk inti yang lebih berat. Melalui serangkaian tahapan reaksi fusi, inti-inti atom hidrogen bergabung membentuk inti helium. Proses penggabungan itu digunakan untuk membangkitkan energi di dalam bintang-bintang tersebut.

Energi yang dihasilkan oleh matahari atau bintang tersebut terdiri atas berbagai bentuk radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat diketahui melalui frekuensi atau panjang gelombangnya. Semua gelombang elektromagnetik yang dpancarkan akan merambat dalam ruang angkasa dengan kecepatan sama, yakni dengan kecepatan spektrum cahaya Dengan meneliti spektrum sebuah bintang, seorang astronom akan dapat mengetahui suhu bintang. Tidak mendekat ke matahari atau bintang dengan berpedoman pada spektrum radiasi benda hitam. Pada siang hari, kita akan merasa lebih nyaman memakai baju berwarna putih daripada baju berwarna hitam. Namun, pada malam hari yang dingin kita akan merasa lebih hangat apabila mengenakan baju berwarna hitam daripada baju berwarna putih. Hal itu menunjukkan bahwa permukaan yang gelap merupakan penyerap dan pemancar kalor yang baik dan permukaan yang berwarna putih atau mengkilap merupakan penyerap dan pemancar kalor yang buruk.

Prinsip kerja termos sebagai berikut:Lapisan perak mengkilap mencegah perpindahan kalor secara radiasi. Lapisan tersebut memantulkan radiasi kembali ke dalam termos.Dinding gelas, sebagai konduktor jelek, tidak dapat memindahkan kalorRuang vakum antara dua dinding mencegah perpindahan kalor, baik secara konveksi maupun konduksi.Sumbat dibuat dari bahan isolator. Hal ini dilakukan dengan maksud untuk mencegah agar konveksi dengan udara luar terjadi.Pada cuaca panas, kulit kita berkeringat. Keringat ini menguap dan kalornya diambil dari tubuh kita sendiri sehingga tubuh kita menjadi lebih dingin. Tidak seperti manusia, anjing tidak memiliki kulit yang berkeringat. Ketika cuaca panas, anjing menjulurkan lidahnya agar terjadi penguapan pada air ludahnya, dan tubuh anjing menjadi lebih dinginMengapa air yang dingin dalam kendi (dibuat dari tanah liat) lebih dingin daripada air yang disimpan dalam sebuah bejana plastik? Pada dinding kendi terdapat pori-pori (celah-celah) yang kecil. Kalor yang diperlukan untuk penguapan air itu diambil dari kendi dan air didalamnya. Ini menyebabkan air dalam kendi lebih dingin atau karena tidak dapat meradiasikan kalor keluar kendi.

Panel suryaPanel surya adalah suatu perangkat yang digunakan untuk menyerap radiasi dari matahari. Panel surya terdiri dari wadah logam berongga yang di cat hitam dengan panel depan terbuat dari kaca. Kalor radiasi dari matahari diserap oleh permukaan hitam dan dihantarkan secara konduksi melalui logam. Bagian dalam panel dijaga tetap hangat oleh efek rumah kaca, kemudian sirkulasi air melalui wadah logam akan membawa kalor menjauh untuk dimanfaatkan pada sistem pamanas air domestik dan untuk memanasi kolam renang.

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Modern

USAHA DAN ENERGI

Pengertian usaha

Dalam kehidupan sehari-hari usaha diartikan sebagai kerja yang kita lakukan untuk menghasilkan uang atau untuk tujuan tertentu. Misalnya ida bekerja agar mendapat uang. Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping. Pengertian usaha dalam fisika tentu berbeda dengan pengertian usaha dalam kehidupan sehari-hari. Dalam fisika usaha diartikan sebagai hasil kali antara komponen gaya dengan perpindahan benda. Dari pengertian tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya yang diberikan harus menyebabkan benda berpindah. Jika gaya yang di berikan pada benda tidak menyebabkan perpindahan benda maka usaha pada benda tersebut sama dengan nol.

Contoh :

seorang anak mendorong gerobak sehingga gerobak berpindah tempat, maka orang tersebut melakukan usaha kepada gerobak. Doni mendorong mobil sekuattenaga tetapi mobil tidak berpindah tempat, maka dikatakan usaha Doni terhadap mobil sama dengan nol karena perpindahan mobil sama dengan nol.

Besar usaha yang diberikan oleh gaya yang searah dengan perpindahan benda, dapat dihitung dengan persamaan :

W = F x s

Dimana :

W = Usaha (Joule)

F = Gaya (Newton)

S = Perpindahan (meter)

Pengertian Energi

Dalam kehidupan sehari-hari energi sering diartikan sebagai tenaga. Tetapi dalam fisika energi diarikan sebagai kemampuan untuk melakukan usaha atau kemapuan untuk melakukan kerja. Benda dikatakan memiliki energi jika benda tersebut mempunyai kemampuan untuk melakukan usaha. Ada beberapa bentuk energi diantaranya : energi panas, energi bunyi, energi angin, energi listrik, energi kinetik, energi potensial, energi mekanik. Untuk kali ini hanya akan membahas energi kinetik dan energi potensial.

Adapun bunyi hukum kekekalan energi “energi tidak dapat diciptakan dan tidak dapat dimusnahkan”, tetapi dapat berubah daribentuk yang satu ke bentuk yang lain". Dalam materi usaha dan energi kelas XI hanya akan dibahas energi kinetik dan energi potensial.

Energi kinetik

Energi kinetik adalah energi karena gerakan benda tersebut. Benda yang diam tidak mempunyai energi kinetik. Energi kinetik bergantung pada massa dan kecepatan benda. Contoh : orag yang berlari, peluru yang meluncur dari senapan, kipas angin yang berputar.

Ek = ½ m v 2

Keterangan :

Ek = Energi kinetik (joule)

m = Massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

Energi Potensial

Energi potensial adalah energi benda karena ketinggian benda terhadap bumi. Energi potensial bergantung pada massa benda, ketinggian atau kedudukan benda terhadap permukaan bumi, dan percepatan gravitasi dimana benda berada. Contoh : burung yang terbang iatas permukaan bumi, buah yang masih berada di pohonnya.

Ep = m g h

Keterangan :

Ep = Energi potensial (joule)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

h = ketinggian benda (m)

Energi Mekanik

Energi mekanik adalah penjumlahan dari energi potensial dan energi kinetik.

Em = Ep +Ek

Benda yang sedang bergerak jatuh dari ketinggian tertentu memiliki energi mekanik, air tejun yang mengalir juga memiliki energi mekanik.

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Klasik

TIGA PLANET LAYAK HUNI

Tiga Planet Layak Huni---Salam Pengetahuan sobat sekalian,,, Hingga saat ini manusia masi menghuni satu palanet yang dinamakan "Bumi". Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping. Penelitian luar angkasa hingga saat ini gencar dilakukan demi menemukan planet layak huni bagi manusia dan mahluk bumi. Pertumbuhan penduduk bumi yang saat ini meningkat dengan pesat mengakibatkan ilmuan harus berfikir ekstra untuk menemukan planet yang memiliki karakteristik seperti bumi.

Misi Kepler NASA telah menemukan dua sistem planet yang menjadi tempat bagi tiga planet layak huni berukuran super-Bumi dalam “zona layak huni”, zona di mana kisaran jaraknya dari bintang memungkinkan planet yang mengorbit berpeluang menyimpan zat cair.

Gambar 1. Ukuran relatif semua planet zona layak huni yang baru ditemukan dengan didampingkan dengan Bumi. Dari kiri ke kanan: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f dan Bumi (kecuali Bumi, gambar ini didasarkan ilustrasi artistik). (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Sistem Kepler-62 terdiri dari lima planet, yakni 62b, 62c, 62d, 62e dan 62f. Sedangkan sistem Kepler-69 hanya terdiri dari dua planet: 69b dan 69c. Tiga di antaranya, kepler-62e, 62f dan 69c, merupakan planet berukuran super-Bumi.

Dua planet super-Bumi ditemukan di seputar bintang yang lebih kecil dan lebih dingin dari matahari. Kepler-62f hanya berukuran 40 persen lebih besar dari Bumi, menjadikannya sebagai planet ekstrasurya yang ukurannya paling dekat dengan planet kita dalam zona layak huni bintang lain. Kepler-62f cenderung memiliki komposisi yang berbatu. Kepler-62e, yang mengorbit di tepi bagian dalam zona layak huni, berukuran sekitar 60 persen lebih besar dari Bumi.

Ukuran relatif semua planet zona layak huni yang baru ditemukan dengan didampingkan dengan Bumi. Dari kiri ke kanan: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f dan Bumi (kecuali Bumi, gambar ini didasarkan ilustrasi artistik). (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA).

Ukuran relatif semua planet zona layak huni yang baru ditemukan dengan didampingkan dengan Bumi. Dari kiri ke kanan: Kepler-22b, Kepler-69c, Kepler-62e, Kepler-62f dan Bumi (kecuali Bumi, gambar ini didasarkan ilustrasi artistik). (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Planet ketiga, Kepler-69c, berukuran 70 persen lebih besar dari Bumi, mengorbit dalam zona layak huni di seputar bintang yang mirip dengan matahari kita. Para astronom tidak terlalu yakin mengenai komposisi Kepler-69c, namun dari orbitnya yang memakan waktu 242 hari, planet itu serupa dengan planet tetangga kita, Venus.

Para ilmuwan belum mengetahui apakah ada kehidupan di planet-planet yang baru ditemukan itu, namun temuan mereka ini memberi sinyal bahwa kita sudah selangkah lebih dekat dalam menemukan dunia yang mirip dengan Bumi di seputar bintang seperti matahari kita.

“Pesawat ruang angkasa Kepler sudah pasti berubah menjadi bintang rock-nya dunia sains,” ujar John Grunsfeld, administrator Science Mission Directorate di Markas NASA di Washington, “Penemuan planet-planet berbatu di zona layak huni itu membawa kita sedikit lebih dekat untuk menemukan tempat seperti rumah. Ini hanya masalah waktu sebelum kita mengetahui apakah galaksi adalah rumah bagi banyak planet seperti Bumi, ataukah kita memang langka.”

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan dua planet dalam sistem Kepler-69 yang berjarak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan dua planet dalam sistem Kepler-69 yang berjarak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan kelima planet dalam sistem Kepler-62 yang berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Diagram yang membandingkan planet-planet dalam tata surya kita dengan kelima planet dalam sistem Kepler-62 yang berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Teleskop ruang angkasa Kepler, yang secara simultan dan terus menerus mengukur kecerahan pada lebih dari 150.000 bintang, adalah misi dari NASA yang pertama kali mampu mendeteksi planet-planet seukuran Bumi di seputar bintang mirip matahari kita. Mengorbiti bintangnya setiap 122 hari, Kepler-62e menjadi planet zona layak huni pertama yang teridentifikasi. Kepler-62f, yang memiliki periode orbit selama 267 hari, selanjutnya ditemukan oleh Eric Agol, profesor astronomi di University of Washington, salah satu bagian yang terlibat dalam studi ini.

Ukuran planet Kepler-62f kini sudah berhasil ditemukan, namun massa dan komposisinya belum diketahui. Meski demikian, berdasarkan studi-studi sebelumnya yang menyoroti eksoplanet berukuran serupa, para ilmuwan dapat memperkirakan massanya dengan metode asosiasi.

“Deteksi dan konfirmasi planet sangat membutuhkan upaya kolaboratif bakat dan sumber daya, serta menuntut keahlian dari seluruh komunitas ilmiah untuk bisa mewujudkan hasil-hasil yang luar biasa ini,” tutur William Borucki, kepala peneliti Kepler di Ames Research Center NASA di Moffett Field, California, dan memimpin penulisan makalah untuk studi sistem Kepler-62, “Kepler telah membawa kebangkitan dalam penemuan astronomi dan kami membuat kemajuan yang sangat baik menuju ke arah penentuan apakah planet yang mirip planet kita ini adalah pengecualian ataukah mengikuti aturan.”

Gambar Kepler-69c berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di sebuah bintang yang mirip matahari kita. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Gambar Kepler-69c berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di sebuah bintang yang mirip matahari kita. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Dua dunia zona layak huni di seputar Kepler-62 memiliki tiga planet pendamping lain yang berjarak lebih dekat dengan bintangnya; dua di antaranya berukuran lebih besar dari Bumi, sedangkan yang satunya seukuran Mars. Kepler-62b, Kepler-62c dan Kepler-62D, yang masing-masing mengorbit setiap lima, 12, dan 18 hari, membuat mereka menjadi sangat panas dan tidak ramah bagi kehidupan seperti yang kita kenal.

Lima planet dalam sistem Kepler-62 mengorbiti sebuah bintang yang diklasifikasikan sebagai kurcaci K2, berukuran hanya dua pertiga dari matahari dengan kecerahan yang hanya seperlima dari matahari. Di usia tujuh miliar tahun, bintang ini sedikit lebih tua dari matahari, berjarak sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi dalam konstelasi Lyra.

Gambar Kepler-62e berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang yang berukuran lebih kecil dan lebih dingin dari matahari kita, berlokasi sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Gambar Kepler-62e berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang yang berukuran lebih kecil dan lebih dingin dari matahari kita, berlokasi sekitar 1.200 tahun cahaya dari Bumi. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Pendamping untuk planet Kepler-69c, yang dikenal sebagai Kepler-69b, berukuran dua kali dari ukuran Bumi dan melintasi orbitnya setiap 13 hari. Bintang yang menjadi induk bagi planet-planet dalam sistem Kepler-69 dimasukkan ke dalam kelas yang sama dengan matahari kita, yaitu tipe-G. Berukuran 93 persen dari ukuran matahari dengan kecerahan sebesar 80 persen dari matahari, terletak sekitar 2.700 tahun cahaya dari Bumi dalam konstelasi Cygnus.

“Kita hanya mengetahui satu bintang yang menjadi induk bagi sebuah planet berisi kehidupan, yaitu matahari. Menemukan sebuah planet dalam zona layak huni di seputar bintang seperti matahari kita merupakan tonggak penting dalam menemukan planet yang benar-benar mirip Bumi,” ujar Thomas Barclay, ilmuwan Kepler di Bay Area Environmental Research Institute di Sonoma, California, serta mengisi posisi sebagai penulis utama dalam penemuan sistem Kepler-69 yang dipublikasikan dalam Jurnal Astrophysical.

Gambar Kepler-62f berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang induknya. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Gambar Kepler-62f berdasarkan ilustrasi artistik, sebuah planet berukuran super-Bumi dalam zona layak huni di seputar bintang induknya. (Kredit: Ames/JPL-Caltech NASA)

Ketika sebuah calon planet transit, atau melintas di depan bintang dari sudut pandang pesawat ruang angkasa, persentase cahaya dari bintang tersebut akan terhalang. Hasilnya adalah lengkung kecerahan cahaya bintang yang mengungkap ukuran planet transit, relatif terhadap bintangnya. Melalui metode transit ini, Kepler sudah berhasil mendeteksi 2.740 calon planet. Dengan mengerahkan berbagai teknik analisis, teleskop berbasis darat serta aset-aset ruang angkasa lainnya, 122 planet telah berhasil dikonfirmasi.

Di awal misi, teleskop Kepler menemukan planet-planet gas raksasa dalam orbit yang sangat dekat dengan bintang induknya. Dikenal sebagai “Jupiter-jupiter panas”, planet-planet tersebut lebih mudah dideteksi karena ukuran dan periode orbitnya yang sangat singkat. Bumi memakan waktu tiga tahun untuk menuntaskan tiga kali transit yang dibutuhkan agar bisa diakui sebagai calon planet. Dengan berlanjutnya pengamatan oleh Kepler, sinyal-sinyal transit dari planet zona layak huni seukuran Bumi yang mengorbiti bintang mirip matahari akan mulai muncul.

Untuk informasi lebih lanjut tentang misi Kepler, kunjungi: http://www.nasa.gov/kepler

Kredit: NASA

Jurnal: William J. Borucki, Eric Agol, Francois Fressin, Lisa Kaltenegger, Jason Rowe, Howard Isaacson, Debra Fischer, Natalie Batalha, Jack J. Lissauer, Geoffrey W. Marcy, Daniel Fabrycky, Jean-Michel Désert, Stephen T. Bryson, Thomas Barclay, Fabienne Bastien, Alan Boss, Erik Brugamyer, Lars A. Buchhave, Chris Burke, Douglas A. Caldwell, Josh Carter, David Charbonneau, Justin R. Crepp, Jørgen Christensen-Dalsgaard, Jessie L. Christiansen, David Ciardi, William D. Cochran, Edna DeVore, Laurance Doyle, Andrea K. Dupree, Michael Endl, Mark E. Everett, Eric B. Ford, Jonathan Fortney, Thomas N. Gautier III, John C. Geary, Alan Gould, Michael Haas, Christopher Henze, Andrew W. Howard, Steve B. Howell, Daniel Huber, Jon M. Jenkins, Hans Kjeldsen, Rea Kolbl, Jeffery Kolodziejczak, David W. Latham, Brian L. Lee, Eric Lopez, Fergal Mullally, Jerome A. Orosz, Andrej Prsa, Elisa V. Quintana, Dimitar Sasselov, Shawn Seader, Avi Shporer, Jason H. Steffen, Martin Still, Peter Tenenbaum, Susan E. Thompson, Guillermo Torres, Joseph D. Twicken, William F. Welsh, Joshua N. Winn. Kepler-62: A Five-Planet System with Planets of 1.4 and 1.6 Earth Radii in the Habitable Zone. Science, 2013; DOI: 10.1126/science.1234702

Read More »

Add Comment

Unknown Astronomi

APA YANG TEORI "BIG BANG" KATAKAN?

Bagaimana alam semesta ini diciptakan? Bagaimana kisahnya menjadi tempat yang tampaknya tak terbatas yang kita ketahui hingga hari ini? Dan apa yang akan terjadi setelah saat ini? Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping. Ini adalah pertanyaan yang telah membingungkan para filsuf dan ulama sejak awal waktu, dan menyebabkan beberapa teori cukup liar dan menarik. Saat ini, konsensus di antara ilmuwan, astronom dan kosmolog adalah bahwa alam semesta seperti yang kita tahu itu dibuat dalam sebuah ledakan besar yang tidak hanya menciptakan mayoritas materi, tetapi hukum-hukum fisika yang mengatur kosmos kita terus berkembang.

Hal ini dikenal sebagai The Teori Big Bang. Selama hampir satu abad, istilah tersebut telah menjadi buah mulut para sarjana dan non-sarjana. Teori ini datang dan dapat diterima, melihat teori tersebut menjadi dasar asumsi tentang awal pembentukan alam semesta. Tapi apa sebenarnya artinya? Bagaimana alam semesta kita dikandung dalam ledakan besar, apa bukti yang ada saat ini, dan apa teori jangka panjang untuk alam semesta kita?

Dasar-dasar teori yang cukup sederhana. Singkatnya, hipotesis Big Bang menyatakan bahwa semua materi saat ini dan masa lalu di alam semesta muncul pada saat yang sama, sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu. Pada saat ini, semua materi itu dipadatkan menjadi bola yang sangat kecil dengan kepadatan tak terbatas dan panas yang hebat disebut Singularity. Tiba-tiba, Singularity mulai berkembang, dan alam semesta seperti yang kita kenal dimulai-.

Meskipun ini bukan satu-satunya teori modern tentang bagaimana alam semesta muncul menjadi Misalnya, ada Teori Negara Mantap atau Universe Teori Osilasi - itu adalah paling banyak diterima dan populer. Tidak hanya model menjelaskan asal usul semua materi yang dikenal, hukum fisika, dan struktur skala besar alam semesta, juga menyumbang perluasan alam semesta dan berbagai fenomena lain

Timeline:.

Bekerja mundur dari keadaan saat alam semesta, para ilmuwan telah berteori bahwa itu pasti berasal pada satu titik kepadatan tak terbatas dan waktu terbatas yang mulai berkembang. Setelah ekspansi awal, teori menyatakan bahwa alam semesta didinginkan cukup untuk memungkinkan pembentukan partikel subatomik, dan atom kemudian sederhana. Awan raksasa dari unsur-unsur primordial kemudian bersatu melalui gravitasi untuk membentuk bintang dan galaksi.

Ini semua dimulai sekitar 13,8 miliar tahun yang lalu, dan dengan demikian dianggap sebagai umur alam semesta. Melalui pengujian prinsip-prinsip teoritis, eksperimen yang melibatkan akselerator partikel dan negara-energi tinggi, dan studi astronomi yang telah mengamati alam semesta yang mendalam, para ilmuwan telah membangun sebuah timeline peristiwa yang dimulai dengan Big Bang dan telah menyebabkan keadaan saat evolusi kosmik .

Namun, masa-masa awal alam semesta - yang berlangsung dari sekitar 10-43sampai 10-11detik setelah Big Bang - adalah subyek spekulasi luas. Mengingat bahwa hukum fisika seperti yang kita tahu mereka tidak bisa ada pada saat ini, sulit untuk membayangkan bagaimana alam semesta bisa saja diatur. Terlebih lagi, eksperimen yang dapat menciptakan jenis energi yang terlibat belum dilakukan. Namun, banyak teori berlaku untuk apa yang terjadi di instan awal ini dalam waktu, banyak yang

Singularity:

Juga dikenal sebagai Planck Epoch (atau Planck Era), ini adalah periode paling awal dikenal dari alam semesta. Pada saat ini, semua materi itu kental pada satu titik kepadatan tak terbatas dan panas yang ekstrim. Selama periode ini, diyakini bahwa efek kuantum gravitasi mendominasi interaksi fisik dan bahwa tidak ada kekuatan fisik lain dari kekuatan sama dengan gravitasi.

Planck ini periode waktu memanjang dari titik 0 sampai sekitar 10-43detik, dan dinamakan demikian karena itu hanya dapat diukur dalam waktu Planck. Karena panas yang ekstrim dan kepadatan materi, keadaan alam semesta adalah sangat tidak stabil. Dengan demikian mulai memperluas dan sejuk, yang mengarah ke perwujudan dari kekuatan dasar fisika.

Dari sekitar 10-43detik dan 10-36,alam semesta mulai menyeberang suhu transisi. Hal ini di sini bahwa gaya dasar yang mengatur alam semesta diyakini telah mulai memisahkan dari satu sama lain. Langkah pertama dalam ini adalah kekuatan gravitasi memisahkan dari pasukan gauge, yang memperhitungkan kekuatan nuklir kuat dan lemah dan elektromagnetisme.

Kemudian, dari 10-36sampai 10-32detik setelah Big Bang, suhu alam semesta adalah cukup rendah (1028K) bahwa kekuatan elektromagnetisme (gaya kuat) dan kekuatan nuklir lemah (interaksi lemah) mampu memisahkan juga, membentuk dua kekuatan yang berbedaEpoch:.

Inflasi

Dengan penciptaan gaya dasar pertama alam semesta, Inflasi Epoch mulai, yang berlangsung dari 10-32detik dalam waktu Planck untuk titik yang tidak diketahui. Kebanyakan model kosmologis menunjukkan bahwa alam semesta pada saat ini dipenuhi homogen dengan kepadatan energi tinggi, dan bahwa suhu yang sangat tinggi dan tekanan memunculkan ekspansi yang cepat dan pendinginan.

Ini dimulai pada 10-37detik, di mana transisi fase yang menyebabkan untuk pemisahan pasukan juga menyebabkan periode di mana alam semesta tumbuh secara eksponensial. Itu juga pada saat ini dalam waktu yang bariogenesis terjadi, yang mengacu pada peristiwa hipotetis di mana suhu yang begitu tinggi bahwa gerakan acak partikel terjadi pada kecepatan relativistik.

Sebagai hasil dari ini, pasangan partikel-antipartikel dari semua jenis sedang terus diciptakan dan dihancurkan dalam tabrakan, yang diyakini telah menyebabkan dominasi materi lebih antimateri di alam semesta ini. Setelah inflasi berhenti, alam semesta terdiri dari plasma quark-gluon, serta semua partikel elementer lainnya. Dari titik ini dan seterusnya, alam semesta mulai dingin dan peduli bersatu dan membentukEpoch:.

Cooling

Sebagai alam semesta terus menurun dalam kepadatan dan temperatur, energi setiap partikel mulai berkurang dan fase transisi berlanjut sampai gaya dasar fisika dan SD partikel berubah menjadi bentuknya yang sekarang. Sejak energi partikel akan jatuh ke nilai-nilai yang dapat diperoleh dengan eksperimen fisika partikel, periode ini dan seterusnya dikenakan kurang spekulasi.

Misalnya, para ilmuwan percaya bahwa sekitar 10-11detik setelah Big Bang, energi partikel turun jauh. Pada sekitar 10-6 detik, quark dan gluon bergabung membentuk barion seperti proton dan neutron, dan kelebihan kecil quark lebih antiquark menyebabkan kelebihan kecil baryon lebih antibaryons.

Karena suhu tidak cukup tinggi untuk membuat baru proton-antiproton pasangan (atau pasangan neutron-anitneutron), pemusnahan massal segera diikuti, meninggalkan hanya satu dari 1010dari proton dan neutron asli dan tidak ada antipartikel mereka. Proses serupa terjadi di sekitar 1 detik setelah Big Bang untuk elektron dan positron. Setelah annihilations ini, sisa proton, neutron dan elektron tidak lagi bergerak secara relativistik dan kepadatan energi alam semesta didominasi oleh foton - dan pada tingkat lebih rendah, neutrinonukleosintesis.

Beberapa menit ke ekspansi, periode yang dikenal sebagai Big Bang  juga mulai. Berkat suhu turun ke 1 miliar kelvin dan kepadatan energi menjatuhkan sekitar setara dengan udara, neutron dan proton mulai bergabung membentuk deuterium alam semesta pertama (isotop stabil Hidrogen) dan atom helium. Namun, sebagian besar dari proton Semesta tetap uncombined sebagai inti hidrogen.

Setelah sekitar 379.000 tahun, elektron dikombinasikan dengan inti ini membentuk atom (sekali lagi, sebagian besar hidrogen), sedangkan radiasi dipisahkan dari materi dan terus berkembang melalui ruang, sebagian besar tanpa hambatan. Radiasi ini sekarang dikenal apa yang merupakan Cosmic Microwave Background (CMB), yang saat ini adalah cahaya tertua di alam semesta.

Sebagai CMB diperluas, secara bertahap kehilangan kepadatan dan energi, dan saat ini diperkirakan memiliki suhu 2,7260 ± 0,0013 K (-270,424 ° C / -454,763 ° F) dan kepadatan energi 0,25 eV / cm3(atau 4,005 × 10-14J / m3;400-500 foton / cm3).CMB dapat dilihat di semua arah pada jarak sekitar 13,8 miliar tahun cahaya, tapi perkiraan tempat jarak sebenarnya itu sekitar 46 miliar tahun cahaya dari pusat alam semestaEpoch:.

Struktur

Selama beberapa miliar tahun yang diikuti, daerah sedikit lebih padat dari materi hampir merata dari alam semesta mulai menjadi gravitasi tertarik satu sama lain. Oleh karena itu mereka tumbuh bahkan lebih padat, membentuk awan gas, bintang, galaksi, dan struktur astronomi lainnya yang kami secara teratur amati sekarang.

Ini adalah apa yang dikenal sebagai Struktur Epoch, karena itu selama ini bahwa alam semesta modern mulai terbentuk. Ini terdiri dari materi yang terlihat didistribusikan dalam struktur dari berbagai ukuran, mulai dari bintang dan planet untuk galaksi, cluster galaksi, dan super cluster - di mana materi terkonsentrasi -. Yang dipisahkan oleh teluk yang sangat besar yang berisi beberapa galaksi

Rincian proses ini tergantung pada jumlah dan jenis materi di alam semesta,  materi dengan dingin gelap,materi gelap hangat, materi gelap panas, dan zat baryon menjadi empat jenis disarankan. Namun, model Lambda-Dingin Dark Matter (Lambda-CDM), di manapartikel-partikelmateri gelapbergerak perlahan dibandingkan dengan kecepatan cahaya, adalah dianggap sebagai model standar kosmologi Big Bang, karena paling sesuai dengan data yang tersedia .

Dalam model ini,dinginmateri gelapdiperkirakan membuat sekitar 23% dari materi / energi alam semesta, sedangkan zat baryon membuat naik sekitar 4,6%. The Lambda mengacu pada Constant kosmologis, teori awalnya diusulkan oleh Albert Einstein yang berusaha untuk menunjukkan bahwa keseimbangan massa-energi di alam semesta itu statis. Dalam hal ini, hal ini terkait dengan Dark Energy, yang bertugas untuk mempercepat perluasan alam semesta dan menjaga struktur skala besar terutama seragampanjang.

Prediksi jangka

Hipotesa bahwa alam semesta memiliki titik awal alami menimbulkan pertanyaan tentang mungkin titik akhir. Jika alam semesta mulai sebagai titik kecil kepadatan tak terbatas yang mulai berkembang, apakah itu berarti ia akan terus berkembang tanpa batas? Atau akan menjadi salah satu hari kehabisan kekuatan ekspansif, dan mulai mundur ke arah dalam sampai semua materi sit-up kembali menjadi bola kecil?

Menjawab pertanyaan ini telah menjadi fokus utama dari ahli kosmologi sejak perdebatan tentang yang model alam semesta adalah yang benar mulai . Dengan penerimaan Teori Big Bang, tetapi sebelum pengamatan Dark Energy pada 1990-an, kosmolog telah datang untuk menyepakati dua skenario sebagai yang paling mungkin hasil untuk alam semesta kita.

Pada bagian pertama, umumnya dikenal sebagai "Big Crunch "skenario, alam semesta akan mencapai ukuran maksimum dan kemudian mulai runtuh ke dalam dirinya sendiri. Ini hanya akan mungkin jika kepadatan massa alam semesta lebih besar dari densitas kritis. Dengan kata lain, selama densitas materi tetap pada atau di atas nilai tertentu (1-3 × 10-26kg materi per m3),Semesta akhirnya akan berkontraksi.

Atau, jika kepadatan di alam semesta yang sama atau di bawah kepadatan kritis, ekspansi akan melambat tetapi tidak pernah berhenti. Dalam skenario ini, yang dikenal sebagai "Big Freeze", alam semesta akan pergi sampai pembentukan bintang akhirnya berhenti dengan konsumsi semua gas antarbintang di setiap galaksi. Sementara itu, semua bintang yang ada akan terbakar dan menjadi bintang kerdil putih, bintang neutron, dan lubang hitam.

Sangat secara bertahap, tabrakan antara lubang hitam akan menghasilkan mengumpulkan ke dalam lubang hitam yang lebih besar dan lebih besar massa. Suhu rata-rata alam semesta akan mendekati nol mutlak, dan lubang hitam akan menguap setelah memancarkan terakhir radiasi Hawking mereka. Akhirnya, entropi alam semesta akan meningkatkan ke titik di mana tidak ada bentuk terorganisir energi dapat diekstraksi dari itu (skenario dikenal sebagai "kematian panas").

Pengamatan modern, yang meliputi keberadaan Dark Energy dan pengaruhnya terhadap perluasan kosmik , telah menyebabkan kesimpulan bahwa semakin banyak alam semesta saat ini terlihat akan melewati acara cakrawala kita (yaitu CMB, tepi apa yang bisa kita lihat) dan menjadi terlihat oleh kita. Hasil akhir dari ini saat ini tidak diketahui, tetapi "kematian panas" dianggap sebagai titik akhir mungkin dalam skenario ini juga.

Penjelasan lain dari energi gelap, yang disebut teori energi hantu, menunjukkan bahwa pada akhirnya galaksi cluster, bintang, planet, atom, inti , dan materi itu sendiri akan terkoyak oleh ekspansi yang terus meningkat. Skenario ini dikenal sebagai "Big Rip", di mana ekspansi alam semesta itu sendiri akhirnya akan kehancuran yangBig:.

Sejarah Bang Theory

Indikasi awal dari Big Bang terjadi sebagai akibat dari pengamatan yang mendalam-ruang yang dilakukan di awal abad ke-20. Pada tahun 1912, astronom Amerika Vesto Slipher melakukan serangkaian pengamatan galaksi spiral (yang diyakini nebula) dan diukur mereka Doppler pergeseran merah. Dalam hampir semua kasus, galaksi spiral diamati akan bergerak menjauh dari kita sendiri.

Pada tahun 1922, ahli kosmologi Rusia Alexander Friedmann mengembangkan apa yang dikenal sebagai persamaan Friedmann, yang berasal dari persamaan Einstein untuk relativitas umum. Bertentangan dengan Einstein menganjurkan pada waktu dengan nya konstan kosmologis, pekerjaan Friedmann menunjukkan bahwa alam semesta kemungkinan dalam keadaan ekspansi.

Pada tahun 1924, pengukuran Edwin Hubble dari jarak yang sangat jauh ke spiral nebula terdekat menunjukkan bahwa sistem ini memang lain galaksi. Pada saat yang sama, Hubble mulai mengembangkan serangkaian indikator jarak menggunakan 100-inch (2,5 m) Hooker teleskop di Observatorium Mount Wilson. Dan 1929, Hubble menemukan korelasi antara jarak dan resesi kecepatan -. Yang sekarang dikenal sebagai hukum Hubble

dan kemudian pada tahun 1927, Georges Lemaitre, seorang fisikawan Belgia dan imam Katolik Roma, secara independen berasal hasil yang sama seperti persamaan Friedmann dan mengusulkan bahwa resesi disimpulkan dari galaksi itu karena ekspansi alam semesta. Pada tahun 1931, ia mengambil ini lebih lanjut, menunjukkan bahwa perluasan saat alam semesta berarti bahwa ayah kembali dalam waktu satu pergi, semakin kecil Universe akan. Pada beberapa titik di masa lalu, ia berpendapat, seluruh massa alam semesta akan terkonsentrasi ke satu titik yang sangat struktur ruang dan waktu berasal.

Penemuan ini memicu perdebatan antara fisikawan di seluruh tahun 1920-an dan 30-an, dengan Sebagian menganjurkan bahwa alam semesta berada dalam keadaan stabil. Dalam model ini, materi baru terus diciptakan sebagai alam semesta mengembang, sehingga menjaga keseragaman dan kepadatan materi dari waktu ke waktu. Di antara para ilmuwan ini, ide dari Big Bang tampak lebih teologis dari ilmiah, dan tuduhan bias dibuat terhadap Lemaitre berdasarkan latar belakang agamanya.

Teori lain yang dianjurkan selama ini juga, seperti Milne Model dan model Oscillary Universe . Kedua teori ini didasarkan pada teori relativitas Einstein umum (yang terakhir yang disahkan oleh Einstein sendiri), dan menyatakan bahwa alam semesta berikut yang tak terbatas, atau terbatas, siklus mandiri.

Setelah Perang Dunia II, perdebatan datang ke kepala antara pendukung Negara Model Mantap (yang telah datang untuk diresmikan oleh astronom Fred Hoyle) dan pendukung Bang Theory Big - yang semakin populer. Ironisnya, itu Hoyle yang menciptakan istilah "Big Bang" saat siaran BBC Radio Maret 1949, yang diyakini oleh beberapa orang untuk menjadi pemberhentian merendahkan (yang ditolak Hoyle).

Akhirnya, bukti pengamatan mulai menyukai Big Bang lebih Mantap Negara. Penemuan dan konfirmasi radiasi latar belakang gelombang mikro pada tahun 1965 mengamankan Big Bang sebagai teori terbaik asal dan evolusi alam semesta. Dari 60-an ke 1990-an, astronom dan ahli kosmologi membuat kasus lebih baik untuk Big Bang dengan memecahkan masalah teoritis itu  Operator

mengangkat.kertas termasuk yang disampaikan oleh Stephen Hawking dan fisikawan lain yang menunjukkan bahwa singularitas itu merupakan kondisi awal yang tak terelakkan dari relativitas umum dan model Big Bang kosmologi. Pada tahun 1981, fisikawan Alan Guth berteori dari periode ekspansi kosmik yang cepat (alias. Yang "Inflasi" Epoch) yang diselesaikan masalah teoritis lainnya.

Tahun 1990-an juga melihat munculnya Dark Energy sebagai upaya untuk menyelesaikan isu yang beredar dalam kosmologi. Selain memberikan penjelasan massa alam semesta yang hilang (bersama dengan Dark Matter, awalnya diusulkan pada tahun 1932 oleh Jan Oort), juga memberikan penjelasan mengapa alam semesta masih percepatan, serta menawarkan resolusi untuk Einstein kosmologis konstan.

Kemajuan yang signifikan dibuat berkat kemajuan dalam teleskop, satelit, dan simulasi komputer, yang telah memungkinkan para astronom dan kosmolog untuk melihat lebih banyak  semestaalamdan mendapatkan pemahaman yang lebih baik dari usia sebenarnya. Pengenalan ruang teleskop - seperti Cosmic Background Explorer (COBE), Hubble Space Telescope, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) dan Observatorium Planck - juga telah nilai beragamakurat.

Hari ini, kosmolog memiliki pengukuran yang cukup tepat dan  banyak parameter dari model Big Bang, belum lagi usia alam semesta itu sendiri. Dan itu semua dimulai dengan pengamatan mencatat bahwa objek bintang besar, bertahun-tahun cahaya jauh, perlahan-lahan menjauh dari kita. Dan sementara kita masih tidak yakin bagaimana semua akan berakhir, kita tahu bahwa pada skala kosmologis, itu tidak akan menjadi yang panjang, waktu yang lama!

Artikel lainnya klik di sini:

Read More »

Add Comment

Unknown Fisika Klasik, Gejala Fisika

SEJARAH PENEMUAN OVEN MICROWAVE

Oven Microwave__ Bagi kalangan juru masak (koki) ataupun ibu rumah tangga yang telah tersentuh oleh teknologi moderen pasti tahu tentang oven microwave. Jika berbicara mengenai oven tentunya kita akanberbicara soal masakan namun pada artikel ini kita tidak akan membahas hal tersebut. Pada artikel ini kami akan membahas mengnai sejarah penemuan oven microwave itu sendiri. Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping.

Pada era yang serba moderen ini, terkadang kita lupuk dari kenyataan bahwa sebenarnya kita lagi di kendalika oleh teknologi. Parahnya lagi, sebagian besar masyarakat indonesia  tidak peduli akan hal itu. Setidaknya kita tahu tentang sejarah penemuan-penemuan benda tersebut untuk lebih menghargai orang yang telah menemukannya terutama "oven microwave". 

Kita tahu bahwa oven microwave merupakan alat yang berfungsi untuk memasak atau memanaskan masakan. Mungkin dapat dibayangkan fungsi rice cooker dan kompor yang digabung menjadi satu. Namun terdapat perbedaan besar dalam prinsi kerja antara oven microwave dengan kedua alat tersebut sacara fisika. Jika kompor dan rice cooker menggunakan panas kemudian menguapkannya namun pada oven microwave digunakan panjang gelombang tertentu untuk memasak makanan. 

)* Baca artikel tentang prinsip kerja oven microwave di sini

Sejarah 

Oven microwave merupakan sebuah alat elektronik yang digunakan unuk memasak, namun dalan sejarahnya oven microwave ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang insinyur yang bernama Percy Lebaron. Pada saat melakukan uji coba sebuah mesin baru di sebuah daerah Rayhaton, Percy Spencer menumukan sebuah gejala yang menyimpang terjadi pada sebuah permen yang ada di saku celanyanya. Gejala tersebut menbuat Percy bertanya-tanya tentang penyebab permen yang ada pada sakunya itu meleleh. 

Setelah mengetahui penyebab terjadinya gejala tersebut Percy  segera melakukan percobaan dan uji coba. Dalam ujicobanya Percy menggunakan bahan makanan jagung dan uji coba kedua menggunakan telur. Setelah berhasil merancang alat tersebut, Percy kemudian menggunakannya untuk memasak dan mematenkan penemuannya itu dengan menamainya "Radarange".

Namun, hak paten alat ini dipendah tangankan kepada Raytheon selaku tempat Percy bekerja dan menemukan alat tersebut. Di tangan Raytheon-lah oven microwave mulai di publikasikan.

Read More »

Add Comment

Unknown Alat Ukur, Elektronika

APA ITU API?

Apa itu api?--- salam ilmu pengetahuan bagi teman-teman browser yang masih setia menuntut ilmu hingga saat ini. Pada pembahasan kita kali ini akan membahas mengenai apa itu api? mungkin ada beberapa orang yang tidak ini tahu tentang apa itu api? dan mengapa ada api? Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping.

Sebagai seseorang yang ingin mendalami ilmu tentang alam terutama ilmu fisika, maka pertanyaan seperti ini merupakan pertanyaan yang sangat cocok mendasari anda dalam mengkaji fenomena alam.

Kita kembali ke permasalahan,

Apa itu api?

Api adalah oksidasi cepat terhadap suatu material dalam proses pembakaran kimiawi, yang menghasilkan panas, cahaya, dan berbagai hasil reaksi kimia lainnya. Proses oksidasi yang lebih lambat seperti pengkaratan atau pencernaan tidak termasuk dalam definisi tersebut. Api berupa energi berintensitas yang bervariasi dan memiliki bentuk cahaya (dengan panjang gelombang juga di luar spektrum visual sehingga dapat tidak terlihat oleh mata manusia) dan panas yang juga dapat menimbulkan asap. Api juga menumbulkan efek panas yang dapat dirasakan, pans tersebut merupakan radiasi yang dipancarkan oleh api dalam bentuk gelombang yang dirambatkan ke segalah arah.

Api (warnanya-dipengaruhi oleh intensitas cahayanya) biasanya digunakan untuk menentukan apakah suatu bahan bakar termasuk dalam tingkatan kombusi sehingga dapat digunakan untuk keperluan manusia (misal digunakan sebagai bahan bakar api unggun, perapian atau kompor gas) atau tingkat pembakar yang keras yang bersifat sangat penghancur, membakar dengan tak terkendali sehingga merugikan manusia (misal, pembakaran pada gedung, hutan, dan sebagainya). Daya oksidasi api sangat bergantung pada temperaturnya sendiri dan jenis bahan yang akan di bakar. Jika bahan tersebut merupakan logam maka lama waktu yang dibutuhkan untuk melelehkan sebuah logam bergantung pada titik leleh logam tersebut.

Penemuan cara membuat api merupakan salah satu hal yang paling berguna bagi manusia, karena dengan api, golongan hominids (manusia dan kerabatnya seperti kera) dapat aman dari hewan buas, memasak makanan, dan mendapat sumber cahaya serta menjaga dirinya agar tetap hangat. Bahkan masih banyak masyarakat zaman sekarang tapi terisolir, menganggap api adalah sumber kehidupan segala mahluk hidup.

Hingga saat ini pemanfaatan api sangat besar. Pemanfaatannya bukan hanya di dapur, bahkan pemanfaatan api dalam industri dan laboratorium sangat berperan penting. Tergantung pemnafaatan api itu sendiri bagaimana. Nah, sekarang sudah jelas "Apa itu api?" jika masih ada yang kurang jelas silahkan bertanya pada kolom komentar di bawah!

Read More »

Add Comment

Unknown Gejala Fisika

JILATAN API MATAHARI MENDUKUNG USULAN PENJELASAN MEKANISME PARTIKEL-PERCEPATAN

Jilatan Api Matahari Mendukung Usulan Penjelasan Mekanisme Partikel-Percepatan--Bagi para ilmuwan mempelajari dampak dari fenomena ruang, salah satu misteri tengah jilatan api matahari - rilis kolosal energi magnetik di atmosfer matahari yang meletus dengan kekuatan jutaan bom hidrogen - adalah sarana yang ledakan ini menghasilkan radiasi dan mempercepat partikel hampir mendekati kecepatan cahaya dalam hitungan detik.Sebelum melanjutkan kegiatan membaca anda, bantu kami untuk klik gambar di samping.

Satu temuan terbaru dari pengamatan ditangkap oleh teleskop radio besar, Jansky Very Large Array, telah menjelaskan struktur sulit dipahami dikenal sebagai kejutan terminasi yang diyakini memainkan peran kunci dalam mengkonversi dirilis energi magnetik dari flare menjadi energi kinetik partikel dipercepat.

Dalam sebuah artikel yang diterbitkan di majalah Science minggu ini, "percepatan partikel oleh pemutusan flare kejutan surya," ilmuwan surya dicitrakan shock dan evolusi waktu selama suar surya yang tahan lama dan menunjukkan perannya dalam mempercepat partikel.

"Meski diprediksi oleh model teoritis, ini adalah pertama kalinya kami telah memiliki gambar langsung dan film yang menunjukkan berulang formasi, gangguan, dan reformasi kejutan terminasi, memungkinkan kita untuk menghubungkannya langsung ke percepatan partikel, "kata Dale Gary, profesor dibedakan fisika di NJIT dan salah satu penulis artikel.

Guncangan kuat terjadi ketika jet kecepatan tinggi diusir dari ledakan situs energi rilis suar surya bertabrakan dengan plasma stasioner bawah. Salah satu hasil yang mengejutkan adalah bahwa, kadang-kadang, beberapa jet dapat mengganggu shock, setelah shock membutuhkan waktu untuk reformasi. Selama emisi gangguan, radio dan X-ray karena partikel dipercepat diamati menurun tidak hanya pada shock, tetapi di seluruh wilayah memancarkan, menunjukkan bahwa shock setidaknya sebagian bertanggung jawab untuk mempercepat partikel-partikel tersebut.

Pengamatan dimungkinkan oleh kemampuan baru ditingkatkan Karl G. Jansky Very Large Array di 

New Mexico untuk memperoleh lebih dari 40.000 gambar individu per detik pengamatan yang diperlukan untuk menyelesaikan fitur emisi bervariasi cepat diproduksi oleh shock terminasi. Ini tingkat detail diselesaikan memungkinkan identifikasi yang kuat dari sumber radio sebagai kejutan dan mengungkapkan evolusi dinamis. Bin Chen, penulis utama dari artikel tersebut, mengembangkan teknik untuk memvisualisasikan dinamika kejutan dari jutaan gambar yang diambil selama acara. Chen, saat astrofisikawan di Smithsonian Center Harvard Astrofisika, akan bergabung NJIT Januari mendatang.

"Emisi Radio merupakan sarana yang sangat baik untuk mempelajari partikel berenergi tinggi, karena partikel memancarkan gelombang radio sangat mudah tanpa kehilangan banyak energi dalam proses. High partikel energi tidak langsung terlihat melalui teleskop surya optik, sementara mereka menghasilkan energi yang lebih tinggi X-ray foton terutama ketika partikel menghantam permukaan Matahari dan melepaskan semua energi mereka, "kata Gary. "Untuk lebih memahami flare, penting untuk mendeteksi partikel di mana mereka diproduksi, yang dilakukan melalui pengamatan radio, selain di mana di lingkungan surya energi mereka disimpan, yang merupakan peran optik, ultraviolet, dan X . pengamatan ray

Nah, inilah sedikit berita terbaru terkait penemuan "Jilatan Api Matahari Mendukung Usulan Penjelasan Mekanisme Partikel-Percepatan".

Reverensi:

http://phys.org/news /2015-12-insights-solar-flares-explanation-particle-acceleration.html#jCp

Read More »

Add Comment

Unknown Gejala Fisika