PELANGI
Pelangi
adalah fenomena alam indah yang sering dilihat manusia. Pelangi merupakan suatu
busur spektrum besar yang terjadi karena pembiasan cahaya matahari oleh
butir-butir air. Pelangi atau bianglala adalah gejala optik dan meteorologi
berupa cahaya beraneka warna saling sejajar yang tampak di langit atau medium
lainnya. Di langit, pelangi tampak sebagai busur cahaya dengan ujungnya
mengarah pada horizon pada suatu saat hujan ringan. Pelangi juga dapat dilihat
di sekitar air terjun yang deras.
Biasanya
fenomena ini terjadi ketika udara sangat panas tetapi hujan turun
rintik-rintik. Kita dapat melihat jelas fenomena ini, jika kita berdiri
membelakangi cahaya matahari. Pelangi dapat pula terbentuk karena udara
berkabut atau berembun.
Dalam ilmu
fisika, pelangi dapat dijelaskan sebagai sebuah peristiwa pembiasan alam.
Pembiasan merupakan proses diuraikannya satu warna tertentu menjadi beberapa
warna lainnya (disebut juga spektrum warna), melalui suatu media/ medium
tertentu pula.
Pada
pelangi, proses berurainya warna terjadi ketika cahaya matahari yang berwarna
putih terurai menjadi spektrum warna melalui media air hujan. Adapun spektrum
warna yang terjadi terdiri atas warna merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila,
dan ungu.
Fenomena
pelangi yang paling menakjubkan akan terjadi apabila udara sedikit mendung dan
terjadi hujan rintik-rintik. Saat berdiri membelakangi cahaya matahari, kita
akan mengamati pelangi dengan latar belakang awan mendung, warna-warnanya akan
tampak jelas dan tegas.
Fenomena
pelangi dapat pula terjadi di sekitar air terjun. Percikan air di sekitar air
terjun menjadi media untuk menguraikan warna dari cahaya matahari yang
bersinar. Beberapa kebudayaan di dunia menyebutkan fenomena pelangi sebagai
mitos-mitos tertentu. Di Yunani dikenal mitos bahwa pelangi merupakan jalan
dari dunia menuju surga yang dilalui oleh Dewa Pembawa Pesan, Dewa Iris.
Mitologi
Cina mengatakan bahwa pelangi merupakan torehan yang dibuat oleh Dewi Nuwa
dengan menggunakan batu dalam lima warna. Sedangkan pada mitologi India dikenal
bahwa pelangi merupakan busur panah Sang Rama sebagai reinkarnasi Wisnu.
Proses
Terjadinya Pelangi
Cahaya
matahari adalah cahaya polikromatik (terdiri dari banyak warna). Warna putih
cahaya matahari sebenarnya adalah gabungan dari berbagai cahaya dengan panjang
gelombang yang berbeda-beda. Mata manusia sanggup mencerap paling tidak tujuh
warna yang dikandung cahaya matahari, yang akan terlihat pada pelangi: merah,
jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu.
Panjang
gelombang cahaya ini membentuk pita garis-garis paralel, tiap warna bernuansa
dengan warna di sebelahnya. Pita ini disebut spektrum. Di dalam spektrum, garis
merah selalu berada pada salah satu sisi dan biru serta ungu di sisi lain, dan
ini ditentukan oleh perbedaan panjang gelombang.
Pelangi
tidak lain adalah busur spektrum besar yang terjadi karena pembiasan cahaya
matahari oleh butir-butir air. Ketika cahaya matahari melewati butiran air, ia
membias seperti ketika melalui prisma kaca. Jadi di dalam tetesan air, kita sudah
mendapatkan warna yang berbeda memanjang dari satu sisi ke sisi tetesan air
lainnya. Beberapa dari cahaya berwarna ini kemudian dipantulkan dari sisi yang
jauh pada tetesan air, kembali dan keluar lagi dari tetesan air. Cahaya keluar
kembali dari tetesan air ke arah yang berbeda, tergantung pada warnanya.
Warna-warna pada pelangi ini tersusun dengan merah di paling atas dan ungu di
paling bawah pelangi.
Pelangi
hanya dapat dilihat saat hujan bersamaan dengan matahari bersinar, tapi dari
sisi yang berlawanan dengan si pengamat. Posisi si pengamat harus berada di
antara matahari dan tetesan air dengan matahari dibekalang orang tersebut.
Matahari, mata si pengamat dan pusat busur pelangi harus berada dalam satu
garis lurus
Jenis-jenis
Pelangi
Pelangi
mempunyai bermacam jenis. Tentunya setiap jenis menampakkan gejala alam yang
berlainan. Berikut ini adalah jenis-jenis pelangi.
Pelangi
berlipat ganda (Supernumerary rainbows). Fenomena pelangi berlipat ganda atau
disebut juga dengan pelangi bertumpuk dapat dikatakan sebagai pelangi di dalam
pelangi. Pada fenomena pelangi jenis ini, terdapat spektrum-spektrum lain di
bagian terdalam, semakin dalam spektrum warnanya semakin pucat; atau dapat
dikatakan spektrum dengan warna-warna pastel. Fenomena ini amat jarang terjadi
di alam. Berdasarkan ilmu fisika, dijelaskan bahwa fenomena pelangi di dalam
pelangi terjadi akibat adanya interferensi warna atau paduan warna.
Interferensi ada yang bersifat konstruktif sehingga memberikan spektrum yang
kuat. Ada pula yang bersifat destruktif sehingga mengakibatkan spektrum yang
lemah (warna-warna pastel). Karena interferensi tersebut, akhirnya terjadilah
pelangi di dalam pelangi, dengan warna-warna bagian dalamnya semakin pucat.
Reflected
rainbow, reflection rainbow. Pelangi yang memantul dan dipantulkan (Reflected
rainbow, reflection rainbow). Dari namanya kita dapat mengatakan bahwa pelangi
yang memantul dan dipantulkan terdiri atas dua fenomena pelangi. Ada kalanya
pelangi terjadi di atas permukaan air, seperti sungai atau danau. Ketika
terjadi fenomena tersebut, permukaan air berfungsi sebagai cermin sehingga
menimbulkan pelangi yang memantul dan dipantulkan. Fenomena tersebut dapat
dijelaskan sebagai berikut. Cahaya matahari dibelokkan oleh titik-titik air
hujan, kemudian dipantulkan menjauhi permukaan air. Akibatnya akan timbul
pelangi yang memantul di bawah ufuk. Meskipun sulit untuk diamati, setidaknya
pelangi yang memantul ini akan tampak sebagian saja. Itu pun jika permukaan air
cukup tenang tidak ada riak gelombang.
Sedangkan
fenomena pelangi yang dipantulkan terjadi ketika cahaya matahari dipantulkan
menjauhi permukaan air, sebelum mencapai titik-titik air hujan. Biasanya
pelangi ini terjadi pada permukaan air yang cukup luas dan tenang, serta dekat
dengan curahan titik-titik air hujan.
Circumhorizontal
arc. Pelangi yang Membentuk Lengkungan melingkar horizontal (Circumhorizontal
arc) Jenis pelangi yang membentuk lengkungan melingkar horizontal di awan
sebetulnya merupakan gejala mengkristalnya butiran es. Jadi, jenis pelangi
tersebut bahkan bukan merupakan fenomena pelangi. Fenomena alam yang menyerupai
pelangi tersebut dinamakan dengan halo.
Pelangi di
Titan (Rainbows on Titan) Planet Saturnus mempunyai satelit yang berukuran
paling besar dinamakan dengan Titan. Karena Titan memiliki permukaan yang basah
dan lembap, fenomena pelangi dapat terjadi di permukaan satelit Saturnus ini
Pelangi di
Matahari Halo matahari adalah lingkaran pelangi yang mengelilingi Matahari.
Halo juga bisa terjadi di sekitar Bulan pada malam hari (gerhana bulan
parsial). Fenomena halo ini disebabkan pembiasan cahaya Matahari oleh uap air
di atmosfer sehingga terlihat seperti pelangi. Lengkungan pelangi sering
terlihat di bagian bawah cakrawala karena partikel uap air yang membelokkan cahaya
Matahari berkumpul di bagian bawah atmosfer. Di sisi lain, pada pagi atau sore
hari Matahari pun masih berada pada sudut yang rendah. Pada posisi yang miring
ini, kemampuan partikel air membiaskan cahaya lebih besar, sehingga warna-warna
yang muncul juga lebih lengkap. Pada siang hari, saat Matahari pada posisi
tegak lurus terhadap Bumi, kemampuan pembelokan cahaya menjadi rendah sehingga
warna yang terlihat sangat terbatas. Warnanya terlihat gelap karena pandangan
ke arah Matahari juga terhalang debu. Kalau pada pagi hari, saat udara masih
bersih, yang tampak adalah warna kemerahan. Tidak mengherankan bila fenomena
halo ini juga hanya terlihat pada siang hari, sekitar pukul 12.00-1300. Selain
itu, sama seperti pelangi, fenomena halo juga hanya bisa disaksikan pada musim
hujan. Setelah musim hujan berakhir, biasanya tak ada lagi halo maupun pelangi.
Soalnya, di atmosfer sudah tidak ada lagi uap air.
BERBAGAI JENIS PELANGI
Classic
Rainbows
Pelangi
Alam terdiri dari enam warna: merah, oranye, kuning, hijau, biru dan ungu.
Intensitas warna masing-masing mungkin karena berbagai kondisi atmosfer dan
waktu (kemudian). Inilah pelangi yang biasa kita lihat.
Circular
Rainbows
Pelangi itu
benar-benar terlihat seperti busur lingkaran sempurna (dengan radius tepat 42
derajat, menurut Descartes), meskipun melihat pelangi ini sulit karena tanahnya
memiliki kebiasaan menghalangi.
Secondary
Rainbows
Pelangi
primer, sering disertai dengan pelangi sekunder biasanya tipis dan redup
daripada pelangi primer. Pelangi sekunder terkenal dengan karakteristik
tertentu: spektrum ditampilkan dalam urutan terbalik dari sebuah pelangi
primer.
Red
Rainbows
Red
Rainbows biasanya terlihat saat fajar atau senja ketika ketebalan filter
atmosfir bumi menjadi biru, meninggalkan lebih merah atau tetesan cahaya oranye
mencerminkan dan membiaskan air. Hasilnya adalah pelangi dengan spektrum ujung
merah sangat meningkat.
Sundogs
Yang paling
sering terlihat rendah di langit di hari musim dingin yang cerah, sundogs
dibuat ketika matahari bersinar melalui kristal es yang tinggi di atmosfer.
Sundogs berwarna merah di bagian dalam dan ungu di bagian luar dengan sisa
spektrum ramai di antaranya. Semakin tebal konsentrasi kristal es di udara, semakin
tebal pula strukturnya.
Fogbows
Fogbows
lebih jarang terlihat daripada pelangi karena parameter tertentu yang harus
disesuaikan untuk menciptakan mereka. Misalnya, sumber cahaya harus berada di
belakang pengamat dan membumi. Juga, kabut di belakang pengamat harus sangat
tipis sehingga sinar matahari yang dapat bersinar melalui kabut tebal di depan.
Waterfall Rainbows
Kabut air
terjun bercampur ke dalam aliran udara konstan atmosfer terus menerus, terlepas
dari cuaca. Hal ini membuat sebuah foto teman-air terjun yang sangat baik untuk
pelangi! Seleksi pasangan beberapa gambar air terjun paling terkenal yang
berbarengan dengan beberapa pelangi menakjubkan.
Fire Rainbows
Pelangi ini
bukan terbuat dari api, Nama yang benar untuk efek optik yang indah ini adalah
“circumhorizontal arc”. Fenomena ini hanya dapat dilihat dalam kondisi spesifik
tertentu: awan cirrus, yang bertindak seperti prisma harus setidaknya berada di
ketinggian 20.000 kaki dan matahari harus menyorot ketika mereka berada di
ketinggian 58-68 derajat. Rainbow Fire tidak pernah terlihat di lokasi lebih
dari 55 derajat utara atau selatan.
Moonbows
Moonbows,
seperti moondogs, adalah mitra untuk pelangi lunar. Mereka juga jauh lebih
sulit dilihat karena badai hujan harus berlalu dan, idealnya, bulan purnama
yang terang tidak terhalang oleh awan
Foton
Foton yang
dipancarkan dalam berkas koheren laser
Foton adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik.
Biasanya foton dianggap sebagai pembawa radiasi
elektromagnetik, seperti cahaya, gelombang radio, dan Sinar-X. Foton
berbeda dengan partikel elementer lain seperti elektron dan quark, karena ia
tidak bermassa dan dalam ruang vakum foton selalu bergerak dengan kecepatan
cahaya, c. Foton memiliki baik sifat gelombang maupun partikel ("dualisme
gelombang-partikel").
Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di
seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan
oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan
saling memusnahkan satu sama lain.
Sebagai partikel, foton hanya dapat berinteraksi
dengan materi dengan memindahkan energi sejumlah:
,
di mana h adalah
konstanta Planck, c adalah laju cahaya, dan λ adalah panjang gelombangnya.
Selain energi partikel foton juga membawa momentum dan
memiliki polarisasi.
Foton mematuhi hukum mekanika kuantum, yang berarti kerap kali
besaran-besaran tersebut tidak dapat diukur dengan cermat. Biasanya
besaran-besaran tersebut didefinisikan sebagai probabilitas mengukur
polarisasi, posisi, atau momentum tertentu.
Sebagai contoh, meskipun sebuah foton dapat
mengeksitasi satu molekul
tertentu, sering tidak mungkin meramalkan sebelumnya molekul yang mana yang
akan tereksitasi.
Deskripsi foton sebagai pembawa radiasi
elektromagnetik biasa digunakan oleh para fisikawan. Namun dalam fisika
teoretis sebuah foton dapat dianggap sebagai mediator buat segala jenis
interaksi elektromagnetik, seperti medan
magnet dan gaya tolak-menolak antara muatan sejenis.
Konsep modern foton dikembangkan secara
berangsur-angsur antara 1905-1917 oleh Albert
Einstein untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi
model klasik untuk cahaya. Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan
energi cahaya terhadap frekuensi, dan menjelaskan kemampuan materi dan radiasi
elektromagnetik untuk berada dalam kesetimbangan termal. Fisikawan lain mencoba
menjelaskan anomali pengamatan ini dengan model semiklasik, yang masih
menggunakan persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan cahaya.
Namun dalam model ini objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya
dikuantisasi. Meskipun model-model semiklasik ini ikut menyumbang dalam
pengembangan mekanika kuantum, percobaan-percobaan lebih lanjut
membuktikan hipotesis
Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang terkuantisasi. Kuantum cahaya adalah foton.
Konsep foton telah membawa kemajuan berarti dalam
fisika teoretis dan eksperimental, seperti laser, kondensasi Bose-Einstein, teori medan kuantum
dan interpretasi probabilistik dari mekanika kuantum. Menurut model standar
fisika partikel, foton bertanggung jawab dalam memproduksi semua medan
listrik dan medan magnet dan foton sendiri merupakan hasil
persyaratan bahwa hukum-hukum fisika memiliki kesetangkupan pada tiap titik
pada ruang-waktu. Sifat-sifat
intrinsik foton seperti muatan listrik, massa dan spin ditentukan dari
kesetangkupan gauge ini.
Konsep foton diterapkan dalam banyak area seperti fotokimia,
mikroskopi resolusi tinggi dan pengukuran jarak molekuler. Baru-baru ini foton
dipelajari sebagai unsur komputer kuantum dan untuk aplikasi canggih dalam
komunikasi optik seperti kriptografi kuantum
Nomenklatur
Foton awalnya dinamakan sebagai kuantum cahaya (das Lichtquant)
oleh Albert Einstein.[1].
Nama modern "photon" berasal dari kata Bahasa
Yunani untuk cahaya φῶς, ditransliterasi sebagai phôs, dan
ditelurkan oleh kimiawan fisik Gilbert
N. Lewis, yang menerbitkan teori spekulatif[5]
yang menyebutkan foton sebagai "tidak dapat diciptakan atau
dimusnahkan". Meskipun teori Lewis ini tidak dapat diterima karena
bertentangan dengan hasil banyak percobaan, nama barunya ini, photon,
segera diadopsi oleh kebanyakan fisikawan. Isaac
Asimov menyebut Arthur Compton sebagai orang yang pertama kali
mendefinisikan kuantum cahaya sebagai foton pada tahun 1927 [[6][7]
Dalam fisika, foton biasanya dilambangkan oleh
simbol γ abjad Yunani gamma.
Simbol ini kemungkinan berasal dari sinar gamma,
yang ditemukan dan dinamakan oleh Villard[8][9], dan
dibuktikan sebagai salah satu bentuk radiasi elektromagnetik pada 1914 oleh Ernest
Rutherford dan Edward Andrade.[10]
Dalam kimia dan rekayasa optik, foton biasanya dilambangkan oleh hν, energi foton, h
adalah konstanta Planck dan abjad Yunani ν adalah frekuensi foton. Agak jarang ditemukan adalah foton
disimbolkan sebagai hf, f di sini melambangkan frekuensi.
Sifat-sifat fisik
Diagram Feynman pertukaran
foton virtual (dilambangkan oleh garis gelombang dan gamma, γ) antara sebutir positron dan elektron.
Foton tidak bermassa,[11]
tidak memiliki muatan listrik,[12]
dan tidak meluruh secara spontan di ruang hampa. Sebuah foton memiliki dua
keadaan polarisasi yang dimungkinkan, dan dapat dideskripsikan dengn tiga
parameter kontinu: komponen-komponen vektor gelombang, yang
menentukan panjang gelombangnya (λ) dan arah
perambatannya. Foton adalah boson gauge untuk elektromagnetisme,
dan sebab itu semua bilangan kuantum lainnya seperti bilangan lepton, bilangan baryon atau strangeness bernilai
persis nol.
Foton diemisikan dalam banyak proses alamiah,
contohnya ketika muatan dipercepat, saat transisi molekuler, atomik atau nuklir
ke tingkat energi yang lebih rendah, atau ketika sebuah partikel dan antipartikel
bertumbukan dan saling memusnahkan. Foton diserap dalam proses dengan waktu
mundur (time-reversed) yang berkaitan dengan yang sudah disebut di atas:
contohnya dalam produksi pasangan partikel-antipartikel, atau dalam transisi
molekuler, atomik atau nuklir ke tingkat energi yang lebih tinggi.
Dalam ruang hampa foton bergerak dengan laju c (laju cahaya).
Energinya E dan momentum p dihubungkan dalam persamaan E
= pc, di mana p merupakan nilai
momentum. Sebagai perbandingan, persamaan terkait untuk partikel dengan massa m adalah E2 =
c2p2 + m2c4,
sesuai dengan teori relativitas khusus.
RADAR
Radar (yang dalam bahasa
Inggris merupakan singkatan dari Radio
Detection and Ranging, yang berarti deteksi dan penjarakan radio) adalah suatu
sistem gelombang elektromagnetik yang berguna
untuk mendeteksi, mengukur jarak dan membuat map benda-benda seperti pesawat
terbang, berbagai kendaraan bermotor dan informasi cuaca (hujan).
Panjang gelombang yang dipancarkan radar adalah beberapa milimeter
hingga satu meter. Gelombang radio/sinyal yang dipancarkan dan dipantulkan dari
suatu benda tertentu akan ditangkap oleh radar. Dengan menganalisa sinyal yang
dipantulkan tersebut, pemantul sinyal dapat ditentukan lokasinya dan
kadang-kadang dapat juga ditentukan jenisnya. Meskipun sinyal yang
diterima relatif lemah/kecil, namun radio sinyal tersebut dapat dengan mudah dideteksi dan
diperkuat oleh radar.
Sejarah
Seorang ahli fisika Inggris bernama James Clerk Maxwell mengembangkan dasar-dasar
teori tentang elektromagnetik pada tahun 1865. Setahun kemudian,
seorang ahli fisika asal Jerman bernama Heinrich Rudolf Hertz berhasil membuktikan
teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik dengan menemukan gelombang
elektromagnetik itu sendiri.
Pendeteksian keberadaan suatu benda dengan menggunakan gelombang
elektromagnetik pertama kali diterapkan oleh Christian Hülsmeyer
pada tahun 1904. Bentuk nyata dari pendeteksian itu dilakukan dengan memperlihatkan
kebolehan gelombang elektromagnetik dalam mendeteksi kehadiran suatu kapal pada
cuaca yang
berkabut tebal. Namun di kala itu, pendeteksian belum sampai pada kemampuan
mengetahui jarak kapal tersebut.
Pada tahun 1921, Albert Wallace Hull
menemukan magnetron sebagai tabung
pemancar sinyal/transmitter yang efisien.
Kemudian transmitter berhasil ditempatkan pada kapal kayu dan pesawat terbang
untuk pertama kalinya secara berturut-turut oleh A. H. Taylor dan L. C. Young
di tahun 1922 dan L. A. Hyland dari Laboratorium Riset kelautan Amerika Serikat
di tahun 1930.
Istilah radar sendiri pertama kali digunakan pada tahun 1941,
menggantikan istilah dari singkatan Inggris RDF (Radio Directon Finding), namun
perkembangan radar itu sendiri sudah mulai banyak dikembangkan sebelum Perang
Dunia II oleh ilmuwan dari Amerika, Jerman, Prancis dan Inggris. Dari sekian
banyak ilmuwan, yang paling berperan penting dalam pengembangan radar adalah Robert Watson-Watt asal Skotlandia, yang mulai
melakukan penelitiannya mengenai cikal bakal radar pada tahun 1915. Pada tahun
1920-an, ia bergabung dengan bagian radio National Physical Laboratory. Di
tempat ini, ia mempelajari dan mengembangkan peralatan navigasi dan
juga menara radio. Watson-Watt menjadi salah satu orang yang ditunjuk dan
diberikan kebebasan penuh oleh Kementrian Udara dan Kementrian Produksi Pesawat
Terbang untuk mengembangkan radar. Watson-Watt kemudian menciptakan radar yang
dapat mendeteksi pesawat terbang yang sedang mendekat dari jarak 40 mil
(sekitar 64 km). Dua tahun berikutnya, Inggris memiliki jaringan stasiun radar
yang berfungsi untuk melindungi pantainya.
Pada awalnya, radar memiliki kekurangan, yakni gelombang elektromagnetik
yang dipancarkannya terpancar di dalam gelombang
yang tidak terputus-putus. Hal ini menyebabkan radar mampu mendeteksi kehadiran
suatu benda, namun tidak pada lokasi yang tepat. Terobosan pun akhirnya terjadi
di tahun 1936 dengan pengembangan radar berdenyut (pulsed). Dengan radar ini,
sinyal diputus secara berirama sehingga memungkinkan untuk mengukur antara gema
untuk mengetahui kecepatan dan arah yang tepat mengenai target.
Sementara itu, terobosan yang paling signifikan terjadi di tahun 1939
dengan ditemukannya pemancar gelombang
mikro berkekuatan tinggi yang disempurnakan. Keunggulan dari pemancar ini
adalah ketepatannya dalam mendeteksi keberadaan
sasaran, tidak peduli dalam keadaan cuaca apapun. Keunggulan lainnya
adalah bahwa gelombang ini dapat ditangkap menggunakan antena yang lebih
kecil, sehingga radar dapat dipasang di pesawat terbang dan benda-benda
lainnya. Hal ini yang pada akhirnya membuat Inggris menjadi lebih unggul
dibandingkan negara-negara lainnya di dunia. Pada tahun-tahun berikutnya,
sistem radar berkembang lebih pesat lagi, baik dalam hal tingkat resolusi dan
portabilitas yang lebih tinggi, maupun dalam hal peningkatan kemampuan sistem
radar itu sendiri sebagai pertahanan militer.
Konsep
Konsep radar adalah mengukur jarak dari sensor ke target. Ukuran jarak
tersebut didapat dengan cara mengukur waktu yang dibutuhkan gelombang
elektromagnetik selama penjalarannya mulai dari sensor ke target
dan kembali lagi ke sensor.
Klasifikasi
Berdasarkan bentuk gelombang
- Continuous Wave/CW (Gelombang Berkesinambungan), merupakan radar yang menggunakan transmitter dan antena penerima (receive antenna) secara terpisah, di mana radar ini terus menerus memancarkan gelombang elektromagnetik. Radar CW yang tidak termodulasi dapat mengukur kecepatan radial target serta posisi sudut target secara akurat. Radar CW yang tidak termodulasi biasanya digunakan untuk mengetahui kecepatan target dan menjadi pemandu rudal (missile guidance).
- Pulsed Radars/PR (Radar Berdenyut), merupakan radar yang gelombang elektromagnetiknya diputus secara berirama. Frekuensi denyut radar (Pulse Repetition Frequency/PRF) dapat diklasifikasikan menjadi 3 bagian, yaitu PRF high, PRF medium dan PRF low.
Jenis
Doppler Radar
Doppler radar merupakan jenis radar yang mengukur kecepatan
radial dari sebuah objek yang masuk ke dalam daerah tangkapan radar dengan
menggunakan Efek Doppler. Hal ini dilakukan dengan memancarkan
sinyal microwave (gelombang mikro) ke objek lalu menangkap
refleksinya, dan kemudian dianalisis perubahannya. Doppler radar merupakan
jenis radar yang sangat akurat dalam mengukur kecepatan radial. Contoh Doppler
radar adalah Weather Radar yang digunakan untuk mendeteksi cuaca.
Bistatic Radar
Bistatic radar merupakan suatu jenis sistem radar yang komponennya
terdiri dari pemancar sinyal (transmitter) dan penerima sinyal (receiver), di
mana kedua komponen tersebut terpisah. Kedua
komponen itu dipisahkan oleh suatu jarak yang dapat dibandingkan dengan jarak
target/objek. Objek dapat dideteksi berdasarkan sinyal yang dipantulkan oleh
objek tersebut ke pusat antena. Contoh Bistatic radar adalah Passive radar.
Passive radar adalah sistem radar yang mendeteksi dan melacak objek dengan
proses refleksi dari sumber non-kooperatif pencahayaan di lingkungan, seperti
penyiaran komersial dan sinyal komunikasi....
Sistem radar
Ada tiga komponen utama yang tersusun di dalam sistem radar, yaitu
antena, transmitter (pemancar sinyal) dan receiver (penerima sinyal) .
Antena
Antena
yang terletak pada radar merupakan suatu antena reflektor
berbentuk piring parabola yang menyebarkan energi
elektromagnetik dari titik fokusnya dan dipantulkan melalui permukaan yang
berbentuk parabola. Antena radar memiliki du akutub (dwikutub). Input sinyal
yang masuk dijabarkan dalam bentuk phased-array (bertingkat atau
bertahap). Ini merupakan sebaran unsur-unsur objek yang tertangkap antena dan
kemudian diteruskan ke pusat sistem RADAR.
Pemancar sinyal (transmitter)
Pada sistem radar, pemancar sinyal (transmitter) berfungsi untuk
memancarkan gelombang elektromagnetik melalui reflektor antena. Hal ini dilakukan
agar sinyal objek yang berada didaerah tangkapan radar dapat dikenali. Pada
umumnya, transmitter memiliki bandwidth dengan kapasitas yang besar. Transmitter juga
memiliki tenaga yang cukup kuat, efisien, bisa dipercaya, ukurannya tidak
terlalu besar dan tidak terlalu berat, serta mudah dalam hal perawatannya.
Penerima sinyal (receiver)
Pada sistem radar, penerima sinyal (receiver) berfungsi sebagai penerima
kembali pantulan gelombang elektromagnetik dari sinyal objek yang tertangkap
oleh radar melalui reflektor antena. Pada umumnya, receiver memiliki kemampuan
untuk menyaring sinyal yang diterimanya agar sesuai dengan pendeteksian yang
diinginkan, dapat memperkuat sinyal objek yang lemah dan meneruskan sinyal
objek tersebut ke pemroses data dan sinyal (signal and data processor), dan
kemudian menampilkan gambarnya di layar monitor
(display).
Selain tiga komponen di atas, sistem radar juga terdiri dari beberapa komponen pendukung lainnya, yaitu
- Waveguide, berfungsi sebagai penghubung antara antena dan transmitter.
- Duplexer, berfungsi sebagai tempat pertukaran atau peralihan antara antena dan penerima atau pemancar sinyal ketika antena digunakan dalam kedua situati tersebut.
- Software, merupakan suatu bagian elektronik yang berfungsi mengontrol kerja seluruh perangkat dan antena ketika melakukan tugasnya masing-masing.
Prinsip pengoperasian radar
Umumnya, radar beroperasi dengan cara menyebarkan tenaga elektromagnetik
terbatas di dalam piringan antena. Tujuannya adalah untuk menangkap sinyal dari
benda yang melintas di daerah tangkapan antena yang bersudut 20o –
40o. Ketika ada benda yang masuk ke dalam daerah tangkapan antena
tersebut, maka sinyal dari benda tersebut akan ditangkap dan diteruskan ke
pusat sistem radar untuk kemudian diproses sehingga benda tersebut nantinya
akan tampak dalam layar monitor/display.
- Bagaimana Petir Terjadi - Bagaimana Petir Terjadi
Petir terjadi karena perbedaan ekstrim muatan
antara dua daerah. Petir terjadi KARENA permanent differences ekstrim muatan
ANTARA doa Daerah. Ketika perbedaan muatan mencapai titik tertentu, udara
antara kedua daerah menjadi terionisasi (istirahat, yaitu ke bawah) dan petir
terjadi. Ketika permanent differences muatan mencapai Titik tertentu, Udara
ANTARA kedua Daerah menjadi terionisasi (istirahat, yaitu Ke Bawah) Dan petir
terjadi. Ketika ini terjadi, jumlah ekstrim energi habis dan diubah menjadi
cahaya, panas dan suara. Ketika Suami terjadi, jumlah ekstrim energi habis Dan
diubah menjadi Cahaya, Panas Dan Suara. Itulah apa yang dilihat sebagai petir
dan mendengar seperti guntur. Itulah APA Yang dilihat sebagai saling melengkapi
petir Dan mendengar guntur.
- Jenis Petir - Petir JENIS
• darat Cloud Tanah untuk Cloud
Tanah ke awan petir adalah jenis biasa petir bahwa kebanyakan orang melihat. Tanah Ke awan petir adalah JENIS ordinary petir bahwa kebanyakan orangutan melihat. Petir discharge dari tanah ke versa awan atau sebaliknya.
• darat Cloud Tanah untuk Cloud
Tanah ke awan petir adalah jenis biasa petir bahwa kebanyakan orang melihat. Tanah Ke awan petir adalah JENIS ordinary petir bahwa kebanyakan orangutan melihat. Petir discharge dari tanah ke versa awan atau sebaliknya.
Petir debit bahasa Dari Tanah Ke versa awan atau
sebaliknya. Tanah bertindak sebagai kolam muatan listrik, dan ketika muatan
keuntungan awan, tanah mencoba untuk mengimbangi muatan dengan mengumpulkan
muatan yang berbeda di bawah sistem awan. Tanah bertindak sebagai kolam muatan
Listrik, Dan ketika muatan keuntungan awan, Tanah mencoba untuk mengimbangi
muatan Mencari Google Artikel mengumpulkan muatan Yang berbeda di Bawah SISTEM
awan. Ketika perbedaan antara biaya meningkat ke titik yang cukup tinggi,
memecah udara terjadi dan petir antara awan dan tanah terjadi.
Ketika permanent differences ANTARA biaya
MENINGKAT Ke Titik Yang cukup Tinggi, memecah Udara terjadi Dan petir ANTARA
awan Dan Tanah terjadi. Biasanya petir mulai dari tanah dan mengalir ke atas
menuju awan, tetapi sebaliknya juga dapat terjadi. Biasanya petir MULAI bahasa
Dari Tanah Dan mengalir Ke Atas menuju awan, tetapi sebaliknya juga dapat
terjadi.
• Cloud
Cloud / Intra-awan
Cloud Cloud /
Intra-awan
Hal ini mirip dengan tanah untuk petir awan tapi itu terjadi antara
dua awan atau dua lapisan awan. Hal inisial
mirip Mencari Google Artikel Baru
Tanah untuk petir
awan TAPI ITU
terjadi ANTARA doa
awan atau doa
lapisan awan. Dua
awan atau lapisan harus memiliki
berlawanan biaya dan perbedaan antara
kedua muatan harus cukup besar untuk udara untuk rusak. Dua awan atau lapisan harus
memiliki berlawanan biaya Dan permanent
differences ANTARA kedua muatan harus cukup
Besar untuk Udara
untuk Rusak.
• Ball
Lightning Ball Lightning
Bola petir adalah fenomena di mana sebuah bola bercahaya, hanya beberapa sentimeter dengan diameter, mengapung di udara di dekat tanah. Bola petir adalah fenomena di mana sebuah bola bercahaya, hanya beberapa sentimeter Mencari Google Artikel Baru diameter, mengapung di Udara di Dekat Tanah. Ini berlangsung beberapa detik, dan kemudian menghilang atau meledak. Suami berlangsung beberapa detik, Dan kemudian menghilang atau meledak.
Bola petir adalah fenomena di mana sebuah bola bercahaya, hanya beberapa sentimeter dengan diameter, mengapung di udara di dekat tanah. Bola petir adalah fenomena di mana sebuah bola bercahaya, hanya beberapa sentimeter Mencari Google Artikel Baru diameter, mengapung di Udara di Dekat Tanah. Ini berlangsung beberapa detik, dan kemudian menghilang atau meledak. Suami berlangsung beberapa detik, Dan kemudian menghilang atau meledak.
TERMODINAMIKA PADA TERMOS
Sebuah
sistem termodinamika
Termodinamika (bahasa Yunani: thermos = 'panas' and dynamic =
'perubahan') adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan
proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana
banyak hubungan termodinamika berasal.Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah "termodinamika" biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses "super pelan".
Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang.
Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.
Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekaran ini tentang termodinamika benda hitam.
Konsep dasar dalam termodinamika
Pengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.
Sistem termodinamika
Sistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan.
Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:
1. sistem terisolasi: tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkungan. Contoh dari sistem terisolasi adalah wadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.
2. sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan.
Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:
- pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.
- pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.
3. sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.
Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.
Keadaan termodinamika
Ketika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).
Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.
Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.
Pengembangan hubungan antara properti dari keadaan yang berlainan dimungkinkan. Persamaan keadaan adalah contoh dari hubungan tersebut.
Hukum Termodinamika
Hukum pertama Termodinamika adalah bentuk lain dari hukum kekekalan energi yang diaplikasikan pada perubahan energi dalam yang dialami oleh suatu sistem. Maka :
- Sistem adalah sejumlah zat dalam suatu wadah, yang menjadi pusat perhatian untuk dianalisis.
- Lingkungan adalah segala sesuatu diluar sistem.
- Batas , perantara lingkungan dan sistem.
Pengertian Usaha, Kalor dan Energi.
Kalor = Usaha, yaitu hanya muncul juka terjadi perpindahan energi antara system dan lingkungan . Kalor muncul ketika energi dipindahkan akibat adanya perbedaan suhu atau perubahan wujud zat.
Energi terbagi atas dua yaitu energi dalam dan energi luar , dibawah ini beberapa asumsi mengenai energi tersebut.
- Energi kinetik dan energi potensial = energi luar ( external energy )
- Energi yang tidak nampak dari luar adalah energi dalam.
- Energi dalam berhubungan dengan aspek mikroskopik zat.
- Jumlah energi kinetic dan energi potensial yang berhubungan dengan atom –atom atau molekul – molekul zat disebut energi dalam.
Oleh karena itu, pengertian dari energi dalam adalah suatu sifat mikroskopik zat, sehingga tidak dapat diukur secara langsung. Yang dapat diukur secara tidak langsung adalah perubahan energi dalam (notasi ) , yaitu ketika suatu system berubah dari keadaan awal ke keadaan akhir.
Secara Sistematis
Perubahan Energi Dalam
delta U = U2-U1
Perubahan Energi Dalam
u = u(vT)
Dimana :
du : perubahan energi dalam (kJ/kg)
cv : panas spesifik pada volume konstan (0,707kJ/kg.K)
dT : perubahan suhu (K)
Formulasi Usaha
Proses Isobarik adalah proses yang terjadi pada tekanan tetap.
Secara Sistematis
Usaha pada proses Isobarik
W = p . deltaV = p ( V2 - V1 )
Rumus pada persamaan diatas hanya dapat digunakan untuk menghitung usaha gas pada tekanan tetap (proses Isobarik). Jika tekanan gas berubah, usaha W harus dihitung dengan cara integral. Secara umum, usaha dihitung dengan cara integral berikut.
Rumus umum Usaha
W = V1 - V2 pdV
Oleh Karena itu, jika grafik tekanan terhadap Volume diberikan , maka arti geometris dari persamaan adalah luas dibawah kurva.
Usaha dalam proses siklus
Pengertian usaha dalam proses siklus ialah usaha yang dilakukan oleh atau pada system gas yang menjalani suatu proses siklus sama dengan luas daerah yang dimuat oleh siklus tersebut.
Hukum-hukum Dasar Termodinamika
Terdapat empat Hukum Dasar yang berlaku di dalam sistem termodinamika, yaitu:
Hukum Awal (Zeroth Law) Termodinamika
Hukum ini menyatakan bahwa dua sistem dalam keadaan setimbang dengan sistem ketiga, maka ketiganya dalam saling setimbang satu dengan lainnya.
Hukum Pertama Termodinamika
Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.
Energi dalam suatu system berubah dari nilai awal U1 ke nilai akhir U2 sehubungan dengan kalor Q dan usaha W, Maka ;
Oleh karena itu, Hukum Pertama termodinamika berbunyi, energi dalam suatu system berubah dari nilai U2 sehubungan dengan kalor Q dan usaha W; dimana Q adalah positif jika system memperoleh kalor dan negative jika kehilangan kalor, usaha W positif jika usaha dilakukan oleh system dan negative jika usaha dilakukanpadasystem.HukumkeduaTermodinamika
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Hukum ini menyatakan bahwa total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya.
Maka, Hukum Kedua Termodinamika berbunyi, tidak mungkin untuk membuat sebuah mesin kalor yang bekerja dalam suatu siklus yang semata – mata mengubah energi panas yang diperoleh dari suatu sumber pada suhu tertentu seluruhnyamenjadienergimekanik.
HukumketigaTermodinamika
Hukum ketiga termodinamika terkait dengan temperatur nol absolut. Hukum ini menyatakan bahwa pada saat suatu sistem mencapai temperatur nol absolut, semua proses akan berhenti dan entropi sistem akan mendekati nilai minimum. Hukum ini juga menyatakan bahwa entropi benda berstruktur kristal sempurna pada temperatur nol absolut bernilai
GGL INDUKSI
Pada bab
sebelumnya, kamu sudah mengetahui bahwa kelistrikan dapat menghasilkan
kemagnetan. Menurutmu, dapatkah kemagnetan menimbulkan kelistrikan? Kemagnetan
dan kelistrikan merupakan dua gejala alam yang prosesnya dapat dibolak-balik.
Ketika H.C. Oersted membuktikan bahwa di sekitar kawat
berarus listrik terdapat medan magnet (artinya listrik
menimbulkan magnet), para ilmuwan mulai berpikir keterkaitan antara kelistrikan
dan kemagnetan. Tahun 1821 Michael Faraday membuktikan
bahwa perubahan medan magnet dapat
menimbulkan arus listrik (artinya magnet
menimbulkan listrik) melalui eksperimen yang
sangat sederhana. Sebuah magnet yang digerakkan masuk
dan keluar pada kumparan dapat menghasilkan arus listrik pada
kumparan itu. Galvanometer merupakan alat yang dapat
digunakan untuk mengetahui ada tidaknya arus listrik yang mengalir. Ketika
sebuah magnet yang digerakkan masuk dan keluar pada kumparan (seperti kegiatan
di atas), jarum galvanometer menyimpang ke kanan dan ke kiri. Bergeraknya jarum
galvanometer menunjukkan bahwa magnet yang digerakkan keluar dan
masuk pada kumparan menimbulkan arus listrik. Arus listrik bisa
terjadi jika pada ujung-ujung kumparan terdapat GGL (gaya gerak listrik). GGL
yang terjadi di ujung-ujung kumparan dinamakan GGL induksi. Arus listrik hanya
timbul pada saat magnet bergerak. Jika magnet
diam di dalam kumparan, di ujung kumparan tidak terjadi
arus listrik.
GGL INDUKSI
1. Penyebab Terjadinya GGL Induksi
Ketika
kutub utara magnet batang digerakkan masuk
ke dalam kumparan, jumlah garis gaya-gaya magnet yang terdapat di
dalam kumparan bertambah banyak. Bertambahnya jumlah garis-
garis gaya ini menimbulkan
GGL induksi pada ujung-ujung kumparan. GGL
induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus listrik mengalir
menggerakkan jarum galvanometer. Arah arus
induksi dapat ditentukan dengan cara memerhatikan
arah medan magnet yang ditimbulkannya. Pada saat magnet
masuk, garis gaya dalam kumparan bertambah. Akibatnya medan
magnet hasil arus induksi bersifat mengurangi garis gaya itu.
Dengan demikian, ujung kumparan itu merupakan kutub utara sehingga arah arus
induksi seperti yang ditunjukkan Gambar 12.1.a (ingat
kembali cara menentukan kutub-kutub solenoida).
Ketika
kutub utara magnet batang digerakkan keluar
dari dalam kumparan, jumlah garis-garis gaya magnet yang terdapat
di dalam kumparan berkurang. Berkurangnya jumlah garis-garis gaya ini
juga menimbulkan GGL induksi pada
ujung-ujung kumparan. GGL induksi yang ditimbulkan menyebabkan arus
listrik mengalir dan menggerakkan jarum galvanometer. Sama halnya ketika magnet
batang masuk ke kumparan. pada saat magnet
keluar garis gaya dalam kumparan berkurang.
Akibatnya medan magnet hasil arus induksi bersifat
menambah garis
gaya itu. Dengan demikian, ujung, kumparan itu merupakan kutub selatan,
sehingga arah arus induksi seperti yang ditunjukkan Gambar 12.1.b. Ketika kutub
utara magnet batang diam di dalam kumparan, jumlah garis-garis
gaya magnet di dalam kumparan tidak terjadi
perubahan (tetap). Karena jumlah garis-garis gaya tetap, maka pada ujung-ujung
kumparan tidak terjadi GGL induksi.
Akibatnya, tidak terjadi arus listrik dan
jarum galvanometer tidak bergerak. Jadi, GGL induksi dapat terjadi pada kedua
ujung kumparan jika di dalam kumparan terjadi perubahan jumlah
garis-garis gaya magnet (fluks magnetik). GGL yang timbul akibat adanya perubahan
jumlah garis-garis gaya magnet dalam
kumparan disebut GGL induksi.
Arus listrik yang
ditimbulkan GGL induksi disebut arus induksi.
Peristiwa timbulnya GGL induksi dan arus induksi akibat
adanya perubahan jumlah garis-garis gaya magnet disebut induksi
elektromagnetik. Coba sebutkan bagaimana cara
memperlakukan magnet dan kumparan agar timbul GGL induksi?
2.
Faktor yang Memengaruhi Besar GGL Induksi Sebenarnya besar kecil GGL induksi
dapat dilihat pada besar kecilnya penyimpangan
sudut jarum galvanometer. Jika
sudut penyimpangan jarum galvanometer besar, GGL induksi dan arus induksi yang
dihasilkan besar. Bagaimanakah cara memperbesar GGL induksi? Ada tiga
faktor yang memengaruhi GGL induksi, yaitu : a. kecepatan
gerakan magnet atau kecepatan perubahan jumlah
garis-garis gaya magnet (fluks magnetik), b. jumlah lilitan,
c. medan magnet