![Page 1: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/2.jpg)
Kemampuan dasar yang akan Anda
miliki setelah mempelajari bab ini adalah
dapat mendeskripsikan gejala dan ciri-
ciri gelombang secara umum
A. Pemahaman tentang Gelombang
B. Gelombang Berjalan dan
Gelombang Stasioner
C. Gejala-gejala Gelombang
![Page 3: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/3.jpg)
Pemahaman tentang Gelombang
Dengan mengamati arah rambat gelombang terhadap arah
getarnya, gelombang dikelompokkan atas gelombang
transversal dan gelombang longitudinal.
Gelombang transversal adalah gelombang yang arah
rambatnya tegak lurus terhadap arah getarannya.
Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah
merambatnya searah dengan arah getarannya.
![Page 4: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/4.jpg)
Dengan mengamati perlu atau tidaknya medium
perambatan gelombang dikelompokan menjadi gelombang
mekanik dan gelombang elektromagnetik.
Gelombang mekanik adalah gelombang yang memerlukan
medium perambatan.
Gelombang elektromagnetik adalah gelombang yang
dapat merambat baik melalui medium ataupun vakum
(tanpa medium)
![Page 5: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/5.jpg)
T
1 = f
persamaan dasar gelombang v = λf
![Page 6: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/6.jpg)
Istilah-istilah pada Gelombang Transversal
Puncak gelombang : titik-titik tertinggi pada gelombang
Dasar gelombang : titik-titik terendah pada gelombang
Bukit gelombang : lengkungan obc atau efg
Lembah gelombang : cekungan cde atau ghi
Amplitudo (A) : nilai mutlak simpangan terbesar
Panjang gelombang (λ) : jarak antara dua puncak berurutan atau jarak antara
dua dasar berurutan
Periode (T) : selang waktu yang dipelukan untuk menempuh dua
puncak yang berurutan
![Page 7: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/7.jpg)
Istilah – istilah pada Gelombang
Longitudinal
Panjang gelombang didefinisikan sebagai jarak antara
dua pusat rapatan yang berdekatan atau jarak antara dua
pusat renggangan yang berdekatan
![Page 8: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/8.jpg)
Gelombang Berjalan dan
Gelombang Stasioner
Gelombang dikelompokkan berdasarkan berubah atau
tidaknya amplitudo gelombang
Gelombang berjalan adalah gelombang yang merambat dengan
amplitudo tetap
Gelombang stasioner adalah gelombang yang merambat dengan
amplitudo berubah
![Page 9: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/9.jpg)
Gelombang BerjalanFormulasi Gelombang Berjalan
Persamaan simpangan getaran harmonik sederhana
y = A sin ωt atau y = A sin 2π φ
T
tφ =
Fase gelombang φ p=λx
Tt -
![Page 10: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/10.jpg)
Secara umum, persamaan getaran
y = ± A sin 2π( ± )
= ± A sin 2 π φ
λx
Tt -
![Page 11: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/11.jpg)
Kecepatan dan Percepatan Partikel
dtdy
dtd
Kecepatan partikel
vp = = [ A sin ( ωt – kx ) ]
vp = ωA cos ( ωt – kx )
dtdyp
dtd
Percepatan partikel
ap = = [ωA cos ( ωt – kx ) ]
vp = ωA sin ( ωt – kx ) = -ω²yp
![Page 12: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/12.jpg)
Sudut Fase, Fase, dan Beda Fase Gelombang Berjalan
2πθp
λ
-( xB - xA )λ
- Δx
Sudut fase θ p = ωt – kx = 2π( )
Fase gelombang φ p= =
beda fase Δ φ = =
λx
Tt -
λx
Tt -
![Page 13: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/13.jpg)
Gelombang Stasioner
Prinsip superposisi linear
Ketika dua gelombang atau lebih datang secara bersamaan pada
tempat yang sama, resultan gangguan adalah jumlah gangguan dari
masing-masing gelombang.
![Page 14: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/14.jpg)
Formulasi Gelombang Stasioner
pada Ujung Tetap
Resultan dari y₁ dan y₂
y = 2A sin kx cos ωt
y = As cos ωt
As = 2A sin kx
y₂ = -A sin ( - kx – ωt ) y₂ = A sin ( kx + ωt )
![Page 15: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/15.jpg)
Letak simpul dan perut
4
λLetak simpul xn+1 = 2n x ; n = 0, 1, 2, . . .
Letak perut xn+1 = ( 2n + 1 ) ; n = 0, 1, 2, . . .4
λ
![Page 16: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/16.jpg)
Formulasi Gelombang Stasioner
pada Ujung Bebas
y₁ = A sin (-kx – ωt ),
y₂ = A sin ( -kx - ωt )
superposisi gelombang stasioner,
y = y₁ + y₂y = 2A cos kx sin ωt
y = As sin ωt
As = 2A cos kx
![Page 17: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/17.jpg)
Letak simpul dan perut
4
λLetak simpul xn+1 = ( 2n + 1 ) ; n = 0, 1, 2, . . .
Letak perut xn+1 = 2n x ; n = 0, 1, 2, . . .4
λ
![Page 18: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/18.jpg)
Gejala-gejala Gelombang
Dispersi gelombang adalah
perubahan bentuk gelombang
ketika gelombang merambat
melalui suatu medium
Udara adalah medium
nondispersi untuk gelombang
bunyi
Gelombang mekanik yang
merambat melalui medium
nondispersi, sepanjang
perambatannya, bentuk
gelombang tidak berubah
![Page 19: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/19.jpg)
Pemantulan Gelombang
Superposisi dari
gelombang pantul
dengan gelombang
datang menghasilkan
gelombang stasioner
Gelombang permukaan
air mudah diamati
dengan menggunakan
tangki riak atau tangki
gelombang
![Page 20: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/20.jpg)
Pengertian Muka Gelombang dan
Sinar Gelombang
Muka gelombang atau front gelombang didefinisikan sebagai tempat
kedudukan titik-titik yang memiliki fase yang sama pada gelombang
![Page 21: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/21.jpg)
Pemantulan Gelombang
Permukaan Air
Pemantulan gelombang lurus oleh bidang datar
![Page 22: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/22.jpg)
Pemantulan gelombang lingkaran oleh
bidang datar
![Page 23: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/23.jpg)
Pembiasan Gelombang
Sinar datang dari tempat
yang dalam ke tempat yang
dangkal dibiaskan mendekati
garis normal (r < i ) .
Sebaliknya, sinar datang dari
tempat yang dangkal ke
tempat yang dalam dibiaskan
menjauhi garis normal ( r > i )
![Page 24: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/24.jpg)
Penurunan Persamaan Umum
Pembiasan Gelombang
n₁n₂
Pengertian Indeks Bias
n=
r = θ₂
n₁ sin θ₁ = n₂ sin θ₂
Sin rSin i
v₂v₁
= = n
![Page 25: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/25.jpg)
Difraksi GelombangLenturan gelombang yang disebabkan oleh adanya
penghalang berupa celah dinamakan Difraksi Gelombang
![Page 26: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/26.jpg)
Interferensi Gelombang
Pengaruh yang ditimbulkan oleh gelombang-gelombang yang berpadu
disebut Interferensi Gelombang
Kedua gelombang saling memperkuat (inteferensi konstruktif),
Kedua gelombang saling memperlemah atau meniadakan (inteferensi
destruktif).
![Page 27: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/27.jpg)
Interferensi gelombang
permukaan air ( dua dimensi )
Dua sumber getar yang memiliki fase, amplitudo, dan
frekuensi yang sama dinamakan dua sumber koheren.
![Page 28: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/28.jpg)
Polarisasi Gelombang
Gelombang terpolarisasi linear jika getaran dari gelombang tersebut
selalu terjadi dalam satu arah saja. Arah ini disebut arah polarisasi.
Mengapa polarisasi hanya terjadi pada gelombang
transversal?
![Page 29: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/30.jpg)
A. Ciri-ciri Gelombang Bunyi
B. Gejala-gejala Gelombang Bunyi
C. Gelombang Stasioner pada Alat
Penghasil Bunyi
D. Taraf Intensitas dan Aplikasi Bunyi
Kemampuan dasar yang akan Anda
miliki setelah mempelajari bab ini
adalah sebagai berikut.
• Dapat mendeskripsikan gejala dan
ciri-ciri gelombang bunyi
• Dapat menerapkan konsep dan
prinsip gelombang bunyi dalam
teknologi
![Page 31: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/31.jpg)
Ciri-ciri Gelombang Bunyi
Apa Penyebab Timbulnya Bunyi ?
Jika berteriak sambil memegang tenggorokan, maka
tenggorokan Anda bergetar.
Ketika senar Anda petik, senar bergetar dan Anda
mendengar bunyi.
![Page 32: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/32.jpg)
Gelombang Bunyi adalah
Gelombang Longitudinal
![Page 33: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/33.jpg)
Dapatkah Bunyi Merambat melalui
Vakum ?
Bunyi tidak merambat melalui vakum. Bukti
nyata adalah para astronot di bulan tidak
dapat saling bicara secara langsung
walaupun jarak mereka sangat dekat. Untuk
berkomunikasi, mereka menggunakan alat
komunikasi melalui gelombang radio
![Page 34: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/34.jpg)
Mengukur Cepat Rambat Bunyi
t
s
2
λ
Cepat Rambat Bunyi di Udara
gb 2.2
I₂ - I₁ =
Persamaan gelombang v = λ f
Cepat rambat bunyi v =
![Page 35: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/35.jpg)
Cepat rambat bunyi dalam zat padat
tegangantegangan
u / v
F / A
ρ
E
Modulus Young E = =
Ft = m ( v₂ - v₁ ) = mu
m = ρ A v t
Ft = ρAvtu
v =
![Page 36: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/36.jpg)
MRT
ρ
p
ρk
Cepat rambat bunyi dalam gas
Modulus elastis bahan adalah modulus bulk (diberi notasi
k)
k = γ p adalah tekanan gas γ adalah tetapan Laplace
γ = Cp / Cv
v = v = γ
Apa kaitan tekanan dan suhu gas terhadap cepat
rambatnya bunyi ?
v = γ
![Page 37: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/37.jpg)
Mendengar dan Melihat
Gelombang Bunyi
Telinga sebagai Penerima Bunyi
![Page 38: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/38.jpg)
Klasifikasi Gelombang Bunyi
Bunyi yang memiliki frekuensi 20Hz – 20 000 Hz
dinamakan audiosonik
Bunyi yang memiliki frekuensi rendah dari 20 Hz
dinamakan infrasonik
Bunyi yang memiliki frekuensi lebih tinggi dari 20 000 Hz
dinamakan ultrasonik
![Page 39: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/39.jpg)
Melihat BunyiPeralatan yang digunakan untuk melihat gelombang bunyi
adalah osiloskop
![Page 40: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/40.jpg)
Tinggi Nada dan Kuat Bunyi
Tinggi rendahnya nada ditentukan oleh frekuensinya
Kuat/lemahnya bunyi di tentukan oleh amplitudo gelombangnya
![Page 41: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/41.jpg)
Gejala-gejala Gelombang Bunyi
Untuk menghindari terjadinya gaung, maka konser musik dindingnya
dilapisi oleh zat peredam suara atau zat kedap suara.
Pemantulan Gelombang Bunyi
Mengapa pada gedung konser dipasang
peredam suara?
Ruang besar yang tidak menimbulkan
efek gaung disebut ruang yang
memiliki akustik baik
![Page 42: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/42.jpg)
Mengapa pada malam hari bunyi petir
terdengar lebih keras daripada siang hari?
Pembiasan Gelombang Bunyi
![Page 43: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/43.jpg)
Gelombang bunyi di udara memiliki panjang gelombang
dalam rentang beberapa sentimeter sampai dengan
beberapa meter.
Gelombang yang panjang gelombangnya lebih panjang
akan mudah difraksi.
Difraksi Gelombang Bunyi
Mengapa gelombang bunyi mudah
mengalami difraksi?
![Page 44: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/44.jpg)
Interferensi Gelombang Bunyi
2
1
Formulasi interferensi gelombang bunyi
Interferensi konstruktif jika kedua gelombang bunyi
yang bertemu di titik p adalah sefase
bunyi kuat
Δs = l S₁P – S₂P l = nλ;n = 0, 1, 2, 3, . .
Interferensi desktruktif jika kedua gelombang yang
bertemu dititik L adalah berlawanan fase
bunyi lemah
Δs = l S₁L – S₂L l = ( n + ) λ;n = 0, 1, 2, 3, . . .
![Page 45: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/45.jpg)
Efek Doppler
v - vs
v- vp
( v + vw ) - vs
( v + vw ) - vp
frekuensi yang didengar oleh pendengar ( pengamat ) adalah
fp = fs
Efek doppler dengan memasukan pengaruh angin adalah
fp = fs
![Page 46: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/46.jpg)
Pelayangan Gelombang
2
ω₁ - ω₂2
2πf₁ - 2πf₂
2
f₁ - f₂
F₁ - f₂2
Δω = ; 2πf = ; f =
T =
![Page 47: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/47.jpg)
Frekuensi layangan fL = f₁ - f₂
![Page 48: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/48.jpg)
Gelombang Stasioner pada Alat
Penghasil Bunyi
µ
f
L
m
ρA
F
Cepat rambat gelombang transversal dalam dawai adalah
sebanding dengan akar kuadrat gaya tegangan dawai ( v ∞ √f )
dan berbanding terbalik dengan akar kuadarat massa per
panjang dawai ( v ∞ 1/√µ )
v = √
µ = v = √
Gelombang Stasioner Transversal pada Senar
![Page 49: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/49.jpg)
Formulasi Frekuensi atau Resonansi pada Senar
2L
nv
2Ln
fA
F
Frekuensi resonansi senar
fn = nf₁ = = √
![Page 50: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/50.jpg)
Gelombang Transversal pada Pipa
Organa
2L
vFrekuensi pipa organa terbuka
fn = nf₁ = n ; n = 1, 2, 3, . . .
Formulasi Frekuensi Alami Pipa Alami Organa Terbuka
![Page 51: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/51.jpg)
4L
v
frekuensi alamiah pipa organa tertutup
fn = nf₁ = n ; n = 1, 3, 5, . . .
Formulasi Frekuensi Alami Pipa Organa Tertutup
![Page 52: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/52.jpg)
Taraf Intensitas dan Aplikasi
Bunyi
Energi gelombang E = ½ mω²y² = 2π²mf²y²
energi yang di pindahkan oleh suatu gelombang
sebanding dengan kuadrat amplitudonya ( E ∞ y² ) dan
juga sebanding dengan kuadrat frekuensinya ( E ∞ f₂ )
![Page 53: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/53.jpg)
Intensitas Gelombang
Intensitas gelombang didefinisikan sebagai daya gelombang yang
dipindahkan melalui bidang seluas satu-satu yang tegak lurus pada
arah cepat rambat gelombang.
r²
1Makin jauh dari sumber, intensitas gelombang (I) mengecil secara
berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya dari sumber ( )
I₁
I₂
r₂²
r₁²=
AP
I =
![Page 54: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/54.jpg)
Taraf Intensitas Bunyi
I₀I
Definisi taraf intensitas
TI = 10 log
I = intensitas bunyi (W m⁻²) ; I₀ = intensitas standar = 10⁻¹² W m⁻² ; TI = taraf intensitas bunyi (dB)
![Page 55: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/55.jpg)
Aplikasi Gelombang Bunyi
Aplikasi dalam Bidang Industri
Teknik SONAR banyak digunakan dalam bidang industri
1. Mengukur Kedalaman Laut
2. Mendeteksi retak-retak pada struktur logam
3. Kamera dan perlengkapan mobil
![Page 56: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/56.jpg)
Aplikasi dalam Bidang Kedokteran
Ultrsonika berguna dalam diagnosisi kedokteran karena beberapa hal
1. Ultrasonik jauh lebih aman daripada sinar-X
2. Ultrasonik dapat diganakan terus-menerus untuk melihat
pergerakan sebuah janin atau liver seseorang
3. Ultrasonik dapat mengukur kedalaman suatu benda di bawah
permukaan kulit dari selang waktu pulsa pergi-pulang
4. Ultrasonik dapat mendeteksi perbedaan antara jaringan-jaringan
lunak dalam tubuh yang tidak dapat dilakukan oleh sinar-X
5. Menggunakan efek Doppler untuk mengukur kelajuan aliran darah
dan efektif untuk mendeteksi trombosis (penyempitan pembuluh
darah)
![Page 57: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/57.jpg)
![Page 58: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/58.jpg)
Kemampuan dasar yang akan
anda miliki setelah mempelajari
bab ini adalah sebagai berikut.
• Dapat mendeskripsikan gejala
dan ciri-ciri gelombang cahaya
• Dapat menerapkan konsep dan
prinsip gelombang cahaya
dalam teknologi
A. Ciri-ciri Gelombang Cahaya
B. Difraksi Cahaya
C. Interferensi Cahaya
![Page 59: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/59.jpg)
Ciri-ciri Gelombang Cahaya
√µ₀ε₀1
Maxwell berhasil menetukan cepat rambat gelombang
elektromagnetik c,
c = = 3 x 10⁸ m/s
µ₀ = permeabilitas vakum = 4π 10⁻⁷ Wb A⁻¹ m⁻¹ dan ε₀
E= cB
![Page 60: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/60.jpg)
![Page 61: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/61.jpg)
Polarisasi Cahaya
Gelombang cahaya termasuk gelombang transversal, sehingga
mengalami gejala polarisasi
Gelombang cahaya memiliki arah getaran medan listrik dan medan
megnetik yang saling tegak lurus
Polaris cahaya adalah terserapnya sebagian arah getar cahaya
![Page 62: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/62.jpg)
Polaris dengan Penyerapan Selektif
Teknik berdasarkan penyerapan arah getar disebut polarisasi dengan
penyerapan selektif.
Polarisator berfungsi untuk menghasilkan cahaya terpolarisasi dari
cahaya tak berpolarisasi ( cahaya alami ).
Analisator berfungsi untuk mengurangi intensitas cahaya terpolarisasi.
E₂ = E cos θ
![Page 63: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/63.jpg)
Menurut hukum malus,
I₂ = I₁ cos² θ = ½ I₀ cos²θ
I₁ = ½I₀
![Page 64: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/64.jpg)
Polarisasi dengan Pemantulan
3 kemungkinan yang terjadi pada cahaya yang di
pantulkan,
1. Cahaya pantul tak terpolarisasi
2. Cahaya pantul terpolarisasi sebagaian
3. Cahaya pantul terpolarisasi sempurna ( seluruhnya )
![Page 65: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/65.jpg)
Sudut datang yang menghasilkan sinar pantul terpolarisasi sempurna
disebut sudut polarisasi atau sudut Brewster.
tan θB =
tan θB = atau tan θB = n
n₁
n₂
1
n
![Page 66: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/66.jpg)
Polaroid dengan Pembiasan Ganda
![Page 67: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/67.jpg)
Polarisasi dengan Hamburan
Penyerapan dan pemancaran kembali cahaya oleh partikel-partikel
disebut hamburan.
Mengapa langit biru ?
Peristiwa ini di sebabkana oleh hamburan cahaya. Cahaya biru memiliki
frekuensi yang lebih rendah daripada frekuensi merah, maka cahaya
biru dihamburkan lebih banyak daripada cahaya merah.
![Page 68: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/68.jpg)
Zat pemutar bidang polarisasi
Zat yang dapat memutar bidang polarisasi cahaya disebut
zat optik aktif
![Page 69: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/69.jpg)
Efek Doppler pada Gelombang
Elektromagnetik
Pergeseran Doppler dari gelombang cahaya yang di hasilkan oleh
gerak bintang atau galaksi, dapat ditentukan arah dan besar kecepatan
gerak bintang maupun galaksi terhadap bumi.
C
V rel
Efek Doppler gelombang elektromagnetik
fp = fs ( 1 ± )
![Page 70: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/70.jpg)
Difraksi Cahaya
Analisis Kuantitatif Difraksi
Celah Tunggal
Pita gelap ke-n terjadi jika
d sin θ = n λ ;
dengan n = 1, 2, 3, . . .
Difraksi Celah Tunggal
![Page 71: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/71.jpg)
Perbesaran Sistem Alat Optik Dibatasi oleh
Difraksi
Kriteria Rayleigh, dua benda titik dapat di pisahkan (dibedakan) jika pusat
dari pola difraksi benda titik pertama berimpit dengan minimum pertama dari
difraksi benda titik kedua
Jarak pisah terpendek dari dua benda titik dimana bayangan yang
dihasilkannya masih dapat ditampilkan sebagai dua titik terpisah disebut
batas resolusi atau daya urai
D
λ
Sudut resolusi minimum
θm = 1,22
![Page 72: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/72.jpg)
Daya Urai
![Page 73: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/73.jpg)
Interferensi Cahaya
Ketika kedua gelombang yang berpadu sefase (beda fase
= 0, 2π, 4π, . . . Atau beda lintasan = 0, λ, 2λ, 3λ, . . .)
terjadi interferensi konstruktif.
Kedua gelombang yang berpadu berlawanan fase (beda
fase = π, 3π, 5π, . . . Atau beda lintasan = ½λ, 1½λ, 2½λ,
. . .) terjadi interferensi destruktif.
![Page 74: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/74.jpg)
Bagaimanakah cara menghasilkan pasangan sumber cahaya
koheren?
1. Sinari dua (atau lebih) celah sempit dengan cahaya yang
berasal dari celah tunggal (satu celah)
2. Dapatkan sumber-sumber koheren maya dari sebuah
sumber cahaya dengan pemantulan saja atau
pemantulan dan pembiasan
3. Gunakan sinar laser sebagai penghasil cahaya koheren
![Page 75: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/75.jpg)
Interferensi Celah Ganda
Pita-pita terang dan gelap bergantian dengan jarak pisah yang
seragam di kenal sebagai interferensi Young.
![Page 76: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/76.jpg)
Analisis Kuantitatif Interferensi Celah Ganda
Young
Interferensi maksimum ( pita terang )
ΔS = d sin θ = n λ ; dengan n = 0, 1, 2, 3, . . .
Interferensi minimum (pita gelap )
ΔS = d sin θ = ( n + ½ ) λ ; dengan n = 0, 1, 2, 3, . . .
![Page 77: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/77.jpg)
Jarak Pita Terang atau Pita Gelap ke-n dari
Terang Pusat
L
yd
Untuk pita terang
= nλ; dengan n = 0, 1, 2, 3, . . .
Untuk pita gelap
= ( n + ½ ) λ; n = 0, 1, 2, . . .L
yd
![Page 78: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/78.jpg)
Jarak antara Pita Terang dan Pita Gelap yang
Berdekatan ( Δy )
2d
Lλ
Jarak antara pita terang dan pita gelap yang berdekatan
Δy =
![Page 79: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/79.jpg)
Interferensi pada Lapisan Tipis
Bagaimana jika cahaya polikromatis jatuh pada lapisan tipis ?
Cahaya polikromatis, mengalami interferensi konstruktif pada lapisan
berbeda. Pola interferensi yang di hasilkan adalah warna pelangi
Syarat interferensi konstruktif lapisan tipis
2 nt = ( m + ½ ) λ ; m = 0, 1, 2, . . .
Interferensi konstruktif
ΔS = 2t = ( m + ½ ) λ; m = 0, 1, 2, 3, . .
![Page 80: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/80.jpg)
Kisi Difraksi
Bagaimanakah Rumus untuk Kisi Difraksi ?
Garis terang kisi difraksi
ΔS = d sin θ = n λ ; n = 0, 1, 2, . . .
N
1
Tetapan kisi
d =
![Page 81: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/81.jpg)
![Page 82: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/82.jpg)
Kemampuan dasar yang akan
anda miliki setelah mempelajari
bab ini adalah sebgai berikut.
• Dapat memformulasikan gaya
listrik, kuat medan listrik, fluks,
potensial listrik, energi potensial
listrik, serta penerapanya pada
keping sejajar.
A. Gaya dan Medan Listrik
B. Potensial Listrik
C. Kapasitor
![Page 83: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/83.jpg)
Gaya dan Medan Listrik
Menunjukan Listrik Statis
Gaya Listrik
![Page 84: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/84.jpg)
Sifat-sifat Muatan Listrik
1. Muatan listrik digolongkan menjadi dua jenis, muatan
positif dan muatan negatif. Batang kaca yang telah digosok
dengan sutera memiliki muatan positif, sedang batang
plastik yang di gosok ke kain wol memiliki muatan negatif
2. Muatan listrik sejenis tolak-menolak ; muatan listrik tak
sejenis tarik menarik
![Page 85: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/85.jpg)
Apa Penyebab Terjadinya Muatan Listrik
Karateristik penting dari muatan adalah bahwa muatan
listrik selalu kekal
Robert Milikan menemukan bahwa jika suatu benda
dimuati, maka muatanya selalu merupakan kalipatan dari
sebuah muatan elementer
Satu coulumb adalah sejumlah muatan yang mengalir
melalui suatu penampang kawat dalam satu sekon ketika
arus ampere melalui kawat itu.
1e = 1,60 x 10⁻¹⁹ C
![Page 86: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/86.jpg)
Formula Gaya Listrik
Hukum coulomb
Besar gaya tarik atau gaya tolak antara dua muatan listrik
sebanding dengan muatan-muatanya dan berbanding
terbalik dengan kuadarat jarak antara kedua muatan.
r²
q₁q₂F = k
![Page 87: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/87.jpg)
Kemiripan Gaya Coulomb dan Gaya Gravitasi
Pertama, gaya gravitasi muncul karena adanya entitas
massa; gaya Coulomb muncul karena adanya entitas listrik.
Baik gaya gravitasi maupun gaya Coulomb, keduanya
berbanding terbalik terhadap kuadarat jarak antara kedua
entitas
Kedua, jika kedua gaya ini muncul pada interaksi antara dua
benda, maka gaya gravitasi selalu jauh lebih kecil daripada
gaya Coulomb.
![Page 88: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/88.jpg)
Gaya Coulomb dalam Bahan
Permitivitas bahan εε = εr ε0
4πε
1
4πε1
Gaya Coulomb dalam bahanFbahan = x
εr
1
Gaya Coulomb dalam vakum di bandingkan
dengan gaya Coulomb dalam bahan
Fbahan= x Fvakum
![Page 89: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/89.jpg)
Medan Listrik
Pengertian Medan Listrik
medan listrik didefinisikan sebagai ruang disekitar suatu muatan listrik
sumber dimana muatan listrik lainya dalam ruang ini akan mengalami
gaya Coulomb atau gaya listrik
![Page 90: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/90.jpg)
F = q₀E
Kuat medan listrik pada lokasi di mana muatan uji berada
kita definisikan sebagai besar gaya Coulomb yang bekerja
pada muatan uji itu dibagi dengan besar muatan uji
q₀FE =
![Page 91: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/91.jpg)
Formulasi Kuat Medan Listrik pada Suatu Titik
r²
q
4πε₀r²
q
Kuat medan listrik
E = k
E =
Vektor kuat medan listrik pada suatu titik adalah :
1. Vektor E menjauhi muatan sumber positif dan mendekati muatan
sumber negatif
2. Vektor E memiliki garis kerja sepanjang garis hubung antara muatan
sumber dengan titik yang akan di lukis vektor kuat medanya
![Page 92: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/92.jpg)
Hukum Gauss
Tiga hal tentang garis-garis medan listrik :
1. Garis-garis medan listrik tidak pernah berpotongan.
2. Garis – garis medan listrik selalu mengarah radial ke luar menjauhi
muatan positif dan radial ke dalam mendekati muatan negatif.
3. Tempat dimana garis-garis medan listrik rapat menyatakan tempat
yang medan listriknya kuat .
Pengertian Garis-garis Medan Listrik
![Page 93: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/93.jpg)
Formulasi Hukum Gauss
Fluks listrik didefinisikan sebagai jumlah garis-garis medan
listrik yang menembus tegak lurus suatu bidang
ф = EA cos θ
![Page 94: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/94.jpg)
ε₀Σq
Hukum Gauss menyatakan ; jumlah garis-garis medan listrik
( fluks listrik ) yang menembus suatu permukaan tertutup
sama dengan jumlah muatan listrik yang dilingkupi oleh
permukaan tertutup itu di bagi dengan permitivitas udara ε₀.
ф = EA cos θ =
![Page 95: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/95.jpg)
Kuat Medan Listrik bagi Distribusi
Muatan Kontinu
A
qσ =
Kuat Medan Listrik untuk Konduktor Dua Keping Sejajar
ε₀σ
E =
![Page 96: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/96.jpg)
Kuat Medan Listrik untuk Konduktor Bola Berongga
4πr²ε₀
q
4πε₀1
r²
q
Kuat medan listrik diluar bola
E = ; E =
ε₀Σq
EA = = 0
Didalam bola, kuat
medan listrik sama
dengan nol.
![Page 97: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/97.jpg)
Potensial Listrik
r²1
r¹1W₁₂ = - Kq₀q [ - ]
Formulasi Energi Potensial Listrik
ΔEP₁₂ = EP₂ - EP₁ = Kq₀q [ - ] r²1
r¹1
![Page 98: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/98.jpg)
Beda Potensial Listrik
Potensial listrik didefinisikan sebagai perubahan energi
potensial per satuan muatan ketika sebuah muatan uji
dipindahkan di antara dua titik.
q₀ΔEP₁₂
ΔV₁₂ =
r²1
r¹1ΔV₁₂ = Kq [ - ]
![Page 99: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/99.jpg)
Potensial Mutlak oleh Muatan
Sumber Titik
Potensial mutlak adalah perubahan energi potensial per
satuan muatan yang terjadi ketika sebuah muatan uji
dipindahkan dari suatu titik yang tak berhingga jauhnya ke titik
yang di tanyakan.
ΔV₁₂ adalah potensial akhir ( V₂ ) dikurangi potensi awal ( V₁ )
ΔV₁₂ = V₂ - V₁
r
KqPotensi mutlak V =
![Page 100: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/100.jpg)
Potensial oleh Beberapa Muatan
Sumber Titik
r i
q i
Potensial listrik yang ditimbulkan oleh beberapa
muatan sumber
V = k Σ = k ( + + + + . . . )n
i=1 r 2
q 2
r 1
q 1
r 4
q4
r 3
q 3
![Page 101: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/101.jpg)
Hukum Kekekalan Energi Mekanik
dalam Medan Listrik
2
1
Hukum kekekalan energi mekanik
EP₁ + EK₁ = EP₂ + EK₂
qV₁ + mv₁² = qV₂ + mv₂² 2
1
![Page 102: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/102.jpg)
Hubungan Dua Keping Sejajar
Konduktor Dua Keping Sejajar
ΔV AB = Ed
![Page 103: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/103.jpg)
diantara kedua keping ( r≤ d ) V = E x r
diantara luar keping ( r > d ) V = E x d
![Page 104: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/104.jpg)
Konduktor Bola Berongga
R
q
Bidang ekipotensial adalah bidang di mana setiap titik pada bidang
tersebut memiliki potensial listrik yang sama.
di dalam dan di kulit VD = VC = k =
di luar bola ( r > R ) VB = k =
4πε₀
1
R
q
r
q
4πε₀
1
r
q
![Page 105: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/105.jpg)
Kapasitor
![Page 106: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/106.jpg)
Mengenal Kapasitor
Kapasitor terdiri atas dua keping konduktor yang ruang diantaranya
diisi oleh dielektrik (penyekat).
Kemampuan kapasitor untuk menyimpan muatan listrik dinyatakan
oleh besaran kapasitas (atau kapasitansi)
1 Μf = 10⁻⁶ F ; 1 Nf = 10⁻⁹ F ; 1 Pf 10⁻¹² F
![Page 107: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/107.jpg)
Jenis – jenis Kapasitor
Kapasitor kertas, kertas berfungsi sebagai bahan penyekat
di antara kedua pelat. Memeiliki kapasitas 0,1 μF. Kapasitor
elektrolit, sebagai bahan penyekat adalah aluminium
oksida. Memiliki kapasitas paling besar, yaitu sampai
dengan 100 000 pF.
Kapasitor variabel, adalah kapasitor dengan nilai kapasitas
dapat diubah-ubah, sehingga di gunakan untuk memilih
frekuensi gelombang pada radio penerima. Nilai maksimum
kapasitasnya sampai dengan 500 pF ( 0,0005 Μf )
![Page 108: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/108.jpg)
Memuati Kapasitor
V
q
Perbandingan antara muatan yang di simpan pada tiap keping terhadap
beda potensial yang di ciptakan antarkeping disebut kapasitas
C =
Kapasitas adalah ukuran kemampuan atau daya tampung kapasitor
untuk menyimpan muatan listrik untuk beda potensial yang di berikan.
1 farad = 1 coulomb / volt
![Page 109: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/109.jpg)
Formulasi Kapasitas Kapasitor
Keping Sejajar
V
q
d
ε₀A
Kapasitas kapasitor keping
C = =
![Page 110: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/110.jpg)
Pengaruh Delektrikum terhadap
Kapasitas Kapasitor
Permitivitas relatif dielektrik adalah perbandingan antara kapasitas
kapasitor dalam dielektrik dengan kapasitas kapasitor dalam vakum ( tanpa
dielektrik )
d
ε₀A
d
εA
d
εrε₀A
C₀
C D
Dielektrik udara atau vakum.\
C₀ =
Kapasitas kapasitor dalam dielektrik
CD = =
εr =
![Page 111: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/111.jpg)
Pengaruh Dielektrik untuk
Baterai Tidak Dihubungkan
εr
V₀
Muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah tetap
qD = q₀
VD =
Beda potensial antarkeping setelah disisipi dielektrik akan berkurang
(VD < V₀ )
![Page 112: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/112.jpg)
Pengaruh Dielektrik untuk
Baterai Tetap Dihubungkan
C₀
CDKarena V = q/C, = εr
qD = εr q₀
Karena εr > 1, muatan pada keping setelah disisipi dielektrik mengalami
kenaikan (qD > q₀ )
Baterai akan menjaga beda potensial antarkeping bernilai tetap , yaitu
V₀. Beda potensial sesudah penyisipan dielektrik (VD) sama dengan
beda potensial sebelum penyisipan dielektrik (V₀).VD = V₀
![Page 113: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/113.jpg)
Analisis Rangkaian KapasitorSusunan Seri Kapasitor
kedua keping akan tersimpan muatan yang sama, q
V ab = V = V₁ + V₂
![Page 114: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/114.jpg)
V = q ( + )
kapasitas seri = + + + . . .
Kebalikan dari kapasitor ekivalen dari susunan seri kapasitor
sama dengan jumlah kebalikan dari tiap-tiap kapasitas
C₁1
C 1
1
C 2
1
C ek
1C 3
1C 2
1
![Page 115: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/115.jpg)
Susunan Pararel Kapasitor
Beda potensial adalah sama untuk kedua kapasitor
Vab = V
q = q₁ + q₂ = C₁V + C₂VKapasitor ekivalen pararel Cek = C₁ + C₂ + C₃ + . . .
Kapasitas ekivalen dari susunan pararel sama dengan
jumlah dari tiap-tiap kapasitas.
![Page 116: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/116.jpg)
Energi Potensial Kapasitor
Jika salah satu muatannya kita bebaskan mulai dari keadaan diam
dari satu keping ke keping lainya, maka energi potensialnya semakin
besar selama muatan itu berpindah.
2
0 + V
2
0 + q/C
2C
q
Beda potensial rata-rata (simbol V)
V = = V =
ε₀
Σq
Usaha yang diperlukan untuk memindahkan muatan q
W = qV
Oleh karena q = CV, maka W = ф = EA cos θ =
Persamaan energi yang tersimpan dalam kapasitor
W = = qV = CV²C
q²
2
1
2
1
2
1
![Page 117: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/117.jpg)
Penggunaan Kapasitor
Kapasitor digunakan sebagai penyimpan energi karena
dapat dimuati dan melepas muatanya dengan sangat cepat.
Kapasitor juga untuk memilih frekuensi pada radio
penerima memisahkan arus bolak-balik dan arus searah,
sebagai fiter pada rangkaian catu daya, menghilangkan
loncatan api dalam rangkaian saklar, menghilangkan bunga
api pada sistem pengapian mobil, menghemat daya listrik
dalam rangkaian lampu TL dan sebagai catu daya
cadangan ketika suplai listrik dari PN terputus.
![Page 118: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/118.jpg)
![Page 119: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/119.jpg)
Kemampuan dasar yang
anda miliki setelah
mempelajari bab ini adalah
sebagai berikut.
• Dapat menerapkan
induksi magnetik dan gaya
magnet pada beberapa
produk teknologi.
A. Medan Megnetik di
sekitar Kawat Berarus
B. Gaya Lorentz
C.Aplikasi Gaya Lorentz
![Page 120: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/120.jpg)
Medan Magnetik di sekitar Kawat Berarus
Bagaimanakah Arah dari Induksi Magnetik?
![Page 121: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/121.jpg)
Bagaimanakah dengan Besar Induksi Magnetik?
Besar Induksi Magnetik di sekitar Kawat Lurus Berarus
![Page 122: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/122.jpg)
Besar Induksi Magnetik Kawat Lingkaran Berarus
![Page 123: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/123.jpg)
Hukum Ampere
![Page 124: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/124.jpg)
Besar Induksi Magnetik pada Solenoida
Solenoida adalah sautas kawat panjang yang dililitkan mengitari
sebuah penampang berbentuk silinder.
![Page 125: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/125.jpg)
![Page 126: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/126.jpg)
Besar Induksi Magnetik di Sumbu
Toroida
Besar induksi magnetik di sumbu toroida
N = banyak lilitan toroida
a = jari-jari efektif ( m )
![Page 127: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/127.jpg)
Gaya Lorentz
Gaya Lorentz pada Penghantar Berarus
Besar gaya Lorentz
F = iLB sin θ
L adalah panjang konduktor θ adalah sudut apit terkecilantara arah arus i arah induksi magnetik B
![Page 128: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/128.jpg)
Gaya Lorentz antara Dua Konduktor Lurus Panjang dan Sejajar
F = iLB sin θ
Besar gaya tarik-menarik
antar kedua kawat lurus
![Page 129: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/129.jpg)
Momem Kopel pada Simpal Pengantar
Berarus
Besar momen kopel yang dialami simpal (loop)
penghantar berarus dalam medan magnetik.
M = N I B A sin θ
![Page 130: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/130.jpg)
Gaya Lorentz pada Partikel Bermuatan Listrik
Kawat berarus dalam medan magnetik mengalami gaya
Lorentz.
Lintasan yang ditempuh muatan dalam suatu selang
waktu sama dengan besar kecepatan
q = muatan listrik (C) v = kecepatan partikel (m s1) B = besar
induksi magnetik (Wb m2= T) = sudut antara arah v dan arah B.
![Page 131: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/131.jpg)
Aplikasi Gaya Lorentz
Galvanometer
Galvanometer adalah
komponen dasar amperemeter
dan voltmeter analog
![Page 132: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/132.jpg)
Motor Listrik
Motor listrik adalah alat yang mengubah energi listrik
menjadi energi putaran.
![Page 133: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/133.jpg)
Spektrometer Massa
![Page 134: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/134.jpg)
Siklotron
Energi kinetik maksimum parikel
bermuatan ketika keluar dari siklotron
![Page 135: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/135.jpg)
Pengeras Suara
![Page 136: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/136.jpg)
![Page 137: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/137.jpg)
Kemampuan dasar yang
akan Anda miliki setelah
mempelajari bab ini adalah
sebagai berikut.
• Dapat memformulasikan
konsep induksi Faraday
dan arus bolak-balik serta
penerapannya.
A. Konsep Induksi
Elektromagnetik
B. Aplikasi Induksi
Elektromagnetik
C. Rangkain Arus Bolak-balik
![Page 138: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/138.jpg)
Konsep Indukasi Elektromagnetik
Konsep Fluks Magnetik
Fluks magnetik didefinisikan sebagi
hasil kali antara komponen induksi
magnetik tegak lurus bidang B dengan
luas bidang A.
= B A = (B cos ) A
= BA cos
![Page 139: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/139.jpg)
GGL Induksi pada Kawat yang Memotong
Medan Magnetik
Perubahan fluks magnetik disebabkan oleh perubahan luas
bidang kumparan yang memotong medan magnetik. Jarum
amperemeter menyimpang menunjukkan bahwa dalam
loop PQRS menggalir listrik yang dinamakan arus induksi.
Beda potensial antara P dan Q disebut gaya gerak listrik
(ggl) induksi.
![Page 140: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/140.jpg)
Bagimana cara yang
mudah untuk mengingat
arah arus induksi?
Kaidah telapak
tangan kanan untuk
arus induksi:
![Page 141: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/141.jpg)
Formulasi Besar GGL Induksi
![Page 142: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/142.jpg)
GGL induksi pada Ujung-ujung Penghantar
![Page 143: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/143.jpg)
Hukum Faraday tentang Induksi Elektromagnetik
Persamaan Faraday atau hukum Faraday:
ggl induksi yang timbul pada ujung-ujung suatu penghantar atau
kumparan adalah sebanding dengan laju perubahan fluks magnetik
yang dilingkupi oleh loop penghantar atau kumparan tersebut.
![Page 144: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/144.jpg)
GGL induksi oleh Perubahan Luas Bidang Kumparan
medan magnetik B tegak lurus terhadap bidang kumparan
![Page 145: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/145.jpg)
GGL Induksi oleh Perubahan Besar Induksi Magnetik
Ggl induksi yang ditimbulkan oleh perubahan besar induksi magnetik
adalah transformator.
Persamaan Faraday untuk
kasus besar induksi magnetik
berubah (A dan tetap)Untuk kasus laju perubahan induksi
magnetik (dB/dt) tetap
Untuk kasus (dB/dt) tetap dan arah
medan magnetik B tegak lurus pada
bidang loop,
= 0 atau cos = cos 0 = 1.
![Page 146: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/146.jpg)
GGL induksi Akibat Perubahan Orientasi
Bidang Kumparan
Contoh ggl induksi yang ditimbulkan oleh perubahan
orientasi bidang kumparan adalah generator.
Untuk kasus laju perubahan cos (d cos /dt) tetap
Persamaan Fraday untuk
kasus orientasi sudut
berubah adalah
![Page 147: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/147.jpg)
Hukum Lenz tentang Arah Arus Induksi
Hukum Lenz
Polaritas ggl induksi selalu
sedemikian rupa sehingga arus
induksi yang ditimbulkannya
sesalu menghasilkan fluks
induksi yang menentang
perubahan fluks utama yang
melalui loop. Arus induksi
cenderung mempertahankan
fluks utama awal yang melalui
rangkaian.
![Page 148: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/148.jpg)
Induktor
Ggl induksi yang dihasilkan
dalam kumparan selalu
menentang perubahan fluks
utama penyebabnya, disebut
ggl induksi diri.
ggl induksi diri sebanding
dengan laju perubahan kuat
arus terhadap waktu (di/dt).
L disebut induktansi diri.
Konsep ggl induksi diri sebuah kumparan
Satuan induktansi diri
![Page 149: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/149.jpg)
Konsep Induktansi Diri Sebuah Kumparan
Induksi diri solenoida atau toroida
Induktansi solenoida
untuk toroida l = 2r, dengan r
adalah jari-jari efektif.
Induksi diri antara ujung-
ujung kumparan
L = induktansi diri (henry = H),
N = banyak lilitan, = fluks
magnetik (Wb), i = kuat arus
melalui kumparan (A)
![Page 150: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/150.jpg)
Induktansi kumparan dalam bahan
L b kita bandingkan dengan induktansi solenoida tanpa inti (berisi
udara) L0 .
Permeabilitas relatif r dari suatu bahan adalah nilai perbandingan
antara induktansi diri kumparan dengan bahan sebagai inti dan
induktansi dri kumparan dengan udara (vakum) sebagai inti.
![Page 151: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/151.jpg)
Energi yang Tersimpan dalam Induktor
Energi dalam kapasitor tersimpan dalam bentuk medan listrik
Usaha total yang dikerjakan selam arus melalui induktor diubah
i = 0 ke nialai tetap i adalah
Energi Induktor
![Page 152: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/152.jpg)
Aplikasi Induksi Elektromagnetik
Generator Listrik
Generator AC (Arus Bolak-balik)
![Page 153: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/153.jpg)
Generator DC (Arus Searah)
![Page 154: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/154.jpg)
Kepala (Head) Kaset
![Page 155: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/155.jpg)
Transformator
Transformator adalah suatu alat yang digunakan untuk
mengubah suatu tegangan ac tertentu ke tegangan ac
lain yang diperlukan oleh beban listrik.
Formulasi transformator
Persamaan trafo
Persamaan trafo ideal
Persamaan trafo nyata
![Page 156: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/156.jpg)
![Page 157: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/157.jpg)
Rangkaian Arus Bolak-Balik
Kuat Arus dan Tegangan AC Dinyatakan dengan Fasor
![Page 158: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/158.jpg)
Daya disipasi oleh ac
Formulasi Arus dan Tegangan AC
Jadi, hubungan antara nilai efektif
arus dan tegangan ac dengan nilai
maksimum arus dan tegangan ac
adalah
![Page 159: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/159.jpg)
Alat Ukur Arus atau Tegangan AC
Layar osiloskop dapat menentukan nilai maksimum dan
nilai puncak dari arus atau tegangan bolak-balik.
![Page 160: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/160.jpg)
Rangkaian Resistif, induktif, dan Kapasitif Murni
Pada rangkaian ac dapat terjadi perbedaan fase antara arus listrik
dan tegangan v.
Arus dan tegangan bolak-
balik yang sefase
![Page 161: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/161.jpg)
Rangkaian AC untuk Resistor Murni
![Page 162: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/162.jpg)
Daya pada rangkaian resistif murni
Arus listrik yang mengalir melalui hambatan akan
menimbulkan panas yang akan dibebaskan disebut daya
disipasi.
![Page 163: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/163.jpg)
Rangkaian AC untuk Induktor Murni
Pada induktor murni tegangan antara ujung-ujung
![Page 164: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/164.jpg)
(1) Reaktansi induktif
Pada rangkaian ac yang menghambat arus listrik adalah
hambatan listrik R dari resistor.
Yang menghambat arus listrik dalam rangkaian ac untuk
induktor murni adalah reaktansi induktif.
Reaktansi Induktif
![Page 165: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/165.jpg)
(2) Sifat induktor pada frekuensi mendekati nol (arus dc)
Reaktansi XL sebagai penghambat arus berbanding lurus dengan
frekuensi. Untuk frekuensi mendekati nol XL menjadi nol, dan ini
menunjukkan bahwa sebuah induktor sama sekali tidak
menghambat arus dc.
(3) Daya pada rangkaian induktif murni
Daya adalah hasil kali kuat arus dan tegangan. Daya sesaat juga
positif, yang berarti bahwa generator mengirim energi ke induktor.
Tetapi, tegangan adalah negatif sementara arus adalah positif,
sehingga daya sesaat sebagi hasil kali keduanya adalah negatif.
Selama waktu ini, induktor mengembalikan energinya ke generator.
Daya bergantian antara nilai-nilai positif dan negatif untuk suatu
selang waktu yang sama.
![Page 166: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/166.jpg)
Rangkaian Arus Bolak-balik untuk Kapasitor Murni
Pada kapasitor murni tegangan antara ujung-ujung
dengan
![Page 167: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/167.jpg)
(1) Reaktansi kapasitif
Reaktansi kapasitif
(2) Sifat kapasitor pada frekuensi mendekati nol (arus dc)
Kapasitor sangat menghambat arus searah sehingga arus
searah tidak dapat mengalir melalui kapasitor.
(3) Daya pada rangkaian kapasitif murni
Daya adalah nol dan sebuah kapasitor dalam rangkaian
ac sama sekali tidak menggunakan energi.
![Page 168: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/168.jpg)
Rangkaian Seri R, L, dan C
![Page 169: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/169.jpg)
Sudut Fase antara Kuat Arus dan Tegangan
Arah fasfor V
Besar tegangan VAB atau V
![Page 170: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/170.jpg)
Hukum Ohm pada Tiap Komponen
![Page 171: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/171.jpg)
Impedansi Rangkaian RLC
![Page 172: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/172.jpg)
Resonansi pada Rangkaian RLC
![Page 173: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/173.jpg)
Frekuensi resonansi rangkaian RLC
Syarat resonansi
![Page 174: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/174.jpg)
Kuat arus dan impedansi rangkaian seri RLC pada
keadaan resonansi
Impedansi Rangkaian
Kuat Arus Rangkaian
![Page 175: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/175.jpg)
Penerapan resonansi pada osilator dan
rangkaian penala
Rangkaian osilator
Rangkaian yang menghasilkan getaran listrik frekuensi radio
adalah rangkaian osilator.
![Page 176: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/176.jpg)
Rangkaian penala
![Page 177: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/177.jpg)
![Page 178: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/178.jpg)
Kemampuan dasar yang akan
Anda miliki setelah mempelajari
bab ini adalah sebagai berikut.
• Dapat menganalisis secara
kualitatif gejala kuantum yang
mencakup hakikat dan sifat-
sifat radiasi benda hitam serta
penerapannya.
A. Radiasi Panas
B. Intensitas Radiasi
![Page 179: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/179.jpg)
Radiasi Panas
Radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda sebagai akibat suhunya
disebut radiasi panas (thermal radiation).
Benda hitam adalah suatu benda yang permukaanya menyerap semua
semua radiasi yang datang (tidak ada radiasi yang dipantulkan keluar
dari benda hitam).
![Page 180: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/180.jpg)
Intensitas Radiasi
Hukum Stefan-Boltzmann
Josef Stefan mendapatkan secara eksperimen bahwa daya
total per satuan luas yang dipancarkan pada semua
frekuensi oleh suatu benda hitam panas. I total (intensitas
radiasi total), adalah sebanding dengan pangkat emapat
dari suhu mutlaknya.
Teorema Kirchhoff
R f = J(f , T)
![Page 181: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/181.jpg)
Hukum Stefan
I total = Rf df = T 4~
0
I total = eT 4
I total = = eT 4
atau
P = eAT 4
P
A
![Page 182: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/182.jpg)
Hukum Pergeseran Wien
Panjang gelombang yang
membuat intensitas radiasi
maksimum untuk suatu benda
hitam, maks, bergeser ke panjang
gelombang yang lebih pendek
begitu benda hitam menjadi lebih
panas.
maks T = C = 2,90 10 4
Hukum pergeseran Wien
![Page 183: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/183.jpg)
Teori Klasik Radiasi Benda Hitam
C4
Hubungan antara J(f, T) dan u(f, T),
yang sebanding dinyatakan oleh
J(f, T) = u(f, T)
Bentuk fungsi uviversal dinyatakan
oleh Wien, yang memilki bentuk
u(f, T) = Af 5 e Bf/T
Dalam bentuk panjang gelombang ,
u(f, T) = c 1 5 e C2
/T
![Page 184: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/184.jpg)
Kerapatan energi per panjang
gelombang, (, T)
(, T) = 8kT4
Pernyataan ini dikenal sebagi
hukum Royleigh-Jeans
![Page 185: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/185.jpg)
Teori Planck tentang Radiasi Benda Hitam
Planck memulai dengan membuat suatu anggapan baru tentang sifat
dasar dari getaran molekul-molekul dalam dinding-dinding rongga hitam
(1) Radiasi yang dipancarkan oleh getaran molekul-molekul tidaklah
kontinu tetapi dalam paket-paket energi diskret, yang disebut
kuantum.
En = nhf
(2) Molekul-molekul memeancarkan atau menyerap energi dalam
satuan diskret dari energi cahaya, disebut kuantum (sekarang
disebut foton).
![Page 186: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/186.jpg)
8hc4
e hc/kT 1
Hukum radiasi Planck
(, T) =
![Page 187: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/187.jpg)
![Page 188: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/188.jpg)
![Page 189: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/189.jpg)
Kemampuan dasar yang
akan Anda miliki setelah
mempelajari bab ini adalah
sebagai berikut
• Dapat mendiskripsikan
perkembangan teori atom
A. Perkembangan Teori
Atom
B. Model Atom Mekanika
Kuantum
![Page 190: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/190.jpg)
Perkembangan Teori Atom
Model Atom Dalton
Teori atom yang diusulkan Dalton
(1) Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur yang tidak
dapat dibagi lagi.
(2) Atom-atom suatu unsur semuanya serupa dan tidak
dapat dirubah menjadi atom unsur lain.
(3) Dua atom atau lebih dari unsur-unsur berlainan dapat
membentuk suatu molekul.
![Page 191: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/191.jpg)
(4) Pada suatu reaksi kimia, atom-atom berpisah
kemudian bergabung lagi dengan susunan yang
berbeda dari semula, tetapi massa keseluruhannya
tetap.
(5) Pada reaksi kimia, atom-atom bergabung menurut
perbandingan tertentu yang sederhana.
![Page 192: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/192.jpg)
Model Atom Thomson
Tabung Lucutan Gas
Cahaya kehijau-hijauan akibat radiasi sinar yang bergerak
dari katoda menuju anoda disebut sinar katoda.
![Page 193: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/193.jpg)
Thomson mendapatkan bahwa nilai e/m tidak bergantung
pada jenis logam katoda dan jenis gas dalam tabung.
Percobaan Thomson
Eplistrik = Ek
![Page 194: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/194.jpg)
Atom berbentuk bola padat dengan mauatan-muatan listrik positif
tersebar merata di seluruh bagian bola; muatan-muatan positif ini
dinetralkan oleh elektron-elektron bermuatan negatif yang melekat
pada bola seragam bermuatan positif tersebut, seperti kismis yang
melekat pada sebuah kue.
Teori Atom Thomson
![Page 195: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/195.jpg)
Percobaan Millikan
mg
E
Robert A. Millikan berhasil mengukur muatan listrik sebuah elektron.
Gaya listrik yang dihasilkan medan listrik, qE, seimbang dengan berat
tetesan minyak, mg.
q E = mg
ne E = mg
ne E =
![Page 196: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/196.jpg)
Millikan menyatakan dua kesimpulan tentang muatan listrik pada
tetes minyak.
(1) Tidak pernah ditemukan tetes minyak yang mengandung
muatan listrik yang lebih kecil dari suatu nilai tertentu
dinamakanmuatan elementer.
(2) Semua muatan listrik tetes minyak selalu merupakan kelipatan
bulat dari muatan elementer. Muatan listrik tetes minyak. Millikan
adalah e, 2e, 3e, . . . ne, dengan n = 1, 2, 3, . . .,
Massa tetes minyak dapat dihitung dengan rumus:
![Page 197: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/197.jpg)
Muatan elektron
e = 1,602192 1019 C 1,60 1019 C
Massa elektron
m = 9,109559 1031 kg 9,11 1031 kg
![Page 198: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/198.jpg)
Model Atom Rutherford
![Page 199: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/199.jpg)
Rutherford menyatakan tiga kesimpulan sebagi berikut.
(1) Sebagi besar partikel menembus lempeng logam
tanpa dibelokkan. Ruang dalam atom-atom emas
adalah ruang kosong.
(2) Sedikit seklai partikel yang dipantulkan kembali.
Bagian yang sangat keras dari atom, yang disebut
inti atom.
(3) Sebagian kecil partikel dibelokkan. Peristiwa ini
menunjukkan bahwa muatan ini atom adalah sejenis
dengan muatan partikel (positif).
![Page 200: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/200.jpg)
Nomor atom Z menunjukkan
jumlah positif inti (p) atau jumlah
elektron (e) yang mengitari inti.
Jadi
Muatan inti = Ze
Z = p = e
![Page 201: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/201.jpg)
Model Atom Bohr
Hasil pengamatan spektrum atau hidrogen melalui spektrometer
menunjukkan hasil yang bertentangan yang dikenal deret Balmer.
Jadi, model atom Rutherford tidak dapat menjelaskan spektrum garis
atom hidrogen.
Dua Kelemahan Model Atom Rutherford
![Page 202: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/202.jpg)
Spektrum garis dalam cahaya tampak terdiri dari empat garis: 410,2
nm, 434,1 nm, 486,2 nm, dan 656,3 nm.
Rumus Balmer
Spektrum Atom Hidrogen
Untuk deret Balmer spektrum hidrogen dinyatakan dengan
![Page 203: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/203.jpg)
Spektrum garis atom-atom hidrogen didapatkan dalam
daerah ultraungu, dengan batas panjang gelombang
antara 121,6 dan 91,2 nm. Deret Lyman ini memenuhi
rumus
![Page 204: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/204.jpg)
Deret-deret lainnya ditemukan dalam daerah inframerah, yakni
Paschen, Brackett, dan Pfund
Untuk deret Lyman, n = 1; Balmer, n = 2; Paschen, n = 3;
Brackett, n = 4; dan Pfund, n = 5.
![Page 205: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/205.jpg)
Model Atom menurut Niels Bohr
![Page 206: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/206.jpg)
Keempat asumsi dasar Bohr.
(1) Elektron bergerak dalam orbit-orbit melingkar di sekitar proton di
bawah pengaruh gaya Coulomb.
(2) Elektron tidak dapat berputar di sekitar inti melalui setiap orbit,
tetapi elektron hanya melalui orbit-orbit stabil tertentu tanpa
meradiasikan energi.
(3) Radiasi dipancarkan oleh atom ketika elektron “melompat” dari
suatu keadaan stasioner (orbit stasioner) yang energinya lebih
tinggi ke keadaan stasioner lain yang energinya lebih rendah.
Eaw – Eak = hf
Eaw > Eak
(4) Ukuran dari orbit-orbit yang diperkenankan ditentukan oleh
keadaan kuantum tambahan yaitu momentum sudut orbital
elektron.
![Page 207: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/207.jpg)
Fsentripetal = Fcoulomb
Persamaan energi kinetik
Energi potensial elektron
Ep= qE
Energi total elektron
E = Ep + Ek
![Page 208: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/208.jpg)
Rumus jari-jari elektron, r, dapat ditentukan dengan persamaan
Jari-jari atom hidrogen
![Page 209: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/209.jpg)
Jari-jari Bohr Jari-jari orbit stasioner
Energi kuantisasi atom hidrogen
Energi kuantisasi atom hidrogen
![Page 210: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/210.jpg)
Panjang gelombang radiasi hidrogen
Rumus Balmer
Panjang gelombang deret hidrogenJari-jari orbit ion elektron tunggal
Energi orbit ion elektron tunggal
![Page 211: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/211.jpg)
Anggapan Bohr tentang tingkat-tingkat energi dibuktikan
oleh Franck dan Hertz melalui suatu percobaan yang
dilakukan pada tahun 1914.
Percobaan Franck dan Hertz
![Page 212: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/212.jpg)
LASER
![Page 213: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/213.jpg)
Penggunaan Laser
![Page 214: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/214.jpg)
Model Atom Mekanika Kuantum
Ternyata model atom Bohr:
(1) Tidak dapat dijelaskan efek Zeeman;
(2) Tidak dapat menjelaskan anomali efek Zeeman (AEZ) atau struktur
halus;
(3) Tidak dapat menjelaskan spektrum dari atom-atom berelektron
banyak;
(4) Melanggar prinsip ketidakpastian Heisenberg.
Model atom kuantum atau model atom mekanika gelombang
merupakan sumbangan dari berbagai dari beberapa ilmuwan: Louis de
Broglie, Wolfgang Pauli, Werner Heisenberg, Erwin SchrÖdinger, dan
Max Born
![Page 215: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/215.jpg)
Postulat kuantisasi momentum sudutnya
Menjelaskan Postulat Kuantisasi Momentum Sudut Bohr
Persamaan de Broglie
![Page 216: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/216.jpg)
Atom-atom dianggap kulit genderang yang bergetar dengan model-
model getaran diskret.
Frekuensi resonansi tertentu
2L = n λ = 2 π r ; n = 1, 2, 3, ...
![Page 217: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/217.jpg)
![Page 218: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/218.jpg)
Eplistrik = EK
Elektron dipercepat oleh tegangan pemercepat V.
Panjang gelombang de Broglie elektron
![Page 219: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/219.jpg)
Prinsip ketidakpastian Heisenberg menyatakan bahwa
tidak mungkin kita mengetahui posisi partikel secara teliti
dan momentum partikel secara teliti pada saat yang
bersamaan.
Model atom Bohr melanggar prinsip ketidakpastian
Heisenberg. Orbital adalah daerah kebolehjadian terbesar
untuk menemukan elektron.
Erwin SchrÖdinger mengajukan model gelombang untuk
menjelaskan sifat elektron dalam atom hidrogen.
Prinsip Ketidakpastian Heisenberg
![Page 220: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/220.jpg)
![Page 221: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/221.jpg)
Model atom mekanika kuantum menetapkan keadaan
stasioner elektron diperlukan emapat bilangan kuantum.
(1) Bilangan kuantum utama (simbol n),
(2) Bilangan kuantum orbital (simbol l),
(3) Bilangan kuantum magnetik (simbol ml),
(4) Bilangan kuantum spin (simbol ms).
Apa itu bilangan kuantum?
![Page 222: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/222.jpg)
Energi total elektron dalam atom kekal dan terkuantisasi
bilangan kuantum utama n.
Orbit tempat elektron bergerak disebutkulit dan diberi nama
K, L, M, N, O, . . .
Bilangan kuantum utama
n = 1, 2, 3, ... ∞
Bilangan Kuantum Utama
![Page 223: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/223.jpg)
Pieter Zeeman menemukan garis-garis tambahan dalam
spektrum emisi jika atom-atom tereksitasi diletakkan dalam
medan magnetik luar homogen disebut efek Zeeman.
Bilangan Kuantum Orbital
![Page 224: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/224.jpg)
Berdasarkan efek Zeeman, Arnold sommerfeld mengusulkan orbit elips
selain orbit lingkaran.
Bilangan kuantum orbital diberi lambang l, adalah bilangan kuantum
yang menetukan besar momentum sudut elektron.
Bilangan kuantum orbital
L = 0, 1, 2, 3, ... (n-1)
![Page 225: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/225.jpg)
Besar momentum sudut elektron terhadap poros inti atom diturunkan
dari Persamaan SchrÖdinger
Bilangan kuantum utama n menyatakan kulit tempat elektron berada,
maka bilangan kuantum orbital menyatakan subkulit tempat elektron
berada dan bentuk orbital. Subkulit diberi nama s, p, d, f, g, h, . . . .
Klasifikasi empiris dari spektrum, yaitu deret sharp (tajam), principal
(utama), diffuse (kabur), dan fundamental.
![Page 226: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/226.jpg)
Arah momentum sudut diperkenalkan bilangan kuantum
magnetik.
Bilangan kuantum magnetik
Ml = -l, ..., 0, ..., +l
Banyak nilai ml yang diperbolehkan
Ml = 2l = 1
Bagaimanakah kaitan antara nilai ml dengan arah momentum sudut
orbital?
L dikuantisasi dengan acuan ke medan magnetik luar disebut
sebagai kuantisasi ruang.
Komponen L pada sumbu Z
Lz = ml ħ
Bilangan Kuantum Magnetik
![Page 227: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/227.jpg)
Anomali efek Zeeman (AEZ), Struktur halus ditunjukkan Lz
= ml ħ = 0. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa berkas
hidrogen terpisah menjadi dua komponen.
Momentum sudut intrinsik dikaitakan dengan elektron
bermuatan listrik yang berputar pada pirisnya sendiri
disebut spin elektron. Dirac dengan teorinya menunjukkan
bahwa spin elektron dapat dijelaskan oleh suatu bilangan
kuantum ms, memiliki nilai ½. Momentum sudut spin hanya
dapat memiliki dua orientasi.
Bilangan Kuantum spin Momentum sudut spin Sz
Bilangan Kuantum Spin
![Page 228: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/228.jpg)
Keempat bilangan kuantum
![Page 229: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/229.jpg)
Tidak ada dua elektron dalam sebuah atom yang dapat memilki
keempat bilangan kuantum yang persis sama.
Asas larangan Pauli bersam dengan prinsip Aufbau, aturan Hund,
serta orbital penuh dan setengah penuh, digunakan untuk
menentukan konfigurasi elektron.
Asas Larangan Pauli
![Page 230: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/230.jpg)
![Page 231: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/231.jpg)
![Page 232: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/232.jpg)
Kemampuan dasar yang akan Anda
miliki setelah mempelajari bab ini
adalah sebagai berikut.
• Dapat mengidentifikasi karakteristik
inti atom dan radioaktivitas
• Dapat mendeskripsikan
pemanfaatan radioaktif dalam
teknologi dan kehidupan sehari-hari
A. Inti Atom dan Radioaktivitas
B. Peluruhan
C. Aplikasi Fisika Inti
Fisika Inti
![Page 233: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/233.jpg)
Inti Atom dan Radioaktivitas
Beberapa Sifat Inti Atom
Partikel-partikel Apakah yang menyusun Inti Atom?
Apakah inti atom hanya terdiri dari proton?
Inti atom terdiri dari sejumlah proton bermuatan positif dan sejumlah
neutron tak bermuatan.
![Page 234: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/234.jpg)
Jumlah proton dan neutron dalam inti atom jumlah
elektron yang mengitari inti.
Jumlah proton = Z
Jumlah neutron = A Z
Jumlah elektron = Z untuk atom netral.
Bagaimanakah Inti Atom Dituliskan?
Lambang nuklida
![Page 235: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/235.jpg)
Isotop didefinisikan sebagai nuklida-nuklida
dengan jumlah proton sama tetapi jumlah neutron
berbeda.
Isobar didefinisikan sebagai nuklida-nuklida
dengan jumlah nukleon sama tetapi jumlah proton
berbeda.
Isoton didefinisikan sebagi nuklida-nuklida dengan
jumlah neutron yang sama.
Apa yang Dimaksud dengan Isotop,
Isobar, dan Isoton?
![Page 236: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/236.jpg)
Massa-massa inti dapat dukur dengan ketelitian tinggi
menggunakan spektrometer massa.
1 atomic mass unit (u) tepat sama dengan massa isotop
karbon-12 ( ).
Muatan dan massa partikel-partikel pembentuk atom
1 u = 1,660 559 1027 kg = 931,50 MeV/c2
Dengan c = 3 108 m/s adalah cepat
rambat cahaya dalam vakum.
![Page 237: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/237.jpg)
Ukuran dan bentuk inti
Apa yang dimaksud dengan gaya inti?
Inti tetap stabil karena adanya gaya inti kuat atau gaya nuklir kuat.
Kestabilan Inti
Jari-jari inti atom
![Page 238: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/238.jpg)
Grafik tersebut
menggambarkan fakta
bahwa jumlah neutron
menjadi lebih besar dari
jumlah proton ketika nomor
atom Z meningkat. Inti
stabil secara spontan
pecah atau menyusun
ulang struktur-struktur
internalnya disebut
radioaktivitas
(radioactivity).
Grafik kestabilan inti
![Page 239: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/239.jpg)
Massa sebuah inti stabil selalu lebih kecil daripada gabungan massa
nukleon-nukleon pembentuknya.
Selisih massa antara nukleon-nukleon pembentuk inti dengan massa
inti stabilnya disebut defek massa (mass defect).
Apa yang Dimaksud dengan Defek Massa
dan Energi Ikat Inti?
Energi yang diperlukan
untuk memutuskan inti
menjadi proton-proton
dan neutron
pembentuknya disebut
energi ikat inti (binding
energy).
Energi ikat dan defek massa
![Page 240: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/240.jpg)
Untuk memisahkan
nukleon-nukleon dalam inti
kita perlu memberikan
energi ikat minimal
sebesar energi ikatnya.
Hubungan energi ikat per nukleon
terhadap nomor massa inti
Suatu inti berat menjadi dua inti yang lebih ringan, energi akan dibebaskan
karena energi ikat per nukleon lebih besar untuk dua inti yang lebih ringan
daripada untuk inti induk yang berat dikenal sebagai reaksi fisi. Dua inti
ringan menjadi sebuah inti yang lebih berat energi dibebaskan karena
energi ikat per nekleon lebih besar untuk inti berat yang dibentuk daripada
untuk kedua inti ringan dikenal sebagai reaksi fusi.
![Page 241: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/241.jpg)
Gejala fluoresens adalah gejala suatu benda dapat
memancarkan cahaya yang berbeda ketika menerima
cahaya dari luar atau menerima tembakan dari aliran
partikel.
Gejala fosforesens adalah gejala suatu benda dapat
memancarkan cahaya beberapa selang waktu kemudian
setelah benda itu menerima cahaya dari luar.
Pemancaran sinar tembus (sinar radioaktif) secara spontan
oleh inti-inti stabil (misalnya inti uranium) dinamakan
radioaktivitas.
RadioaktifPenemuan dan Jenis-jenis Sinar Radioaktif
Apa yang dimaksud dengan radioaktivitas?
![Page 242: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/242.jpg)
Ada berapa jeniskah sinar radioaktif?
![Page 243: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/243.jpg)
Bagaimana dengan daya
tembus sinar-sinar radioaktif?
![Page 244: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/244.jpg)
Urutan daya tembus sinar sinar sinar
![Page 245: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/245.jpg)
Mengapa Inti Atom Meluruh?
Pemancaran elektron
Pemancaran positron
Penangkap elektron
![Page 246: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/246.jpg)
Semua titik berat dengan Z 83 tidak stabil karena intinya
kelebihan proton maupun neutron. Untuk mencapai inti
stabil, inti memancarakan partikel alfa
![Page 247: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/247.jpg)
Peluruhan
Peristiwa pemancaran sinar radioaktif oleh zat radioaktif disebut
peluruhan.
Aktivitas Bahan Radioaktif
Laju peluruhan radioaktif dalam suatu bahan radioaktif disebut
aktivitas (lambang A). Aktivitas hanya ditentukan oleh banyaknya inti
yang meluruh per sekon. Peluang tiap inti untuk meluruh disebut
tetapan peluruhan.
![Page 248: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/248.jpg)
![Page 249: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/249.jpg)
Satu curie didefinisikan banyaknya peluruhan yang
dilakukan oleh satu gram radium dalam waktu satu sekon.
Satuan Aktivitas Radiasi
![Page 250: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/250.jpg)
Apa yang Dimaksud dengan Waktu Paro?
Waktu paro suatu isotop radioaktif adalah selang waktu yang
dibutuhkan agar aktivitas radiasi berkurang setengah dari
aktivitas semula.
Waktu paro
Jumlah atom belum meluruh
dengan
![Page 251: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/251.jpg)
Deret Radioaktif
Proses peluruhan dikatakan peluruhan radioaktif berantai,
yang mengikuti tahapan-tahapan tertentu yang mengikuti
suatu deret radioaktif.
Deret radioaktif 4n + 2 diberi nama deret uranium karena
inti induknya adalah
Deret radioaktif 4n + 3 diberi nama deret aktinium karena
inti induknya adalah
Deret thorium karena inti induknya
Deret radioaktif 4n + 1 diberi nama deret neptunium karena
inti induknya adalah
![Page 252: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/252.jpg)
Serapan Radioaktif
Mengapa baju kerja terbuat dari timbal? Berapa minimum ketebalan
baju timbal tersebut agar dapat melemahkan atau menyerap radiasi
foton sinar-X?
Bagaimana Pelemahan Intensitas Radioaktif melalui Medium?
Adalah parameter yang disebut koefisien pelemahan medium.
Pelemahan intensitas
![Page 253: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/253.jpg)
Apa yang Dimaksud dengan Dosis Serapan?
Dosis serapan (radiation absorbed dose) didefinisikan
sebagai banyak energi radiasi pengion yang diserap oleh
materi per satuan massa.
Satu rad adalah jumlah radiasi yang meningkatkan energi 1
kg material penyerap dengan 1 102J.
![Page 254: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/254.jpg)
Faktor kualitas atau RBE (relative biological effecctiveness),
lambang Q.
Dosis serapan ekivalen, H, dalam Sv, disefinisikan sebagai
hasil kali dosis serapan, D, dalam Gy, dengan faktor kualitas,
Q.
![Page 255: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/255.jpg)
Pencacah Geiger-Muller
Detektor Radiasi
![Page 256: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/256.jpg)
Kamar Kabut
1911, C.T.R. Wilson
menemukan bahwa ion-ion gas
dapat bertindak sebagai inti
pengembunan untuk
menunjukkan lintasa-lintasan
radiasi ionisasi melalui udara.
![Page 257: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/257.jpg)
Film Fotografis
Becquerel menggunakan film fotografis secara tidak sengaja
menemukan radioaktivitas alami dari uranium. Becquerel menemukan
sinar radioaktif yang telah menghitam film.
![Page 258: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/258.jpg)
Bahaya Radiasi
Radiasi pengion dari lingkungan
hidup dikenal sebagai radiasi
alamiah.
Sejumlah radiasi yang tiba di Bumi
berasal dari angkasa luar dan
Matahari disebut radiasi kosmis.
Banyak batuan mengandung
uranium. Uranium meluruh
menghasilkan radon. Di AS
diperkirakan angka kematian 5000
– 20 000, dari 40 000 kasus
kanker paru-paru setiap tahun
akibat polusi radon.
Radiasi di Sekitar Kita
![Page 259: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/259.jpg)
Radiasi dan Sel
![Page 260: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/260.jpg)
Dosis Serapan Radiasi dan Efek Biologis
Besaran dosis serpan yang berkaitan dengan efek biologis adalah
dosis serapan ekivalen, yang diberi lambang H dengan satuan Sv.
![Page 261: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/261.jpg)
Proteksi terhadap Radiasi
Radiografer yang
mengoperasikan sinar-X guna
memfoto pasien dilindungi
oleh layar yang terbuat dari
timbel.
Pekerja-pekerja yang
menangani bahan-bahan
radioaktif menggunakan baju
proteksi melakukannya dari
balik selembar layar kaca
timbel.
![Page 262: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/262.jpg)
Aplikasi Fisika Inti
Tumbukan antara partikel berenergi tinggi dan inti
mengubah struktur inti menjadi inti baru yang berbeda
dengan inti semula dinamakan reaksi inti (neclear
reaction).
Reaksi Inti
![Page 263: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/263.jpg)
Perhitungan Energi pada Reaksi Inti
Q adalah energi reaksi
Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi sebelum reaksi
sama dengan energi sesudah reaksi.
Energi sebelum reaksi = energi sesudah reaksi
Energi reaktan = energi produk + energi reaksi
Energi reaksi = energi reaktan energi produk
Jika Q 0 maka terdapat energi yang dibebaskan (reaksi eksotermik)
Jika Q 0 maka terdapat energi yang diserap (reaksi endotermik)
![Page 264: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/264.jpg)
Pembuatan Isotop Radioaktif dengan Reaksi Inti
Neutron tidak bermuatan sehingga tidak ditolak oleh inti
atom.
sebagai sumber partikel alfa berenergi tinggi adalah
siklotron.
Sumber neutron adalah reaktor nuklir fisi.
![Page 265: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/265.jpg)
Reaksi Fisi
Adapun data massa atom netral adalah:
Inti berat yang ditumbuk membelah menjadi dua inti baru yang lebih
ringan disebut reaksi pembelahan inti atau reaksi fisi.
Perhitungan Energi pada Reaksi Inti
![Page 266: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/266.jpg)
Reaksi Fisi Uranium-235
meluruh dengan cepat
menjadi , , dan tiga
buah neutron.
![Page 267: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/267.jpg)
Reaksi Berantai Tak Terkendali dan Terkendali
Reaksi berantai (chain reactions) adalah sederetan pembelahan inti
dimana neutron-neutron dihasilkan dalam tiap pembelahan inti
menyebabkan pembelahan inti-inti lainnya. Setiap pembelahan inti,
dua neutron atau lebih hasil pembelahan menyebabkan
pembelahan inti-inti lainnya adalah kondisi reaksi berantai tak
terkendali (uncontrolled chain reactions)
![Page 268: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/268.jpg)
Reaktor Atom Fisi
Reaktor atom fisi dapat diklasifikasikan sebagai berikut.
(1) Reaktor Termal neutron-neutron yang dihasilkan
memiliki energi yang hampir sama dengan energi
partikel-partikel gas pada suhu normal.
(2) Reaktor Cepat (fast reactor) neutron-neutron yang
menghasilkan fisi memilki energi yang besar.
![Page 269: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/269.jpg)
(1) Reaktor penelitian
![Page 270: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/270.jpg)
(2) Reaktor daya dan PLTN
![Page 271: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/271.jpg)
Reaksi Fusi (Reaksi pegabungan inti)
Reaksi fusi harus digerakkan dengan kelajuan sangat
tinggi memerlukan energi kinetik sangat tinggi, suhu yang
sanagat tinggi.
reaksi fusi menimbulkan suhu yang sangat tinggi disebut
reaksi termonuklir.
Syarat Terjadinya Reaksi Fusi
![Page 272: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/272.jpg)
Rantai Proton-proton yang Terjadi di Bagian Dalam Matahri
dan Bintang-bintang
Menurut reaksi
2H, reaksi berikut dapat terjadi
Diikuti oleh
Terjadi dua kali
Hasil akhir sebagai:
![Page 273: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/273.jpg)
Reaktor Fusi Nuklir
Dua syarat untuk mengendalikan fusi.
(1) Suhu harus sangat tinggi. Pada suatu suhu tertentu disebut suhu
pembakaran (ignition temperatur), proses fusi akan berlangsung
sendiri.
(2) Pada suhu sangat tinggi, semua atom terionisasi habis
membentuk suatu plasma (sejenis gas yang disusun oleh
partikel-partikel bermuatan seperti H+ dan e).
![Page 274: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/274.jpg)
Diagram Reaktor Eksperimental Termonuklir Internasional
(ITER)
![Page 275: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/275.jpg)
Keunggulan dan Kemanan
Reaksi fusi memilki keunggulan pada pengaturan laju
reaksi. bahan bakar fusi nuklir tersedia hampir tanpa batas
dan murah.
ITER sebagai sumber pembangkit energi tanpa batas,
aman, dan ramah lingkungan dapat tercapai.
![Page 276: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/276.jpg)
Pemanfaatan Radioisotop
Isotop-isotop yang tidak stabil disebut radioisotop.
Radioisotop yang dibutuhkan I-123, I-131, Co-60,
Cs-137.
Pemanfaatan radioisotop:
(1)Perunut (pencari jejak)
(2)Pemanfaatan radioisotop berdasarkan sifat
radiasinya.
(3)Tenaga listrik
![Page 277: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/277.jpg)
Penggunaan Radioisotop sebagai Perunut
Pengobatan
Radioisotop sebagai
perunut dapat digunakan
untuk meneliti khasiat
tanaman obat tradisional
radioaktif C-14
dibutuhkan untuk
mendeteksi
keberadaanya dalam
organ tubuh makhluk
hidup dan mekanisme
kerjanya.
![Page 278: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/278.jpg)
Industri
Memasukkan radioisotop silikon ke dalam lumpur
dan mengukur cara lumpur tersebut terbentuk dan
bergerak dengan detektor radioaktif.
![Page 279: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/279.jpg)
Pemanfaatan Radioisotop berdasarkan Sifat Radiasinya
Pengobatan
Radioisotop untuk membunuh sel kanker disebut radioterapi
(radiotherapy). Terapi radiasi gamma yang diradiasikan oleh isotop
kobalt-60 (Co-60). Terapi radiasi proton menolong dokter mengobati
hanya sel kanker dan tidak menambah resiko rusaknya sel-sel
sehat.
Karbon-14 mempunyai waktu paro 5600 tahun
dibentuk di atmosfer oleh partikel-partikel yang
mempunyai energi tinggi yang bersal dari luar
angkasa. Tumbuhan, binatang, dan manusia
menyerap dan mengeluarkan karbon-14 selama
mereka masih hidup. Dengan mengukur
persentase keaktifan radiasi C-14 dalam
tumbuhan, binatang, atau manusia yang mati
dapat menaksir umur kematian mereka. Teknik
inilah yang disebut penentuan umur dengan
radioaktif (radioactive dating).
Penentuan umur dengan radioaktif
![Page 280: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/280.jpg)
![Page 281: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/281.jpg)
1. Transformasi Galileo
Transformasi Galileo mempelajaribagaimana peristiwa fisika didalam suatusistem koordinat S yang bergerak dengankecepatan tetap terlihat dari kacamata suatusistem S’ yang bergerak dengan kecepatantetap yang lain.
![Page 282: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/282.jpg)
jarak merupakan besaran yang invarian terhadap transformasi Galileo
Di peroleh dari percobaan pengamatan
Untuk pengamat diam O : x, y, z, t
Untuk pengamat bergerak O’: x’, y’, z’Sehinggax’ = x - vty’ = y Trans. Koord. Galileiz’ = zt’ = t
Ux = Ux-VUy = Uy Trans. Kecepatan GalileiUz = Uz
![Page 283: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/283.jpg)
2. Kerangka acuan mutlak
Dengan menarik anologi dari gelombangmekanik,maka gelombang elektro magnetikmerambat dalam medium ,yaitu medium yangdi hipotesiskan sebagai “eter”.
Bila eter ada dalam keadaan tak bergerakmutlak,maka zat perantara ini sangat baik
Jadi disimpulkan bahwa eter itu tidakpernah ada dan sekaligus tidak ada kerangkaacuan mutlak.
![Page 284: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/284.jpg)
Postulat pertama :
Hukum-hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan-persamaan matematika yang sama bentuknya bagi semua kerangka acuan inersial.
Postulat kedua :
Cepat rambat cahaya dalam ruang bebas sama harganya bagi semua pengamat, dan tidak bergantung pada keadaaan gerak pengamat.
![Page 285: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/285.jpg)
2. Transformasi Lorentz
Ditemukan oleh seorang Fisikawan Belanda H.A. Lorentz
yang menunjukkan bahwa rumusan dasar dari
keelektromagnetan sama dalam semua kerangka acuan yang
dipakai.
> transformasi lorentz
x = t’ =
y’ = y
z’ = z
![Page 286: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/286.jpg)
Transformasi balikan lorentz
x = t =
y = y’
z = z’
![Page 287: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/287.jpg)
1. Dilatasi waktu
Dilatasi berasal dari kata dilation yang berartimemuai atau mengambang. Dilatasi ataupemuaian waktu merupakan konsekuensi daripostulat-postulat einstein.
2. Kontraksi panjang
Kontraksi panjang dinyatakan dg:
![Page 288: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/288.jpg)
3. Efek Doppler Relativistikradiasi tegak arah gerak
untuk sumber dan pengamat saling menjauh
untuk sumber dan pengamat salingmendekat
![Page 289: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/289.jpg)
1. Hubungan Momentum dan Energi
Dari hubungan energi :
E =
dan momentum p =
Maka E =
dan persamaan momentum relativistik : P2 =
P2c2 =
![Page 290: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/290.jpg)
Dengan mengurangi p2c2 dariE2 menghasilkan
E =
Menurut rumusan itu, bilaada partikel dengan m0 = 0,maka hubungan antara energidan momentumnya harusdiberikan dengan
Partikel tak bersama.
E = pc
![Page 291: Kemampuan dasar yang akan Anda miliki setelah mempelajari](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022012409/616a4e9b11a7b741a3511142/html5/thumbnails/291.jpg)
2. Kesetaraan massa dan energi
Hubungan yang paling terkenal yang di peroleh Enstein dari
Postulat relativitas khusus ialah mengenai massa dan energi., yaitu :
E = m.c2
Hubungannya dapat diturunkan secara langsung dari defenisi energy kinetic K dari suatu benda yang bergerak.
K =
dan F =
sehingga energi kinetik : K =