Interferensi Cahaya

Interferensi adalah penjumlahan superposisi dari dua gelombang cahaya atau lebih yang menimbulkan pola gelombang yang baru.
Interferensi dapat bersifat membangun dan merusak. Bersifat membangun jika beda fase kedua gelombang sama sehingga gelombang baru yang terbentuk adalah penjumlahan dari kedua gelombang tersebut.

Bersifat merusak jika beda fasenya adalah 180 derajat, sehingga kedua gelombang saling menghilangkan.

Syarat Interferensi Cahaya :
Kedua sumber cahaya harus bersifat kokeren (Kedua sumber cahaya mempunyai beda fase,frekuensi dan amplitude sama)
Thomas Young, seorang ahli fisika membuat dua sumber cahaya dari satu sumber cahaya, yang dijatukan pada dua buah celah sempit.

Satu sumber cahaya, dilewatkan pada dua celah sempit, sehingga cahaya yang melewati kedua celah itu, merupakan dua sumbeer cahaya baru

Hasil interferensi dari dua sinar/cahaya koheren menghasilkan pola terang dan gelap.
Secara matematika rumus untuk mendapatkan pola terang dan gelap Sbb:


S1 = Sumber cahaya
S2 dan S3, dua sumber cahaya baru., d = jarak antar dua sumber c

θ= sudut belok, a=l = jarak antara dua sumber terhadap layar

Interferensi maksimum/terang/konstruktif, terjadi bila :

atau

Keterangan :

P=jarak dari terang/gelap ke-m dengan terang pusat (meter)

d=jarak kedua sumber cahaya/celah(meter)

l=jarak antara sumber cahaya dengan layar (meter)

m=bilangan (1,2,3…dst)

l=panjang gelombang (meter, atau Amstrong A0=1.10-10meter)

Interferensi Minimum/Gelap/Destrutip, terjadi jika


atau

Contoh Soal :

1. Percobaan Thomas Young, celah ganda berjarak 5 mm. Dibelakang celah yang jaraknya 2 m ditempatkan layar , celah disinari dengan cahaya dengan panjang gelombang 600 nm., maka jarak pola terang ke 3 dari pusat terang adalah….

a. 72 mm   b. 7,2 mm     c. 0,72 mm
d  . 0,72 mm               e. 0,007 mm
Diketahui : d = 5 mm, l = 2 m=2000 mm

λ= 600 nm = 7 x 10-5 mm, m = 3

Ditanyakan: p =……?

Jawab :

p. 5/200 = (2.3) 1/2 6.10-5…..p = 0,72 mm

Sulap: Membakar Uang tetapi tetap Utuh (Uang kekal)

Dikembangkan oleh Bagas Dharma Setyanto dari teori fisika di kucingfisika.com

Effect :
Anda membakar sebuah uang kertas, tetapi setelah api yang membakar uang kertas mati uang masih tetap dalam keadaan utuh.

Persiapan :
1. Selembar uang kertas
2. Air
3. Spirtus
4. Lilin
5. Korek Api

Prosedur :
1. Nyalakan lilin terlebih dahulu.
2. Kemudian celupkan sedikit bagian uang kertas ke dalam air.
3. Lalu celupkan pula sebagian ke dalam spirtus.
4. Tunggu sejenak hingga tidak ada lagi air atau spirtus yang menetes.
5. Kemudian bakar kertas tersebut.
6. Kertas akan benar benar terbakar, tunggu sampai api padam dan uang akan tetap utuh.

Penjelasan Ilmiah :
Ketika uang dicelupkan ke dalam air, maka air akan terserap di dalam uang. Kemudian Anda mencelupkan ke dalam spirtus yang mana membuat uang mudah terbakar. Maka, sekarang terdapat 3 lapisan pada uang. Lapisan pertama yaitu uang, kedua air, dan ketiga spirtus. Ketika uang mulai dibakar, maka api akan membakar dan menjalar ke seluruh bagian yang tercelup spirtus. Lalu, api pembakaran berfungsi juga agar lapisan air yang ada pada uang menguap. Saat seluruh spirtus telah habis terbakar maka berhenti pula proses penguapan air karena api padam. Api hanya membakar lapisan spirtus dan air dan tidak membakar lapisan uang. Oleh karena itu, uang pasti akan tetap utuh tanpa terbakar sedikitpun.

Note :
1. Berhati hati saat proses pembakaran karena akan terasa panas jika terkena tangan.
2. Trik ini juga bisa digunakan pada permainan sarung tangan api.

Dalam trik ini telah dibuktikan bahwa tidak selamanya permainan sulap hanyalah permainan kartu, atau hal yang berhubungan dengan mistis, dan sebagainya. Ternyata di dalam sulap pun kita dapat menemukan fenomena - fenomena ilmiah seperti trik di atas dan masih banyak lagi hal yang bisa kita pelajari dan kita ambil kesimpulannya dari permainan sulap yang lain.

Menggambil koin tanpa Basah

Bagaimana kita bisa mengambil koin dari sebuah piring penuh air tanpa meluapkan air tersebut atau tanpa jari menjadi basah?
Ayoo siapa yang bisa??

Bahan-bahan yang diperlukan :sebuah piring, air, sebuah gelas, sebuah koin, selembar kertas, korek api.

Apa yang harus dilakukan??
1. Tuangkan air ke piring dan masukkan koin di dalamnya.
2. Masukkan kertas yang telah diremas ke dalam gelas, kemudian bakarlah dan letakkan gelas tersebut secara terbalik di piring

Apa yang terjadi??air akan naik ke dalam gelas dan meninggalkan koin dalam piring kering

  

Mengapa Demikian??jika kertas terbakar, karbon dan oksigen di udara bergabung membentuk karbondioksida. Tekanan gas dalam gelas akan jatuh, terus mengembang selama tahap pembakaran dan menyusut selama tahap pendinginan. Tekanan yang berkurang membuat air naik ke dalam gelas.

Gaya dan Hukum Newton

 PENGERTIAN GAYA

Gaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai berikut :

1) benda diam menjadi bergerak

2) benda bergerak menjadi diam

3) bentuk dan ukuran benda berubah

4) arah gerak benda berubah

Macam – macam Gaya

Berdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkan

sebagai berikut :

(1) gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin

(2) gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet

(3) gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi

(4) gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas

(5) gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrik

Berdasarkan sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi :

(1) gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena titik kerja gaya, langsung bersentuhan dengan benda.

(2) gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun titik kerja gaya tidak bersentuhan dengan benda.

Menggambar Gaya

Gaya merupakan besaran vektor ( memiliki nilai dan arah). Oleh karena itu, gaya dapat digambarkan dengan menggunakan diagram vektor .

GABUNGAN ( RESULTAN ) GAYA

Resultan gaya (R), yaitu penjumlahan beberapa gaya yang bekerja segaris. Sehingga secara matematis ditulis :

Untuk memudahkan perhitungan maka, gaya yang berarah kekanan atau keatas diberi tanda positif (+), dan gaya yang berarah kekiri maupun kebawah diberi tanda negatif (-)

Gaya – gaya Searah

Perhatikan gambar berikut :

Maka Nilai R = F₁ + F₂ = ( 2 + 6 ) N = 8 N

Gaya – gaya Yang Berlawanan Arah

Perhatikan gambar berikut :

Maka nilai R = F₁ + F₂ = ( -4 + 16 ) N = 12 N

Gaya-gaya Yang membentuk Sudut 90^o ( Siku-siku )

Perhatikan berikut :

F₁ = 4 N Fr

F₂ = 3 N

Fr = √ F₁ ² + F₂ ² = √ 4² + 3² = √ 25 = 5 N

Arahnya menuju ke arah 45⁰ , di tengah-tengah dari kedua gaya yang bekerja tersebut

Kedudukan yang Seimbang

Dua buah gaya dikatakan seimbang apabila kedua gaya itu sama besar, berlawanan arah, dan terletak satu garis. Resultan gaya – gaya yang seimbang R = 0.

Apabila suatu benda dalam keadaan seimbang (R= 0), maka benda tidak mengalami perubahan gerak sehingga :

(1) benda yang dalam keadaan diam akan tetap diam

(2) benda yang mengalami GLB akan tetap mengalami GLB.

HUKUM NEWTON

Newton merupakan ilmuwan Inggris yang mendalami Dinamika, yaitu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak. Newton mengemukakan tiga hukum tentang gerak :

Hukum I Newton

Hukum Kelembaman ( F = 0 )

“ Suatu benda yang diam akan tetap diam, dan suatu benda yang sedang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan, kecuali bila ada gaya luar yang bekerja pada benda itu“.

Hukum II Newton

“ Massa benda dipengaruhi oleh gaya luar yang berbanding terbalik dengan percepatan gerak benda tersebut“

Secara matematis ditulis :

dengan : F = gaya luar ( N atau kg ms^-2 )

m = massa benda (kg)

a = percepatan benda (ms^-2)

Hukum III Newton

Hukum aksi reaksi

“ Suatu benda mendapatkan gaya dikarenakan berinteraksi dengan benda yang lain“

F aksi = - F reaksi

Secara matematis ditulis :

tanda (-) menunjukkan arah gaya yang berlawanan .

GAYA GESEKAN

Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat persentuhan langsung antara dua permukaan benda dengan arah berlawanan terhadap kecenderungan arah gerak benda.

dengan Fg = gaya gesekan

Besar gaya gesekan tergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar permukaan, maka semakin besar gaya gesekan yang timbul.

Cara memperkecil gaya gesekan :

(1) memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas permukaan.

(2) memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.

(3) meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.

Gaya Gesekan yang Merugikan

Contoh gaya gesekan yang merugikan :

(1) gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling menimbulkan panas yang berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus.

(2) gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan mengakibatkan ban mobil cepat aus dan tipis.

(3) gaya gesekan antara angin dengan mobil dapat menghambat gerakan mobil.

GAYA BERAT / BERAT BENDA

Berat benda adalah pengaruh gaya tarik bumi yang bekerja pada benda tersebut. Sehingga W = m g.

dengan :

W = berat benda ( N )

m = massa benda yaitu ukuran banyaknya

zat yang terkandung pada benda (kg)

g = percepatan gravitasi bumi ( g = 9,8 ms^-2)

sumber : http://www.fisikaonline.com/index.php?option=com_content&view=article&id=72:gaya-dan-hukum-newton&catid=14:suhu&Itemid=90

Pengertian Sensor dan macam-macam Sensor

1) Pengertian sensor

Sensor adalah jenis tranduser yang digunakan untuk mengubah besaran mekanis, magnetis, panas, sinar, dan kimia menjadi tegangan dan arus listrik. Sensor sering digunakan untuk pendeteksian pada saat melakukan pengukuran atau pengendalian.

Beberapa jenis sensor yang banyak digunakan dalam rangkaian elektronik antara lain sensor cahaya, sensor suhu, dan sensor tekanan.

2) Sensor Cahaya

a) Fotovoltaic atau sel solarAdalah alat sensor sinar yang mengubah energi sinar langsung menjadi energi listrik. Sel solar silikon yang modern pada dasarnya adalah sambungan PN dengan lapisan P yang transparan. Jika ada cahaya pada lapisan transparan P akan menyebabkan gerakan elektron antara bagian P dan N, jadi menghasilkan tegangan DC yang kecil sekitar 0,5 volt per sel pada sinar matahari penuh. Sel fotovoltaic adalah jenis tranduser sinar/cahaya seperti pada gambar 1.

Gambar 1. Cahaya pada sel fotovoltaik menghasilkan tegangan

b) Fotokonduktif

(a)                                     (b)

Gambar 2.(a) Sel Fotokonduktif ; (b) Cahaya pada sel fotokonduktif mengubah harga resistansi

Energi yang jatuh pada sel fotokonduktif akan menyebabkan perubahan tahanan sel. Apabila permukaan alat ini gelap maka tahanan alat menjadi tinggi. Ketika menyala dengan terang  tahanan turun pada tingkat harga yang rendah. Seperti terlihat  pada gambar 2.

3) Sensor Suhu

Ada 4 jenis utama sensor suhu yang biasa digunakan :

a) Thermocouple

Thermocouple pada pokoknya terdiri dari sepasang penghantar yang berbeda disambung las dilebur bersama satu sisi membentuk “hot” atau sambungan pengukuran yang ada ujung-ujung bebasnya untuk hubungan dengan sambungan referensi. Perbedaan suhu antara sambungan pengukuranmdengan sambungan referensi harus muncul untuk alat ini sehingga berfungsi sebagai thermocouple.

(a)                                                                     (b)

Gambar 3. (a)Thermocouple ; (b) Simbol thermocouple

b) Detektor Suhu Tahanan

Konsep utama dari yang mendasari pengukuran suhu dengan detektor suhu tahanan (resistant temperature detector = RTD) adalah tahanan listrik dari logam yang bervariasi sebanding dengan suhu. Kesebandingan variasi ini adalah presisi dan  dapat diulang lagi sehingga  memungkinkan pengukuran suhu yang  konsisten  melalui  pendeteksian tahanan. Bahan  yang sering digunakan RTD adalah platina karena kelinearan, stabilitas dan reproduksibilitas.

(a)  (b)

Gambar 4. (a) Detektor suhu tahanan (b) Simbol RTD

c) Thermistor

Adalah resistor yang peka terhadap panas yang biasanya mempunyai koefisien suhu negatif. Karena suhu meningkat, tahanan menurun dan sebaliknya. Thermistor sangat peka (perubahan tahanan sebesar 5 % per ³C) oleh karena itu mampu mendeteksi perubahan kecil di dalam suhu.

(a)

Gambar 5. (a) Thermistor

d) Sensor Suhu Rangkaian Terpadu (IC)

Sensor suhu dengan IC ini menggunakan chip silikon untuk elemen yang merasakan (sensor). Memiliki konfigurasi output tegangan dan arus. Meskipun terbatas dalam rentang suhu (dibawah 200 ³C), tetapi menghasilkan output yang sangat linear di atas rentang kerja.

(a)

Gambar 6. (a) Sensor suhu IC;

4) Sensor Tekanan

Prinsip kerja dari sensor tekanan ini adalah mengubah tegangan mekanis menjadi sinyal listrik. kurang ketegangan didasarkan pada prinsip bahwa tahanan pengantar berubah dengan panjang dan luas penampang.

Daya yang diberikan pada kawat menyebabkan kawat bengkok  sehingga menyebabkan ukuran kawat berubah dan mengubah tahanannya, seperti terlihat pada gambar 7. Aplikasi umum-pengukuran tekanan balok

(a) Jenis kawat

(b) Jenis foil

(c) Jembatan pengukur rangkaian Ukuran regangan

Gambar 8. Penggunaan Sensor Tekan pada Pengukur Regangan Kawat

Gambar 9. Contoh Penggunaan Sensor Tekanan

c. Rangkuman 1

1. Sensor digunakan untuk mendeteksi dan sering mengukur adanya sesuatu

2. Sensor biasanya dikategorikan dengan apa yang diukur

3. Fotovoltaic atau sel solar adalah sensor cahaya mengubah energi cahaya langsung menjadi  energi listrik

4. Pengukur regangan kawat bekerja pada prinsipnya bahwa tahanan penghantar berubah dengan panjang dan luas penampang

5. Thermocouple pada prinsipnya menggunakan perbedaan suhu antar sambungan penghantar menyebabkan terbangkitnya tegangan DC yang kecil

Manusia Berjalan diatas air???

Selama ini berjalan di atas air menjadi kisah penuh keajaiban yang hanya bisa dilakukan oleh berilmu tinggi. Sebutlah misalnya pendekar-pendekar wushu dengan ilmu meringankan tubuh, atau yang tercatat di kitab suci umat Kristen misalnya Nabi Isa, atau Yesus beberapa kali menunjukkan mukjizat ini.

Dari segi ilmiah, sebenarnya siapa pun bisa berjalan di atas air. Bagaimana caranya? Yang dibutuhkan hanyalah cairan non-Newtonian. Cairan ini bersifat membentuk kepadatan di atas cairan di bawahnya, sehingga benda yang ada di atasnya akan mengapung walau berat jenisnya lebih besar.

theinnerlady.wordpress.com

Cairan non-Newtonian bisa dengan mudah dibuat dari campuran tepung maizena dan air. Sebagai percobaan, isi mangkuk dengan air lalu tuang campuran tepung maizena tadi. Saat kita mendaratkan pukulan keras ke atasnya, ajaib... kita tidak bisa menembusnya. Namun, kalau pelan-pelan memasukan jari ke dalam mangkok, maka kita bisa menembus tanpa kesulitan.

Hal ini pernah diuji coba di Arthurs Middle School di Trenton, Michigan. Sekelompok siswa, guru, dan orang tua murid membawa tepung maizena dan mencampur ke atas air. Dilaporkan, ada sekitar 500 kg tepung dituang ke atas kolam. Setelah selesai, anak-anak bebas berlarian, menari, melompat tanpa tenggelam.

 

techeblog.com

Eksperimen ini sempat populer di Amerika dan tampil di acara Ellen DeGeneres (host: Steve Spangler). Di studio disiapkan kolam kecil berisi larutan tepung maizena. Lalu seorang wanita dari penonton mencoba berjalan di atasnya. Luar biasa, ia tidak tenggelam.

Nah, mau mencoba? Jujur saya belum melakukan eksperimen serupa di atas kolam. Karena tak punya kolam renang dan butuh ratusan kilogram tepung maizena agar berhasil. Kalau kamu ada yang mau mencoba, jangan lupa kabari hasilnya, ya... :-)

Pemuaian

By Hilman Fikry on January 20, 2013

Masih pada ingat pelajaran IPA tentang pemuaian nggak? Yuuk, review balik.
Pemuaian itu bisa dibagi 3 :
1. Pemuaian pd Zat Padat
2. Pemuaian pd Zat Cair
3. Pemuaian pd Gas
Pemuaian pd Zat Padat itu bisa dibagi 3 lagi :
a. Pemuaian Panjang
Berarti yg bertambah ukurannya adalah panjangnya (l). Alat untuk mengukur pemuaian panjang pada zat padat adalah Musschenbroek (salah tulis mungkin).
Δl = lₒ α (T₂ – T₁)
Δl : perubahan panjang (m)
lₒ : panjang awal (m)
α : koefisien muai panjang (/ K)
(T₂ – T₁) : perubahan suhu (K)
l = lₒ + Δl
l = lₒ + lₒ α (T₂ – T₁)
l = lₒ (1 + α (T₂ – T₁))
l : panjang (m)
b. Pemuaian Luas
Berarti yang bertambah ukurannya adalah luasnya. Bayangkan luas (A) adalah panjang (p) dikali lebar (l), maka :
A = p × l
A = (pₒ + Δp) (lₒ + Δl)
A = (pₒ + pₒ α (T₂ – T₁)) (lₒ + lₒ α (T₂ – T₁))
A = pₒ lₒ (1 + α (T₂ – T₁)) (1 + α (T₂ – T₁))
A = Aₒ (1 + α (T₂ – T₁))²
A = Aₒ (1 + 2α (T₂ – T₁) + α² (T₂ – T₁)²)
A : luas (m²)
Aₒ : luas awal (m²)
Karena nilai α² (T₂ – T₁)² hampir mendekati nol, maka rumusnya dapat dibulatkan seperti di buku-buku sekolah pada umumnya :
A ≈ Aₒ (1 + 2α (T₂ – T₁))
Ingat bahwa :
β = 2α
β : koefisien muai luas (/ K)
c. Pemuaian Volume
Berarti yang bertambah ukurannya adalah volumenya. Bayangkan volume (V) adalah panjang (p) dikali lebar (l) dikali tinggi (t), maka :
V = p × l × t
V = (pₒ + Δp) (lₒ + Δl) (tₒ + Δt)
V = (pₒ + pₒ α (T₂ – T₁)) (lₒ + lₒ α (T₂ – T₁)) (tₒ + tₒ α (T₂ – T₁))
V = pₒ lₒ tₒ (1 + α (T₂ – T₁)) (1 + α (T₂ – T₁)) (1 + α (T₂ – T₁))
V = Vₒ (1 + α (T₂ – T₁))³
V = Vₒ (1 + 3α (T₂ – T₁) + 3α² (T₂ – T₁)² + α³ (T₂ – T₁)³)
V : volume (m³)
Vₒ : volume awal (m³)
Karena nilai 3α² (T₂ – T₁)² dan α³ (T₂ – T₁)³ hampir mendekati nol, maka rumusnya dapat dibulatkan menjadi :
V ≈ Vₒ (1 + 3α (T₂ – T₁))
Ingat bahwa :
γ = 3α = 3/2β
γ : koefisien muai volume (/ K)
Pemuaian pd Zat Cair yang dinilai hanyalah pemuaian luas dan volume. Pemuaian luas dan volume pd zat cair sama keterangan dan rumusnya dengan pemuaian luas dan volume pd zat padat.
Sedangkan pemuaian pd Gas yang dinilai hanya pemuaian volumenya saja. Pemuaian volume pada gas sama halnya dengan pemuaian volume pada zat padat dan cair. Koefisien muai volume (γ) pada setiap gas adalah sama (saya lupa nilainya berapa).
Aplikasi yang paling terkenal dari pemuaian adalah Bimetal. Sesuai dengan namanya (Bi = 2, Metal = logam), bimetal adalah 2 buah logam yang berbeda koefisien muai panjangnya (α) dikeling menjadi satu. Apabila dipanaskan, bimetal akan membengkok ke arah logam yang koefisien muai panjangnya (α) lebih kecil dari logam yang satunya lagi.