makalah teori atom oleh fadhoalinnas

BAB I

PENDAHULUAN

I.                   Latar Belakang

Atom adalah satuan unit terkecil dari sebuah unsur yang memiliki sifat-sifat dasar tertentu. Setiap atom terdiri dari sebuah inti kecil yang terdiri dari proton dan neutron dan sejumlah elektron pada jarak yang jauh.

Mempelajari tentang teori atom sangatlah penting sebab atom merupakan penyusun materi yang ada di alam semesta. Dengan memahami atom kita dapat mempelajari bagaimana satu atom dengan yang lain berinteraksi, mengetahui sifat-sifat atom, dan sebagainya sehigga kita dapat memanfaatkan aam semesta untuk kepentingan umat manusia.

Nama “atom” berasal dari bahasa Yunani yaitu “atomos” diperkenalkan oleh Democritus yang artinya tidak dapat dibagi lagi atau bagain terkecil dari materi yang tidak dapat dibagi lagi. Konsep atom yang merupakan penyusun materi yang tidak dapat dibagi lagi pertama kali diperkenalkan oleh ahli filsafat Yunani dan India.

Konsep atom yang lebih modern muncul pada abab ke 17 dan 18 dimana saat itu ilmu kimia mulai berkembang. Para ilmuwan mulai menggunakan teknik menimbang untuk mendapatkan pengukuran yang lebih tepat dan menggunakan ilmu fisika untuk mendukung perkembangan teori atom.

II. Rumusan Masalah

1.       bagaimanakah  perkembangan sejarah  teori atom.

2.       Siapakah penemu-penemu atom

3.       Kapankah terjadi revolusi pemikiran konsep atom?

II.                Tujuan

1.       Tujuan dari makalah ini untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah sejarah fisika.

2.       Supaya kita tahu perkembangan sejarah teori atom beserta siapa sajakah yang menemukan teori atom tersebut

BAB II

PEMBAHASAN

I.       ANALISIS SEJARAH PERKEMBANGAN MODEL ATOM

Gagasan konsep atom yang dikemukakan Dalton dipandang sebagai kelanjutan pandangan filosof atomik, meskipun terdapat sedikit perbedaan dalam landasan berpikirnya. Beberapa gagasan yang dituangkan  Dalton dilandasi oleh fakta-fakta empiris  berlandaskan eksperimen yang dilakukan oleh ilmuwan lain sedangkan pandangan filosof tentang atom seluruhnya berupa refleksi kritis terhadap fenomena alam. Revolusi pemikiran konsep atom, terjadi karena teori atom Dalton tidak dapat diverifikasi, banyak anomali yang berkenaan dengan hal itu, sehingga menimbulkan serangkaian krisis, terutama akibat penemuan-penemuan di bidang kelistrikan dan gejala radioktivitas.

Penemuan gejala kelistrikan mengubah pandangan bahwa atom merupakan partikel  bagian terkecil dari materi, karena telah dapat dibuktikan adanya partikel sub atom seperti proton, elektron dan netron. Beberapa studi yang intensif yang dilakukan membawa ke dalam suatu babak baru penyelidikan mengenai atom yang membawa pemahaman yang sangat berbeda dengan pandangan filosofi Dalton

Dari rangkaian penemuan gejala kelistrikan dan radioaktivitas, terdapat dua ilmuwan yang mengemukakan  model atom, yaitu model atom Thomson dan model atom Rutherford. Kedua model ini tidak dapat diterima sebagai paradigma baru, karena secara internal konsepnya sendiri mengandung hal yang tidak logis dipandang dari aturan-aturan fisika yang berlaku serta tidak dapat menerangkan fenomena-fenomena yang diamati, seperti fenomena spektrum.

Paradigma baru dianggap terjadi  ketika Bohr mengemukakan teori atom atau model atomnya sebagai perbaikan terhadap model atom Rutherford. Anggapan ini berdasarkan dari adanya perubahan paradigma dalam ilmu fisika yaitu dari paradigma Newtonian (fisika klasik) ke paradigma teori kuantum (fisika modern) yang dirintis oleh Max Plank pada tahun 1900. Namun apabila merujuk pada kenyataan, bahwa Bohr sebenarnya bekerja atas dasar teori planet elektronnya Rutherford yang banyak ditolak ilmuwan fisika masa itu (–bahkan ia bekerja sama dengan Rutherford untuk memperbaiki teorinya–), maka dianggap teori atom Bohr dianggap sebagai penyempurnaan terhadap teori atom Rutherford.  Hal itu karena masalah yang dihadapi  adalah bagaimana sebenarnya posisi elektron di dalam atom. Sedangkan adanya partikel sub-atom yang mendasari teori atom Rutherford sudah dapat diterima secara luas.

Dengan terjadinya revolusi dari fisika klasik ke fisika modern, yaitu berubahnya pandangan mekanika Newtonian dan teori gelombang Maxwell menjadi paradigma teori kuantum Max Planck, memberikan sumbangan pemikiran yang menghasilkan paradigma baru  teori atom, yaitu teori atom Bohr. Teori ini mendapat perluasan pemikiran dari Sommerfield untuk menerangkan fakta-fakta yang tidak dapat dijelaskan dengan baik oleh Bohr.

Keberatan  terhadap model atom Bohr-Sommerfield lebih banyak dilakukan oleh ilmuwan fisika, bagi kebanyakan ilmuwan kimia model atom ini cukup handal untuk menerangkan gejala-gejala kimiawi, seperti sifat-sifat ikatan kimia, penggabungan atom-atom dan sistem periodik unsur. Yang menjadi keberatan, sehingga timbul baru teori atom mekanika kuantum (mekanika gelombang) adalah faham determinisme yang melandasi pemikiran model  atom Bohr dan juga perluasannya oleh Sommerfield (Teori atom Bohr-Sommerfield).

Secara esensi bagaimana kedudukan elektron di dalam atom yang digambarkan dengan keempat bilangan kuantum dapat diterima, namun yang harus digaris bawahi untuk mendapatkan koreksi dari model itu adalah bahwa konsep orbit yang dikemukakan Bohr diganti menjadi orbital dengan pengertian yang sesuai dengan Prinsip Ketidakpastian Heisenberg.

Dengan demikian apabila ditinjau dari konsep atom sendiri yang sampai saat ini dianut, terutama  oleh ilmuwan kimia, maka  pemaparan teori atom berdasarkan mekanika kuantum bukan suatu revolusi, tetapi rangkaian penemuan yang sifatnya akumulatif dalam kajian sains yang normal. Hal ini mengingat paradigma teori Bohr dan perluasannya oleh Sommerfield  hingga sekarang tetap dipergunakan. Jadi paradigma mekanika kuantum memberikan sumbangan terhadap penyempurnaan teori atom Bohr dan bukan merupakan penolakan, karena dalam hal ini digunakan prinsip korespondensi.

Yang dianggap sebagai  paradigma baru alasannya  lebih bersifat filosofis, karena berkaitan dengan perubahan faham dari determinisme menjadi indeterminisme dalam memandang dunia mikroskopik yang terletak di luar jangkauan indera kita. Secara keseluruhan hal ini memberi gambaran, bahwa ilmu pengetahuan alam , khususnya fisika tidak lagi dianggap sebagai ilmu pengetahuan yang mengandung kebenaran yang mutlak dan dapat menetapkan suatu kejadian dengan pasti (eksak).  Faham indeterministik ini pun diungkap pula dalam teori relativitasnya Einstein.

Penemuan-penemuan partikel dasar quark mengubah pandangan mengenai inti atom yang hanya terdiri dari partikel dasar proton dan neutron sehingga menghantarkan pada penggambaran struktur atom yang sangat kompleks dan sangat jauh dari konseptualisasi Daltonian.  Manfaat yang diperoleh dari model quark adalah dapat menggambarkan bahwa struktur inti atom begitu rumit dan dinamis dimana  proton dan neutron tidak begitu saja bertumpuk dalam inti atom – seperti jeruk dalam peti. Oleh karena itu model atom Murray-Zweig menjadi paradigma baru dalam menerangkan struktur atom, terutama dalam kaitannya dengan susunan inti atom. Namun bukan berarti paradigma sebelumnya tidak berlaku, karena untuk menerangkan bagaimana kedudukan elektron serta gerakan elektron sampai saat ini masih digunakan paradigma teori atom mekanika gelombang.

II.    Macam-macam Model Atom

1.      Model Atom John Dalton

Pada tahun 1808, John Dalton yang merupakan seorang guru di Inggris, melakukan perenungan tentang atom. Hasil perenungan Dalton menyempurnakan teori atom Democritus. Bayangan Dalton dan Democritus adalah bahwa atom berbentuk pejal. 

John Dalton mengungkapkan bahwa :

a.       Atom adalah bagian terkecil dari suatu zat.

b.        Atom berbentuk bola sederhana yang sangat kecil, tidak dapat dibelah, diciptakan ataupun dimusnahkan.

c.        Unsur yang sama mengandung atom-atom yang sama.

d.        Atom sejenis memiliki sifat yang sama dalam segala hal, sedangkan atom yang berbeda memiliki sifat yang berbeda.

e.       Reaksi kimia terjadi karena adanya penggabungan dan pemisahan atom-atom.

f.         Bila atom-atom bergabung akan membentuk molekul. Bila atom-atom yang bergabung sama akan terbentuk molekul unsur,     sedangkan bila atom-atom yang bergabung berbeda akan terbentuk molekul senyawa.

Ø Kelemahan teori atom Dalton

Pada perkembangan selanjutnya ditemukan berbagai fakta yang tidak dapat dijelaskan oleh teori tersebut, antara lain :

a.       Tidak dapat menjelaskan sifat listrik materi.

b.        Tidak dapat menjelaskan cara atom-atom saling berikatan.

c.        Model atom  Dalton tidak dapat menjelaskan perbedaan antara atom unsur yang satu dengan unsur yang lain.

Kelemahan –kelemahan tersebut dapat dijelaskan setelah ditemukan beberapa partikel penyusun atom, seperti elektron ditemukan oleh Joseph John Thomson tahun 1900, penemuan partikel proton oleh Goldstein tahun 1886.

Ø Kelebihan teori atom Dalton

a. Dapat menerangkan Hukum Kekekalan Massa (Hukum Lavoisier)
b. Dapat menerangkan Hukum Perbandingan Tetap (Hukum Proust)

2.      Model Atom J.J. Thomson

Dengan adanya teori atom yang dikemukakan oleh Dalton maka banyak sekali para ilmuwan yang ingin menyelidiki tentang atom. Mereka penasaran tentang apa itu atom dan apa penyusunnya? Salah satunya adalah J.J Thompson, dia melakukan percobaan dengan menggunakan tabung katoda. Dia menemukan bahwa apabila tabung katoda di beri tegangan tinggi maka suatu “sinar” yang dia sebut sebagai “sinar katoda” akan dihasilkan.

Disebabkan sinar ini muncul pada elektroda negative dan sinar ini enolak kutub negative dari medan listrik yang diaplikasikan ke tabung katoda maka Thompson menyatakan bahwa sinar katoda tersebut tak lain adalah aliran partikel bermuatan negative yang dikemudian hari disebut sebagai electron. Dengan mengganti katoda menggunakan berbagai macam logam maka Thompson tetap menghasilkan jenis sinar yang sama.

Berdasarkan hal ini maka Thompson menyatakan bahwa setiap atom pasti memiliki electron, disebabkan atom bersifat netral maka dalam atom juga harus megandung sejumlah muatan positif. Sehingga dia meyataan bahwa:

“Atom terdiri dari awan bermuatan positif yang terdistribusi sedemikian rupa dengan muatan negative tersebar secara random di dalamnya”

Model atom ini kemudian disebut sebagai “plum pudding model” yang di Indonesai lebih dikenal sebagai model roti kismis.

Ø Kelebihan dan Kelemahan Model Atom Thomson

·         Kelebihan.

Membuktikan adanya partikel lain yang bermuatan negatif dalam atom. Berarti atom bukan merupakan bagian terkecil dari suatu unsur.

·         Kelemahan

Model Thomson ini tidak dapat menjelaskan susunan muatan positif dan negatif dalam bola atom tersebut.

3.      Model Atom Rutherford

Rutherford bersama dua orang muridnya (Hans Geigerdan Erners Masreden)melakukan percobaan yang dikenal dengan hamburan sinar alfa (λ) terhadap lempeng tipis emas. Sebelumya telah ditemukan adanya partikel alfa, yaitu partikel yang bermuatan positif dan bergerak lurus, berdaya tembus besar sehingga dapat menembus lembaran tipis kertas. Percobaan tersebut sebenarnya bertujuan untuk menguji pendapat Thomson, yakni apakah atom itu betul-betul merupakan bola pejal yang positif yang bila dikenai partikel alfa akan dipantulkan atau dibelokkan. Dari pengamatan mereka, didapatkan fakta bahwa apabila partikel alfa ditembakkan pada lempeng emas yang sangat tipis, maka sebagian besar partikel alfa diteruskan (ada penyimpangan sudut kurang dari 1°), tetapi dari pengamatan Marsden diperoleh fakta bahwa satu diantara 20.000 partikel alfa akan membelok sudut 90° bahkan lebih.

Berdasarkan gejala-gejala yang terjadi, diperoleh beberapa kesmipulan beberapa berikut:

1.         Atom bukan merupakan bola pejal, karena hampir semua partikel alfa diteruskan

2.         Jika lempeng emas tersebut dianggap sebagai satu lapisanatom-atom emas, maka didalam atom emas terdapat partikel yang sangat kecil yang bermuatan positif.

3.         Partikel tersebut merupakan partikelyang menyusun suatu inti atom, berdasarkan fakta bahwa 1 dari 20.000 partikel alfa akan dibelokkan. Bila perbandingan 1:20.000 merupakan perbandingan diameter, maka didapatkan ukuran inti atom kira-kira 10.000 lebih kecil daripada ukuran atom keseluruhan.

Berdasarkan fakta-fakta yang didapatkan dari percobaan tersebut, Rutherford mengusulkan model atom yang dikenal dengan Model Atom Rutherford yang menyatakan bahwa Atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif. Rutherford menduga bahwa didalam inti atom terdapat partikel netral yang berfungsi mengikat partikel-partikel positif agar tidak saling tolak menolak.

Ø Kelemahan Model Atom Rutherford

·         Kelebihan

Membuat hipotesa bahwa atom tersusun dari inti atom dan elektron yang mengelilingi inti

·         Kelemahan

Tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom. Berdasarkan teori fisika, gerakan elektron mengitari inti ini disertai pemancaran energi sehingga lama - kelamaan energi elektron akan berkurang dan lintasannya makin lama akan mendekati inti dan jatuh ke dalam inti Ambilah seutas tali dan salah satu ujungnya Anda ikatkan sepotong kayu sedangkan ujung yang lain Anda pegang. Putarkan tali tersebut di atas kepala Anda. Apa yang terjadi? Benar. Lama kelamaan putarannya akan pelan dan akan mengenai kepala Anda karena putarannya lemah dan Anda pegal memegang tali tersebut. Karena Rutherford adalah telah dikenalkan lintasan/kedudukan elektron yang nanti disebut dengan kulit.

4.      Model Atom Bohr

Pada tahun 1913, pakar fisika Denmark bernama Neils Bohr memperbaiki kegagalan atom Rutherford melalui percobaannya tentang spektrum atom hidrogen. Percobaannya ini berhasil memberikan gambaran keadaan elektron dalam menempati daerah disekitar inti atom. Penjelasan Bohr tentang atom hidrogen melibatkan gabungan antara teori klasik dari Rutherford dan teori kuantum dari Planck, diungkapkan dengan empat postulat, sebagai berikut:

1.    Hanya ada seperangkat orbit tertentu yang diperbolehkan bagi satu elektron dalam atom hidrogen. Orbit ini dikenal sebagai keadaan gerak stasioner (menetap) elektron dan merupakan lintasan melingkar disekeliling inti.

2.    Selama elektron berada dalam lintasan stasioner, energi elektron tetap sehingga tidak ada energi dalam bentuk radiasi yang dipancarkan maupun diserap.

3.    Elektron hanya dapat berpindah dari satu lintasan stasioner ke lintasan stasioner lain. Pada peralihan ini, sejumlah energi tertentu terlibat, besarnya sesuai dengan persamaan planck, ΔE = hv.

4.    Lintasan stasioner yang dibolehkan memilki besaran dengan sifat-sifat tertentu, terutama sifat yang disebut momentum sudut. Besarnya momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2∏ atau nh/2∏, dengan n adalah bilangan bulat dan h tetapan planck.

Menurut model atom bohr, elektron-elektron mengelilingi inti pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi. Tingkat energi paling rendah adalah kulit elektron yang terletak paling dalam, semakin keluar semakin besar nomor kulitnya dan semakin tinggi tingkat energinya.

Ø Kelebihan dan Kelemahan

·         Kelebihan

atom Bohr adalah bahwa atom terdiri dari beberapa kulit untuk tempat berpindahnya elektron.

·         Kelemahan

model atom ini adalah tidak dapat menjelaskan efek Zeeman dan efek Strack

5.      Model Atom Modern

Model atom mekanika kuantum dikembangkan oleh Erwin Schrodinger (1926).Sebelum Erwin Schrodinger, seorang ahli dari Jerman Werner Heisenberg mengembangkan teori mekanika kuantum yang dikenal dengan prinsip ketidakpastian yaitu “Tidak mungkin dapat ditentukan kedudukan dan momentum suatu benda secara seksama pada saat bersamaan, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti atom”.

Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

Daerah ruang di sekitar inti dengan kebolehjadian untuk mendapatkan elektron disebut orbital. Bentuk dan tingkat energi orbital dirumuskan oleh Erwin Schrodinger.Erwin Schrodinger memecahkan suatu persamaan untuk mendapatkan fungsi gelombang untuk menggambarkan batas kemungkinan ditemukannya elektron dalam tiga dimensi.

Persamaan Schrodinger

x,y dan z Y m ђ E V

= Posisi dalam tiga dimensi = Fungsi gelombang = massa = h/2p dimana h = konstanta plank dan p = 3,14 = Energi total = Energi potensial

Model atom dengan orbital lintasan elektron ini disebut model atom modern atau model atom mekanika kuantum yang berlaku sampai saat ini, seperti terlihat pada gambar berikut ini.

Model atom mutakhir atau model atom mekanika gelombang

Awan elektron disekitar inti menunjukan tempat kebolehjadian elektron. Orbital menggambarkan tingkat energi elektron. Orbital-orbital dengan tingkat energi yang sama atau hampir sama akan membentuk sub kulit. Beberapa sub kulit bergabung membentuk kulit.Dengan demikian kulit terdiri dari beberapa sub kulit dan subkulit terdiri dari beberapa orbital. Walaupun posisi kulitnya sama tetapi posisi orbitalnya belum tentu sama.

Ciri Khas Model Atom Mekanika Gelombang

1.       Gerakan elektron memiliki sifat gelombang, sehingga lintasannya (orbitnya) tidak stasioner seperti model Bohr, tetapi mengikuti penyelesaian kuadrat fungsi gelombang yang disebut orbital (bentuk tiga dimensi darikebolehjadian paling besar ditemukannya elektron dengan keadaan tertentu dalam suatu atom)

2.       Bentuk dan ukuran orbital bergantung pada harga dari ketiga bilangan kuantumnya. (Elektron yang menempati orbital dinyatakan dalam bilangan kuantum tersebut)

3.       Posisi elektron sejauh 0,529 Amstrong dari inti H menurut Bohr bukannya sesuatu yang pasti, tetapi bolehjadi merupakan peluang terbesar ditemukannya el

Ø Kelebihan

1.       Mengetahui dimana posisi elektron yang sedang mengorbit

2.        BIsa ngukur perpindahan energi eksitasi dan emisinya

3.        BIsa teridentifikasi kalau di inti terdapat proton dan netron kemudian dikelilingi oleh elektron yang berputar diporosnya/ di orbitalnya

Ø Kelemahan Model Atom Modern

Persamaan gelombang Schrodinger hanya dapat diterapkan secara eksak untuk partikel dalam kotak dan atom dengan elektron tunggal.

BAB III

PENUTUP

I.         Kesimpulan

1.      Sebelum permulaan abad 19, konsep atom dianggap sebagai  ‘mitos’ , karena gagasan yang diajukan oleh  para filosof Yunani hanya dilandasi pemikiran tentang fenomena alam. Perkembangannya menjadi ‘sains’ normal’ setelah Dalton mengkonseptualisasikan kembali berdasarkan kajian-kajian empirik.  Periode ‘sains normal’ di bawah paradigma Dalton berlangsung hampir satu abad lamanya (ahir abad 19).

2.      Akumulasi anomali yang menggugurkan paradigma Dalton  antara lain gejala kelistrikan dan radoaktifitas.

3.      Perubahan model atom Thompson, Rutherford, Bohr hingga model atom mekanika kuantum masih berada dalam satu paradigma yang meyakini bahwa atom memiliki sub partikel ; inti atom dan elektron.  Perubahan model difokuskan pada penentuan susunan elektron dalam atom

4.      Namun ditinjau dari landasan filosofisnya, perubahan Model Atom Bohr ke Model atom mekanika Kuantum dianggap sebagai perubahan paradigma deterministik menjadi Uncertainity Principle (prinsip ketikpastian)

5.      Penemuan partikel elementer quark , belum dapat dianggap suatu anomali , karena model quark tidak mengubah paradigma namun melengkapinya

6.      Adanya perkembangan pemikiran konsep atom menunjukkan bahwa tidak ada kebenaran yang mutlak dalam IPA, bahkan melalui konsep atom faham determinisme dapat dibantah dengan argumentasi mekanika kuantum.  Kemunculan model quark tidak lagi dianggap sesuatu guncangan bagi kebenaran ilmiah, namun dianggap dapat melengkapi khazanah ilmu pengetahuan. Hal ini karena para ilmuwan kini mempunyai pandangan bahwa kebenaran sains bersifat tentatif dan relatif.

II.      Saran

Sebuah ilmu di dunia tidak ada yang tidak mungkin. Untuk mempertahankan sebuah pendapat kita dalam ilmu pengetahuan tidak  bisa hanya dengan dengan duduk diam saja. Tetapi buktikan ilmu tersebut supaya kita tidak dianggap sebagai pengecut. Suatu konsep sains bisa saja berubah ketika ada penemuan baru dengan dasar bahwa konsep yang telah ditemukan sebelumnya harus tetap berlaku.

DAFTAR PUSTAKA

Anna Poedjiadi. 1987. Sejarah Dan Filsafat Sains. Bandung. Yayasan Cendrawasih.

Bernal.J.D. 1981.The Natural Sciences In Our Time. Vol : 3. Massachusets. The MIT Press Cambridge.

Bruton, J.G. 1966. The Story of Western Science. New York Cambridge. University Press.

Dampier,W.C. 1984. A History of  Science. 4 th .ed. Cambridge. University Press.

Feinberg, Gerald. 1990. Partikel Elementer. Ilmu pengetahuan Populer Vol.5. Jakarta. PT Widya Dara. Hal 116-125.

Hodeson, Lilian.  1990. Teori Kuantum. Ilmu Pengetahuan Populer Vol.5. Jakarta. PT. Widya Dara. Hal. 136-148.

Keenan, Charles W. et all. 1980. General College Chemistry. Sixth Ed. NY. Harper & Row Publishers, Inc.

Kuhn, Thomas.S. 1993. Peran Paradigma Dalam Revolusi Sains. Ed. Kedua. (terj. Tjun Surjaman). Bandung. PT. Remaja Rosda Karya.

Mason, Stephen F. 1962. A History of  The Sciences. New Revised Ediion. Abelard-Schuman Ltd.

Mc Avoy, J.P dan Zarate Oscar. 1996. Mengenal Teori Kuantum Untuk Pemula. (Terj. Ahmad Baiquni). Jakarta.

Musthafa,KS. 1980. Alam Semesta Dan Kehancurannya Menurut Al-Qur’an Dan Ilmu Pengetahuan. Bandung. Al-Ma’arif.

Petrucci, Ralph. H.1985.  General Chemistry. Principles And Modern Applications. Fourth Ed. NY. Collier Nac millan.Inc.

Trefil, James. 1990. Kuarka. Ilmu Pengetahuan Populer Vol.5. Jakarta. Pt. Widya Dara. Hal 126-130

fadil fisika

fadhoalinnas, news fisika.......

hukum Kirchoff dan Hukum Ohm

Sunday, February 22, 2009

Posted by Rurousha Abdullah

Dalam kehidupan sehari hari kadang kita tak menyadari tentang apa yang kita rasakan, tapi mungkin ini baru terasa oleh orang yang pernah ke "stroom" sama listrik, yang merasakan rasa "ngereunyeud" -nya, tapi dibalik semua itu, orang-orang terdahulu dari kita telah meneliti hal-hal ini, walau deskripsi tadi mungkin belum terlalu nyambung dengan materi yang akan kita bahasa hari ini, tapi langkah lebih baiknya kita menyadari apa yang ada di sekitar kita, setelah kita menyadari barulah kita fahami teori nya, atau sebaliknya, setelah kita memahami teori maka kita rasakan keberadaan nya dui alam ini.

Oke dalam bahasan kali ini akan di berikan dua bahasan langsung yaitu tentang hukum yang di ungkapkan oleh Kirchoff dan oleh Ohm, keduanya sama membahas tentang arus, hanya bedanya ohm lebih pada arus yang mengalir pada konduktor yang memiliki beda potensial, sedangkan kirchoff menelaah kuat arus pada rangkaian, baik tertutup atau pada percabangan.

yah terlalu banyak cuap cuap mungkin akan membuat bosan, langsung saja ya......, ini saya ambil dari berbagai sumber.

HUKUM KIRCHOFF 1 (source : alljabbar.wordpress.com)

Di pertengahan abad 19 Gustav Robert Kirchoff (1824 – 1887) menemukan cara untuk menentukan arus listrik pada rangkaian bercabang yang kemudian di kenal dengan Hukum Kirchoff. Hukum ini berbunyi “ Jumlah kuat arus yang masuk dalam titik percabangan sama dengan jumlah kuat arus yang keluar dari titik percabangan”. Yang kemudian di kenal sebagai hukum Kirchoff I. Secara matematis dinyatakan

Bila digambarkan dalam bentuk rangkaian bercabang maka akan diperoleh sebagai berikut::

Latihan Soal

Perhatikan gambar berikut! Hitunglah besar I3!

Hukum Kirchoff 2 (source : wahab.blog.dada.net)

Hukum Kirchoff secara keseluruhan ada 2, setelah yang diatas dijelaskan tentang hukum beliau yang ke 1. Hukum Kirchoff 2 dipakai untuk menentukan kuat arus yang mengalir pada rangkaian bercabang dalam keadaan tertutup (saklar dalam keadaan tertutup).

Perhatikan gambar berikut!

Hukum Kirchoff 2 berbunyi : " Dalam rangkaian tertutup, Jumlah aljabbar GGL (E) dan jumlah penurunan potensial sama dengan nol". Maksud dari jumlah penurunan potensial sama dengan nol adalah tidak ada energi listrik yang hilang dalam rangkaian tersebut, atau dalam arti semua energi listrik bisa digunakan atau diserap.

Dari gambar diatas kuat arus yang mengalir dapat ditentukan dengan menggunakan beberapa aturan sebagai berikut :

• Tentukan arah putaran arusnya untuk masing-masing loop.
• Arus yang searah dengan arah perumpamaan dianggap positif.
• Arus yang mengalir dari kutub negatif ke kutup positif di dalam elemen dianggap positif.
• Pada loop dari satu titik cabang ke titik cabang berikutnya kuat arusnya sama.
• Jika hasil perhitungan kuat arus positif maka arah perumpamaannya benar, bila negatif berarti arah arus berlawanan dengan arah pada perumpamaan.

Latihan soal :
Masih dari gambar di atas bila diketahui :

E₁ = 10 V dan r₁ = 0,2 ohm

E₂ = 12 V dan r₂ = 0,25 ohm

R₁ = 0,3 ohm

R₂ = 1,5 ohm

R₃ = 0,5 ohm

maka tentukan besar dan arah kuat arus yang mengalir melalui tiap cabang (tentukanah I1, I2 dan I3)


Hukum Ohm (source : ebooks.lib.unair.ac.id)

Hukum Ohm menyatakan bahwa besar arus yang mengalir pada suatu konduktor pada suhu tetap sebanding dengan beda potensial antara kedua ujung-ujung konduktor

I = V / R

HUKUM OHM UNTUK RANGKAIAN TERTUTUP

I = n E R + n rd	I = n R + rd/p

n = banyak elemen yang disusun seri
E = ggl (volt)
rd = hambatan dalam elemen
R = hambatan luar
p = banyaknya elemen yang disusun paralel

RANGKAIAN HAMBATAN DISUSUN SERI DAN PARALEL

SERI R = R1 + R2 + R3 + ... V = V1 + V2 + V3 + ... I = I1 = I2 = I3 = ...

PARALEL 1 = 1 + 1 + 1 R R1 R2 R3 V = V1 = V2 = V3 = ... I = I1 + I2 + I3 + ...

ENERGI DAN DAYA LISTRIK

ENERGI LISTRIK (W)
adalah energi yang dipakai (terserap) oleh hambatan R.

W = V I t = V²t/R = I²Rt

Joule = Watt.detik
KWH = Kilo.Watt.jam

DAYA LISTRIK (P) adalah energi listrik yang terpakai setiap detik.

P = W/t = V I = V²/R = I²R

FADIL RISA: PHOTO MY FAMILY

FADIL RISA: PHOTO MY FAMILY

fisika

OPTIK FISIS:

            OLEH:

NAMA   :FADHOALINNAS

NIM       :10-241-075

KELAS     :IV B

Pertama kita pahami terlebih dahulu bahwa cahaya sebenarnya adalah sebuah gelombang  elektromagnetik. Dia memiliki sifa-sifat gelombang (dipantulkan, dibiaskan, dan lain-lain).cahaya adalah polikromatikatau terdiri dari banyak warna yang disebut spectrum (deretan warna dengan panjang gelombang besar ke kecil):merah,jingga kuning, hijau,biru,nila, ungu, dari warna merah ke warna biru frekwensinya semakin besar dan panjang gelombang semakin kecil

Optika fisis atau optika gelombang (physical optics) adalah cabang studi cahaya yang mempelajari sifat-sifat cahaya yang tidak terdefinisikan oleh optik geometris dengan pendekatan sinarnya.

Optik fisis secara sederhana didefinisikan sebagai cabang fisika optik yang mempelajari sifat cahaya sebagai sebuah gelombang

Meliputi beberapa bahasan:

a)     dispersi cahaya

b)      interfrensi cahaya

c)      difraksi cahaya

d)      polarisasi

Ketika kamu lihat pelangi itulah dispersi cahaya.dispersi cahaya didefinisikan sebagai pengurai cahaya menjadi berwarna warni. Hal ini trjadi jika cahaya melewati median atau benda yang dilewatinya misalkan air hujan, perisma, gelas.

Ø Dispersi Cahaya

 Dispersi

Apabila seberkas cahaya putih atau cahaya polikromatis melewati sebuahprisma maka cahaya tersebut akan diuraikan menjadi berbagai warna. Penguraian cahaya ini menjadi warna-warna cahaya monokromatis disebut dispersi (hamburan) cahaya. Warna-warna yang keluar dari prisma dapat diamati dengan memasang layar (seperti terlihat pada gambar).

Deretan warna yang tampak pada layar disebut spektrum warna.Dispersi cahaya terjadi karena setiap warna cahaya mempunyai indeks bias yang berbeda-beda. Cahaya merah mempunyai indeks bias terkecil sedangkan cahaya ungu mempunyai indeks bias terbesar sehingga cahaya merah mengalami deviasi (penyimpangan) terkecil sedangkan warna ungu mengalami deviasi terbesar.

Ø INTERFERENSI

Interferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru. Interferensi mengacu kepada interaksi gelombang yang saling berkorelasi dan koheren satu sama lain, karena cahaya tersebut berasal dari sumber yang sama atau mempunyai frekuensi yang serupa. Dengan mengabaikan efek optik non linear, dua buah gelombang cahaya dengan frekuensi yang sama dapat berinterferensi satu sama lain dengan konstruktif atau destruktif, bergantung pada posisi fase gelombang tersebu

combined waveform
wave 1
wave 2
	Two waves in phase	Two waves 180° out of phase

Interferensi gelombang cahaya merupakan salah satu bentuk superposisi. Dalam matematika, superposisi adalah bentuk fungsi penjumlahan (Inggris:additivity) bidang linear dengan persamaan:

.

Ø DIFRAKSI

Difraksi merupakan suatu fenomena gelombang yang terjadi sebagai respon gelombang terhadap halangan yang berada pada arah rambatnya. Pada gelombang cahaya, difraksi adalah istilah yang digunakan untuk menjelaskan respon cahaya dengan sinar yang melengkung mengitari halangan kecil pada arah rambatnya, dan radiasi gelombang yang menyebar keluar dari sebuah rana/celah kecil(bahasa inggris:slit).

Fenomena difraksi pertama kali dijelaskan oleh Francesco Maria Grimaldi pada tahun 1665 dengan nama Latin diffringere yang berarti to break into pieces dengan penjabaran sifat gelombang yang dapat terurai menjadi potongan-potongan gelombang. Potongan-potongan gelombang ini dapat bergabung kembali dalam suatu resolusi optis.

Ø POLARISASI

Polarisasi adalah orientasi gelombang atau peristiwa dimana sebuah b erkas cahaya mengalami penyerapan sebagian arah getar cahaya, akibatnya intensitasnya yang keluar lebih kecil dari intensitas yang masuk. Tanpa adanya peristiwa polarisasi maka sinar matahari akan sangat berbahaya bagi kita

LEMBAR KERJA SISWA

Pembiasan Cahaya Oleh Prisma

Ø  Tujuan:

Pernahkah kamu melihat pelangi ? Bagaimana terjadinya aneka warna pada pelangi ? Tentu kamu juga pernah memperhatikan ada cahaya warna warni pada gelembung sabun. Dari manakah asalnya warna-warna tersebut ?

Ø  Alat dan bahan :

§  Lampu

§   Diafragma bercelah

§   Prisma

§   Layar

Ø  Kegiatan Percobaan

Hidupkan lampu dan arahkan pada celah diafragma. Pastikan cahaya yang melalui celah diafragma mengenai prisma, kemudian atur letak prisma sehingga terlihat aneka warna yang keluar dari prisma.

Ø  Pengamatan

1.      Bagaimana cahaya yang melalui celah diafragma….?

2.      Bagaimana cahaya yang masuk ke dalam prisma?

3.      Warna apa saja cahaya yang kamu amati pada layar?

4.      Bagaimana arah cahaya dalam prisma? Dan setelah keluar dari prisma?

Ø  Analisis dan Penerapan

1.      Berdasarkan pengamatanmu tentang arah cahaya, apa nama peristiwa ini ?

2.       Bagaimana pendapatmu tentang terjadinya aneka warna pada layar? Dan apa nama peristiwa ini?

3.      Berdasarkan pengamatanmu tentang susunan warna yang terjadi pada layar, apa yang dapat kamu simpulkan dari peristiwa ini ?

4.      Bagaimana pendapatmu kaitan antara gejala yang kamu amati dalam percobaan ini dengan terjadinya pelangi? Jelaskan.

5.      Gambarkan hasil pengamatanmu pada kertas mulai dari arah cahaya yang mengenai prisma hingga layar!

DAFTAR PUSTAKA

 http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2286192-pembiasan-cahaya/#ixzz1tkEPxNmy

David Cassidy, Gerald Holton, James Rutherford (2002). Understanding Physics. Birkhäuser.

H. D. Young (1992). University Physics 8e. Addison-Wesley.

Brewster (1831). A Treatise on Optics. London: Longman, Rees, Orme, Brown & Green and John Taylor.