Polarisasi Cahaya

Polarisasi gelombang hanya dapat terjadi pada gelombang transversal, tidak terjadi pada gelombang longitudinal. Untuk mengetahui apa yang dimaksud dengan peristiwa polarisasi, perhatikan gelombang tali pada Gambar 2.13.

Gambar 2.13. Gelombang tali yang terpolarisasi

Sebelum dilewatkan pada celah sempit vertical, tali bergetar dengan simpangan seperti spiral. Setelah gelombang pada tali melewati celah, hanya arah getar vertical yang masih tersisa. Adapun arah getar horizontal atu diserap oleh celah sempit itu. Gelombang yang keluar dari celah tadi disebut gelombang polarisasi, lebih khusus disebut terpolarisasi linier.

Terpolarisasi artinya memiliki satu arah getar tertentu saja. Polarisasi yang hanya terjadi pada satu arah disebut polarisasi linear.Apa yang terjadi jika celah sempit dipasang secara horizontal? Apakah terjadi polarisasi linear?

Cahaya terpolarisasi dapat diperoleh dari cahaya tidak terpolarisasi, yaitu dengan menghilangkan (memindahkan) semua arah getar dan melewatkan salah satu arah getar saja. Ada 4 cara untuk melakukan hal ini, yaitu: 1) penyerapan selektif, 2)pemantulan, 3) pembiasan ganda, dan 4) hamburan.

Read More

Difraksi cahaya (Light Diffraction)

Pada pelajaran gerak gelombang, telah diperkenalkan pula bahwa gelombang permukaan air yang melewati sebuah penghalang berupa sebuah celah sempit akan mengalami lenturan (difraksi). Peristiwa yang sama terjadi jika cahaya dilewatkan pada sebuah celah yang sempit sehingga gelombang cahaya itu akan mengalami difraksi. Selain disebabkan oleh celah sempit, peristiwa difraksi juga dapat disebabkan oleh kisi. Kisi adalah sebuah penghalang yang terdiri atas banyak celah sempit. Jumlah celah dalam kisi dapat mencapai ribuan pada daerah selebar 1 cm. Kisi difraksi adfalah alat yang sangat berguna untuk menganalisis sumber-sumber cahaya. Perhatikan Gambar 2.8.

Gambar 2.8. Cahaya yang melewati celah sempit

Kita dapat melihat gejala difraksi ini dengan mudah pada cahaya yang melewati sela jari-jari yang kita rapatkan kemudian kita arahkan pada sumber cahaya yang jauh, misalnya lampu neon. Atau dengan melihat melalui kisi tenun kain yang terkena sinar lampu yang cukup jauh.

Difraksi Celah Tunggal

Pola difraksi yang disebabkan oleh celah tunggal dijelaskan oleh Christian Huygens. Menurut Huygens, tiap bagian celah berfungsi sebagai sumber gelombang sehingga cahaya dari satu bagian celah dapat berinterferensi dengan cahaya dari bagian celah lainnya.

Interferensi minimum yang menghasilkan garis gelap pada layar akan terjadi,

jika gelombang 1 dan 3 atau 2 dan 4 berbeda fase ½, atau lintasannya sebesar setengah panjang gelombang. Perhatikan Gambar 2.9.

Gambar 2.9. interferensi celah tunggal

Berdasarkan Gambar 2.9 tersebut, diperoleh beda lintasan kedua gelombang (d sin θ)/2.

ΔS = (d sin θ)/2 dan ΔS = ½ λ, jadi d sin θ = λ

Jika celah tunggal itu dibagi menjadi empat bagian, pola interferensi minimumnya menjadi

ΔS = (d sin θ)/4 dan ΔS = ½ λ, jadi d sin θ = 2 λ.

Berdasarkan penurunan persamaan interferensi minimum tersebut, diperoleh persamaan sebagai berikut.

d sin θ = mλ                                                       2.13

dengan: d = lebar celah

m = 1, 2, 3, . . .

Untuk mendapatkan pola difraksi maksimum, maka setiap cahaya yang melewati celah harus sefase. Beda lintasan dari interferensi minimum tadi harus dikurangi dengan  sehingga beda fase keduanya mejadi 360°. Persamaan interferensi maksimum dari pola difraksinya akan menjadi :

..........................................2.14

Dengan (2m – 1) adalah bilangan ganjil, m = 1, 2, 3, …

Difraksi pada Kisi

Jika semakin banyak celah pada kisi yang memiliki lebar sama, maka semakin tajam pola difraksi dihasilkan pada layar. Misalkan, pada sebuah kisi, untuk setiap daerah selebar 1 cm terdapat N = 5.000 celah. Artinya, kisi tersebut terdiri atas 5.000 celah per cm. dengan demikian, jarak antar celah sama dengan tetapan kisi, yaitu

Pola difraksi maksimum pada layar akan tampak berupa garis-garis terang atau yang disebut dengan interferensi maksimum yang dihasilkan oleh dua celah. Jika beda lintasan yang dilewati cahaya datang dari dua celah yang berdekatan, maka interferensi maksimum terjadi ketika beda lintasan tersebut bernilai 0, λ, 2λ, 3λ, …,. Pola difraksi maksimum pada kisi menjadi seperti berikut.

d sinθ = mλ ......................................................2.15

dengan m = orde dari difraksi dan d = jarak antar celah atau tetapan kisi.

Demikian pula untuk mendapatkan pola difraksi minimumnya, yaitu garis-garis gelap. Bentuk persamaannya sama dengan pola interferensi minimum dua celah yaitu:

d sinθ = (m+ ½ )λ .............................................2.16

Jika pada difraksi digunakan cahaya putih atau cahaya polikromatik, pada layar akan tampak spectrum warna, dengan terang pusat berupa warna putih.

Gambar 2.10.  Difraksi cahaya putih akan menghasilkan

pola berupa pita-pita spectrum

Cahaya merah dengan panjang gelombang terbesar mengalami lenturan atau pembelokan paling besar. Cahaya ungu mengalami lenturan terkecil karena panjang gelombang cahaya atau ungu terkecil. Setiap orde difraksi menunjukkan spectrum warna.

Read More

Interferensi Cahaya

Anda telah ketahui bahwa dua gelombang dapat melalui satu titik yang sama tanpa saling mempengaruhi. Kedua gelombang gelombang itu memiliki efek gabungan yang diperoleh dengan menjumlahkan simpangannya.Interferensi adalah paduan dua gelombang atau lebih menjadi satu gelombang baru. Jika kedua gelombang yang terpadu sefase, maka terjadi interferensi konstruktif (saling menguatkan). Gelombang resultan memiliki amplitudo maksimum.

Jika kedua gelombang yang terpadu berlawanan fase, maka terjadi interferensi destruktif (saling melemahkan). Gelombang resultan memiliki amplitudo nol. Setiap orang dengan menggunakan sebuah baskom air dapat melihat bagaimana interferensi antara dua gelombang permukaan air dapat menghasilkan pola-pola bervariasi yang dapat dilihat dengan jelas. Dua orang yang bersenandung dengan nada-nada dasar yang frekuensinya berbeda sedikit akan mendengar layangan (penguatan dan pelemahan bunyi) sebagai hasi interferensi  (akan dibahas pada Bab 3).

Warna-warni pelangi menunjukkan bahwa sinar matahari adalah gabungan dari berbagai macam warna dari spektrum kasat mata. Di lain fihak, warna pada gelombang sabun, lapisan minyak, warna bulu burung merah, dan burung kalibri bukan disebabkan oleh pembiasan. Hal ini terjadi karena interferensi konstruktif dan destruktif dari sinar yang dipantulkan oleh suatu lapisan tipis. Adanya gejala interferensi ini bukti yang paling menyakinkan bahwa cahaya itu adalah gelombang. Interferensi cahaya bisa terjadi jika ada dua atau lebih berkas sinar yang bergabung. Jika cahayanya tidak berupa berkas sinar, maka interferensinya sulit diamati. Interferensi cahaya sulit diamati karena dua alasan:

(1)   Panjang gelombang cahaya sangat pendek, kira-kira 1% dari lebar rambut.

(2) Setiap sumber alamiah cahaya memancarkan gelombang cahaya yang fasenya sembarang (random) sehingga interferensi yang terjadi hanya dalam waktu sangat singkat.

Jadi, interferensi cahaya tidaklah senyata seperti interferensi pada gelombang air atau gelombang bunyi. Interferensi terjadi jika terpenuhi dua syarat berikut ini:

(1)   Kedua gelombang cahaya harus koheren, dalam arti bahwa kedua gelombang cahaya harus memiliki beda fase yang selalu tetap, oleh sebab itu keduanya harus memiliki frekuensi yang sama.

(2)   Kedua gelombang cahaya harus memiliki amplitude yang hampir sama.

Terjadi dan tidak terjadinya interferensi dapat digambarkan seperti pada Gambar 2.3.

 

Gambar 2.3. (a) tidak terjadi interferensi, (b) terjadi interferensi

Untuk menghasilkan pasangan sumber cahaya kohern sehingga dapat menghasilkan pola interferensi adalah :

(1)    sinari dua (atau lebih) celah sempit dengan cahaya yang berasal dari celah tunggal (satu celah). Hal ini dilakukan oleh Thomas Young.

(2)    dapatkan sumber-sumber kohern maya dari sebuah sumber cahaya dengan pemantulan saja. Hal ini dilakukian oleh Fresnel. Hal ini juga terjadi pada pemantulan dan pembiasan (pada interferensi lapisan tipis).

(3)    Gunakan sinar laser sebagai penghasil sinar laser sebagai penghasil cahaya kohern.

Percobaan Interferensi oleh Frenell dan Young

Untuk mendapatkan dua sumber cahaya koheren, A. J Fresnell dan Thomas Young menggunakan sebuah lampu sebagai sumber cahaya. Dengan menggunakan sebuah sumber cahaya S, Fresnell memperoleh dua sumber cahaya S₁ dan S₂ yang kohoren dari hasil pemantulan dua cermin. Sinar monokromatis yang dipancarkan oleh sumber S, dipantulkan oleh cermin I dan cermin II yang seolah-olah berfungsi sebagai sumber S₁ dan S₂. Sesungguhnya, S₁ dan S₂ merupakan bayangan oleh cermin I dan Cermin II (Gambar 2.4)

Gambar 2.4. Percobaan cermin Fresnell

Berbeda dengan percobaan yang dilakukan oleh Fresnell, Young menggunakan dua penghalang, yang pertama memiliki satu lubang kecil dan yang kedua dilengkapi dengan dua lubang kecil. Dengan cara tersebut, Young memperoleh dua sumber cahaya (sekunder) koheren yang monokromatis dari sebuah sumber cahaya monokromatis (Gambar 2.5). Pada layar tampak pola garis-garis terang dann gelap. Pola garis-garis terang dan gelap inilah bukti bahwa cahaya dapat berinterferensi. Interferensi cahaya terjadi karena adanya beda fase cahaya dari kedua celah tersebut.

Gambar 2.5. Percobaan dua celah oleh Young

Pola interferensi yang dihasilkan oleh kedua percobaan tersebut adalah garis-garis terang dan garis-garis gelap pada layar yang silih berganti. Garis terang terjadi jika kedua sumber cahaya mengalami interferensi yang saling menguatkan atau interferensi maksimum. Adapun garis gelap terjadi jika kedua sumber cahaya mengalami interferensi yang saling melemahkan atauinterferensi minimum. Jika kedua sumber cahaya memiliki amplitudo yang sama, maka pada tempat-tempat terjadinya interferensi minimum, akan terbentuk titik gelap sama sekali. Untuk mengetahui lebih rinci tentang pola yang terbentuk dari interferensi dua celah, perhatikan penurunan-penurunan interferensi dua celah berikut.

Pada Gambar 2.6, tampak bahwa lensa kolimator menghasilkan berkas sejajar. Kemudian, berkas cahaya tersebut melewati penghalang yang memiliki celah ganda sehingga S­­₁ dan S₂ dapat dipandang sebagai dua sumber cahaya monokromatis. Setelah keluar dari S₁ dan S₂, kedua cahaya digambarkan menuju sebuah titik A pada layar. Selisih jarak yang ditempuhnya (S­₂A – S₁A) disebut beda lintasan.

........................................2.2

Gambar 2.6. Percobaan Interferensi Young

Jika jarak S₁A dan S₂A sangat besar dibandingkan jarak S₁ ke S₂, dengan S₁S₂ = d, sinar S₁A dan S₂A dapat dianggap sejajar dan selisih jaraknya ΔS = S₂B. Berdasarkan segitiga S₁S­₂B, diperoleh , dengan d adalah jarak antara kedua celah.  Selanjutnya, pada segitiga COA,  .

Untuk sudut-sudut kecil akan didapatkan  . Untuk θ kecil, berarti p/l kecil atau p<<l sehingga selisih kecepatan yang ditempuh oleh cahaya dari sumber S₂ dan S₁ akan memenuhi persamaan berikut ini.

................................................2.3

Interferensi maksimum akan terjadi jika kedua gelombang yang tiba di titik A sefase. Dua gelombang memiliki fase sama bila beda lintasannya merupakan kelipatan bilangan cacah dari panjang gelombang.

ΔS = mλ ............................................................2.4

Jadi, persamaan interferensi maksimum menjadi

.........................................................2.5

dengan d = jarak antara celah pada layar

p = jarak titik pusat interferensi (O) ke garis terang di A

l = jarak celah ke layar

λ = panjang gelombang cahaya

m = orde interferensi (0, 1, 2, 3, ...)

Contoh Soal:

Cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 5000 A melewati celah ganda yang terpisah pada jarak 2 mm. Jika jarak celah layar 1 meter, tentukanlah jarak terang pusat dengan garis terang orde ketiga pada layar.

Penyelesaian:

Diketahui: d = 2 mm; l = 1 meter = 1 ´ 10³ mm; λ = 5000 A = 5 ´ 10^-4 mm; m = 3

Jika kedua gelombang cahaya dari sumber S₁ dan S₂ yang sampai pada layar berlawanan fase (berbeda sudut fase 180°),  maka pada layar akan terjadi interferensi minimum atau garis-garis gelap. Untuk mendapatkan beda fase sebesar 180°, beda lintasan harus merupakan kelipatan bilangan ganjil dari setengah panjang gelombang, yaitu

.......................................2.6

dengan m = 1, 2, 3, 4, …

Berdasarkan persamaan (2.6) dan (2.4) maka diperoleh interferensi minimum yang memnuhi persamaan berikut.

=   (m- ½ )λ                       2.7

Interferensi pada Lapisan Tipis

Dalam keseharian Anda sering mengamati garis-garis berwarna yang tampak pada lapisan tipis bensin atau oli yang tumpah di permukaan air saat matahari menyoroti permukaan oli tersebut. Di samping itu, Anda tentu pernah main air sabun yang ditiup sehingga terjadi gelembung. Kemudian saat terkena sinar matahari akan terlihat warna-warni.

Cahaya warna-warni inilah bukti adanya peristiwa interferensi cahaya pada lapisan tipis air sabun. Interferensi ini terjadi pada sinar yang dipantulkan langsung dan sinar yang dipantulkan setelah dibiaskan.

Interferensi antar gelombang yang dipantulkan oleh lapisan atas dan yang dipantulkan oleh lapisan bawah ditunjukkan pada Gambar 2.7.

Gambar 2.7   Interferensi pada selaput tipis

Selisih lintasan yang ditempuh oleh sinar datang hingga menjadi sinar pantul ke-1 dan sinar pantul ke-2 adalah

ΔS = S₂ – S₁ = n(AB + BC) – AD = n(2AB) – AD ...........................2.8

dengan n adalah indeks bias lapisan tipis.

Jika tebal lapisan adalah d, diperoleh d = AB cos r sehingga AB = d/cos r dan AD = AC sin i, dengan AC = 2d tan r.  Dengan demikian, persamaan (2.8) menjadi:

Sesuai dengan hukum Snellius, n sin r = sin I, selisih jarak tempuh kedua sinar menjadi:

ΔS = 2nd cos r ..............................................2.9

Supaya terjadi interferensi maksimum, ΔS harus merupakan kelipatan dari panjang gelombang (λ), tetapi karena sinar pantul di Bmengalami perubahan fase , ΔS menjadi

..........................................2.10

Jadi, interferensi maksimum sinar pantul pada lapisan tipis akan memenuhi persamaan berikut.

=  2.11

dengan n = indeks bias lapisan tipis

d = tebal lapisan

r = sudut bias

m = orde interferensi (0, 1, 2, 3, …)

λ = panjang gelombang sinar

Contoh Soal:

Tentukanlah tebal lapisan minimum yang dibutuhkan agar terjadi interferensi maksimum pada sebuah lapisan tipis yang memiliki indeks bias 4/3 dengan menggunakan panjang gelombang 5.600.

Penyelesaian:

Interferensi maksimum pada lapissan tipis mmenuhi persamaan (2.11)

Supaya tebal lapisan minimum, m = 0 dan cos r = 1, maka diperoleh

Adapun untuk memperoleh interferensi minimum, selisih lintasan ΔS kedua sinar pantul harus merupakan kelipatan   dan beda fase  sehingga akan diperoleh:

ΔS = 0, λ, 2λ , 3λ, 4λ …= mλ

Interferensi minimum dalam arah pantul akan memenuhi persamaan

2nd cos r = mλ ....................................................2.12

Tentukanlah panjang gelombang sinar yang digunakan, jika terjadi interferensi minimum orde 2 pada lapisan di udara dengan ketebalan 10³ nm, sudut bias 60°, dan indeks bias lapisan 1,5.

Penyelesaian:

Dengan menggunakan persamaan (2.12) diperoleh

2nd cos r = mλ

2(1,5) (10³ nm) (cos 60°) = 2λ

λ = 0,75 × 10³ nm = 750 nm.

Jadi, panjang gelombang cahaya yang digunakan 750 nm.

Read More

Dispersi Cahaya (Disperse Light Wave)

Gelombang dan sifat-sifatnya sebagian sudah dikenal pada waktu membahas getaran dan gelombang. Pada bagian ini, kita akan membahas gelombang cahaya. Cahaya merupakan radiasi gelombang elektromagnetik yang dapat dideteksi mata manusia. Cahaya selain memiliki sifat-sifat gelombang secara umum misal dispersi, interferensi, difraksi, dan polarisasi, juga memiliki sifat-sifat gelombang elektromagnetik, yaitu dapat merambat melalui ruang hampa.

Gejala dispersi cahaya adalah gejala peruraian cahaya putih (polikromatik) menjadi cahaya berwarna-warni (monokromatik). Cahaya putih merupakan cahaya polikromatik, artinya cahaya yang terdiri atas banyak warna dan panjang gelombang. Jika cahaya putih diarahkan ke prisma, maka cahaya putih akan terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Cahaya-cahaya ini memiliki panjang gelombang yang berbeda. Setiap panjang gelombang memiliki indeks bias yang berbeda. Semakin kecil panjang gelombangnya semakin besar indeks biasnya. Disperi pada prisma terjadi karena adanya perbedaan indeks bias kaca setiap warna cahaya. Perhatikan Gambar 2.1.

Gambar 2.1. Dispersi cahaya pada prisma

Seberkas cahaya polikromatik diarahkan ke prisma. Cahaya tersebut kemudian terurai menjadi cahaya merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, dan ungu. Tiap-tiap cahaya mempunyai sudut deviasi yang berbeda. Selisih antara sudut deviasi untuk cahaya ungu dan merah disebut sudut dispersi. Besar sudut dispersi dapat dituliskan sebagai berikut:

Φ = δ_u - δ_m = (n_u – n_m) β .......................................2.1

Keterangan:

Φ = sudut dispersi

n_u = indeks bias sinar ungu

n_m = indeks bias sinar merah

δ_u = deviasi sinar ungu

δ_m=deviasi sinar merah

Penerapan Dispersi:

Contoh peristiwa dispersi pada kehidupan sehari-hari adalah pelangi. Pelangi hanya dapat kita lihat apbila kita membelakangi matahari dan hujan terjadi di depan kita. Jika seberkas cahaya matahari mengenai titik-titik air yang besar, maka sinar itu dibiaskan oleh bagian depan permukaan air. Pada saat sinar memasuki titik air, sebagian sinar akan dipantulkan oleh bagian belakang permukaan air, kemudian mengenai permukaan depan, dan akhirnya dibiaskan oleh permukaan depan. Karena dibiaskan, maka sinar ini pun diuraikan menjadi pektrum matahari.Peristiwa inilah yang kita lihat di langit dan disebut pelangi. Bagan terjadinya proses pelangi dapat dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2. Proses terjadi pelangi

Read More

Daya Urai Alat Optik

Alat-alat optic seperti Lup, teropong, dan milkroskop memiliki kemampuan untuk memperbesar bayangan benda. Namun, perbesaran bayangan benda yang dihasilkan terbatas. Kemampuan perbesaran alat-alat optic itu selain dibatasi oleh daya urai lensa juga dibatasi oleh pola difraksi yang terbentuk pada bayangan benda itu.

 

Gambar 2.11. Pola difraksi yang dibentuk oleh sebuah celah bulat

Pola difraksi yang dibentuk oleh sebuah celah bulat terdiri atas bintik terang pusat yang dikelilingi oleh cincin-cincin terang dan gelap seperti pada Gambar 2.11. Pola tersebut dapat dijelaskan dengan menggunakan Gambar 2.12.

Gambar 2.12. Daya urai suatu lensa

D=diameter lobang

l =jarak celah ke layar

d_m=jari-jari lingkaran terang

θ = sudut deviasi

Pola difraksi dapat diperoleh dengan menggunakan sudut q yang menunjukkan ukuran sudut dari setiap cincin yang dihasilkan dengan persamaan:

.................................................2.17

dengan λ merupakan panjang gelombang cahaya yang digunakan.

Untuk sudut-sudut kecil, maka diperoleh sinθ » tan θ = d_m/λ dan sama dengan sudutnya q sehingga dapat ditulis:

,   atau   2.18

Contoh Soal:

Tentukanlah daya urai sebuah celah dengan diameter 1 mm dan jarak celah ke layar 2m, dengan menggunakan cahaya yang panjang gelombangnya 580 nm.

Penyelesaian:

Diketahui:

D= 1mm, l =2m=2×10³ mm; =580nm = 5,8 × 10^-4 mm

Ditanya : d_m =  …….?

Jawab:

d_m = 1,22 λl/D = 1,22(5,8×10^-4 mm) (2×10³mm)/1mm =1,4 mm.

Jadi, daya urai celah tersebut 1,4 mm.

Read More

Manfaat Cahaya biru bagi kesehatan, produktivitas dan keselamatan manusia

Saat ini kehidupan sudah semakin sibuk, tidak mengenal siang dan malam. Terutama mereka yang hidup di kota-kota besar metropolitan, mereka mungkin saja jarang terkena sinar matahari. Hidup mereka sehari-harinya di dalam gedung-gedung bertingkat. Mereka bekerja ful time sehingga mereka kurang tidur, mudah lelah, gampang capai, dan dalam bekerja tidak lagi waspada. Akibatnya, kesehatan, produktivitas dan keselamatan mereka terancam. Berlatar belakang terancamnya kesehatan, produktivitas dan keselamatan bagi para perkerja yang mengalami kesibukan seperti itu, saat ini sedang dilakukan penelitian di rumah sakit Brigham and Women's Hospital (BWH)Division of Sleep Medicine Amerika Serikat, suatu penelitian tentang pengaruh cahaya biru terhadap peningkatan kewaspadaan pekerja malam.

Shadab Rahman,PhD, (3 February, 2014) seorang peneliti di Brigham and Women's Hospital (BWH)Division of Sleep Medicine tersebut dan pemimpin penulis studi ini mengemukakan bahwa pada penelitian sebelumnya cahaya biru mampu meningkatkan kewaspadaan pada malam hari, namun data baru menunjukkan bahwa efek ini juga meluas ke siang hari.  Temuan ini menunjukkan bahwa efek  cahaya biru dalam meningkatkan kewaspadaan berkepanjangan sampai di siang hari.

Dalam rangka menentukan panjang gelombang cahaya yang paling efektif untuk menangkal kelelahan atau meningkatkan kewaspadaan, para peneliti BWH tersebut bekerja sama dengan George Brainard, PhD, seorang profesor neurologi di Thomas Jefferson University, mengembangkan peralatan cahaya khusus yang digunakan dalam penelitian ini. Para peneliti membandingkan efek cahaya biru dengan cahaya hijau terhadap kewaspadaan dan kinerja dari 16 peserta studi. Selama 6,5 ​​jam peserta studi menerima pancaran cahaya biru dan hijau dalam jumlah /intensitas yang sama.

Selama periode tersebut perasaan mengantuk, waktu reaksi mereka diukur memakai elektroda untuk menilai perubahan pola aktivitas otak selama menerima pancaran cahaya tersebut. Para peneliti menemukan bahwa peserta yang menerima pancaran cahaya biru secara konsisten kurang mengantuk, memiliki waktu reaksi lebih cepat dan penyimpangan perhatian lebih sedikit selama tes kinerja dibandingkan dengan mereka yang menerima pancaran cahaya hijau. Mereka juga menunjukkan bahwa perubahan pola aktivitas otak yang menerima pancaran cahaya biru  dalam keadaan lebih waspada .

Hasil ini berkontribusi terhadap pemahaman kita tentang bagaimana dampak cahaya terhadap kinerja otak. Hal ini membuka berbagai kemungkinan baru dalam penggunaan cahaya untuk meningkatkan kewaspadaan, produktivitas dan keselamatan manusia, jelas Steven Lockley, PhD, ilmuwan saraf di BWH dan peneliti senior studi tersebut .  Sambil membantu meningkatkan kewaspadaan pada pekerja malam, jelas akan bermanfaat terhadap keamanan. Pekerja shift harian, juga akan mendapat manfaat dari kualitas pencahayaan ini, tidak hanya  membantu mereka melihat lebih baik tetapi juga membuat mereka lebih waspada . "

Para peneliti mencatat bahwa tantangan besar berikutnya adalah untuk mencari tahu bagaimana cara memberikan pencahayaan yang lebih baik . Cahaya alami memang yang sangat ideal, namun saat ini banyak orang tidak memiliki akses ke siang hari, baik  di sekolah, rumah-rumah atau tempat kerja. Selain peningkatan akses siang hari, munculnya teknologi baru pencahayaan yang lebih terkendali akan dapat membantu kemungkinkan para peneliti untuk mengembangkan ' sistem pencahayaan pintar'. Sistem ini diharapkan mampu memaksimalkan efek menguntungkan dari cahaya untuk kesehatan, produktivitas dan keselamatan manusia.

Berdasarkan hasil penelitian ini kiranya kita dapat mengambil manfaat dengan mencobanya di rumah kita. Semoga kita benar-benar mendapatkan manfaat sehingga dengan hanya memberikan pencahayaan biru, keluarga kita menjadi sehat, produktif dan keselamatanya terjamin. Amin

Referensi

             Shadab A. Rahman, Erin E. Flynn-Evans, Daniel Aeschbach, George C. Brainard, Charles A. Czeisler, Steven W. Lockley. Diurnal Spectral Sensitivity of the Acute Alerting Effects of Light. SLEEP, 2014; 

Read More

MENGENAL FISIKA LEBIH DEKAT

Kita semua pasti mengenal benda-benda seperti bangunan, jembatan, listrik, laser, headset, TV, LCD, mobil, ponsel, baterai, oven microwave, dan banyak lagi yang kitagunakan setiap hari Semua benda-benda itu merupakan penerapan Fisika dalam kehidupan nyata. Lantas apa sebenarnya fisika itu? Fisika sebenarnya mencakup pengetahuan manusia  tentang bagaimana sesuatu itu bekerja, yang dikumpulkan selama berabad-abad. Massa elektron, sifat-sifat semikonduktor, dan hukum gerak Newton adalah contoh pengetahuan fisika. Fisika akan mengajarkan kita prinsip-prinsip dasar di balik cara kerja.  

Fisika juga merupakan cara belajar. Ilmu, yang merupakan bagian fisika, adalah cara yang paling dapat diandalkan manusia yang pernah diciptakan untuk belajar bagaimana alam semesta kita bekerja. Hukum Newton ditemukan melalui pemikiran kreatif dan pengamatan yang cermat. Fisika memadukan berpikir kreatif, bahasa matematika yang akurat, dan observasi ketat untuk memecahkan misteri terdalam dari alam terkecil (mikrokosmos) sampai alam terbesar (makrokosmos) atau secara keseluruhan alam semesta..

Alam semesta merupakan segala sesuatu yang ada, termasuk kita. "Segala sesuatu" itu dapat berupa materi, energi, atau informasi. Materi adalah "zat" yang menempati ruang dan memiliki massa. Energi adalah kuantitas yang menyebabkan massamengubah dan memediasi berapa banyak perubahan terjadi. Energi dipertukarkansetiap  sesuatu menjadi lebih panas, dingin, lebih cepat, lebih lambat, atau perubahandalam cara yang dapat diamati. Informasi menjelaskan bagaimana materi dan energitersebut diatur dalam ruang dan waktu. Misalnya, kata-kata di layar merupakan informasi.

Dari uraian di atas secara garis besar, fisika berkaitan dengan sifat dan interaksimateri dan energi pada tingkat yang paling mendasar. Fisika menggambarkan kekuatan dasar dari sifat atom dan materi serta proses berinteraksinya materi dengan energi tersebut.

Bagaimanakah kaitan antara kimia, dan biologi  dengan fisika?

Fisika, kimia dan biologi memiliki partikel dasar dan kekuatan bergabung.Fisika mempelajari partikel dasar dan kekuatan bergabung yag paling mendasar. Satu tingkat lebih tinggi dalam kompleksitas adalah kimia. Kimia memiliki partikel dasar dan kekuatan bergabung untuk menciptakan triliunan molekul berbeda yang membentuk keragaman materi hidup kita. Sedang biologi yang mempelajariorganisme hidup termasuk memliki skala kompleksitas tertinggi .Organisme hidupmemiliki jutaan molekul yang berbeda, berinteraksi satu sama lain dalam sistemyang sangat rumit. Biologi adalah yang paling kompleks dari tiga disiplin dasar ilmu pengetahuan tersebut. Ini mungkin aneh, tapi fisika adalah yang paling sederhana.

        Fisika                                                    Kimia                                                  Biologi 

Ilmu pengetahuan memang telah berkembang sejak lama dan telah banyakmenghasilkan teknologi yang mempermudah pekerjaan manusia, namun fisika masih jauh dari sempurna. Ada banyak hal yang masih  belum diketahui. Adapernyataan yang mengatakan bahwa kita bahkan tidak tahu apa yang kita tidak tahu. Sebagai contoh, ada gravitasi ada anti-gravitasi. Adanya pengetahuan gravitasi membuat kita dapat dengan kokoh berdiri di bumi. Kalau kita berada di luar angkasa yang gravitasinya kecil kita dapat belayang. Ini artinya, anti-gravitasi akan membuatkita bisa terbang sederhana, menghemat bahan bakar, dan mengurangi emisi karbon. Nah, jika  anti-gravitasi dapat diciptakan, alangkah senangnya kita.  Namun sampai saat ini belum ada yang tahu bagaimana caranya membuat anti gravitasi. Itulah salah satu rahasia alam yang belum terkuak sampai saat ini. Tentu masih bayak lagi rahasia alam yang perlu terus  dieksplorasi sehingga kita semakin banyak tahu rahasia alam. Hal ini berarti fisika tidak pernah selesai.

Bagian terpenting dari fisika adalah penyelidikan ilmiah, suatu proses untuk menyelidiki alam semesta, mengusulkan penjelasan yang mungkin, kemudian menentukan penjelasan yang bisa benar dan bisa tidak. Jika suatu hari nanti, penyelidikan ilmiah menyebabkan seseorang (mungkin Anda!) menemukan  teori yang  dapat menjelaskan anti-gravitasi dengan baik  hal ini  tidaklah mustahil.Karena pengetahuan kita tidak lengkap, proses bagaimana kita belajar fisika adalah sama pentingnya dengan fisika yang sudah kita ketahui. Ada banyak hal yang masihdapat dilakukan untuk menemukan sesuatu yang belum dapat dijelaskan secara ilmiah!

Read More