Sudaryatno Sudirham ing Utari. Mengenal. Sudaryatno S & Ning Utari, Mengenal Sifat-Sifat Material (1)

Transkripsi

1 Sudaryao Sudirham ig Uari Mgal Sifa-Sifa Marial 1 Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1

2 BB Elro Sbagai Paril Da Sbagai Glombag Tlah disiggug di bab sblumya, d Brogli mgaua posula bahwa paril yag brgra dga cpaa ru dapa dipadag sbagai glombag yag mramba dga arah yag sama dga arah cpaa paril. Dga posula rsbu, upaya uu mmahami aom rpcah madi dua alira aau dua cara pdaa. Cara prama adalah cara pgamaa sprimal da cara dua adalah pdaa mamais. Walaupu pdaa mamais pada awalya mdapa aga yag ras amu cara ii usru mmbria hasil yag lbih aura. Tori aom Bohr misalya, yag brbasis pada pgamaa aas sprum glombag radiasi paril, da mampu mlasa dga bai sruur aom hidrog, amu ida dapa mlasa aom-aom dga omr yag lbih iggi. Ksulia iu ryaa dapa diaasi mlalui pdaa mamais. Ulasa ia briu ii adalah dalam upaya mmahami pgria ag paril sbagai glombag, da bua dimasuda uu mlusuri aaupu mmbuia pryaaa bahwa paril dapa dipadag sbagai glombag. Gambara ia mgai paril scara umum adalah bahwa paril mmpai suau ruag yag rbaas. Jia suau glombag dapa myaaa suau paril maa glombag rsbu haruslah mmpai ruag yag rbaas pula. Glombag yag dmiia adaaya ulah bua mrupaa glombag uggal mlaia suau glombag omposi, yaiu glombag yag rsusu dari baya bu glombag dasar sius, yag aa ia liha briu ii..1. Glombag Tuggal Suau bu glombag sius uggal dga ampliudo m, frusi sudu, da prgsra sudu θ, ia ulisa sbagai u m cos θ aau dga mgguaa oasi ompls u θ m.1 1

3 Jia θ mrupaa fugsi, θ, dga adalah bilaga glombag, π / λ, dimaa λ adalah paag glombag, maa.1 madi u m. Prsamaa. ii mrupaa prsamaa glombag sius yag mrupaa fugsi dari wau da posisi. u m mmbria prsamaa uu glombag mau ara uu suau ilai ampliudo yag osa, harus mai bsar dga brambahya ; dalam hal ii glombag mramba arah sumbu posiif. Prsamaa uu glombag mudur adalah u m +. [4,9]. Kcpaa ramba glombag dapa dicari dga mliha prubaha posisi ampliudo. Uu glombag mau, ampliudo yamg brilai osa aa mmuhi aau. Kcpaa ramba glombag adalah v d f f λ d.3 dga f adalah frusi silus. Kcpaa ii disbu cpaa fasa. Bu glombag uggal ii mrupaa bu glombag o-ausal... Pa Glombag Kia liha suau bu glombag omposi yag mrupaa umlah dari glombag sius yag masig-masig mmpuyai ampliudo m, frusi, da bilaga glombag, yaiu u m. Glombag omposi ii adalah glombag mau yag dapa ia ulisa sbagai Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1

4 3 ] [ ] [ m m m u.4 dga,, bruru-uru adalah ilai gah dari bilaga glombag, frusi da ampliudo. Dalam iaua ii ia mmbaasi variasi ilai bilaga glombag pada slag yag smpi, yaiu +. Slai iu prbdaa ilai aara glombag-glombag sius rsbu saga cil shigga prubaha ilai dapa diaggap oiyu. Kia mgaggap pula bahwa dalam slag variasi bilaga glombag yag smpi ii, ampliudo dari masig-masig glombag pyusu ida rlalu brvariasi shigga 1 / m. Dga aggapa ii maa.4 madi ] [, S u.5 pa yag brada dalam ada urug pada.5, yag ia sbu, S, mrupaa suau faor yag aa mmbua ampliudo glombag madi fugsi dari da. Bagaimaa bu ampliudo sbagai fugsi, dapa ia liha pada suau ru, misalya pada. Pada, bu ampliudo glombag madi,, S.6 Kara prubaha diaggap oiyu maa d S / si 1 1, / / / / / /

5 Dga dmiia maa prsamaa glombag omposi.5 uu madi si /.8 u Prsamaa.8 muua bahwa ampliudo glombag omposi ii mrupaa fugsi dari yag diyaaa dga adaya faor S, da ia aaa bahwa ampliudo glombag ii rslubug si / olh fugsi S. Bu glombag.8 yag diprolh uu ii mrupaa bu glombag sbagai fugsi yag bbas dari wau yag dapa diulisa sbagai Limi fugsi slubug adalah rliha spri pada Gb..1. u si / S s.9 ia da ia ; ia digambara aa slubug S si / Gb..1. Pa glombag. si / cos Kia aaa bahwa glombag omposi ii brada dalam slubug aau pa da ia sbu sbagai pa glombag. Pa glombag ii mmpuyai ampliudo masimum di suau ii da ilaiya muru dga cpa di luar ii rsbu. Bu glombag 4 Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1

6 spri iilah yag dapa dipaai uu myaaa paril dga pgria bahwa posisi paril adalah di siar ilai masimum glombag ii. Lbar darah di siar ilai masimum ii, yag ia sbu lbar pa glombag, harus ia dfiisia. Pdfiisia ii aga bbas shigga ia ida mua posisi lro scara pasi mlaia mua rag di maa lro mugi brada; hal ii prlu ia sadari ia ia myaaa lro dga fugsi glombag. Jia ia ambil ilai / π / maa pada ±π / ampliudo lah muru sampai 63% dari ilai masimumya. Nilai ii ia paai sbagai baas lbar pa glombag shigga lbar pa glombag pada Gb..4 adalah π.1 Hubuga aara sbara bilaga glombag,, da lbar pa glombag,, madi Dari prsamaa glombag omposi.5 π.11 [ ], u S ia dapa mdfiisia dua macam cpaa. Yag prama adalah cpaa fasa v f / spri yag lah ia al pada glombag uggal. Yag dua adalah cpaa group yag dapa ia liha dari ampliudo glombag omposi S,. mpliudo glombag ii aa mmpuyai bu yag sama bila S, osa. Hal ii aa radi ia uu siap. Dari sii didfiisia cpaa group sbagai v g.1 ara diaggap cuup cil. Kcpaa group ii mrupaa cpaa ramba pa glombag. Kara pa ii mwaili lro maa v g uga mrupaa cpaa lro. 5

7 .3. Paag Glombag d Brogli, Momum, Kcpaa D Brogli mmbria rlasi paag glombag yaiu rlasi 1.34 yag ia ulis mbali sbagai.13 h λ.13 p di maa h adalah osaa Plac da p adalah momum lro. Kia aa mcoba mmahami formula.13 ii, mlalui formulasi Eisi ag uaisasi rgi. Muru Eisi glombag lromagi cahaya mmilii rgi yag ruaisasi dalam pa-pa rgi yag disbu phoo: E ph hf h h.14 π dga f adalah frusi silus da h h / π. Kalau rgi glombag dapa diyaaa sbagai rgi paril phoo dga formula.14, maa rgi paril lro yag dipadag sbagai glombag haruslah dapa diyaaa dga mgguaa formula yag sama. Sbuah lro-bbas, yag ida mdapa pgaruh mda posial apapu, ia dipadag sbagai glombag harus mmilii rgi E h.15 E Kcpaa lro v sama dga cpaa group v g dari pa glombag. Jadi rgi ii lro sbagai paril E mv / mvg / harus sama dga rgi lro sbagai glombag.15, shigga mv g h.16 Jia.16 diurua scara parsial rhadap bilaga glombag aa diprolh Kara muru.11 v g vg mvg h.17 / maa.17 mmbria 6 Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1

8 1 vg v mvg hvg aau m g h.18 Igrasi.18 mmbria π h mv g h h.19 λ λ Dari.19 ia prolh h h λ. mvg p Iilah rlasi.13 yag dibria olh d Brogli; paag glombag ii disbu paag glombag d Brogli. Dari.19 ia prolh ilai momum lro sbagai glombag p mvg h.1 da cpaa lro sbagai glombag h h π h v vg m m λ mλ..4. Prcobaa Thomso Pada 197 Gorg Pag Thomso 189 -, fisiawa Iggris, mlaua prcobaa uu mmplaari prilau bras lro yag dimbaa mmbus lapisa ipis marial risal. Bras lro ii, slah mmbus risal, mgai lmpg film. Gambar yag diprolh pada lmpg film brupa ligara-ligara osris yag muua bahwa bras lro mgalami difrasi spri halya glombag siar- yag didfrasi olh marial polirisal. Ksimpula yag diprolh: lro brprilau spri glombag..5. Prcobaa Davisso da Grmr Davisso da Grmr mmbaa bras lro dga rgi ru pada prmuaa risal uggal il. Sma prcobaaya rliha spri pada Gb... 7

9 pmba lro bras lro paula lro dor θ risal uggal Gb... Sma prcobaa Davisso da Grmr.[3]. Paula bras lro olh prmuaa risal ryaa mcapai ilai masimum pada sudu ru, ssuai dga rlasi Bragg λ d siθ.3 dga adalah bilaga bula, λ adalah paag glombag, da d adalah ara dua bidag isi yag brurua dalam risal. Paag glombag λ rgaug dari rgi lro yag dimbaa yag brari rgaug dari gaga aslrasi pada pmba lro. Nilai masimum ii diafsira sbagai irfrsi yag salig mguaa, ariya glombag paula mmpuyai fasa yag sama. Prsamaa.3 muua bahwa prbdaa sudu aara dua paula masimum yag brurua, aau siθ, rgaug dari λ/d. Jadi ia paag glombag rlalu cil maa posisi paula masimum aa saga brdaa. Uu mmprolh rsolusi yag bai, paag glombag harus mdai ara isi risal d yag urag dari sau aomr. Paag glombag diua olh gaga aslrasi pmba lro ara gaga aslrasi mua cpaa lro mlalui hubuga mv Vasl da cpaa lro aa mua λ mlalui hubuga.4 h v.5 m λ Uu mmprolh λ,1 m, gaga aslrasi yag diprlua adalah 15 V, da pada gaga siar iilah Davisso da Grmr θ 8 Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1

10 bra. Dga dmiia prcobaa ii mmbria ofirmasi bahwa lro br-prilau spri glombag..6. Prisip Kida-pasia Hisbrg Dalam pryaaa lro sbagai glombag, posisi lro diua olh posisi pa glombag. a api pa glombag idalah mmpai ruag yag cuup smpi, mlaia mmpuyai lbar yag ia bri oasi pada Gb..4. Jia posisi mgadug ida-pasia, maa cpaa uga mgadug ida-pasia ara v d / d. Jia cpaa mgadug ida-pasia maa momum pu mgadug ida-pasia. Hisbrg mmbria hubuga ida pasia momum da posisi sbagai p h.6 yag dapa ia pahami sbagai briu. Muru.1 momum lro adalah p h yag brari prubaha momum p h ; smara iu.9 mmbria rlasi π iga bahwa ia aga bbas mua. Dari dua rlasi ii dapa ia prolh.6 da iilah rlasi ida-pasia Hizbrg yag ral. Rlasi ii muua bahwa ida-pasia posisi lro rai dga ida-pasia momum. Jia ia hda mgahui posisi lro dga lii maa ida-pasia momum aa bsar; dmiia pula sbaliya ia ia hda mgahui momum dga lii maa ida-pasia posisi aa bsar. Kara prubaha momum rai pada prubaha rgi maa rdapa pula ida-pasia rgi. Dari rlasi rgi E hf, ia mdapaa bahwa prubaha rgi sbadig dga prubaha frusi, E hf h /. Dari sii didapaa rlasi idapasia rgi da wau sbagai.7. Dualism Padaga Mgai Elro E h.7 Dalam dualism aara lro sbagai paril da lro sbagai glombag, bbrapa hal prlu ia caa. 9

11 Bahwa lro dapa dipadag sbagai glombag idalah brari bahwa lro adalah glombag; aa api ia dapa mmplaari graa lro dga mgguaa prsamaa difrsial yag sama buya dga prsamaa difrsial uu glombag. Elro sbagai paril mmpuyai massa ru, m. Elro sbagai glombag mmpuyai massa ol, api mmilii paag glombag yag rai dga massa da cpaa lro yaiu λ h / mv h / mvg. Elro sbagai paril mmilii rgi oal yag rdiri dari rgi posial da rgi ii yaiu E E p + E E p + mv /. Elro sbagai glombag mmpuyai rgi oal E hf h. Elro sbagai paril mmpuyai momum p mv /. Elro sbagai glombag mmilii momum p h h / λ. Kia ida dapa mua momum da posisi lro scara simula dga masig-masig mmpuyai iga liia yag ia igia scara bbas. Kia dibaasi olh prisip idapasia Hisbrg: p h. Dmiia pula halya dga rgi da wau: E h. 1 Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1

12 Dafar Rfrsi bruru muru muculaya dalam 1. Dail D Polloc, Physical Propris of Marials for Egirs, Volum I, CRC Prss, ISBN , 198. William G. Moffa, Gorg W. Parsall, Joh Wulf, Th Srucur ad Propris of Marials, Vo. I Srucur, Joh Wily & Sos, ISBN , Marclo loso, Edward J. Fi, Fudamal Uivrsiy Physics, ddiso-wsly, Sudaryao Sudirham, Mgal Marial, Caaa Kuliah El 34 - Marial Biomdia, Zbigiw D Jasrzbsi, Th aur d Propris Of Egirig Marials, Joh Wily & Sos, ISBN , Robr M. Ros, Lawrc. Shpard, Joh Wulf, Th Srucur ad Propris of Marials, Vol. IV Elcroic Propris, Joh Wily & Sos, ISBN , Sudaryao Sudirham, P. Goms d Lima, B. Dspa, C. Mayou, Parial Syhsis of a Discharg-Effcs O a Polymr Characrizd By Thrmal Simulad Curr maalah, Cof. o Gas Disharg, Oford, Sudaryao Sudirham, Répos Elcriqu d u Polyimid Soumis à u Décharg Lumisc das l rgo, Dsrasi, UNPT, Sudaryao Sudirham, alisis Ragaia Lisri, Bab-1 da Lampira-II, Prbi ITB, ISBN W. Tillar Shugg, Hadboo of Elcrical ad Elcroic Isulaig Marials, IEEE Prss, 1995, ISBN Dail D Polloc, Physical Propris of Marials for Egirs, Volum III, CRC Prss, ISBN ,

13 1. Jr H. Brophy, Robr M. Ros, Joh Wulf, Th Srucur ad Propris of Marials, Vol. II Thrmodyamic of Srucur, Joh Wily & Sos, ISBN X, L. Solymar, D. Walsh, Lcurs o h Elcrical Propris of Marials, Oford Sci. Publicaio, ISBN X, Dail D Polloc, Physical Propris of Marials for Egirs, Volum II, CRC Prss, ISBN , 198. Bbrapa Kosaa Fisia Kcpaa ramba cahaya c 3, 1 8 mr / di Bilaga vogadro 6, 1 3 molul / mol Kosaa gas R 8,3 oul / mol o K Kosaa Plac h 6, oul-di Kosaa Bolzma B 1, oul / o K Prmabilias µ 1,6 1 6 hry / mr Prmiivias ε 8, farad / mr Muaa lro 1, coulomb Massa lro diam m 9, g Mago Bohr µ B 9,9 1 4 amp-m 1 Sudaryao S & Nig Uari, Mgal Sifa-Sifa Marial 1