Teori relativitas memeriksa bagaimana pengukuran kuantitas fisis bergantung pada pengamat seperti juga pada peristiwa yang diamati. Dari r...
The Relation of Physics to Other Sciences

The Relation of Physics to Other Sciences

Physics is that the most basic and all-encompassing of the sciences, and has had a profound result on all scientific development. In fact, physics is that the present day equivalent of what accustomed to known as natural science, from that most of our trendy sciences arose. Students of the many fields realize themselves learning physics as a result of the essential role it plays altogether phenomena. During this chapter we have a tendency to shall attempt to make a case for what the elemental issues within the different sciences are, but in fact it's not possible in thus tiny an area extremely to contend with the complicated,subtle, lovely matters in these different fields. Lack of house conjointly prevents our discussing the relation of physics to engineering, industry, society, and war, or even the foremost outstanding relationship between arithmetic and physics. (Mathematics is not a science from our purpose of read, within the sense that it's not a natural science. The take a look at of its validity isn't experiment.) We must, incidentally, make it clear from the start that if an issue isn't a science, it's not essentially dangerous. For example, love isn't a science. So, if one thing is claimed to not be a science, it doesn't mean that there's one thing wrong with it; it simply means it's not a science.

The Relation of Physics to Other Sciences

The science that is probably the foremost deeply laid low with physics is chemistry. Historically, the first days of chemistry dealt virtually entirely with what we tend to currently decision inorganic chemistry, the chemistry of gear that aren't related to living things. wide analysis was needed to find the existence of the many components and their relationships—how they create the varied comparatively simple compounds found in rocks, earth, etc. This early chemistry was terribly important for physics. The interaction between the 2 sciences was terribly nice because the idea of atoms was verified to an oversized extent by experiments in chemistry. the idea of chemistry, i.e., of the reactions themselves, was summarized to an oversized extent within the periodic chart of Mendeleyev, that brings out many strange relationships among the varied components, and it absolutely was the gathering of rules on that substance is combined with that, and how, that recognized inorganic chemistry. of these rules were ultimately explained in theory by quantum mechanics, in order that theoretical chemistry is if truth be told physics. On the other hand, it should be stressed that this rationalization is in theory. We have already mentioned the distinction between knowing the principles of the sport of chess, and having the ability to play. Thus, it's that we tend to might understand the principles, however we tend to cannot play very well. It seems to be terribly tough to predict exactly what's going to happen in a given chemical reaction; notwithstanding, the deepest a part of theoretical chemistry must find yourself in quantum physics.

There is conjointly a branch of physics and chemistry that was developed by each science along, and that is very necessary. this can be the tactic of statistics applied in an exceeding scenario during which there are mechanical laws, that is competently called physical science. In any chemical scenario an oversized variety of atoms are involved, and that we have seen that the atoms are all jiggling around, very random and complicated approach. If we tend to may analyze every collision, and be ready to follow in detail the motion of every molecule, we'd hope to work out what would happen, however the various numbers required to stay track of these molecules exceeds so hugely the capability of any laptop, and certainly the capacity of the mind, that it absolutely was necessary to develop a way for handling such difficult situations. Natural philosophy, then, is that the science of the phenomena of heat, or physics. chemistry is, as a science, currently reduced essentially to what area unit known as chemical science and quantum chemistry; physical chemistry to review the rates at that reactions occur and what's happening in detail (How do the molecules hit? that items fly off first?, etc.), and quantum chemistry to assist U.S. perceive what happens in terms of the physical laws.

The other branch of chemistry is organic chemistry, the chemistry of the substances that area unit related to living things. For a time it absolutely was believed that the substances that are related to living things were therefore marvelous that they might not be created by hand, from inorganic materials. this is often not at all true—they are simply constant because the substances created in chemistry, but additional difficult arrangements of atoms area unit concerned. Chemistry obviously encompasses a terribly shut relationship to the biology that provides its substances, and to trade, and moreover, a lot of chemical science and quantum physics can be applied to organic likewise on inorganic compounds. However, the main problems of chemistry don't seem to be in these aspects, however rather within the analysis and synthesis of the substances that area unit shaped in biological systems, in living things. This leads observably, in steps, toward organic chemistry, so into biology itself, or biology.

Selengkapnya »
Physics: High School Physics Course And Notes

Physics: High School Physics Course And Notes

Physics: online high school physics course and notes
We shall examine the foremost elementary concepts that we've about physics—the nature of things as we tend to see them at this time. We shall not discuss the history of however we all know that each one these concepts area unit true; you may learn these details in due time.

The things with that we tend to concern ourselves in science seem in myriad forms, and with a mess of attributes. as an example, if we tend to stand on the shore and appearance at the sea, we tend to see the water, the waves breaking, the foam, the sloshing motion of the water, the sound, the air, the winds and therefore the clouds, the sun and therefore the blue sky, and light; there's sand and there area unit rocks of varied hardness and length, color and texture. There area unit animals and alga, hunger and illness, and the observer on the beach; there could also be even happiness and thought. Any other spot in nature contains a similar style of things and influences. it's invariably as difficult as that, in spite of wherever it's. Curiosity demands that we tend to raise queries, that we tend to try and place things along and take a look at to know this multitude of aspects as maybe ensuing from the action of a comparatively little variety of elemental things and forces acting in an infinite style of combos. For example: is that the sand apart from the rocks? that's, is that the sand maybe nothing however an excellent variety of terribly little stones? is that the moon an excellent rock? If we tend to understood rocks, would we tend to additionally understand the sand and therefore the moon? is that the wind a sloshing of the air analogous to the sloshing motion of the water within the sea?

What common options do completely different|completely different} movements have? what's common to different kinds of sound? what number completely different colours area unit there? then on. In this way we tend to strive step by step to investigate all things, to place along things that initially sight look completely different, with the hope that we tend to could also be ready to scale back the amount of different things and thereby perceive them higher.

A few hundred years agone, a way was devised to seek out partial answers tosuch queries. Observation, reason, and experiment frame what we tend to decision the scientific methodology. we tend to shall need to limit ourselves to a blank description of our basic read of what's typically known as elementary physics, or elementary concepts which have arisen from the appliance of the methodology.

What can we mean by "understanding" something? we are able to imagine that this complicated array of moving things that constitutes "the world" are some things like a nice chess being contend by the gods, and that we area unit observers of the sport. We don't apprehend what the principles of the sport area unit; all we tend to are allowed to try and do is to watch the enjoying. Of course, if we tend to watch long enough, we tend to could eventually catch on to many of the principles. the principles of the sport area unit what we tend to mean by elementary physics. although we tend to knew each rule, however, we would not be ready to perceive why a specific move is formed within the game, simply as a result of it's too difficult and our minds area unit restricted. 

If you play chess you need to apprehend that it's easy to find out all the principles, and however it's usually terribly arduous to pick out the most effective move or to understand why a player moves as he will. thus it's in nature, solely rather more so; however we tend to could also be in a position a minimum of to seek out all the principles. Actually, we tend to don't have all the rules currently. (Every once during a whereas one thing like chess move goes on it we tend to still don't perceive.) except for not knowing all of the principles, what we actually can justify in terms of these rules is incredibly restricted, as a result of the majority things area unit so staggeringly difficult that we tend to cannot follow the plays of the sport victimization the rules, abundant less tell what's about to happen next. We must, therefore, limit ourselves to the additional basic question of the principles of the sport. If we all know the principles, we take into account that we tend to "understand" the globe.

How will we tend to tell whether or not the principles that we tend to "guess" at square measure very right if we tend to cannot analyze the sport terribly well? There square measure, roughly speaking, three ways. First, there could also be things wherever nature has organized, or we tend to prepare nature, to be simple and to own therefore few components that we are able to predict specifically what is going to happen, and therefore we are able to check however our rules work. (In one corner of the board there might be solely a number of chess items at work, which we are able to fathom specifically.)

A second great way to examine rules is in terms of less specific rules derived from them. as an example, the rule on the move of a bishop on a checkerboard is that it moves solely on the diagonal. One will deduce, in spite of what percentage moves may be created, that a definite bishop can continuously air a red sq.. So, without being able to follow the main points, we are able to continuously check our plan concerning the bishop's motion by checking out whether or not it's continuously on a red sq.. after all it'll be, for an extended time, till all of a sharp we discover that it's on a black sq. (what happened after all, is that within the in the meantime it absolutely was captured, another pawn crossed for queening, and it changed into a bishop on a black square). that's the manner it's in physics. For an extended time we are going to have a rule that works excellently in Associate in Nursing over-all way, even once we cannot follow the main points, then it slow we tend to might discover a new rule. From the purpose of read of basic physics, the foremost fascinating phenomena are after all within the new places, the places wherever the principles don't work—not the places wherever they are doing work! that's the manner within which we tend to discover new rules.

The third thanks to tell whether or not our ideas square measure right is comparatively crude however in all probability the most powerful of all of them. That is, by rough approximation. While we may not be able to tell why Alekhine moves this specific piece, maybe we are able to roughly perceive that he's gathering his items round the king to shield it, more or less, since that's the wise factor to try and do within the circumstances. In the same way, we are able to typically perceive nature, additional or less, while not having the ability to check what each very little piece is doing, in terms of our understanding of the sport.

At first the phenomena of nature were roughly divided into categories, like heat, electricity, mechanics, magnetism, properties of gear, chemical phenomena, light or optics, x-rays, natural philosophy, gravitation, boson phenomena, etc. However, the aim is to check complete nature as totally different aspects of 1 set of phenomena. That is the matter in basic theoretical physics, today—to realize the laws behind experiment; to amalgamate these categories. traditionally, we've continuously been ready to amalgamate them, however as time goes on new things square measure found. we tend to were amalgamating very well, once all of a sharp x-rays were found. Then we tend to amalgamated some more, and mesons were found. Therefore, at any stage of the sport, it always looks rather mussy. a good deal is amalgamated, however there square measure continuously several wires or threads hanging call at all directions. that's the case nowadays, that we tend to shall try to describe.

Some historic samples of merger square measure the subsequent. First, take heat and mechanics. once atoms square measure in motion, the additional motion, the additional heat the system contains, then heat and every one temperature effects is described by the laws of mechanics. Another tremendous merger was the invention of the relation between electricity, magnetism, and light, that were found to differ aspects of identical factor, that we tend to decision nowadays the magnetic force field.

Another merger is that the unification of chemical phenomena, the varied properties of varied substances, and also the behavior of atomic particles, that is in the quantum physics of chemistry. The question is, of course, is it planning to be doable to amalgamate everything, and simply discover that this world represents totally different aspects of 1 thing? Nobody is aware of. All we all know is that as we tend to go on, we discover that we are able to amalgamate pieces, then we discover some items that don't work, and that we keep making an attempt to put the puzzle along. whether or not there square measure a finite range of items, and whether there's even a border to the puzzle, is after all unknown. it'll ne'er be proverbial till we tend to end the image, if ever. What we tend to want to try and do here is to check to what extent this merger method has gone on, and what the case is at present, in understanding basic phenomena in terms of the tiniest set of principles. To express it in a very straightforward manner, what square measure things made from and the way few parts are there ?
Selengkapnya »
Konsep Mol, Bilangan Avogadro, Molaritas, Persamaan Gas Ideal

Konsep Mol, Bilangan Avogadro, Molaritas, Persamaan Gas Ideal

Konsep Mol, Bilangan Avogadro,Molaritas, Persamaan Gas Ideal
Molekul Adrenaline
Pembahasan mengenai konsep mol kita kelompokkan menjadi tujuh hal, yaitu:
Pengertian Mol
Kita telah mengetahui bahwa partikel materi (atom, molekul atau ion) mempunyai ukuran yang sangat kecil. Oleh karena itu, sekecil apa pun jumlah zat yang kita ambil akan mengandung sejumlah besar partikel. Misalnya, dalam setetes air terdiri terdiri dari sekitar $1,67 x 10^{21}$ molekul (atau 1,67 miliar triliun). Untuk mengatasi penggunaan bilangan yang sangat besar ini, maka digunakan satuan khusus, yaitu mol. Jadi, mol merupakan suatu satuan jumlah, sama seperti lusin atau kodi, hanya saja mol menyatakan bilangan yang jauh sangat besar.
Bilangan 6,02 x23 ini disebut bilangan Avogadro, dinyatakan dengan huruf $L$
Jadi $L$ = $6,02 x 10^{23}$

Kata mol berasal dari bahasa Latin moles yang artinya sejumlah massa. Istilah molekul merupakan bentuk lain dari kata moles yang artinya sejumlah kecil massa.
Standar Mol
Setiap besaran mempunyai standar tertentu. Dalam pelajaran fisika, tentu telah diketahui bahwa terdapat standar dari berbagai jenis satuan. Sebagai contoh, standar dari satuan panjang adalah batang meter standar dari Platinum-Iridium yang sekarang disimpan di Sevres, Perancis. Apakah standar untuk 1 mol? Dari manakah asal bilangan $6,02 x 10^{23}$ itu ?

Mol didefinisikan sebagai sejumlah massa zat yang mengandung partikel sebanyak atom yang terdapat dalam 12 gram Karbon murni, C-12. Mari kita berimajinasi. Bayangkan, anggaplah kopi adalah sebuah Karbon murni, C-12. Jika kita memiliki satu sendok kopi yang kalau ditimbang massanya 12 gram, maka jumlah atomnya ada $6,02 x 10^{23}$ butir. Jadi standar mol adalah 12 gram C-12. Melalui berbagai percobaan, para ahli menemukan jumlah partikel dalam 1 mol adalah $6,0221421 x 10^{23}$. Kita sederhanakan menjadi $6,02 x 10^{23}$
Hubungan Mol dengan Jumlah Partikel
Seperti halnya dengan 1 lusin, apa pun bendanya, jumlah satuannya adalah 12, atau kodi yang jumlah satuannya adalah 20. Begitu juga dengan mol, apa pun zatnya, jumlah partikelnya adalah $6,02 x 10^{23}$

Contoh :
  • Satu mol air ($H_{2}O$) terdiri dari $6,02 x 10^{23}$ molekul air
  • Satu mol besi ($Fe$) terdiri dari $6,02 x 10^{23}$ molekul besi
  • Satu mol oksigen ($O_{2}$) terdiri dari $6,02 x 10^{23}$ molekul oksigen

Hubungan jumlah mol ($n$) dengan partikel ($x$) dapat dirumuskan sebagai berikut
\[x=n\cdot 6,02\cdot10^{23}\]
Contoh menghitung jumlah mol jika diketahui jumlah satuan.
Nyatakan dalam mol dari
  • $3,01x10^{22}$ atom besi
  • $1,204x10^{23}$ molekul air

Rumus $x = n \cdot L$ dapat ditata ulang untuk menghitung jumlah mol menjadi $n=\frac{x}{L}$
  • Jumlah mol dari $3,01x10^{22}$ atom besi: \[n=\frac{3,01x10^{22}\,atom}{6,02x10^{23}\,atom/mol}=\,0,05\,mol\]
  • Jumlah mol dari $1,024x10^{23}$ molekul air: \[n=\frac{1,024x10^{23}\,molekul}{6,02x10^{23}\,molekul/mol}=\,0,2\,mol\]

Massa Molar $m_{m}$
Satu lusin jeruk dan satu lusin semangka mempunyai jumlah satuan yang sama, yaitu 12. Namun demikian, kita semua tahu bahwa massa satu lusin jeruk berbeda dengan massa satu lusin semangka. Demikian juga halnya dengan atom dan molekul, meski jumlah molnya sama, massanya tentu berbeda, tergantung pada jenisnya. Berapakah massa 1 mol zat ?

Untuk memahami penentuan massa satu mol zat, perlu diperhatikan betul dua konsep berikut, yaitu:

  • Standar mol adalah 12 gram C-12, artinya, massaa dari 1 mol C-12 adalah 12 gram.
  • Massa atom relatif ($A_{r}$) merupakan perbandingan massa antara partikel zat itu dengan atom C-12.

Contoh 1
Massa atom relatif ($A_{r}$) besi ($Fe$) = 56, berarti massa 1 atom ($Fe$) dibanding dengan massa 1 atom C-12 = 56 : 12. Oleh karena massa 1 mol C-12 = 12 gram, maka massa 1 mol Fe = $\frac{56}{12}\cdot 12\,gram=\,56\,gram$

Contoh 2
Massa molekul relatif ($M_{r}$) air ($H_{2}O$) = 18, berarti massa 1 molekul air dibanding dengan massa 1 atom C-12 = 18 : 12. Oleh karena massa 1 mol C-12 = 12 gram, maka massa 1 mol $H_{2}O$ = $\frac{18}{12}\cdot 12\,gram=\,18\,gram$

Dari kedua contoh di atas, dapat disimpulkan bahwa massa 1 mol suatu zat sama dengan $A_{r}$ atau $M_{r}$nya dalam satuan gram. Dengan kata lain, $A_{r}$ atau $M_{r}$ zat menyatakan massa (gram) dari 1 mol zat itu. Massa 1 mol zat selanjutnya disebut massa molar, dinyatakan dengan simbol $m_{m}$ dan satuannya adalah $\frac{gram}{mol}$

Contoh 3
Diketahui $A_{r}$ $Ca$ = 40 dan $M_{r}$ $CO_{2}$ = 44, maka:
  • massa 1 mol $Ca$ (=$6,02x10^{23}$ atom $Ca$) = 40 gram
  • massa 1 mol $CO_{2}$ (=$6,02x10^{23}$ atom $CO_{2}$) = 44 gram

Dengan demikian, hubungan jummlah mol ($n$) dengan massa zat ($m$) dapat ditulis sebagai berikut: \[m=n\cdot m_{m}\] dengan
  • $m$ = massa
  • $n$ = jumlah mol
  • $m_{m}$ = jumlah mol

Volume Molar Gas
Persamaan Gas Ideal

Kemolaran Larutan

Selengkapnya »
Kosmos - Cakupan Alam Semesta

Kosmos - Cakupan Alam Semesta

Akan tiba masanya ketika penelitian yang telah ditekuni dalam jangka waktu panjang akan mengungkap hal-hal yang kini masih tersembunyi. Sepanjang hayat, meskipun seluruhnya dicurahkan untuk mengamati langit, tidak akan cukup untuk menyelidiki persoalan yang sedemikian luas. Pengetahuan ini baru akan terkuak setelah berabad-abad. Akan tiba masanya ketika keturunan kita terheran-heran mengapa kita tidak mengetahui hal-hal yang bagi mereka tampak jelas. Banyak penemuan yang masih mengunggu berabad-abad untuk muncul, ketika ingatan tentang kita terhapus. Alam semesta kita sungguh remeh apabila tidak memiliki sesuatu untuk diselidiki pada setiap zaman. – Seneca, Naturales Quaestiones.

galaksi andromeda

Kosmos adalah segala yang ada atau pernah ada atau akan ada. Ukuran dan umur Kosmos melampaui pemahaman manusia biasa. Tenggelam di antara keluasan dan keabadian, di situ lah planet kecil tempat tinggal kita. Dalam perspektif kosmik, sebagian besar urusan manusia terlihat tidak penting, bahkan remeh. Penjelajahan pikiran akan Kosmos membutuhkan daya khayal dan skeptisme. Daya khayal seringkali membawa manusia ke dunia yang tidak pernah ada, namun tanpa daya khayal, kita tidak akan pergi ke mana-mana. Skeptisme membuat membuat manusia bisa membedakan khayalan dari kenyataan untuk menguji spekulasi kita. Kosmos kaya bukan kepalang –dalam hal fakta-fakta elegan, hubungan-hubungan yang sangat menarik dan mekanisme yang rumit.

Permuakaan Bumi adalah tepi dari lautan kosmik. Dari situ manusia telah belajar sebagian besar dari apa yang kini manusia ketahui. Belakangan ini, manusia telah sedikit memasuki lautan itu, sekadar mencelupkan jemari atau menbasahi mata kaki. Airnya tampak mengundang. Lautan memanggil. Sebagian dari kita menyadari bahwa itulah tempat asal kita. Kita mendambakan untuk kembali pulang. Aspirasi ini tidaklah tak sopan, meski mungkin mengusik Tuhan mana pun.

Dimensi Kosmos sangatlah besar sehingga penggunaan satuan jarak yang lazim dipakai dalam kehidupan sehari-hari di Bumi, misalnya kilometer menjadi tidak praktis. Kita butuh satuan jarak dalam kecepatan cahaya. Dalam waktu satu detik, seberkas cahaya menempuh jarak hampir 300.000 kilometer, atau tujuh kali keliling Bumi. Dalam waktu delapan menit, cahaya menjalar dari Matahari ke Bumi. Dengan kata lain, jarak Matahari adalah delapan menit cahaya. Dalam setahun, cahaya melintasi jarak hampir sepuluh triliun kilometer. Satuan panajng tersebut, jarak yang ditempuh cahaya dalam waktu satu tahun, disebut satu tahun cahaya. Yang diukur bukan waktu, melainkan jarak, –jarak yang sangat jauh.

Bumi adalah suatu tempat, namun tidak berarti Bumi adalh satu-satunya tempat. Bahkan Bumi bukanlah tempat yang khas. Tidak ada planet atau bintang atau galaksi yang khas karena sebagian besar Kosmos merupakan ruang kosong. Satu-satunya tempat yang khas di ruang hampa di semesta yang luas dan dingin ini adalah malam abadi di ruang antargalaksi, tempat yang begitu asing dan sepi hingga planet-planet, bintang-bintang dan galaksi-galaksi tampak begitu langka dan indah. Seandainya secara acak dimasukkan ke dalam Kosmos, peluang kita berada di atas atau di dekat satu planet adalah di bawah satu per satu miliar triliun triliun ($10^{33}$), angka satu diikuti 33 angka nol). Dalam kehidupan sehari-hari, peluang sekecil itu membangkitkan ketakjuban. Dunia begitu berharga.

Dari posisi yang tepat di ruang antargalaksi, kita akan melihat gelungan-gelungan cahaya redup yang tak terhitung banyaknya, tersebar seperti buih-buih air laut di gelombang angkasa. Gelungan-gelungan cahaya itu adalah galaksi. Beberapa galaksi merupakan pengelana tunggal; sebagian besar galaksi menghuni gugus komunal (berkelompok), berkumpul bersama-sama, di kegelapan kosmik yang luas. Di hadapan kita adalah Kosmos dalam skala terbesar yang kita kenal. Kita berada di dunia nebula, delapan miliar tahun cahaya dari Bumi, setengah jalan menuju tepi alam semesta yang kita ketahui.

Galaksi terdiri atas gas dan debu serta bermiliar-miliar bintang. Setiap bintang bisa menjadi matahari bagi seseorang. Di dalam galaksi terdapat bintang-bintang dan planet-planet, dan barangkali ada banyak makhluk hidup, makhluk cerdas, dan peradaban yang menjelajahi antariksa. Kira-kira terdapat ratusan miliar ($10^{11}$) galaksi, masing-masinggalaksi rata-rata mengandung seratus miliar bintang. Di semua galaksi, jumlah planet barangkali sebanyak jumlah bintang, yaitu $10^{11}$ bintang/galaksi x $10^{11}$ galaksi, atau $10^{22}$, sepuluh miliar triliun buah bintang. Mengingat jumlah yang begitu besar tersebut, berapa kemungkinan satu bintang biasa, yaitu Matahari memiliki planet yang dihuni makhluk hidup? Mengapa kita, yang tersembunyi pada sudut Kosmos bisa begitu beruntung? Tampaknya mungkin alam semesta ini penuh dengan kehidupan, namun kita belum mengetahuinya? Jarak delapan miliar tahun cahaya, kita bakal kesulitan menemukan gugus tempat Galaksi Bimasakti tempat kita berada, apalagi menemukan Matahari dan Bumi yang serupa dengan tempat kita berada di tempat lain. Satu-satunya planet yang diyakini dihuni adalah setitik palent dari batuan dan logam, berswinar redup berkat pantulan cahaya Matahari, dan jarak sejauh itu tidaklah tampak sama sekali.

Terdapat istilah Grup Lokal galaksi, dengan diameter beberapa juta tahun cahaya, Grup Lokal beranggotakan sekitar dua puluh galaksi.

Selengkapnya »
Alat Optik - Mata, Lup, Mikroskop, Teropong

Alat Optik - Mata, Lup, Mikroskop, Teropong


Alat Optik - Mata, Lup, Mikroskop, Teropong

Mata adalah alat optik alami. Mata terdiri dari kornea, iris, pupil, lensa, retina. Kornea berfungsi sebagai lapisan pelindung. Iris membentuk celah lingkaran yang disebut pupil. Iris mengatur lebar pupil, untuk mengatur banyaknya cahaya yang masuk ke mata. Di tempat yang terang, pupil mengecil supaya lebih sedikit cahaya yang masuk ke mata sehingga mata tidak silau, sedangkan di tempat yang gelap, pupil membesar supaya lebih banyak cahaya yang masuk ke mata.

Oleh lensa mata, cahaya yang masuk diteruskan ke retina yang tersusun atas jutaan sel ayng sangat peka terhadap rangsang. Rangsangan berupa cahaya yang diterima oleh retina ini akhirnya diubah menjadi sinyal-sinyal yang oleh sistem syaraf kita dikirim ke otak. Di otak ini lah sinyal-sinyal tersebut diterjemahkan, misalnya sinyal dari cahaya yang dipancarkan oleh sebuah laptop diterjemahkan sebagai "kita melihat sebuah laptop".

Bayangan dari suatu benda yang terbentuk di retina disebabkan oleh efek pembiasan ayng terjadi pada pupil dan lensa karena indeks bias kornea, pupil, lensa mata dan cairan mata nyaris sama besar. Agar sebuah benda dapat terlihat jelas, bayangan benda harus terbentuk di retina., yaitu bersiat nyata, terbalik dan diperkecil. Agar bayangan selalu tepat di retina, pajang fokus lensa harus dapat berubah-ubah sesuai dengan jarak benda yang dilihat, diatur oleh otot siliar.

Ketika melihat benda-benda jauh, otot siliar mengendur sehingga lensa mata lebih pipih, dikatakan mata dalam keadaan tak berakomodasi. Sebaliknya, ketika melihat benda-benda yang dekat, otot siliar menegang sehingga mata lebih cembung, dikatakan mata dalam kondisi berakomodasi. Kemampuan berubahnya kelengkungan lensa mata ini disebut Daya Akomodasi.

Jangkauan penglihatan mata dalam keadaan tidak berakomodasi disebut titik jauh atau punctum remotum (PR). Untuk mata normal, titik jauh berada pada jarak tak hingga (PR = ~).

Jangkauan penglihatan mata dalam keadaan berakomodasi maksimum disebut titik dekat atau punctum proximum (PP)  atau $S_{n}$. Untuk mata normal, titik dekat berkisar 25 cm.

Cacat mata, pada kali ini ada dua yang akan dibahas, yaitu rabun jauh dan rabun dekat. Rabun jauh adalah cacat mata tidak mampu melihat jelas benda-benda yang jauh. Kemampuan memipihnya mata sudah berkurang. Titik jauhnya terhingga (PR < ~ ). Sebaliknya, rabun dekat adalah cacat mata tidak mampu melihat benda-benda yang dekat. Kemampuan menebalnya mata sudah berkurang.

Pada rabun jauh, bayangan yang terbentuk lensa mata di depan retina, sehingga agar bayangan jatuh tepat di retina, mata perlu bantuan lensa divergen (lensa cekung). Kacamata divergen membantu membentuk bayangan di titik jauh mata, kemudian lensa mata membentuk bayangan akhir di retina. Jadi untuk kacamata berlaku $s'$ = $- PR$ .

Oleh karena benda berada di jauh tak hingga ( $s$ = ~ ), maka kuat lensa yang diperlukan untuk mata miopi (rabun jauh) dapat dihitung sebagai berikut: \[\frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'},\,atau,\,\,\,P=\frac{1}{\infty{}}+\frac{1}{-PR}=-\frac{1}{PR}\]
Apabila titik jauh miopi, $PR$ dalam $cm$, dan kuat lensa, $P$ dalam dipotri, maka \[P=-\frac{100}{PR}\]
Contoh soal rabun jauh
Seorang penderita rabun jauh (miopi) mempunyai titik jauh 75 cm di depan mata. Tentukan kuat lensa dan fokus lensa kacamata yang harus dipakai agar orang itu dapat melihat dengan jelas benda yang sangat jauh !


Data yang diperoleh adalah $PR$ = 75 cm. Dengan menggunakan persamaan untuk mata rabun jauh diperoleh \[P=\frac{-100}{PR}=\frac{-100}{75}=\frac{-4}{3}\,\,Dioptri\]
fokus lensa yang digunakan adalah \[f=\frac{1}{P}=\frac{1}{-4/3}=\frac{-3}{4}\,cm\]
Tanda minus menunjukkan bahwa lensa yang digunakan bersifat divergen.

Pada rabun dekat (hipermetropi), bayangan jatuh melebihi retina, maka agar bayangan tepat di retina, penderita rabun dekat perlu bantuan lensa konvergen (cembung). Kacamata konvergen membantu membentuk bayangan di retina. Titik dekat mata hipermetropi lebih besar dari 25 cm, akibatnya penderita hipermetropi dapat melihat benda-benda yang jauh tapi tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang dekat (jaraknya lebih kecil dari titik dekat matanya). Dengan kata lain, kacamata membentuk bayangan di titik dekat mata, kemudian lensa mata membentuk bayangan akhir di retina. Jadi untuk kacamata hipermetropi berlaku \[s'=-PP=-S_{n}\]
Rumusan mencari kekuatan lensa : \[P=\frac{1}{f}=\frac{1}{s}+\frac{1}{s'}=\frac{1}{s}-\frac{1}{S_{n}}\]
Jika $s$, jarak benda dikehendaki dapat terlihat pada jarak normal, yaitu 25 cm, maka \[P=\frac{1}{f}=\frac{1}{0,25}-\frac{1}{S_{n}}=4-\frac{1}{S_{n}}\]
dalam hal ini, satuan panjang dalam meter. Apabila menggunakan $cm$, persamaannya menjadi \[P=\frac{1}{f}==4-\frac{100}{S_{n}}\]
Contoh soal rabun dekat
Titik dekat seseorang yang rabun dekat adalah 2 meter. Tentukanlah kuat lensa kacamata yang diperlukan jika orang tersebut ingin membaca dengan jelas pada jarak (a) 40 cm dan (b) 25 cm

(a)  Data yang diperoleh dari soal adalah $S_{n}$ = 2 meter = 200 cm dan $s$ = 0,4 meter = 40 cm. Dengan menggunakan persamaan untuk mata rabun dekat diperoleh \[f_{lensa}=\frac{S_{n}s}{S_{n}-s}=\frac{(200)(40)}{(200)-(40)}=50\,cm\]
atau menggunakan cara tanpa mencari $f$ \[P_{lensa}=\frac{1}{s}-\frac{1}{s_{n}}=\frac{1}{0,40}-\frac{1}{2}=2,5-0,5=2\,\,Dioptri\]
(b)  Untuk melihat benda pada jarak 25 cm = 0,25 m, kuat lensa dihitung menggunakan persamaan terakhir poin (a) \[P_{lensa}=\frac{1}{s}-\frac{1}{s_{n}}=\frac{1}{0,25}-\frac{1}{2}=2,5-0,5=3,5\,\,Dioptri\]
atau cara langsung \[P_{lensa}=4-\frac{1}{s_{n}}=4-\frac{1}{2}=3,5\,\,Dioptri\]

LUP (Kaca Pembesar)
Perbesaran anguler (sudut) oleh lup untuk keadaan mata berakomodasi maksimum adalah \[M_{a}=\frac{s_{n}}{f}+1\]
Perbesaran anguler (sudut) oleh lup untuk keadaan mata tak berakomodasi adalah \[M_{a}=\frac{s_{n}}{f}\]
Perbesaran anguler lup ternyata memiliki batas maksimum. Jika $f$ diperkecil terus untuk memperoleh perbesaran anguler yang lebih besar akan teradi cacat bayangan sehingga bayangan menjadi kabur. Mikroskop dapat digunakan lebih baik daripada lup, yaitu untuk melihat benda-benda yang jauh lebih kecil tanpa cacat bayangan. Bayangan akhir yang dibentuk oleh mikroskop bersifat diperbesar, maya, terbalik.

Alat Optik - Mata, Lup, Mikroskop, Teropong

Beberapa ciri-ciri mikroskop:

  • memiliki dua lensa positif, yaitu lensa objektif dan lesa okuler
  • lensa objektif terletak dekat benda (objek) dan lensa okuler terletak dekat mata, lensa okuler sebagai lup dan dapat digeser-geser
  • jarak fokus lensa objektif lebih kecil dari jarak fokus lensa okuler
  • benda yang akan diamati diletakkan di Ruang II benda dari lensa objektif. ($f_{ob}$ < $s_{ob}$  $2f_{ob}$ )
Perbesaran oleh lensa objektif, \[M_{ob}=\frac{h'_{ob}}{h_{ob}}=\frac{s'_{ob}}{s_{ob}}=\frac{f_{ob}}{s_{ob}-f_{ob}}\]
Perbesaran oleh lensa okuler sama persis dengan perbesaran oleh lup yaitu

  • untuk keadaan mata berakomodasi maksimum adalah \[M_{a}=\frac{s_{n}}{f_{ok}}+1\]
  • untuk keadaan mata tak berakomodasi adalah \[M_{a}=\frac{s_{n}}{f_{ok}}\]
Perbesaran total oleh mikroskop adalah hasil kali perbesaran oleh lensa objektif dan lensa okuler \[M_{total}=M_{ob}\times M_{ok}\]
Contoh soal dan pembahasan Mikroskop
Sebuah benda diletakkan 6 cm di bawah mikroskop yang mempunyai panjang fokus lensa objektif 4 cm dan panjang fokus lensa okuler 10 cm. Perbesaran bayangan yang terlihat jika mata melihat dengan (a) akomodasi maksimum, dan (b) tanpa akomodasi!

Diketahui $s_{ob}$ = 6 cm, $f_{ob}$ = 4 cm, $f_{ok}$ = 16 cm, $s_{n}$ = 25 cm, maka

(a) Mata berakomodasi maksimum \[M_{total}=M_{ob}\times M_{ok}=\frac{f_{ob}}{s_{ob}-f_{ob}}\times \frac{s_{n}}{f_{ok}}+1=\frac{4}{6-4}\times \left (\frac{25}{10}+1 \right )=7\,kali\]
(b)  Mata tidak berakomodasi \[M_{total}=M_{ob}\times M_{ok}=\frac{f_{ob}}{s_{ob}-f_{ob}}\times \frac{s_{n}}{f_{ok}}=\frac{4}{6-4}\times \frac{25}{10}=5\,kali\]

Teropong Bumi
Teropong bumi ayng disebut juga sebagai teropong medan atau teropong yojana menghasilkan bayangan akhir yang tegak terhadap arah benda semula. Hal ini dapat diperoleh dengan menggunakan lensa cembung ketiga yang disisipkan di antara lensa objektif dan lensa okuler. Lensa cembung ketiga hanya berfungsi membalik bayangan tanpa perbesaran. Oleh karena itu disebut juga sebagai lensa pembalik. 

Panjang teropong bumi untuk mata tidak berakomodasi adalah \[d=f_{objektif}+4f_{pembalik}+f_{okuler}\]

Referensi [2]

Terima kasih sudah ke sini untuk membaca dan belajar fisika. Jangan ragu untuk menyukai posting blog, berlangganan blog dan berkomentar untuk berinteraksi lebih dengan saya. Selamat belajar ya. Thank you for coming here to read and study physics in this blog. Feel free to like, subscribe and comment. Have a nice learning.
Selengkapnya »


Impuls Momentum