Proses Terjadinya Pelangi Lengap Gambar Fisika

 

Kalian sudah pernah melihat Pelangi, kan ?
indah, kan ?

Karena keindahanya, Kata Pelangi pun sering digunakan Sebagai Judul Lagu anak-anak, Judul lagu pop (Pelangi di matamu, By Jamrud), Puisi dan banyak karya lainnya. Dibalik Keindahanya, Apakah kalian pernah menyadari bahwa Pelangi merupakan fenomena alam yang terjadi dengan proses fisika yang sangat menarik untuk dipelajari ?

Hmm,,lagi-lagi Ilmu Fisika, Kok di blog ini sering banget ya membahas Fenomena yang berhubungan dengan Ilmu Fisika ya ?

Kan nama Blognya aja Pakgurufisika, jadi sering banget Fenomena/peristiwa yang terjadi disekitar kita dibahas dengan Ilmu Fisika

Sudah lumayan banyak Fenomena/ Peristiwa yang kami bahas mendalam dengan ilmu Fisika diblog ini, seperti

Lalu Bagaimanakah Proses terjadinya Pelangi ?

Apa saja Ilmu/Konsep Fisika dalam Proses Terjadinya Pelangi ?

Proses terjadinya Pelangi dapat kita tinjau dari materi fisika yaitu Optik atau cahaya. Beberapa konsep fisika yang berhubungan dengan proses terjadinya pelangi antara lain pembiasan, pemantulan, dispersi cahaya dan spektrum gelombang elektromagnetik yang diwujudkan berupa warna cahaya pada pelangi.

Masih ingat kan dengan Materi Optika SMP dan SMA diatas ?

Kalau lupa, coba baca lagi Penjelasannya ditautan ini Pembiasan, Pemantulan, Dispersi cahaya dan Spektrum gelombang elektromagnetik

Pelangi merupakan satu-satunya gelombang elektromagnetik yang dapat oleh lihat mata manusia. Pelangi adalah gejala optik dan meteorologi yang terjadi sacara alamiah dalam atmosfir bumi serta melibatkan cahaya matahari, pengamat dan tetesan air hujan.

Jika ada cahaya matahari yang bersinar setelah hujan berhenti, maka cahaya tersebut akan menembus tetesan air hujan di udara. Udara dan tetesan air hujan memiliki kerapatan yang berbeda, sehingga ketika cahaya matahari merambat dari udara ke tetesan air hujan akan mengalami pembelokkan arah rambat cahaya (pembiasan cahaya). 

Cahaya matahari merupakan sinar polikromatik, saat masuk ke dalam tetesan air hujan akan diuraikan menjadi warna-warna monokromatik yang memiliki panjang gelombang yang berbeda-beda. Cahaya matahari yang telah terurai menjadi warna monokromatik sebagian akan mengalami pemantulan saat mengenai dinding tetesan air hujan dan sebagian lainnya akan menembus ke luar tetesan air hujan.

Masing-masing gelombang cahaya monokromatik tersebut akan mengalami pembiasan cahaya saat keluar dari tetesan air hujan dan arah pembiasannya akan berbeda-beda, tergantung pada warnanya. Pembiasan ini terjadi karena cahaya mengalami perubahan indeks media dari udara ke air. Ketika sinar dihantarkan kembali ke permukaan belakang tetesan air,hampir seluruhnya dibiaskan dan keluar dari tetesan air

 

Gambar Pembiasan Pelangi

Warna-warna monokromatik yang keluar dari tetesan air hujan mempunyai panjang gelombang yang berada dalam rentang 400 – 700 nm. Pada rentang 400 – 700 nm, gelombang cahaya yang dapat dilihat oleh mata manusia ialah gelombang yang mempunyai gradasi warna merah sampai ungu. Gradasi warna tersebut diasumsikan sebagai warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.

Susunan gradasi warna tersebut kita namakan sebagai pelangi. 

Ketika kita melihat warna-warna ini pada pelangi, kita akan melihatnya tersusun dengan dengan merah di paling atas dan warna ungu di paling bawah. Skema terjadinya pelangi lihat pada gambar dibawah ini !

 

Gambar Proses Fisis Pelangi Pertama Secara Keseluruhan

Saat kita melihat pelangi, daerah di bawah pelangi akan terlihat lebih terang jika dibandingkan dengan daerah lainnya di sekitar pelangi. Daerah yang terlihat lebih terang tersebut dinamakan daerah terang pelangi. 

Ada dua hal yang menyebabkan daerah terang pelangi terlihat lebih terang dibandingkan daerah lainnya, yaitu;

• Cahaya matahari yang masuk ke tetesan air hujan yang menimbulkan pelangi pertama mempunyai intensitas cahaya matahari yang paling besar.
• Pada proses pembentukan pelangi pertama, saat berada dalam tetesan air hujan, cahaya matahari hanya mengalami satu kali proses pemantulan cahaya, sehingga energi yang terserap oleh tetesan air hujan masih cukup banyak.

Proses terjadinya pelangi melalui pembiasan, pemantulan dan dispersi cahaya secara matematis dapat dijelaskan sebagai berikut

 

Gambar Ilustrasi sudut Pelangi

Hitungan Matematis Pembentukan Pelangi dan Perhitungan sudut pelangi masing masing Spektrum Warna, bisa kalian lihat pada Lampiran disini

Bentuk Pelangi
Bentuk Pelangi itu sebenarnya seperti apa sih ??

Jika kita melihatnya dengan mata telanjang saat fenomena tersebut terjadi maka bentuk pelangi adalah Setengah lingkaran atau melengkung (bagian lingkaran), namun sebenarnya bentuk pelangi adalah Lingkaran penuh. Hal tersebut disebabkan karena pelangi terpotong oleh horison bumi, atau objek lain yang menghalangi cahaya, misalkan gunung dan bukit.

Pelangi terjadi akibat pembiasan cahaya pada sudut 40-42 derajat. Karena sudut pembiasan tetap, maka letak terjadinya warna pelangi selalu tetap dari pusat cahaya, sehingga jari-jarinya juga tetap, kalau jari-jari nya tetap konstan dari satu pusat atau titik, kita akan mendapatkan lingkaran. Kalau lingkarannya kita potong, kita selalu dapat bagian lingkaran yang melengkung.

Saat memandang sebuah objek, mata manusia bersifat konvergen atau mengumpul. Pandangan mata kita saat melihat sebuah objek dapat diilustrasikan sebagai sebuah kerucut yang memiliki titik puncak pada mata kita.

Gambar Sifat Konvergen Mata Manusia

Kemiringan kerucut yang terbentuk dipengaruhi oleh posisi matahari. Sebagian alas kerucut tidak dapat kita lihat karena berada di bawah garis horizontal bumi, sedangkan sebagian lainnya terlihat sebagai busur atau biasa kita sebut sebagai pelangi. Selain itu,bila dilihat dari gambar dibawah ini, grafik tersebut menunjukkan bahwa setiap sudut dari pembiasan dan pemantulan sinar memiliki frekuensi berbeda terhadap warna dan panjangnya, sehingga membentuk kurva.

Sedangkan, posisi relatif pelangi terhadap pengamat dan matahari dapat juga dijelaskan. Posisi matahari pengamat dan pelangi akan selalu dalam satu axis, di mana matahari akan selalu berada di belakang pengamat. Kita tidak dapat melihat pelangi jika posisi matahari tegak lurus dengan garis horizontal bumi.

Gambar Posisi Matahari, Pengamat dan Pelangi

Bagaimana ?
sudah jelas dengan penjelasan diatas ?

Saya rasa pembahasan diatas sudah cukup mendalam, silahkan kembali pelajari lagi materi pembiasan, pemantulan, dispersi cahaya dan spektrum gelombang elektromagnetik agar lebih mudah mengerti dengan penjelasan diatas.

Sekian, semoga bermanfaat

Referensi :

Zarkasi,Taqiudin (2014), Fisika dalam Pelangi

Fisika Itu mudah Edisi ketiga , Yohannes Surya

Serway, Raymond A.dan John W. Jewett. (2010). Fisika untuk Sains dan Teknik Jilid 3 (6th Edition).Terj.Chriswan Sungkono.Jakarta:Salemba Teknika.

Proses Terjadinya Petir Lengkap Gambar

Proses Terjadinya Petir Secara Fisika Dengan Gambar Lengkap - Salam fisika, Jika sebelumnya kami membahas tentang Bagaimanakah Proses terjadinya Pelangi dan Bentuknya yang begitu indah , Dikesempatan kali ini saya akan membahas Fenomena yang tak kalah indahnya sekaligus berbahaya yaitu PETIR.

Apa itu Petir ?

Petir merupakan Fenomena alam yang sangat indah sekaligus sangat berbahaya bagi makhluk hidup yang ada dibumi, termasuk bagi Manusia. Petir biasanya terjadi mengikuti peristiwa hujan, baik hujan air maupun hujan Es. Kalian tentunya sudah pernah melihat petir, Gambar dibawah adalah salah Petir di South Wales, Australia yang berhasil diabadikan dengan kamera.

Bagaimana Proses terjadinya Petir ? 

Terjadinya petir ternyata erat dengan Ilmu Fisika, terutama Konsep Muatan Listrik, Muatan Negatif (elektron) dan Muatan Positif (Proton)

Fenomena ini dimulai dengan munculnya lidah api listrik yang bercahaya terang yang memanjang kearah bumi kemudian diikuti suara yang menggelegar. Petir berbahaya bagi makhluk hidup karena temperatur/suhu sambaran melebihi panas matahari dan kekuatan benturannya menyebar kesegala arah.Proses terjadinya petir disebabkan oleh perpindahan muatan negatif (elektron) menuju ke muatan positif (proton).

Ada beberapa tahapan yang biasanya dilalui, tahap pertama adalah pemampatan muatan listrik pada awan bersangkutan

bagian paling atas awan adalah listrik muatan negatif,

bagian tengah listrik bermuatan positif

bagian dasar adalah muatan negatif yang berbaur dengan muatan positif ( tempat petir biasanya berlontaran), besar medan listrik minimal yang memungkinkan terpicunya petir ini adalah sekitar 1.000.000 volt per meter.

Pada saat terjadi beda potensial yang tinggi antara awan dengan bumi, maka awan akan melepaskan muatan negatifnya agar terjadi kesetimbangan muatan. Elektron atau muatan negatif yang mengalir ke bumi itulah yang sebut dengan petir.

Suara petir berasal dari loncatan elekron yang menembus batas isolasi udara. Loncatan elektron yang berupa bunga api tersebut sangat besar dan sangat panas. Pada saat bunga api itu melewati udara, udara tersebut akan memuai.  Kilat petir terjadi dalam bentuk setidaknya dua sambaran. 

Sambaran pertama muatan negatif (-) mengalir dari awan ke permukaan tanah. Sejumlah kilat percabangan biasanya dapat terlihat menyebar keluar dari jalur kilat utama. Ketika sambaran pertama ini mencapai permukaan tanah, sebuah muatan berlawanan terbentuk pada titik yang akan disambarnya dan arus kilat kedua yang bermuatan positif terbentuk dari dalam jalur kilat utama tersebut langsung menuju awan ( Sambaran Kedua ). 

Dua kilat tersebut biasanya beradu sekitar 50 meter di atas permukaan tanah. Arus pendek terbentuk di titik pertemuan antara awan dan permukaan tanah tersebut, dan hasilnya sebuah arus listrik yang sangat kuat dan terang mengalir dari dalam jalur kilat utama itu menuju awan. Perbedaan tegangan pada aliran listrik antara awan dan permukaan tanah ini melebihi beberapa juta volt.

Selain tu, ada 2 teori Terbentuknya petir

Proses Ionisasi

Petir terjadi karena terkumpulnya ion bebas bermuatan negatif dan positif di awan,. Proses Ionisasi ini disebabkan oleh perubahan bentuk air mulai dari cair menjadi gas atau sebaliknya, bahkan padat (es) menjadi cair. 

Ion bebas menempati permukaan awan dan bergerak mengikuti angin yang berhembus, bila awan-awan terkumpul di suatu tempat maka awan bermuatan akan memiliki beda potensial yang cukup untuk menyambar permukaan bumi.

Gesekan antar awan

Mulanya awan bergerak mengikuti arah angin, selama proses ini maka awan saling bergesekan satu dengan yang lainya yang menyebabkan munculnya elektron-elektron bebas yang memenuhi permukaan awan. Proses ini bisa digambarkan secara sederhana pada sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada rambut maka penggaris ini akan mampu menarik potongan kertas. Pada suatu saat awan ini akan terkumpul di sebuah kawasan, saat inilah petir dimungkinkan terjadi karena elektron-elektron bebas ini saling menguatkan satu dengan lainnya, Sehingga memiliki cukup beda potensial untuk menyambar permukaan bumi

Kesimpulan :

Secara singkat , Fenomena Petir terjadi karena beda potensial yang tinggi pada awan yang memiliki kelebihan muatan negatif pada lapisan bawah permukaan awan akan di buang ke bumi untuk menyeimbangkan muatannya, Sedangkan di bumi terdapat muatan positif, pada proses pembuangan elektron itulah terjadinya petir

Tahukah Kamu ?

• Energi yang dihasilkan oleh satu sambaran Petir sangat besar, lebih besar daripada energi listrik yang dihasilkan oleh seluruh pembangkit listrik di Amerika serikat
• Suhu pada jalur dimana petir terbentuk mencapai 10.000 ^oC
• Cahaya petir lebih terang daripada cahaya 10.000.000 bola lampu pijar berdaya 100 watt.
• Sebuah sambaran kilat berukuran rata-rata mengandung kekuatan listrik sebesar 20.000 amp
• Kilat bergerak dengan kecepatan 150.000 km/detik (Setengah dari kecepatan cahaya)

Sekian artikel dari kami mohon maaf bila ada kesalahan, terimakasih telah berkunjung.

Tag : Penyebab, Menyambar manusia, Petir menurut islam, Fisika, Terjadinya petir, Proses petir, Benda, Asal usul petir, Tegangan petir.

PERGESERAN MILANKOVITCH Lengkap Jelas

Pemanasan global .. pasti kalian sering mendengarnya. Masalah yang satu ini memang semakin parah tiap harinya. Hal ini menyebabkan perubahan iklim dan perubahan musim yang tak menentu. Namun, taukah kalian bahwa seorang ahli Matematika Serbia, Milutin Milankovitch, memberi anggapan bahwa ini hanya sebuah siklus alam yang diakibatkan oleh pergeseran orbit bumi?

Bapak Milutin Milankovitch mempelajari tiga jenis pergeseran orbit bumi. Nah, pergeseran ini akan mempengaruhi penyebaran radiasi matahari yang mencapai bumi, sehingga dalam jangka waktu yang lama akan mempengaruhi iklim.

Di daerah kutub, siklus ini membuat benyaknya sinar matahari di musim panas bervariasi sebanyak 10%. Perubahan radiasi sinar matahari dapat diperkuat lagi oleh menumpuknya gas rumah kaca yang mengurangi jumlah radiasi matahari yang dipantulkan kembali ke ruang angkasa.

Bagaimanakah pergeseran orbit bumi yang dipelajari oleh Bapak Milutin Milankovitch?

Nah simak baik-baik ulasannya berikut!

• Eksentrisitas Orbit Bumi 

Telah kita ketahui bahwa orbit bumi berbentuk elips. Berdasarkan apa yang dipelajari oleh Pak Milankovitch, orbit bumi yang berbentuk elips ini akan berubah dalam jangka waktu tertentu. Perubahan bentuk yang dimaksud adalah perubahan eksentrisitasnya. 

Sebagai ilustrasi, lihat gambar berikut!

Gambar di atas menunjukkan perubahan bentuk (eksentrisitas) orbit bumi. Aphelion merupakan titik terjauh bumi dari matahari dan perihelion merupakan titik terdekat bumi dari matahari. Garis putus-putus menggambarkan orbit bumi di saat keadaan bumi sedang panas-panasnya, sedangkan garis yang tidak putus-putus menggambarkan orbit bumi di saat terjadinya zaman es. 

Perubahan bentuk (perubahan eksentrisitas) pada elips ini membutuhkan waktu sekitar 100.000 tahun dan setelah itu ia akan kembali lagi secara perlahan dalam waktu 100.000 tahun pula. Nah dampak dari proses mengecilnya eksentrisitas orbit bumi ini adalah pemanasan global dan memicu perubahan siklus iklim di bumi.

• Oblisitas (Kemiringan Sumbu Rotasi Bumi) 

Kita tahu bahwa bumi berotasi dengan sumbu rotasi yang miring. Ternyata kemiringan sumbu rotasi bumi ini tidak tetap, tetapi mengalami perubahan dari 22,10^o sampai 24,50^o dalam siklus 41.000 tahunan. Perubahan kemiringan ini berpengaruh terhadap besarnya perubahan musim.

Pada saat sumbu rotasi bumi berada pada kemiringan 22,10o, radiasi matahari antara musim dingin dan musim panas hampir sama, sedangkan pada saat kemiringannya meningkat menjadi 24,50o, perbedaan musim menjadi lebih ekstrem (musim panas akan sangat panas, sedangkan musim dingin, akan sangat dingin).

• Presesi

Ada suatu siklus yang terjadi 26.000 tahun sekali ketika belahan bumi utara berada paling jauh dari matahari. Hal ini menyebabkan terbentunya kantong-kantong es di bumi.

Sumbu rotasi bumi yang miring 23,5^o tersebut ternyata juga “goyah” tidak statis. Sumbu tersebut akan berputar sebagaimana gasing yang sudah hampir kehilangan kecepatannya. Ia selain berputar pada porosnya gasing juga goyah, dan inilah yang disebut presesi bumi. 

Periode presesi ini sangat lama, sekitar 26.000 tahun. Akibat presesi ini waktu musim-musim di dunia akan berubah. Misalkan setengah periode presesi (yaitu 13.000 tahun) akan mengakibatkan perubahan waktu musim di dunia maju setengah tahun. Jika awal musim dingin di eropa pada bulan desember, maka 13.000 tahun yang akan datang musim dingin di eropa akan dimulai pada bulan juni.

Sekian, Semoga bermanfaat

Oleh : Dwi eta darmawati

Sumber: 

Pearce, Fred. 2002. Global Warming. London: Dorling Kindersley Book

Eksotika Skala Fahrenheit Lengkap Jelas

Salah satu besaran pokok dalam fisika adalah suhu, yang memiliki satuan Kelvin dalam SI. Selain satuan Kelvin, satuan suhu yang lainnya adalah celcius, reamur, dan Fahrenheit. 

Jika satuan celcius dan reamur orang (siswa) masih menoleransi terhadap pilihan angka yang diberikan oleh kedua ilmuwan yang menemukan skala tersebut. Sedangkan satuan Kelvin (ada faktor -273) juga masih dianggap wajar dikarenakan memang skala Kelvin adalah skala mutlak yang melalui percobaan didapatkan angka demikian. 

Nah …!! Tapi yang terakhir ini nih :D

Skala Fahrenheit-lah yang selalu menjadi kontroversi di kalangan para siswa, khususnya anak SMP dan mungkin sebagian anak SMA yang sedang meniti karir mencari kebenaran ilmu alam, hehe

Dikarenakan pilihan angka yang ganjil (titik lebur es 32°F dan titik didih air 212°F) yang selalu membingungkan ketika melakukan konversi suhu dari/ke Fahrenheit ke/dari celcius atau yang lainnya. Terkadang siswa bingung harus dikurangi atau ditambah dulu dengan angka 32. 

Mengapa Pak Fahrenheit memilih angka yang menyulitkan seperti itu ya?? 

Kadang tidak sedikit siswa yang  saat bingung mempelajari suatu ilmu, secara tidak sadar mereka menyalahkan ilmuwan zaman dulu.

“Siapa sih yang menemukan rumus ini? 

"Siapa sih yang menemukan ilmu ini, bikin bingung generasi sekarang saja!” 

Atau bahkan ada yang mengatakan 

“Kenapa sih orang dulu menemukan fisika,menambah-nambahi kerepotan saja.”

Semoga pembaca yang budiman tidak termasuk golongan orang-orang tersebut, yaitu golongan orang-orang yang merugi.

Lalu bagaimana sih ceritanya Gabriel Fahrenhrenheit menemukan skala thermometer yang kontroverisal tersebut?

Yok, coba kalian baca dengan teliti tulisan berikut!

Penentuan Skala Termometer

Sejak zaman dahulu, alat untuk mengukur suhu sudah ada, namun belum diberi skala. Pada tahun 1714, Fahrenheit membuat thermometer yang terdiri atas tabung kaca yang diberi raksa. Raksa dipilih karena warnanya yang indah, mengkilap, dan mudah dilihat saat terjadi pemuaian dan penyusutan akibat perubahan suhu sekitarnya. 

Kemudian ia ingin memberikan skala (angka-angka) pada thermometer tersebut agar orang lebih mudah dalam membandingkan suhu yang diukurnya. Para sejarawan sebenarnya masih berdebat mengenai jalan pikiran Fahrenheit tentang pemilihan besar skala ini, namun salah satu versi cerita berikut mungkin masuk akal

Pertama, Fahrenheit berpendapat bahwa lingkaran memiliki 360 tahapan atau 360 derajat, maka ia ingin memakai angka 360 tahapan pada skala yang ia buat untuk rentang air yang membeku dan air mendidih. Namun, 360 derajat akan menyebabkan rentang antartiap derajatnya terlalu kecil, maka sebagai gantinya ia memilih 180 derajat (360 dibagi 2). 

Langkah selanjutnya adalah menetapkan batas skalanya, apakah antara 0-180, 180-360, atau 32-212 (karena 212-32=180).

Nah, di sinilah Fahrenheit mulai berulah. Ia memasukkan thermometer tersebut ke dalam campuran paling dingin yang dapat dibuatnya, yaitu campuran antara es dan amonium khlorida, kemudian menetapkan skala pada suhu tersebut sebagai titik nolnya.

Selanjutnya, thermometer tersebut digunakan untuk mengukur suhu badan dan ia sebagai manusia ingin suhu badan manusia berada pada skala 100 (100°F atau lebih tepatnya sekarang diketahui suhu badan normal manusia adalah 98,6°F). 

Setelah itu, thermometer dimasukkan ke dalam campuran es dan air. Di situlah Fahrenheit melihat suhu es yang mencair berada 32 derajat lebih tinggi dari suhu temperature nol campurannya. Dari situlah ia menetapkan suhu es yang melebur adalah 32 derajat pada skala Fahrenhheit. Jadi, skala air yang sedang mendidih haruslah 180 derajat lebih tinggi, yaitu 32 + 180 = 212 derajat pada skala Fahrenheit.

Suhu Badan Normal 98,6^oF 

Mungkin ada beberapa pembaca yang bertanya, suhu normal tubuh manusia kan 98,6oF. Kok dibulatkan menjadi 100^oF, bukankah itu terlalu memaksa?

Ya, kita tahu bahwa suhu normal tubuh manusia menurut dokter adalah 37^oC, yang jika diubah menjadi skala Fahrenheit adalah 98,6°F. Namun, suhu tubuh manusia sebenarnya berubah-ubah sedikit dalam sehari, dalam sebulan (untuk wanita) dan tergantung kepada metabolisme. Jika 100^oF diubah menjadi skala celcius akan menunjukkan angka 37,7°C.

Konversi Suhu Fahrenheit ke Celcius 

Dalam konversi suhu Fahrenheit ke Celcius, kiranya masih ada yang bingung tentang angka 32 yang dikurung-kurung ditambah dulu atau dikali atau dikurang dulu seperti yang diajarkan di sekolah-sekolah formal. Yang mungkin masih bingung atau lupa, di sini pakgurufisika menawarkan cara lain:

• Untuk konversi suhu Celcius à Fahrenheit: tambahkan 40 kalikan 1,8 (atau kali 9/5), lalu kurangi 40.
• Untuk konversi suhu Fahrenhheit à Celcius: tambahkan 40 bagi 1,8 (atau kali 5/9), lalu kurangi 40.

Dengan cara ini kadang kita tidak akan bingung harus dikurangi 32 atau ditambah 32 dulu, karena polanya sama, yaitu pasti ditambah dulu lalu hasilnya dikurangi dengan angka yang sama, yaitu 40.

Sebagai contoh:

86^°F = ….°C

Contoh lagi

20°C = ….. °F

Yang di mana keduanya menghasilkan jawaban yang sama. 

Lalu angka 40 itu darimana?

Apakah angka 40 itu terinspirasi dari angka keramat, seperti 40 hari pada beberapa kepercayaan keagamaan? 

Tentu saja tidak. 40 itu dikarenakan Celcius dan Fahrenheit berada pada angka yang sama, pada skala -40 derajat. Artinya -40 derajat Fahrenheit sama dengan -40 derajat celcius.

Sekian, semoga bermanfaat.

Sumber :

Robert L walke. 2004.kalo Einstein lagi cukuran, ngobrolin apa ya?. jakarta :PT GRAMEDIA pustaka utama.

Perbedaan Warna Primer Cahaya Dan Cat Lengkap

Lukisan Cat Air Lingkaran
gofreedownload

Saat di sekolah dulu saya diajari oleh guru kesenian saya mengenai warna primer, yaitu warna merah, kuning, dan biru. Pencampuran dua warna primer akan menghasilkan warna yang lain yang disebut warna sekunder. Semua warna dapat dihasilkan dari kombinasi ketiga warna primer tersebut. Ketiga warna tersebut jika digabungkan akan menghasilkan warna hitam. Dan melalui eksperimen pada pelajaran kesenian ternyata warna-warna lain dapat dihasilkan dengan mencampurkan cat dengan warna primer, seperti cat warna hijau (biru+kuning), orange (merah+kuning) dan lain-lain. 

Namun ternyata dikalangan para ilmuwan dan beberapa referensi (salah satunya yang masih saya ingat adalah pada komik detektif conan,,hehe) berbeda pendapat mengenai warna primer. Warna primer tersebut adalah merah, hijau, dan biru. Semua warna dapat dihasilkan dengan mengkombinasikan cahaya berwarna merah, hijau, dan biru. Ketiga warna tersebut jika digabungkan akan menghasilkan warna putih. 

Mengapa kedua kubu (seniman dan ilmuwan) memiliki pendapat yang berbeda? 

Lalu manakah yang benar? 

Mari kita ungkap kasus ini dengan pikiran yang tajam,, setajam silett…! 

Warna Cahaya dan Warna Cat

Warna merah, hijau, dan biru adalah warna primer untuk cahaya atau secara ringkasnya disebut warna primer cahaya. Ilmuwan yang berpegang pada cahaya mengatakan bahwa kita dapat membuat cahaya dengan warna apapun melalui penggabungan warna-warna cahaya merah, hijau, dan biru dengan berbagai intensitas.

Warna-warna primer yang berbasis cahaya ini disebut warna aditif karena kombinasi cahaya yang berbeda akan menghasilkan cahaya dengan warna yang lain melalui proses aditif atau penambahan pada cahaya itu sendiri (cahaya satu ditambah dengan cahaya yang lain). Contoh dari sistem aditif adalah layar monitor laptop, hp, dan televisi. Layar tersebut menghasilkan cahaya. Dan jika kita lihat lebih seksama, layar itu terdiri atas kotak-kotak kecil yang menghasilkan warna merah, hijau, dan biru, tapi karena ukurannya sangat kecil kadang kita tak menyadarinya. 

Di pihak lain, seniman yang berpegang pada cat nya mengatakan dapat mewarnai semua benda dengan mencampurkan cat warna primer merah, biru, dan kuning. Kita tahu bahwa benda (ataupun cat) dapat berwarna karena cahaya yang mengenainya sebagian diserap dan sebagian dipantulkan, cahaya yang dipantulkan itulah yang kita lihat sebagai warna benda (cat). 

Warna-warna primer yang berbasis pada cat ini disebut juga warna subtraktif karena hasil kombinasi warna cat ini menghasilkan warna baru melalui proses penyerapan cahaya. Berbagai campuran cat biru, kuning, dan merah mampu menyerap hampir semua warna (panjang gelombang) cahaya, (itu sebabnya campuran ketiga warna tersebut menghasilkan warna hitam), maka warna biru, kuning, dan merah dipandang sebagai warna primer untuk cat. 

Namun sebenarnya, warna tersebut bukanlah warna primer subtraktif yang sesungguhnya. Ketiga warna yang sungguh paling baik dalam menyerap warna biru, hijau, dan merah adalah warna kuning, merah keunguan yang disebut magenta, dan biru kehijauan yang disebut cyan. Dengan demikian, kuning, magenta, dan cyan adalah warna primer sutraktif sesungguhnya yang digunakan dalam membuat semua spektrum warna pada cat.

Mengapa hanya ada tiga warna primer?

Mata manusia bekerja berdasarkan prinsip aditif. Pada retina manusia terdapat tiga sel kerucut yang peka terhadap warna. Salah satu peka terhadap cahaya biru, yang lainnya peka terhadap cahaya hijau dan merah. Persepsi kita terhadap berbagai warna tergantung pada tingkat rangsangan relatif ketiga macam sel ini oleh cahaya yang masuk. Otak menjumlahkan semuanya untuk menghasilkan sensasi terhadap setiap warna. Dan mata kita hanya bereaksi terhadap rangsangan yang diterima oleh ketiga sel kerucut tadi, maka ketiga sel itulah yang kita perlukan untuk menghasilkan semua warna yang dapat dirasakan manusia. Dan itu pula sebabnya ada tiga dan hanya tiga warna primer cahaya. 

Walaupum demikian, setiap sel kerucut tidak hanya peka terhadap cahaya biru murni, hijau murni, dan merah murni. Masing-masing juga peka terhadap cahaya warna lain. Itu sebabnya kita dapat melihat cahaya warna kuning murni, walaupun kita tidak memiliki sel kerucut yang peka terhadap cahaya kuning. Cahaya kuning memberikan rangsangan (meskipun sedikit) yang cukup terhadap sel-sel hijau dan merah dan otak kita menerima kombinasi rangsangan terhadap sel hijau dan merah itu sebagai kuning. 

Jadi, manusia hanya mengenal tiga warna primer karena mata manusia hanya memiliki tiga jenis sel kerucut. Namun, berbeda dengan makhluk hidup lain (hewan) yang mungkin memiliki empat sel kerucut akan mengenal empat warna primer atau mungkin hewan yang mempunyai dua sel kerucut akan mengenal hanya dua warna primer.

Sekian, Semoga bermanfaat

Teknologi Nuklir Lengkap Docx

Pada tahun 1939 diketemukan reaksi pembelahan inti (reaksi fisi). Tiga tahun kemudian (pada tahun 1942) ENRICO FERMI berhasil membuat reaksi fisi berantai yang dikendalikan. Berdasarkan hasil tersebut terciptalah reaktor nuklir, yaitu suatu alat untuk menimbulkan reaksi berantai yang terkendali.

Neutron-neutron yang terjadi pada reaksi fisi dikendalikan jumlahnya, sehingga energi yang timbul juga dapat dikendalikan. Energi yang ditimbulkan pada reaktor nuklir itu dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kesejahteraan umat manusia.

Perbedaan diantara reaktor atom dengan bom atom, adalah dalam hal laju pembebasan energinya. Pada sebuah bom atom, faktor multiplikasi neutronnya lebih besar dari 1; sehingga reaksi berantai yang terjadi dengan sangat cepat dan timbul ledakan. Pada reaktor atom faktor multiplikasi neutronnya dijaga sangat dekat dengan 1,0 sehingga reaktor tetap tepat sedikit diatas batas “kritis”nya dan energi yang dibebaskan dengan lambat. Reaksi berantainya tetap dan terkontrol sehingga secara rata-rata, hanya satu neutron dari setiap fisi yang menghasilkan fisi selanjutnya.

Banyak persoalan, yang berhubungan dengan reaktor atom; dimulai dari masalah keselamatan hingga pengotoran lingkungan.

-     Masalah keselamatan adanya salah fungsi, dalam hal ini bagian-bagian fisi yang berkadar radioaktif tinggi akan terlepas ke atmosfer. Efeknya terhadap kehidupan manusia, dapat sangat serius sekali dan ini bergantung kepada banyaknya radioaktif yang terlepas itu.(Contoh kecelakaan reaktor di “Three mile island” (1979)  dan “Chernobil” (1988)).

-     Masalah serius lainnya adalah “sisa” bahan bakarnya yang mengandung pecahan-pecahan fisi dengan kadar radioaktivitas tinggi yang dibuang sebagai “sampah” kebocoran “sampah radioaktif”, mungkin saja terjadi dan telah pernah terjadi. Sesungguhnya, suatu cara pembuangan radioaktif yang memuaskan belum ditemukan. Bumi kita yang terbatas ukurannya, tak akan mampu menyimpan semua sampah radioaktif dengan aman.

-     Persoalan lain lagi dari pusat pembangkit daya bertenaga nuklir, adalah karena ia memerlukan air pendingin yang akan dibuang pada suhu yang jauh lebih tinggi dari suhu normal, biasanya, dibuang ke laut, sungai atau ke udara. Polusi termal, dapat memusnahkan ekologi air di sekitarnya, atau mempengaruhi cuaca, apabila menggunakan menara pendingin di udara terbuka.

Energi nuklir menjanjikan keuntungan bila dibandingkan energi dari bahan bakar fosil yang konvensional (biasanya, menimbulkan sedikit polusi udara) dan dalam menghadapi krisis persediaan bahan bakar fosil, energi nuklir merupakan sumber energi alternatif. Namun demikian, persediaan uranium yang dapat mengalami proses fisi, juga terbatas. Suatu breeder reactor (reaktor yang dapat memperkaya bahan bakar nuklir) menolong mengatasinya. Suatu breeder reactor adalah suatu reaktor yang memanfaatkan sebagian neutron hasil  ²³⁵U₉₂  untuk diserap  ²³⁸U₉₂  dan diperoleh  ²³⁹PU₉₄  melalui sederetan reaksi.

Berdasarkan fungsinya, reaktor nuklir dibedakan sebagai berikut :

a.   Reaktor penelitian, yaitu reaktor yang dipergunakan untuk penelitian di bidang fisika, kimia, biologi, pertanian, industri, kedokteran, dan di bidang teknologi lainnya.

b.   Reaktor daya, yaitu reaktor yang dapat menghasilkan tenaga listrik (PLTN).

c.   Reaktor produksi isiotop, yaitu reaktor yang dipergunakan untuk memproduksi radioisiotop, yang akan dipergunakan dalam bidang kedokteran, pertanian, industri dan sebagainya.

Indonesia kini telah memiliki tiga reaktor nuklir untuk penelitian dan untuk memprodiksi radioisiotop. Tiga reaktor itu adalah :

a.   Reaktor Triga Mark II di Bandung dengan daya 1 mega watt (Triga singkatan dari Training Research and Isotop Production by General Atomic).Reaktor ini berfungsi untuk penelitian dan untuk memproduksi radioisotop.

b.   Reaktor Kartini di Jogyakarta. Reaktor dengan daya operasi maksimal 250 kilowatt, juga merupakan reaktor penelitian dan produksi radioisotop.

c.   Reaktor serba guna di Serpong, dengan nama MPR 30 (Multi Purpose Reactor) dengan daya operasi 30 megawatt. Reaktor ini berfungsi untuk latihan, penelitian dan memproduksi radioisotop.

Menurut jenis pendingin yang dipergunakan, reaktor dibedakan sebagai berikut:

a.  Reaktor pendingin air ringan (H₂O). Ada dua macam, yaitu reaktor air tekan (PWR = Pressurized Water Reactor) dan reaktor air didih (BWR = Boiling Water Reactor).

b.  Reaktor pendingin air berat (D₂O).

c.  Reaktor pendingin gas

d.  Reaktor pendingin logam cair (Sodium).

Reaktor atom yang dibicarakan diatas disebut THERMAL REACTOR(reaktor panas) sebab proses fisinya disebabkan oleh neutron lambat dengan energi panas; yaitu energi yang sama dengan energi kinetik rata-rata dari atom-atom yang melingkunginya.

Bahan bakar.

Bahan bakar sebagai sumber energi terdapat di dalam teras reaktor, yaitu berupa Uranium-235. Uranium dibungkus dalam klongsong agar hasil radioaktif dari reaksi fisi tetap terselubung (tidak terpancar keluar).

Moderator.

Moderator berfungsi untuk menurunkan energi neutron dari energi tinggi ke energi thermal (rendah) melalui tumbukan. Pada reaksi fisi, neutron yang dihasilkan memiliki energi tinggi, sedangkan untuk menghasilkan reaksi fisi diperlukan neutron yang memiliki energi thermal (rendah) yaitu kurang lebih 0,025 eV. Dengan demikian, syarat yang harus dipenuhi sebagai bahan moderator adalah setiap neutron yang menumbuknya akan kehilangan energi sebesar mungkin.

Biasanya bahan moderator yang dipilih adalah unsur-unsur yang nomor massanya kecil, misalnya H₂O (air ringan), D₂O (air berat) dan grafit, sekaligus sebagai pendingin primer.

Batang Kendali (pengontrol).

Batang kendali terbuat dari bahan yang mempunyai kemampuan menyerap neutron sangat besar. Alat ini berfungsi untuk mengendalikan jumlah populasi neutron yang terdapat di dalam teras reaktor, yang berarti pula mengendalikan reaksi fisi dan energi yang terjadi. Bahan batang kendali yang biasa dipergunakan adalah Kadmium, boron, dan hafnium.

Perisai radiasi (Shielding)/ dinding pelindung.

Perisai radiasi berfungsi untuk menahan radiasi yang dihasilkan proses pembelahan inti. Hal ini bertujuan supaya para pekerja dapat bekerja dengan aman di sekitar reaktor.

Pendingin sekunder atau pemindahan panas.

Alat ini berfungsi untuk memindahkan panas dari pendingin primer. Panas dapat dipindahkan dengan mengalirkan air ke tempat pemindah panas, kemudian keluar reaktor untuk didinginkan.

  

RADIOISOTOP.

Radioisotop yang dipergunakan di berbagai bidang seperti pertanian, kedokteran dan industri, tidak terdapat di alam. Oleh karena itu harus dibuat darinuklida stabil dalam reaktor.

Unsur radioaktif buatan yang pertama, dihasilkan oleh Irene Joliot – Currie (anak perempuan penemu radium – Marie Currie) dan suaminya. Mereka “menembaki” alumunium dengan partikel-partikel dan sebagai hasil dari reaksi inti yang terjadi, diperoleh isotop fosfor yang tidak stabil :

²⁷Al₁₃  +   ⁴He₂                 ³⁰P₁₅   +   ¹n₀

atau

²⁷Al₁₃  ( a, n )  ³⁰P₁₅

Semenjak itu, radioisotop buatan (= isotop sesuatu unsur yang bersifat radioaktif) dari setiap unsur, telah dihasilkan dan pada masa sekarang, telah dikenal sekitar 1500 unsur. 

Radioisotop, dibuat dengan cara “menembaki” suatu unsur yang stabil dengan neutron di dalam reaktor atom, atau dengan partikel-partikel bermuatan di dalam suatu “accelerator partikel”. Contoh radioisotop yang telah dibuat BATAN, yaitu Na²⁴, P³², Cr⁵¹, I¹³¹.

KEGUNAAN RADIOISOTOP.

A.Bidang kedokteran

Dengan menggunakan detektor, radioisotop di dalam tubuh manusia dapat di deteksi :

Adapun fungsi radioisotop adalah untuk :'

1. Mengetahui keefektifan kerja jantung dengan menggunakan Sodium – 24.

2. Menentukan lokasi tumor otak, mendekati tumor kelenjar gondok, dipergunakan Yodium – 131.

3. Penanganan penderita Leukimia, dengan Phosporus – 32.

4. Penyembuhan kanker dan tumor dengan cara penyinaran, seperti sinar x dan untuk steril alat-alat

kedokteran.

Bidang industri.

Dengan menggunakan sinar gamma, dapat diketahui suatu pipa logam dalam keadaan bocor atau tidak. Sinar gamma dapat dipancarkan dari radioisotop Cobalt – 60 dan Iridium – 192 yang dilewatkan pada bagian logam yang diperiksa. Sinar gamma dapat dideteksi dengan menggunakan detektor. Dengan detektor ini dapat diketahui keadaan logam bocor atau tidak.

Bidang hidrologi.

Salah satu kegunaan radioisotop di bidang hidrologi adalah untuk mengukur kecepatan aliran atau debit aliran. Dalam hal ini sebagai perunut, diukur dari perubahan intensitas pancaran di dalam aliran untuk jangka waktu yang sama.

Bidang pertanian.

Dengan radiasi sinar gamma dari Co-60 akan didapatkan mutasi sel tumbuhan hingga dapat menimbulkan generasi yang lebih baik dan mendapatkan bibit yang lebih unggul daripada induknya.

Bidang industri.

Contoh, kaos lampu petromaks menggunakan larutan radioisotop thorium dalam batas yang diperkenankan, agar nyalanya lebih terang.

By : Dede Taufiq