Burung Merak dan Kolibri, Bukti Keindahan Fisika

Henry Poincare, Fisikawan Perancis, pernah mengatakan :

"Ilmuwan tidak mempelajari alam karena manfaatnya, ia mempelajarinya karena ia menyukainya, dan ia menyukainya karena keindahannya. Jika Alam tidak indah, maka alam tidak patut untuk dipelajari, jika alam tidak patut dipelajari, maka kehidupan menjadi tidak patut dijalani".

Mungkin diantara kalian ada yang mempunyai pertanyaan yang sama dengan saya,

Fisika, Indahnya ada dibagian mana coba?

Itung-itungannya bikin pusing kepala, Rumus-rumusnya aja banyaknya minta ampun, lihat simbol diferensial aja udah bikin horor, haha,

Namun jika kita melihat Burung merak dan Burung Kolibri, tidak akan ada yang menyangkal akan keeksotisan burung satu ini. warna bulunya yang indah dan berwarna warni, bahkan Sri khrisna memakai Bulu Burung Merak ini dikepalanya (Coba kalian nonton Kartun "little khrisna" kalau belum tahu ).

Ternyata keindahan bulu merak ini konsekuensi dari fenomena fisika juga lho ..

Hmmm........apa ya keindahan Bulu Burung Merak dan Kolibri masih ada hubungannya dengan Ilmu Fisika, ??

Warna-warna bulu seekor Burung kolibri tidak disebabkan oleh pigmen. Sifat Iridensi permainan warna yang menciptakan warna-warna yang cemerlang yang sering terlihat dibagian leher dan perutnya disebabkan olek suatu Efek Interferensi. Interferensi ini disebabkan struktur-struktur dalam bulunya. warna-warnanya akan berubah menurut sudut pandang pengamatnya. Sama seperti bulu burung kolibri, warna-warna terang dari Bulu burung merak juga dipengaruhi oleh interferensi. 

kedua jenis burung tersebut, struktur-struktur dalam bulu-bulunya menguraikan dan menggabungkan kembali cahaya tampak sehingga terjadi interferensi.

Bulu merak yang berwarna-warni seperti yang ditunjukkan pada gambar diatas, permukaan dari bulu mikroskopiknya terdiri atas keratin yang menopang sel-sel batang melanin berwarna coklat tuadengan pola-pola biasa (kuku anda terbuat dari keratin, dan melanin adalah pigmen gelap yang ada pada pigmen manusia).

sel-sel batang yang mengandung melanin ini terpisah dengan orde mikrometer, sehingga permukaan bulu ini berfungsi sebagai kisi difraksi.

Seberkas cahaya monokromatis jika dilewatkan pada kisi difraksi akan membentuk pola gelap terang. namun jika cahaya polikromatis/putih melewati kisi difraksi cahaya tersebut akan terurai menjadi berbagai macam warna. 

Konsep difraksi dan interferensi tersebut lantas digunakan dan diaplikasikan oleh Burung merak dan kolibri dalam memperindah bulu mereka. warna-warna pada bulu burung tersebut bergantung pada jarak sel-sel batang melanin, sudut cahaya yang mengenainya. terkadang juga dapat mengeluarkan berbagai macam warna pada kedua mata kita karena sudut pandang dari masing-masing mata kiri dan kanan kita juga berbeda.

Bagaimana ?? 

sudah paham ??

Fisika Indah kan ??

Sekian, Semoga Bermanfaat

Sumber :Serway, Jewet.2010. Fisika untuk sains dan teknik. Jakarta: Salemba Teknika

Penjaga Pantai Dan Fisika (Aplikasi Hukum Snellius)

Siapa yang menyangka bahwa menjadi seorang Penjaga pantai juga harus mengaplikasikan Ilmu dan Konsep Fisika dalam pekerjaannya. 

Penjaga pantai harus mampu menolong orang atau pengunjung yang tenggelam di lautan karena terseret ombak. Dalam melaksanakan tugasnya sudah pasti Penjaga pantai haruslah orang yang ahli dalam berenang, berbadan kuat (seperti Larry si penjaga pantai dalam kartun spongebob, hehe) dan selalu siap siaga.

Penyelamatan seseorang harus dilakukan secepat mungkin karena nyawa taruhannya, karenanya ada faktor lain yang perlu diperhitungkan dalam penyelamatan oleh penjaga pantai selain kecepatan berenang, karena hal ini juga mempengaruhi waktu yang digunakan untuk menolong korban.

Penjaga pantai yang berlari di daratan kemudian berpindah masuk ke dalam laut untuk berenang menuju korban memiliki kasus yang sama dengan saat cahaya yang merambat di udara kemudian masuk kedalam medium kaca. 

Saat cahaya merambat di udara dan penjaga pantai berlari di daratan akan memiliki kelajuan yang lebih besar daripada saat cahaya merambat pada medium kaca atau saat penjaga pantai berenang di lautan, keduanya sama-sama mengalami penurunan kelajuan. 

Pada cahaya Indeks bias bahan adalah perbandingan kecepatan cahaya di ruang hampa dengan kecepatan cahaya pada medium tersebut. Maka sama halnya dengan penjaga pantai, “indeks bias” nya adalah Perbandingan kelajuan berlari di darat dengan kelajuan berenang di lautan. 

Menurut Azaz fermat (Azaz fermat merupakan “nenek moyang” dari hukum optik geometris, bahkan hukum snellius juga dapat diturunkan dari azaz fermat) bahwa "lintasan sinar cahaya yang merambat dari titik A ke titik B adalah sedemkian rupa sehingga waktu yang dibutuhkannya minimum" ( lihat gambar dibawah !). Maka dapat diketahui bahwa lintasan sinar adalah lintasan dengan waktu tempuh paling minimum atau paling cepat.

Untuk cahaya yang merambat pada medium yang sama lintasannya adalah lurus agar waktu tempunya minimum, namum saat cahaya memasuki medium yang berbeda lintasan cahaya ternyata tidak lurus dan hal ini dijelaskan pada hukum snellius. Walaupun lintasan cahaya tidak lurus, sesuai dengan azaz fermat, tapi lintasan cahaya yang demikianlah yang memiliki waktu tempuh paling minimum, bukan lintasan yang lurus. Dimana sudut biasnya ditentukan oleh indeks bias bahan, sesuai dengan hukum snellius

Sama halnya dengan lintasan cahaya yang melewati medium. Lintasan penjaga pantai harus sesuai dengan “hukum snellius” untuk mendapatkan selang waktu penyelamatan yang paling cepat. Dimana indeks biasnya dicari dengan membandingkan kecepatan berlari pada daratan dengan kecepatan berenang di dalam air.

Seorang Penjaga pantai harus menentukan dimana ia harus masuk ke air untuk menolong seorang perenang yang sedang berada dalam bahaya. Jika ia memasuki air secara langsung (dengan kata lain pada sudut i yang sangat kecil ) pada lintasan 1 maka ia menghabiskan terlalu sedikit waktu untuk berlari dan terlalu banyak waktu untuk berenang. 

Lintasan penjaga pantai dari titik A ke titik B akan memiliki nilai minimum pada lintasan 3, lintasan 3 memiliki nilai sudut datang yang lebih besar dari sudut bias. Hal ini karena kecepatan perenang di laut lebih lambat dibanding kecepatan saat berlari di pasir. Sama halnya ketika cahaya yang memasuki kaca, maka sinar biasnya akan mendekati garis normal.

Sekian, Semoga bermanfaat

daan menambah kecintaan kalian dengan Ilmu Fisika