Sejarah perkembangan optik
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×
 

Sejarah perkembangan optik

on

  • 1,158 views

Sejarah Perkembangan Optik

Sejarah Perkembangan Optik

Statistics

Views

Total Views
1,158
Views on SlideShare
1,158
Embed Views
0

Actions

Likes
0
Downloads
44
Comments
0

0 Embeds 0

No embeds

Accessibility

Categories

Upload Details

Uploaded via as Adobe PDF

Usage Rights

© All Rights Reserved

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Processing…
Post Comment
Edit your comment

Sejarah perkembangan optik Sejarah perkembangan optik Document Transcript

  • SEJARAH FISIKA (AKKC 432) “SEJARAH PERKEMBANGAN OPTIK” Dosen Pembimbing: Suyidno, M. Pd Oleh Kelompok I Qamariah : (A1C410025) Anwar Sadat : (A1C410030) Risna Afrianti : (A1C410034) Suriyati : (A1C410046) PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA JURUSAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURAT BANJARMASIN 2011
  • Pengantar Optika adalah cabang fisika yang menggambarkan perilaku dan sifat cahaya dan interaksi cahaya dengan materi. Optika menerangkan dan diwarnai oleh gejala optis. Kata optik berasal dari bahasa Latin ὀπτική, yang berarti tampilan. Optik secara umum dapat dianggap sebagai bagian dari keelektromagnetan. Beberapa gejala optis bergantung pada sifat kuantum cahaya yang terkait dengan beberapa bidang optika hingga mekanika kuantum. Dalam prakteknya, kebanyakan dari gejala optis dapat dihitung dengan menggunakan sifat elektromagnetik dari cahaya, seperti yang dijelaskan oleh persamaan Maxwell. Ada teori Partikel oleh Isaac Newton (1642-1727) dalam Hypothesis of Light pada 1675 bahwa cahaya terdiri dari partikel halus (corpuscles) yang memancar ke semua arah dari sumbernya. Teori Gelombang oleh Chrisiaan Huygens (1629-1695), menyatakan bahwa cahaya dipancarkan ke segala arah sebagai gelombang seperti bunyi. Perbedaan antara keduanya hanya pada frekuewensi dan panjang gelombang saja.. Pada dekade awal Abad 20, berbagai eksperimen yang dilakukan oleh para ilmuwan seperti Thomas Young (1773-1829) dan Agustin Fresnell (1788-1827) berhasil membuktikan bahwa cahaya dapat melentur (difraksi) dan berinterferensi. Gejala alam yang khas merupakan sifat dasar gelombang bukan partikel. Percobaan yang dilakukan oleh Jeans Leon Foulcoult (1819-1868) menyimpulkan bahwa cepat rambat cahaya dalam air lebih rendah dibandingkan kecepatannya di udara. Padahal Newton dengan teori emisi partikelnya meramalkan kebalikannya. Selanjutnya Maxwell (1831-1874) mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dibangkitkan oleh gejala kelistrikkan dan kemagnetan sehingga tergolong gelombang elektomagnetik. Sesuatu yang yang berbeda dengan gelombang bunyi yang tergolong gelombang mekanik. Gelombang elekromagnetik dapat merambat dengan atau tanpa medium dan kecepatan rambatnyapun amat tinggi bila dibandingkan dengan gelombang bunyi. Gelombang elekromagnetik merambat dengan kecepatan 300.000 km/s. Kebenaran pendapat Maxwell tak terbantahkan ketika Hertz (1857-1894) berhasil
  • membuktikan secara eksperimental yang disusun dengan penemuan-penemuan berbagai gelombang yang tergolong gelombang elekromagnetik seperti sinar x, sinar gamma, gelombang mikro RADAR dan sebagainya. Dewasa ini pandangan bahwa cahaya merupakan gelombang elektomagnetik umum diterima oleh kalangan ilmuwan, walaupun hasil eksperimen Michelson dan Morley di tahun 1905 gagal membuktikan keberadaan eter seperti yang di sangkakan keberadaan oleh Huygen dan Maxwell. Di sisi lain pendapat Newton tentang cahaya menjadi partikel tiba-tiba menjadi polpuler kembali setelah lebih dari 300 tahun tenggelam di bawah populeritas pendapat Huygens. Dua fisikawan pemenang hadiah Nobel, Max Plack (1858-1947) dan Albert Einstein mengemukan teori mereka tentang Foton.. Berdasarkan hasil penelitian tentang sifat-sifat termodinamika radiasi benda hitam, Planck menyimpulkan bahwa cahaya di pancarkan dalam bentuk-bentuk partikel kecil yang disebut kuanta. Gagasan Planck ini kemudian berkembang menjadi teori baru dalam fisika yang disebut teori Kuantum. Dengan teori ini, Einstein berhasil menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan nama efek foto listrik, yakni pemancaran elekton dari permukaan logam karena lagam tersebut di sinari cahaya. Jadi dalam kondisi tertentu cahaya menunjukkan sifat sebagai gelombang dan dalam kondisi lain menunjukkan sifat sebagai partikel.
  • SEJARAH PERKEMBANGAN OPTIK A. PERIODE I Pada masa ini yang terjadi adalah teori-teori tanpa pembuktian dengan eksperimen yang belum sistematis. Tokoh yang terkenal pada periode I ini adalah Aristoteles, dan Archimedes. 1. Aristoteles (Yunani, 384 – 332 SM) a. Biografi Aristoteles Aristoteles dilahirkan di kota Stagira, Macedonia, 384 SM. Ayahnya seorang ahli fisika kenamaan. Pada umur tujuh belas tahun Aristoteles pergi ke Athena belajar di Akademi Plato. Dia menetap di sana selama dua puluh tahun hingga tak lama Plato meninggal dunia. Dari ayahnya, Aristoteles mungkin memperoleh dorongan minat di bidang biologi dan “pengetahuan praktis”. Di bawah asuhan Plato dia menanamkan minat dalam hal spekulasi filosofis. Gambar: Patung Aristoteles
  • Pada tahun 342 SM Aristoteles pulang kembali ke Macedonia, menjadi guru seorang anak raja umur tiga belas tahun yang kemudian dalam sejarah terkenal dengan Alexander Yang Agung. Aristoteles mendidik si Alexander muda dalam beberapa tahun. Di tahun 335 SM, sesudah Alexander naik tahta kerajaan, Aristoteles kembali ke Athena dan di situ dibukanya sekolahnya sendiri, Lyceum. Dia berada di Athena dua belas tahun, satu masa yang berbarengan dengan karier penaklukan militer Alexander. Alexander tidak minta nasehat kepada bekas gurunya, tetapi dia berbaik hati menyediakan dana buat Aristoteles untuk melakukan penyelidikan-penyelidikan. Mungkin ini merupakan contoh pertama dalam sejarah seorang ilmuwan menerima jumlah dana besar dari pemerintah untuk maksud-maksud penyelidikan dan sekaligus merupakan yang terakhir dalam abad-abad berikutnya. Walau begitu, pertaliannya dengan Alexander mengandung berbagai bahaya. Aristoteles menolak secara prinsipil cara kediktatoran Alexander dan tatkala si penakluk Alexander menghukum mati sepupu Aristoteles dengan tuduhan menghianat, Alexander punya pikiran pula membunuh Aristoteles. Di satu pihak Aristoteles terlalu demokratis di mata Alexander, dia juga mempunyai hubungan erat dengan Alexander dan dipercaya oleh orang-orang Athena. Tatkala Alexander meninggal pada tahun 323 SM golongan anti-Macedonia memegang tampuk kekuasaan di Athena dan Aristoteles pun didakwa kurang ajar kepada dewa. Aristoteles, teringat nasib yang menimpa Socrates 76 tahun sebelumnya, lari meninggalkan kota sambil berkata dia tidak akan diberi kesempatan kedua kali kepada orangorang Athena berbuat dosa terhadap para filosof. Aristoteles meninggal di pembuangan beberapa bulan kemudian di tahun 322 SM pada umur enam puluh dua tahun. b. Peranan Aristoteles dalam bidang optik Pandangan Aristoteles dalam bidang optik yakni menyatakan tentang cahaya mempunyai rambat yang lurus dan cahaya dapat dipantulkan dimana sudut datang sama dengan sudut pantul.
  • 2. Archimedes (Yunani, 287 – 212 SM) a. Biografi Archimedes Achimedes yang hidup di Yunani pada tahun 287 sampai 212 sebelum masehi adalah serorang Syracus matematikawan, fisikawan, astronom, sekaligus filsuf. Archimedes dilahirkan dikota pelabuhan bernama Syracuse, kota ini sekarang dikenal dengan nama Sisilia. Archimedes merupakan keponakan raja Heiro II yang memerintah Syracuse pada masa itu. Archimedes dibunuh oleh seorang prajurit Romawi pada penjarahan kota Syracuse, meskipun ada perintah dari jendral Romawi yaitu Macellus bahwa Archimedes tidak boleh dilukai. Sebagian sejarahwan memandang Archimedes sebagai salah satu matematikawan terbesar sejara, mungkin bersama-sama Newton dan Gauss. Gambar: Archimedes Nama Archimedes menjadi terkenal setelah ia melompat dari bak mandinya dan berlarilari telanjang setalah membuktikan bahwa mahkota raja tidak terbuat dari emas murni. Ucapanya “Eureka” yang berarti “aku menemukannya” menjadi terkenal sampai saat ini. Archimedes juga merupakan orang pertama yang mendefinisikan sistem angka yang
  • mengandung “Myriad (10.000)”, myramid menunjukkan suatu bilangan yang nilainya tak berhingga. Ia juga mendefinisikan perbandingan antara keliling lingkaran dan jari-jari lingkaran yang dikenal sebagai  yaitu sebesar 3, 1429. b. Peranan Archimedes dalam bidang optik Archimedes adalah Bapak eksperimenter. Menemukan atau membuat cermin cekung. Dari cermin cekung ini bangsa Yunani dapat membakar kapal-kapal bangsa Romawi yang akan memerangi dan manghancurkan bangsa Yunani. Saat itu Tentera Romawi menyerbu Syracuse dari segala penjuru, daratan dan lautan. Mereka terhadang oleh rekayasa sains yang tidak canggih tapi cerdik. Penduduk Syracuse sudah belajar menggunakan tuas dan berbagai macam pelontar. Mereka juga menerapkan kemampuan ini dalam perang didarat maupun dilaut. Akibatnya, tentara Romawi dipaksa mundur dibawah hantaman batu dan panah yang dilontarkan oleh ketapel-ketapel buatan Archimedes. Belum lagi adanya serangan dari pelontar tali berisi peluru dan busur kecil (crossbow) yang menembakkan anak panah besi,. Serangan tentara Romawi lewat laut pun gagal. Hampir semua armada perang meraka hancur. Besi-besi besar dijatuhkan oleh pasukan Syracuse lewat deret (crane) yang mempu menenggelamkan kapal-kapal Romawi. Derek lain digunakan untuk mengankat kapal-kapal Romawi sehingga para prajurit Romawi berebut menyelamatkan diri dengan terjun ke laut. Pasukan Syracuse juga menggunakan cermin pembakar yaitu cermin heksagonal dan di sela-selanya dipasang empar cermin segi empat. Cermin ini digerakkan dengan besi yang dibentuk seperti engsel modern dan diarahkan ke matahari. Berkas sinar yang dipantulkan dari cermin-cermin tersebut diarahkan kekapal sehingga menimbulkan api dan membakar kapal. Pengoperasian cermin dilakukan diketinggian di tengah kota oleh seorang lelaki tua. Romawi mulai mencari siasat lain. Mereka berusaha membangun tembok diluar tembok kota, tetapi gagal karena Derek dengan bandulan besi terus berputar mengelilingi Syracuse untuk menghancurkan tembok-tembok tersebut sekaligus menghalau pasukan Romawi yang akan maju.
  • Marcellus kemudian menggunakan cara lain. Ketika penduduk Syracuse merayakan kemenagan, diselimuti oleh gelapnya malam, dikirimlah mata-mata untuk menghancurkan peralatan perang buatan Archimedes dan membuka pintu gerbang kota. Perang berlangsung selama tiga tahun, sebelum Romawi kemudian mampu mengalahkan Syracuse. Pada 212 SM, Syracuse jatuh ketangan Romawi. Marcellus didampingi pada prajuritnya kemudian mendatangi pencipta alat yang membuat semua petaka bagi tentara Romawi. Saat itu Archimedes sedang menggambar diagram dipasir. Pikiran dan matanya hanya terpusat pada diagram-diagram yang digambarnya. Archimedes tidak mempedulikan seituasi disekilingnya. Marcellus dan pasukan pengikutnya dia mengamati sampai akhirnya seorang prajurit kehilangan kesabaran. Sang prajurit menghampiri dan memerintahkan Archimedes untuk menghadap komandan mereka. Namun, Archimedes berkata bahwa dia akan mengahadap setelah menyeleseikan problem dan memberikan pembuktiaanya. Sang prajurit hilang kesabaran. Dia maju untuk menangkap Archimedes. “jangan sentuh llingkaran-lingkaran yang aku buat!”, teriak Archimedes ketika prajurit itu menginjak gambar diagram di atas pasir. Sang prajurit marah, menghunus pedang, dan membunuh Archimedes yang pada waktu itu berusia 75 tahun. Demikian antara lain bukti kecerdikan Archimedes. Minat utamnya sebenarnya adalah matematika murni, bilangan, geometri, dan menghitung luas-luas bentuk geometri. Namun, Archimedes juga dikenal karena kehebatannya mengaplikasikan matematika. Dia berjasa menemukan ulir Archimedes, alat untuk mengangkat air dengan cara memutar gagang alat ini dengan tangan. Penggunaan awal alat ini adalah untuk membuang air yang masuk kedalam perahu atau kapal. Tetapi didalam perkembangannya digunakan untuk memompa air dari daratan yang lebih rendah ke tanah yang lebih tinggi. Alat ini sampai sekarang masih dipakai oleh petani diseluruh dunia. Penggunaan cermin pembakar juga mengindikasikan bahwa beberapa bentuk geometri sudah diketahu Archimedes, khusunya bentuk hiperbola. Bantuk lingkaran, elipsm dan hiperbola terbentuk hanya bagaimana cara kita mengiris suatu bidang. Parabola adalah bentuk istimewa karena dapat mengambil sinar matahari dari arah manapun, difokuskan pada suatu titik, dan mengosentrasikan semua energi cahaya pada bidang sempit untuk dipancarkan kemabli dalam berkas sinar yang sangat panas.
  • B. PERODE II Pada periode II ini, ditandai dengan timbulnya metode Eksperimen dalam membuktkan atau menemukan sesuatu (1550 s/d 1880). Adapun tokoh atau ilmuan yang berperan penting pada masa ini adalah Sir Isaac Newton dan Hans Cristians Huygens. 1. Sir Isaac Newton a. Biografi sir Isaac Newton Isaac Newton dilahirkan pada tanggal 4 Januari 1643 di Woolsthorpe-by-Colsterworth, sebuah desa di County Lincolnshire. Pada saat kelahirannya, Inggris masih mengadopsi kalender Julian, sehingga hari kelahirannya dicatat sebagai 25 Desember 1642 pada hari Natal. Ayahnya yang juga bernama Isaac Newton meninggal tiga bulan sebelum kelahiran Newton. Newton dilahirkan secara prematur, hal ini dinyatakan olehnya ibunya, Hannah Ayscough, ia mengatakan bahwa Newton dapat di buat ke dalam sebuah cangkir (±1,1 liter). Ketika Newton berumur tiga tahun, ibunya menikah kembali dan meninggalkan Newton di bawah asuhan neneknya, Margery Ayscough. Newton muda tidak menyukai ayah tirinya dan menyimpan rasa benci terhadap ibunya karena menikahi pria tersebut, seperti yang tersingkap dalam pengakuan dosanya: "Threatening my father and mother Smith to burn them and the house over them." Gambar: Newton pada tahun 1702
  • Berdasarkan pernyataan yang dikemukakan oleh E.T. Bell (1937, Simon and Schuster) dan H. Eves ia menyebutkan bahwa: “Newton memulai sekolah saat tinggal bersama neneknya di desa dan kemudian dikirimkan ke sekolah bahasa di daerah Grantham dimana dia akhirnya menjadi anak terpandai di sekolahnya. Saat bersekolah di Grantham dia tinggal di-kost milik apoteker lokal yang bernama William Clarke. Sebelum meneruskan kuliah di Universitas Cambridge pada usia 19, Newton sempat menjalin kasih dengan adik angkat William Clarke, Anne Storer. Saat Newton memfokuskan dirinya pada pelajaran, kisah cintanya dengan menjadi semakin tidak menentu dan akhirnya Storer menikahi orang lain. Banyak yang menegatakan bahwa dia, Newton, selalu mengenang kisah cintanya walaupun selanjutnya tidak pernah disebutkan Newton memiliki seorang kekasih dan bahkan pernah menikah”. Sejak usia 12 hingga 17 tahun, Newton mengenyam pendidikan di sekolah The King's School yang terletak di Grantham (tanda tangannya masih terdapat di perpustakaan sekolah). Keluarganya mengeluarkan Newton dari sekolah dengan alasan agar dia menjadi petani saja, bagaimanapun Newton tidak menyukai pekerjaan barunya. Kepala sekolah King's School kemudian meyakinkan ibunya untuk mengirim Newton kembali ke sekolah sehingga ia dapat menamatkan pendidikannya. Newton dapat menamatkan sekolah pada usia 18 tahun dengan nilai yang memuaskan. Pada Juni 1661, Newton diterima di Trinity College Universitas Cambridge sebagai seorang sizar (mahasiswa yang belajar sambil bekerja). Pada saat itu, ajaran universitas didasarkan pada ajaran Aristoteles, namun Newton lebih memilih untuk membaca gagasangagasan filsuf modern yang lebih maju seperti Descartes dan astronom seperti Copernicus, Galileo, dan Kepler. Pada tahun 1665, ia menemukan teorema binomial umum dan mulai mengembangkan teori matematika yang pada akhirnya berkembang menjadi kalkulus. Segera setelah Newton mendapatkan gelarnya pada Agustus 1665, Universitas Cambridge ditutup oleh karena adanya Wabah Besar. Walaupun dalam studinya di Cambridge biasa-biasa saja, studi privat yang dilakukannya di rumahnya di Woolsthorpe selama dua tahun mendorongnya mengembangkan teori kalkulus, optika, dan hukum gravitasi. Pada tahun 1667, ia kembali ke Cambridge sebagai pengajar di Trinity. Pada dasawarsa 1690-an, Newton menulis sejumlah risalah keagamaan yang membahas penafsiran harfiah Alkitab. Karya-karya akhirnya, The Chronology of Ancient Kingdoms
  • Amended (1728) dan Observations Upon the Prophecies of Daniel and the Apocalypse of St. John (1733) diterbitkan setelah kematiannya. Dia juga mencurahkan waktu cukup banyak untuk studi alkimia. Newton adalah anggota Parlemen Inggris dari tahun 1689 sampai 1690, dan pada tahun 1701. Namun menurut beberapa laporan komentarnya di parlemen hanyalah keluhan tentang aliran udara dingin dalam ruangan dan permintaan agar jendela ditutup. Newton pindah ke London untuk menempati posisi pengawas percetakan uang logam kerajaan (Royal Mint) pada tahun 1696, posisi yang didapatkannya berkat dukungan Charles Montagu, Earl Pertama Halifax, yang pada saat itu menjabat Chancellor of Exchequer. Dia bertanggung jawab atas pencetakan kembali uang logam Inggris, tugas yang sebenarnya tumpang tindih dengan Lord Lucas, Gubernur Menara London. Dia juga mendapatkan pekerjaan deputi pengawas cabang sementara Chester untuk Edmond Halley. Newton menjadi Empu Percetakan Uang Logam (Master of Mint) yang paling terkenal setelah kematian Thomas Neale pada tahun 1699, posisi yang tetap dijabatnya sampai akhir hayatnya. Penunjukan ini sebenarnya dimaksudkan sebagai pekerjaan ringan, namun Newton memperlakukannya sebagai tugas serius, dan pensiun dari kewajibannya di Cambridge pada tahun 1701, dan menggerakkan kekuasaannya untuk mereformasi mata uang dan menghukum pemalsu dan pemotong uang logam. Sebagai Empu Percetakan Uang Logam pada tahun 1717 Newton memindahkan standar Poundsterling ke standar perak dari standar emas, dengan menentukan hubungan bimetalik antara koin emas dan koin perak yang menguntungkan koin emas. Ini menyebabkan koin perak serling dilebur dan dikapalkan ke luar Britania. Newton diangkat sebagai Presiden Royal Society pada tahun 1703 dan menjadi rekan dari Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis (Académie des Sciences). Pada kedudukannya di Royal Society, Newton menjadi bermusuhan dengan John Flamsteed, Astronom Kerajaan, dengan menerbitkan secara prematur karya Flamsteed, Historia Coelestis Britannica, yang telah digunakan oleh Newton dalam studinya. Pada April 1705 Ratu Anne mengangkat Newton sebagai Kesatria pada saat kunjungan ke Trinity College, Cambridge. Pengangkatan ini kemungkinan didorong oleh perhitungan politik sehubungan dengan pemilihan Parlemen pada bulan Mei 1705, daripada pengakuan
  • karya-karya ilmiah Newton ataupun jasanya sebagai Empu Percetakan Uang Logam. Newton adalah ilmuwan kedua yang diangkat sebagai kesatria, setelah Francis Bacon. Mendekati akhir hayatnya, Newton bertempat tinggal di Cranbury Park, dekat Winchester dengan kemenakan perempuan dan suaminya, sampai wafatnya pada tahun 1727. Newton wafat dalam tidurnya di London pada tanggal 31 Maret 1727 dan dikebumikan di Westminster Abbey. Newton yang tetap melajang telah membagi-bagikan sebagian besar harta miliknya kepada sanak keluarganya pada tahun-tahun terakhirnya, dan wafat tanpa meninggalkan warisan. Setelah kematiannya, tubuh Newton ditemukan mengandung sejumlah besar raksa, mungkin sebagai akibat studi alkimianya. Keracunan air raksa dapat menjelaskan keeksentrikan Newton di akhir hayatnya. b. Peranan Newton dalam bidang Optik Pada tahun 1670 sampai dengan 1672, Newton mengajar bidang optika. Semasa periode ini, ia menginvestigasi refraksi cahaya, menunjukkan bahwa kaca prisma dapat membagibagi cahaya putih menjadi berbagai spektrum warna, serta lensa dan prisma keduanya akan menggabungkan kembali cahaya-cahaya tersebut menjadi cahaya putih. Newton juga menunjukkan bahwa cahaya berwarna tidak mengubah sifat-sifatnya dengan memisahkan berkas berwarna dan menyorotkannya ke berbagai objek. Newton mencatat bahwa tidak peduli apakah berkas cahaya tersebut dipantulkan, dihamburkan atau ditransmisikan, warna berkas cahaya tidak berubah. Dengan demikian dia mengamati bahwa warna adalah interaksi objek dengan cahaya yang sudah berwarna, dan objek tidak menciptakan warna itu sendiri. Ini dikenal sebagai teori warna Newton.
  • Gambar:Ilustrasi Newton sedang menganalisa garis cahaya Newton menggembangkan teleskop buatan Galileo, sehingga mampu melakukan pembesaran 40 kali yang disebut dengan teleskop refleksi. Newton terus mencoba melakukan perbaikan kemampuan teleskop ini, sampai pada akhirnya tahun 1671 jadilah teleskop refleksi yang berkualitas paling baik di jaman itu (sampai sekarang teleskop ini masih tersimpan pada perpustakaan kerajaan di London). Newtonlah yang pertama berhasil membuat teleskop dengan menerapkan asas ini--asas yang sampai sekarang masih dipakai dalam banyak jenis teleskop yang mulai dikembangkan oleh pakar-pakar yang ahli dibidang pembuatan teleskop. Newton membangun teleskop refraksi karena ia menduga bahwa itu bisa membuktikan teorinya bahwa cahaya putih terdiri dari spektrum warna. Distorsi Warna (chromatic aberration) adalah kesalahan utama pembiasan teleskop Newton. Selama 1660-an pertengahan dengan karyanya pada teori warna, Newton mengatakan bahwa kesalahan ini disebabkan oleh lensa teleskop pembiasan berperilaku sama seperti prisma. Dia bereksperimen dengan menembkkan cahaya putih menjadi warna pelangi di sekitar cerah obyek astronomi.
  • Gambar: Teleskop Newton Dari usahanya ini dia menyimpulkan bahwa lensa teleskop refraksi akan mengalami gangguan akibat dispersi cahaya menjadi berbagai warna (aberasi kromatik). Sebagai bukti konsep ini dia membangun teleskop menggunakan cermin sebagai objektif untuk mengakali masalah tersebut. Pengerjaan rancangan ini, teleskop refleksi fungsional pertama yang dikenal, yang sekarang disebut sebagai teleskop Newton melibatkan pemecahan masalah bagaimana menemukan bahan cermin yang cocok serta teknik pembentukannya. Newton menggosok cerminnya sendiri dari komposisi khusus logam spekulum yang sangat reflektif, menggunakan cincin Newton untuk menilai mutu optika teleskopnya. Pada akhir 1668 dia berhasil memproduksi teleskop pantul pertamanya. Gambar: Replika teleskop refleksi kedua Newton dipresentasikan ke Royal Society pada tahun 1672
  • Pada tahun 1671 Royal Society meminta demonstrasi teleskop pantulnya. Minat mereka mendorongnya untuk menerbitkan catatannya, On Colour (Tentang Warna), yang kemudian dikembangkannya menjadi Opticks. Opticks adalah sebuah buku tentang optik dan pembiasan dari cahaya , dan dianggap salah satu karya besar ilmu pengetahuan dalam sejarah. Opticks adalah buku besar kedua Newton pada ilmu fisik. Gambar: Opticks atau risalah dari, refractions refleksi, infleksi dan warna cahaya. Cetakan pertama (1704) Gambar: Edisi keempat 1730
  • Ketika Robert Hooke mengkritik beberapa gagasan Newton, dia begitu tersinggung sehingga dia menarik diri dari depan publik. Newton dan Hooke berkomunikasi singkat pada tahun 1679-1680, ketika Hooke yang ditunjuk untuk mengelola korespondensi Royal Society, menulis surat yang dimaksudkan untuk memperoleh sumbangan dari Newton untuk penerbitan Royal Society, yang mendorong Newton untuk menyelesaikan bukti bahwa orbit elips planet merupakan hasil dari gaya sentripetal yang berbanding terbalik dengan kuadrat vektor jari-jari (lihat hukum gravitasi Newton dan De motu corporum in gyrum). Namun hubungan kedua ilmuwan tersebut umumnya tetap buruk sampai saat kematian Hooke. Newton berargumen bahwa cahaya terdiri dari partikel atau corpuscles, yang direfraksikan dengan percepatan ke dalam medium yang lebih rapat. Hal ini dinyatakan dalam teorinya yang dikenal dengan Teori Cahaya Newton, yaitu: “Dari sumber cahaya dipelantingkan bagian-bagian zat yang sangat kecil (partikel-partikel) yang dinamai corpuscular”. Dia condong kepada teori gelombang seperti suara untuk menerangkan pola berulang pemantulan dan transmisi oleh film tipis, tapi masih mempertahankan teori 'fits' yang menentukan apakah corpuscles dipantulkan atau diteruskan. Para fisikawan kemudian lebih menyukai teori gelombang murni untuk cahaya untuk menjelaskan pola interferensi, dan fenomena umum difraksi. Mekanika kuantum, foton, dan dualisme gelombang-partikel dewasa ini hanya memiliki kemiripan sedikit saja dengan pemahaman Newton terhadap cahaya. Dalam Hypothesis of Light yang terbit pada tahun 1675, Newton mendalilkan keberadaan eter untuk menghantarkan gaya antarpartikel. Kontak dengan Henry More seorang teosofis, membangkitkan minatnya dalam alkimia. Dia mengganti eter dengan gaya gaib yang didasarkan kepada gagasan hermetis tentang gaya tarik dan tolak antara partikel. John Maynard Keynes, yang memperoleh banyak tulisan Newton tentang alkimia, menyatakan bahwa "Newton bukanlah orang pertama dari Abad Pencerahan (Age of Reason), beliau adalah ahli sihir terakhir." Minat Newton dalam alkimia tidak dapat dipisahkan dari sumbangannya terhadap ilmu pengetahuan, namun tampaknya dia memang meninggalkan penelitian alkimianya. (Ini adalah ketika tidak ada perbedaan yang jelas antara alkimia dan sains). Bila saja dia tidak mengandalkan gagasan gaib aksi pada suatu jarak dalam ruang hampa, dia mungkin tidak akan mengembangkan teori gravitasinya. Pada tahun 1704 Newton menerbitkan Opticks, yang menguraikan secara terperinci teori korpuskular tentang cahaya. Di dalam artikel berjudul "Newton, prisms and the 'opticks' of
  • tunable lasers” di indikasikan bahwa Newton dalam bukunya Opticks adalah yang pertama kali menunjukkan diagram penggunaan prisma sebagai pengekspansi berkas cahaya. c. Kegagalan Teori Cahaya Newton Teori Newton tentang cahaya banyak ditinggalkan, karena adanya teori Huygens yang menyatakan bahwa cahaya adalah bersifat sebagai gelombang. Teori Huygens ini diperkuat oleh diadakanya percobaan oleh Foucoult dan Fizeau pada tahun 1830, yang pada intinya menyatakan bahwa kecepatan cahaya lebih kecil dalam air daripada dalam udara. Hal ini tentunya bertentangan dengan salah satu penyataan Newton terkait mengenai cahaya, tepatnya ia menyatakan bahwa indeks bias adalah perbandingan antara v1 dan v2, apabila v1 dan v2 adalah kecepatan cahaya dalam air dan udara. d. Teleskop Refraksi Dari namanya saja kita tahu bahwa reflektor asal mula kata nya dari refleksi yang artinya memantulkan. Teleskop Reflektor adalah teleskop yang menggunakan satu atau kombinasi dari cermin lengkung yang merefleksikan cahaya dan bayangan gambar. Teleskop Reflektor merupakan teleskop alternatif dari teleskop refraktor karena kelainan cacat kromatik yang ditimbulkan oleh lensa. Meskipun teleskop reflektor menghasilkan kelainan optik lainnya, desain reflektor memungkinkan untuk pengembangan dengan diameter yang cukup besar. Hampir sejumlah teleskop-teleskop astronomi yang digunakan oleh Astronom Profesional seperti NASA adalah teleskop reflektor. Cermin lengkung utama pada teleskop reflektor merupakan elemen utama yang akan membuat gambar pada bidang fokus. Jarak antara cermin dengan bidang fokus disebut panjang fokus. Pada panjang fokus ini lah biasa nya ditambahkan cermin sekunder didekat fokus untuk memodifikasi karakter optik dan melanjutkan cahaya ke lensa mata (eyepiece) atau dilanjutkan ke film dan kamera CCD agar hasil citra bisa langsung ditampilkan pada video atau gambar. Teleskop Reflektor akan sangat tepat jika kita gunakan untuk pengamatan objek-objek deepsky seperti nebula, galaksi, opencluster dan comet karena untuk “light gathering” teleskop reflektor jauh lebih baik daripada teleskop refraktor sehingga untuk objek-objek yang mempunyai intensitas cahaya kecil dapat terlihat dengan reflektor.
  • Gambar: Teleskop refraksi 2. Hans Cristians Huygens a. Biografi Hans Cristians Huygens Christiaan Huygens lahir pada April 1629 di Den Haag, putra kedua dari Constantijn Huygens, seorang teman dari matematikawan dan filsuf Rene Descartes, dan Suzanna van Baerle. Christiaan belajar hukum dan matematika di Universitas Leiden dan College of Orange di Breda. Setelah bertugas sebagai diplomat, Huygens berpaling ke ilmu pengetahuan. Pada Royal Society, Huygens terpilih anggota tahun 1663. Pada tahun 1666, Huygens pindah ke Paris di mana dia memegang posisi di Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis di bawah naungan Louis XIV. Pada 1684, ia menerbitkan "Astroscopia Compendiaria". Huygens kembali ke Den Haag pada 1681 setelah menderita penyakit serius. Dia berusaha untuk kembali ke Prancis pada 1685 tetapi pencabutan Edict of Nantes menghalangi langkah ini. Huygens meninggal di Den Haag pada tanggal 8 Juli 1695, dan dimakamkan di Grote Kerk
  • Gambar: Christiaan Huygens. Potong dari ukiran setelah lukisan Caspar Netscher oleh G. Edelinck , antara 1684 dan 1687. b. Peranan Hans Cristians Huygens dalam bidang optik Huygens dikenang terutama untuk yang teori gelombang cahaya, yang pertama kali ia sampaikan pada 1678 ke Perancis Royal Academy of Sciences dan yang diterbitkan pada tahun 1690 dalam Treatise pada cahaya . Teori mengenai cahaya juga dipaparkan oleh rekannya, yaitu Isaac Newton dalam Opticks yang memberikan penjelasan yang berbeda mengenai refleksi , refraksi dan interferensi cahaya dengan asumsi keberadaan partikel cahaya. Menurut Christian Huygens, bahwa cahaya pada dasarnya sama dengan bunyi dan berupa gelombang. Perbedaan cahaya dan bunyi hanya terletak pada panjang gelombang dan frekuensinya. Pada teori ini Huygens menganggap bahwa setiap titik pada sebuah muka gelombang dapat dianggap sebagai sebuah sumber gelombang yang baru dan arah muka gelombang ini selalu tegak lurus tehadap muka gelombang yang bersangkutan. Pada teori Huygens ini peristiwa pemantulan, pembiasan, interferensi, ataupun difraksi cahaya dapat dijelaskan secara tepat, namun dalam teori Huygens ada kesulitan dalam penjelasan tentang sifat cahaya yang merambat lurus. Eksperimen interferensi dari Thomas Young dibenarkan teori gelombang Huygens 'pada tahun 1801. Huygens bereksperimen dengan pembiasan ganda (birefringence) di Islandia dan menjelaskan dengan nya teori gelombang dan cahaya terpolarisasi.
  • c. Kelemahan teori Hans Cristians Huygens Teori Hans Cristians Huygens memiliki beberapa permasalahan ketika akan dicocokkan dengan hasil yang diamati. Jika cahaya itu dipandang sebagai gelombang, maka kita dapat melihat kesegenap sudut, karena gelombang – gelombang dapat dibelokkan disekeliling rintangan yang dilaluinya, sehingga kejadian pembelokan cahaya itu kecil sekali dan biasanya tidak terlihat. Sedangkan ketenaran Newton saat itu lebih mendukung teorinya, sehingga untuk lebih dari satu abad teori yang dikemukakan oleh Newton lebih dominan dibandingkan dengan yang dikemukkakan oleh Huygens. C. PERIODE III Pada periode III ini, merupakan munculnya fisika klasik (1800 s/d 1890). Perkembangan teori cahaya pada masa ini ditandai dengan kemenangan teori gelombang terhadap teori emisi Newton. Tokoh yang terkenal pada masa ini adalah Thomas Young, Fresnel, Maxwell, dan Albert Einstein. 1. THOMAS YOUNG a. Biografi Thomas Young Young terlahir di Milverton, Inggris pada tanggal 13 Juni 1773. ia termasuk anak ajaib, karena pada umur 2 tahun ia sudah pandai membaca dengan lancar. Pada umur 14 tahun Young telah menguasai sedikitnya 5 bahasa. Thomas Young adalah ahli fisika Inggris, dokter, penemu teori gelombang cahaya Young, penemu akomodasi mata dan astigmatisma, penemu hukum interferensi cahaya, penemu teori tiga warna Young-Helmholtz, ahli tulisan mesir kuno,pengarang, guru besar, sekretaris, anggota Royal Society. Sebelum masuk perguruan tinggi ia mempelajari bahasa Yunani, Latin, Hibranu, Arab, Turki dan Etiopia. Ia pandai memainkan bermacam-macam alat musik termasuk seruling tas yang biasa dimainkan orang Skotlandia. Sampai dewasa ia pun tetap ajaib dan dapat membiayai hidup dan kuliahnya dengan uang dari kantung sendiri. Ia mengikuti kuliah di Universitas Edinburgh, lalu pergi ke Jerman kemudian mendapat gelar dari Universitas
  • Gottingen pada umur 23tahun. Pada waktu ia masih mahasiswa ia menemukan bahwa lensa mata berubah bentuknya, jadi pipih atau cembung, sesuai dengan jarak benda yang dilihatnya. Tahun 1793 ia berhasil menjelaskan proses akomodasi pada mata manusia. Ia mengatakan bahwa lensa mata berubah bentuknya, sesuai jarak benda yang dilihatnya. Pada tahun 1799 ia berpraktek dokter di London, dan menemukan panyebab astigmatisma (1801). Astigmatisma adalah keadaan mata yang menyebabkan benda yang dilihat tampak kabur. Hal ini disebabkan oleh lengkung kornea mata yang tidak normal. Akibatnya berkas-berkas sinar yang berasal dari benda tidak terfokus pada retina. Sejak penemuannya ini Young mulai mempelajari sifat-sifat cahaya. Tahun 1801 ia menemukan penyebab astimagtisma yaitu keadaan mata yang menyebabkan benda yang dilihat nampak kabur. Hal ini disebabkan oleh lengkung mata yang tidak normal. Pada tahun itu juga ia menemukan hukum interferensi cahaya. Dengan penemuannya ia berhasil membuktikan bahwa cahaya adalah gelombang. Selain itu Young beranggapan bahwa suatu zat mempunyai batas ketegangan. Sifat-sifat dari ketegangan ini disebut ”Modulus Young” pada suatu zat. Tahun 1807 Young menerbitkan buku tentang filsafat alam yang terdiri dari 2 jilid. Buku tersebut berisi 60 jenis materi perkuliahan dan dilengkapi dengan gambar-gambar yang berhubungan dengan hasil-hasil penelitiannya. Thomas Young adalah seorang dokter Inggris dan ahli fisika, dengan pikiran yang brilian dan kepentingan eklektik. Pada usia empat belas dikatakan bahwa ia berkenalan dengan Latin, Yunani, Perancis, Italia, Ibrani, Arab dan Persia. Begitu besar pengetahuan bahwa ia dipanggil dipanggil Fenomena Muda oleh teman-temannya di Cambridge. Ia belajar kedokteran di London, Edinburgh, dan Göttingen dan mendirikan praktek medis di London. minat awal-nya dalam persepsi akal, dan ia adalah orang pertama yang menyadari bahwa mata memfokuskan dengan mengubah bentuk lensa. Ia menemukan penyebab astigmatisme, dan inisiator, dengan Helmoltz, dari teori warna tiga persepsi, percaya bahwa mata dibangun arti warna hanya menggunakan tiga reseptor, untuk merah, hijau dan biru. Pada 1801 ia diangkat sebagai Profesor Fisika di universitas Cambridge. terkenal percobaan celah ganda Nya ditetapkan bahwa cahaya adalah gerakan gelombang, meskipun kesimpulan ini sangat ditentang oleh para ilmuwan kontemporer yang percaya bahwa Newton, yang telah mengusulkan bahwa cahaya adalah sel hidup di alam, tidak mungkin salah. Namun bekerja Young segera dikonfirmasi oleh para ilmuwan Perancis dan Fresnel Arago. Ia mengusulkan bahwa cahaya adalah gerakan gelombang transversal (sebagai lawan longitudinal) yang
  • ditentukan panjang gelombang warna. Karena dianggap bahwa semua gerakan gelombang harus didukung dalam medium materi, gelombang cahaya yang diduga melakukan perjalanan melalui disebut eter begitu, yang seharusnya untuk mengisi seluruh alam semesta. Ia menjadi sangat tertarik pada ilmu pengetahuan Mesir, dan studi tentang batu Rosetta, ditemukan di salah satu ekspedisi Napoleon pada tahun 1814, memberikan kontribusi besar terhadap mengartikan berikutnya dari tulisan hiroglif Mesir kuno. Young meninggal pada tanggal 10 Mei 1829 di London. Gambar: Thomas Young b. Peranan Thomas Young dalam bidang optik Tahun 1793 ia berhasil menjelaskan proses akomodasi pada mata manusia. Ia mengatakan bahwa lensa mata berubah bentuknya, sesuai jarak benda yang dilihatnya. Tahun 1801 ia menemukan penyebab astimagtisma yaitu keadaan mata yang menyebabkan benda yang dilihat nampak kabur. Hal ini disebabkan oleh lengkung mata yang tidak normal. Pada tahun itu juga ia menemukan hukum interferensi cahaya. Dengan penemuannya ia berhasil membuktikan bahwa cahaya adalah gelombang. Selain itu Young beranggapan bahwa suatu zat mempunyai batas ketegangan. Sifat-sifat dari ketegangan ini disebut ”Modulus Young” pada suatu zat. Thomas menggunakan sebuah berkas cahaya tunggal (monokromatis) dan celah sempit yang memancar menuju dua celah sempit atau sejajar dan jaraknya berdekatan, celah-celah young dapat di gunakan untuk menentukan pola interferensi. Setelah itu A.Michelson
  • melakukan percobaan dengan desain dan prinsip yang sama seperti milik Young berupa percobaan celah ganda. Awalnya percobaan interferometer Michelson di gunakan untuk membuktikan adanya eter, namun tidak terbukti, akhirnya interferometer Michelson di gunakan untuk menentukan panjang gelombang cahaya dan untuk menentukan jarak yang sangat pendek serta untuk mengamati sifat medium optik interferensi gelombang cahaya mula-mula diperlihatkan oleh Thomas Young dalam tahun 1801. Dalam percobaannya Young menjelaskan bahwa difraksi merupakan gejala penyebaran arah yang dialami oleh seberkas gelombang cahaya ketika melalui suatu celah sempit dibandingkan dengan ukuran panjang gelombangnya. Jika pada difraksi tersebut berkas gelombangnya melewati dua celah sempit maka ketika dua gelombang atau lebih tersebut bertemu atau berpadu dalam ruang maka medan-medan tersebut akan saling menambahkan dengan mengikuti prinsip superposisi. Dengan menggunkan sumber gelombang yang sama (sumber cahayanya sama) dan dengan panjang gelombangnya diketahui juga, maka dapat ditentukan jarak yang sangat pendek serta sifat medium optiknya akan mudah teramati. Teori lain yang dikemukakan oleh Thomas Young (ilmuwan Inggris tahun 1801), menyatakan manusia dapat melihat warna karena di dalam retina mata manusia terdapat tiga reseptor warna yang masing-masing peka terhadap warna merah, hijau, dan biru. Ia mengatakan bahwa warna-warna merah dan biru adalah warna primer cahaya. Ketika mata menangkap warna, maka informasi yang ditangkap mata tersebut dikirimkan ke otak, otak kemudian mengolahnya, sehingga manusia dapat menerima informasi tersebut sebagai sensasi warna. Teori tersebut kemudian diolah lagi oleh Hemholtz, yang kemudian dipadukan dengan teori Young dan teori Young-Hemoltz, yakni perpaduan antara teori Young dengan teori Hemoltz. Pada waktu itu di Inggris ada perdebatan sengit antara pengikut Huygens, ahli Fisika belanda dan Newton, ahli fisika Inggris. Pengikut Huygens berpendapat bahwa cahaya adalah gelombang. Sedangkan pengikut Newton berpendapat bahwa cahaya adalah partikel. Kemudian Young mengadakan eksperimen yang kemudian terkenal dengan nama percobaan Young. Ia menemukan hukum interferensi cahaya (1801). Dengan penemuannya ia berhasil menemukan bahwa cahaya adalah gelombang. Tapi hampir semua ilmuwan Inggris menentangnya. Bahkan in dituduh tidak ilimiah, tidak berakal sehat karena berani menentang teori Newton. Teori dikemukakan oleh Thomas Young (ilmuwan Inggris tahun 1801), yang menyatakan bahwa manusia dapat melihat warna karena di dalam retina mata manusia terdapat tiga reseptor warna yang masing-masing peka terhadap warna merah, hijau, dan biru, diolah lagi oleh Hemholtz, yang kemudian dipadukan dengan teori Young dan menjadi teori
  • Young-Hemoltz, yakni perpaduan antara teori Young dengan teori Hemoltz yang menjelaskan bahwa dari perpaduan warna-warna primer tersebut muncul warna-warna komplementer sebagaimana yang pernah dibuktikan oleh Sir Isaac Newton. Young juga telah disebut pendiri optik fisiologis. Pada 1793 ia menjelaskan modus di mana mata mengakomodasi sendiri untuk visi pada jarak yang berbeda tergantung pada perubahan kelengkungan dari lensa kristal , pada tahun 1801 ia adalah yang pertama untuk menggambarkan Silindris dan di Kuliah ia disajikan hipotesis , kemudian dikembangkan oleh Hermann von Helmholtz , bahwa persepsi warna tergantung pada kehadiran di retina tiga jenis serabut saraf yang masing-masing untuk menanggapi, hijau dan violet lampu merah. Hal ini mewarnai pemahaman modern tentang penglihatan warna , dalam menemukan mata tertentu yang memang memiliki tiga reseptor warna yang sensitif terhadap rentang panjang gelombang yang berbeda. Yang patut di catat dalam period ke III ini oleh young adalah: a) Thomas young yang menghidupkan kembali teori gelombang cahaya Huygens. Young menyatakan bahwa terpecahnya berkas cahaya di bidang batas antara dua medium, menjadi berkas cahaya refraksi. Yang tidak dapat di jelaskan secara memnuaskan oleh terori emisi newton. b) Thomas young mengusulkan prinsip inteferensi dari dua gelombang sebagai keterangan dari cincin newton dan warna dari plat-plat tipis. c. Apikasi Konsep Adapun aplikasi konsep dari percobaan Thomas Young adalah dengan menggunakan sumber gelombang yang sama (sumber cahayanya sama) dan dengan panjang gelombangnya diketahui juga, maka dapat ditentukan jarak yang sangat pendek serta sifat medium optiknya akan mudah teramati. Sehingga dengan ini dapat membuktikan adanya ether, dimana ether ini merupakan medium yang digunakan untuk penjalaran cahaya. Dengan menggunakan sebuah berkas cahaya tunggal (monokromatis) dan celah sempit yang memancar menuju dua celah sempit atau sejajar dan jaraknya berdekatan, celah-celah Young dapat di gunakan untuk menentukan pola interferensi. Selain itu dari percobaan yang dilakukan oleh Thomas Young ditemukan interferometer. Interferometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur panjang gelombang atau
  • perubahan panjang gelombang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi Namun Thomas Young hanya menjelaskan tentang pola interferensinya saja. d. Kemungkinan Pengembangan Konsep Ke Depan Dari percobaan yang pernah dilakukan oleh Thomas Young dengan menggunakan sumber cahaya yang sama, maka kemungkinan pengembangan konsep ke depan adalah dengan menggunakan cahaya yang panjang gelombangnya diketahui, kita dapat melihat proses kerja otak, apa yang dipikirkan oleh otak dan dapat mengetahui dengan pasti struktur susunan tubuh manusia. 2. AGUSTIN JEAN FRESNEL a. Biografi Agustin Jean Fresnel Agustin Jean Fresnel (yang biasa disebut dengan Nell) lahir tanggal 10 Mei 1788 dan wafat pada tanggal 14 Juli 1827. Beliau adalah seorang fisikawan asal prancis yang memberikan kontribusi yang besar terhadap teori gelombang cahaya dan optik. Frensel mempelajari sifat cahaya serta tingkah laku dua cahaya secara teori dan eksperimen. Gambar: Agustin Jean Fresnel
  • Fresnel adalah putra seorang arsitek, lahir di Broglie ( Eure ). Kemajuan awal dalam belajar adalah lambat, dan dia masih tidak bisa membaca ketika ia berusia delapan tahun. Pada umur tiga belas tahun dia masuk ke École Centrale di Caen, dan pada umur enam belas tahun ia masuk di École Polytechnique. Pada tahun 1815 pada pemulihan monarki kedua ia memperoleh pos sebagai insinyur di Paris, di mana ia menghabiskan sebagian besar hidupnya sejak saat itu. Dia tampaknya mulai penelitian dalam optik sekitar 1814 ketika ia menyiapkan sebuah makalah tentang penyimpangan cahaya , meskipun tidak pernah dipublikasikan. Pada 1818 ia menulis tentang difraksi. Dia adalah orang pertama yang membangun sebuah jenis khusus lensa, sekarang disebut lensa Fresnel, sebagai pengganti cermin di mercusuar. Pada tahun 1819 ia dinominasikan menjadi komisaris mercusuar. Pada tahun 1823 ia secara aklamasi terpilih sebagai anggota akademi, dan pada 1825 ia menjadi anggota Royal Society of London . Pada 1827, saat ia sedang sakit Royal Society of London memberikan kepadanya Medali Rumford. Fresnel meninggal karena tuberkulosis di Ville-d'Avray, dekat Paris. Namanya adalah salah satu dari 72 nama tertulis di Menara Eiffel. Dia hanya menerima sedikit pengakuan publik selama masa hidupnya untuk pekerjaannya dalam penyebab ilmu optik. Beberapa kertas tidak dicetak oleh Académie des Ilmu sampai bertahun-tahun setelah kematiannya. Tetapi karena dia menulis kepada Muda pada tahun 1824 yang menyatakan dalam dirinya sendiri "bahwa sensibilitas, atau yang batil, yang orang menyebutnya cinta kemuliaan telah tumpul. Semua pujian, bahwa saya telah menerima dari Arago, Laplace dan Biot tidak pernah memberi saya begitu banyak kesenangan sebagai penemuan dari kebenaran teori, atau konfirmasi perhitungan dengan percobaan”. b. Peranan Fresnel dalam bidang optik Fresnel pada mulanya adalah seseoranga yang belajar dalam bidang teknik (enginering), namun kembali menekuni bidang optik. Banyak hal yang telah ia kemukakan namun hal tersebut merupakan hasil kerjasama dengan orang lain. Adapun salah satu penemuan dari Fresnel yang saat ini terkenal adalah sebuah bentuk lensa cembung yang bentuknya berbeda dengan dari lensa cembung pada umumnya dan lensa ini kemudian dikenal dengan lensa fresnel . Dalam keadaan tertentu, lensa cembung dibutuhkan untuk membentuk bayangan sehingga berkas cahaya akan tampak mengumpul pada sebuah titik tertentu dan memiliki suatu intensitas yang ukup kuat. Namun ada kalanya apabila sumber cahaya berjarak amat
  • dekat dengan lensa maka pengkonsentrasian berkas cahaya tidak akan terjadi. Padahal hal ini sangat dibutuhkan oleh alat-alat yang menggunakan prinsip pembiasan dengan menggunakan lensa cembung. Sebagai contoh adalah lampu penerangan, sistem proteksi pada alat-alat Proyektor kemudian pencahayaan pad lampu depan mobil atau pada suatu lampu sinyal. Persamaan Fresnel: Persamaan Fresnel adalah deduksi matematis oleh Augustin Jean Fresnel hasil pengamatan perilaku gelombang cahaya ketika merambat antara medium yang mempunyai indeks bias yang berbeda. Persamaan Fresnel berlaku hanya pada indeks bias yang bernilai real, yaitu pada medium yang tidak menyerap gelombang cahaya. Indeks bias dapat mempunyai nilai imajiner dan bernilai kompleks, seperti pada medium logam atau semikonduktor yang menyerap gelombang cahaya. Persamaan ini juga berlaku hanya pada medium yang bersifat non magnetik dengan asumsi tidak terjadi interferensi. Gambar: Parameter yang digunakan pada persamaan Fresenel Saat gelombang cahaya merambat dari medium dengan indeks bias n1 ke medium dengan indeks bias n2, Fresnel berpendapat bahwa gelombang cahaya mengalami refleksi dan refraksi bersamaan. Pendapat ini berbeda dengan hukum Snellius yang menjelaskan bahwa partikel cahaya hanya membias pada kondisi yang sama. Intensitas fraksi gelombang cahaya yang mengalami refleksi dari antarmuka ditentukan oleh reflektansi R dan fraksi gelombang cahaya yang mengalami refraksi ditentukan oleh transmitansi T.
  • Perhitungan R bergantung pada polarisasi sinar insiden, disebut Refleksi Fresnel. Jika gelombang cahaya dipolarisasi oleh medan listrik yang tegak lurus bidang diagram (polarisasi-s), koefisien refleksi persamaan Fresnel menjadi: dengan hukum Snellius dan disederhanakan menggunakan identitas trigonometrik. Koefisien refleksi untuk polarisasi medan listrik pada bidang diagram (polarisasi-p) menjadi: Koefisien transmisi untuk tiap-tiap bidang polarisasi dapat dihitung dengan aritmatika: Ts = 1 − Rs dan Tp = 1 − Rp. Jika sinar insiden tidak terpolarisasi (mempunyai nilai polarisasi-s dan -p), koefisien refleksi menjadi R = (Rs + Rp)/2. Persamaan Fresnell untuk koefisien refleksi dengan koefisien amplitudo medan listrik menjadi: Pada sudut insiden tertentu, Rp bernilai nol. Hal ini menandakan refleksi keseluruhan dari gelombang cahaya pada bidang p. Sudut ini dikenal sebagai sudut Brewster, sekitar 56° untuk medium kaca dan udara. Ketika gelombang cahaya merambat ke medium yang lebih renggang, n1 > n2, pada sudut insiden di atas sudut kritis semua gelombang cahaya mengalami refleksi dan Rs = Rp = 1. Fenomena ini disebut total internal reflection. Sudut kritis untuk kaca dan udara sekitar 41°.
  • Koefisien refleksi dan koefisien transmisi pada sudut insiden mendekati normal antarmuka (θi ≈ θt ≈ 0) dapat dihitung dengan persamaan: c. Aplikasi Konsep Sebuah lampu mercusuar menghasilkan suatu berkas cahaya yang tajam, karena pengumpulan cahaya oleh sistem prisma yang berada di sekelilingnya. Konsep yang ditemukan banyak diaplikasikan dalam bidang optika seperti kaca mata yang digunakan saat ini serta beragam alat optik lainnya yang menggunakan lensa Fresnel sebagai bahan utamanya.
  • d. Konsep yang bisa dikembangkan kedepan Seperti yang dipaparkan oleh Brauer tanggal 11 Agustus pagi, optika Modern berupaya mendapatkan kamera yang resolusinya ditunjukkan oleh angka piksel semakin tinggi, namun tetap bisa dikemas dalam ukuran ponsel yang mungil (dalam ukuran milimeter atau submilimeter). Sehingga menurut saya lensa Fresnel yang memiliki banyak keunggulan dapat digunakan serta didesain untuk membuat desain tersebut di atas. Hal ini yang dapat diterapkan adalah pembuatan TV projection tidak memerlukan tabung dengan variasi lensa Fresnel. Televisi ini memproyeksikan gambar yang dihasilkan dari tiga sinar warna berbeda yakni merah, kuning dan biru ke sebuah cermin. Pantulan cermin inilah yang kemudian terlihat di layar. Cermin yang digunakan tidak sembarangan, yakni berupa cermin yang mampu menghasilkan pantulan 100 persen sama dengan gambar aslinya. 3. JAMES CLERK MAXWELL a. Biografi Clerk Maxwell Maxwell dilahirkan di kota Edinburg pada tanggal 13 Juni 1831. Maxwell masuk sekolah pada usia 10 tahun di Akademi Edinburg. James Clerk Maxwell adalah salah satu Master di bidang fisika, karyanya yang luar biasa terbentang luas bahkan diluar bidang elektromagnetika dan termodinamika, namun demikian hanya sedikit penghargaan yang diberikan atas konstribusinya di banyak bidang sain. Lahir di Edinburg, Skotlandia pada tahun 1831. Maxwell besar di Glenlair, kediaman ayahnya di barat daya skotlandia.
  • Gambar: Cleark Maxwell Pada usia tiga tahun, dia sudah menunjukka ketertarikannya pada alam sekitar orang tuanya senantiasa tergoda dengan pertanyaan yang selalu diucapkanya " what’s the go o’that?". Dia tidak menikmati masa awal sekolahnya, yang pada waktu itu melulu diajarkan belajar dengan hati, tanpa usaha dari sang guru untuk menjelaskan materi pelajaran . Namun kemudian ketika dia tertarik pada bahasa yunani dan latin, dia mulai menikmati sekolahnya, dan menjadi bintang di sekolah, bakat matematikanya berkembang, dan akhirnya menulis makalah ilmiahnya pada usia 14 tahun. Makalah ilmiah itu adalah bagaimana menggambar sebuah bola lonjong secara sempurna. Para peneliti hampir saja tidak percaya bahwa karya yang bermutu tinggi itu dibuat oleh seorang anak remaja. Empat tahun kemudian karya tulisnya itu diterbitkan oleh Royal Society. Maxwell masuk universitas Edinburg dan kemudian ke Trinity College, Cambridge, dimana dia lulus dengan exceptional results pada tahun 1984. Mulai dari sini kemudian dia meluangkan seluruh sisa hidupnya untuk riset ilmiah. Karya-karyanya yang luar biasa, baik itu dalam kuantitas maupun kualitas, banyak yang kemudian menjadi dasar dari Fisika modern, misalnya dia sangat penasaran selama hidupnya dengan color vision dan kemudian menjadi orang pertama yang menduga kalau mata manusia itu mempunyai preceptor untuk tiga warna, dia melakukan banyak percobaan untuk membuktikan teorinya ini, dan membawa pada penemuan foto berwarna yang pertama di dunia pada tahun 1861.
  • Maxwell juga memberikan kontribusi yang berarti untuk Fisika Statistik, dia menjadi yang pertama yang menyadari bahwa molekul gas akan mempunyai distribusi pada kecepatan, dan kemudian menurunkan/merumuskan distribusi tersebut, yang kemudian mengangkat namanya. Maxwell bekerja pada bidang elektromagnetik pada rentang waktu 1855 – 1865. Pada lima tahun sisa hidupnya (1871-1879) dia menghabiskan waktunya di Cambridge sebagai kepala Cavendish laboratory yang pertama (laboratorium yang baru didirikan ). Maxwell adalah juga sesorang yang sangat bersemangat pada kehidupan, dan apa yang ditawarkan oleh kehidupan, misalnya kecintaannya pada olahraga berkuda membuatnya meluangkan waktu sebisa mungkin di Glenlair. Namun semua itu, dapat dia lakukan karena dukungan dari istri yang dinikahinya pada tahun 1858, Katherine Mary Dewar Maxwell memimpin pada banyak area di bidang fisika tapi dia enggan mempublikasikan kerjanya tanpa bukti hasil eksperimen yang valid, karena dia selalu percaya pada pentingnya eksperimen. Perilakunya ini dapat dibaca dari statementnya " I never try to dissuade a man from carrying out an experiment: if he does not find what he wants, he may find out something else" Maxwell adalah Master Fisika sepanjang masa yang bisa disejajarkan dengan Newton dan Feynman. Karirnya yang cemerlang berakhir terlampau cepat. Maxwell meninggal dunia pada tanggal 15 November 1879 I Cambridge Inggris akibat serangan kanker tak berapa lama setelah ia merayakan ulang tahunnya yang ke-48. b. Peranan Maxwell dalam bidang optik Alat-alat optik sangat menarik Maxwell, dan yang paling disukai adalah tentang penguraian sinar menjadi berwarna. Ia menyelidki hubungan antara warna dengan cara bagaimana warna itu tertangkap oleh mata. Hasil penyelidikannya mendasar dari fotografi berwarna dan memang Maxwell dapat membuat potret berwarna yang pertama kali. Maxwell menyatukan penemuan Ampere, Faraday, dan ilmuan lainnya beserta pendapatnya sendiri. Konsep Mawell dinyatakan dalam persamaan matematisnya yang sangat terkenal yang menghubungkan antara medan listrik dan medan magnet. Berdsarkan ke empat persamaan ini ia mengembangkan konsep tentang gelombang elektromagnetik dari cahaya. Percobaan James Clerk Maxwell menyatakan bahwa cepat rambat gelombang elektromagnetik sama dengan cepat rambat cahaya yaitu 3×108 m/s, oleh karena itu Maxwell berkesimpulan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik. Kesimpulan Maxwell ini di dukung oleh :
  • 1) Seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman, Heinrich Rudolph Hertz (1857 – 1894) yang membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik merupakan gelombang tranversal. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa cahaya dapat menunjukkan gejala polarisasi. 2) Percobaan seorang ilmuwan berkebangsaan Belanda, Peter Zeeman (1852 – 1943) yang menyatakan bahwa medan magnet yang sangat kuat dapat berpengaruh terhadap berkas cahaya. 3) Percobaan Stark (1874 – 1957), seorang ilmuwan berkebangsaan Jerman yang mengungkapkan bahwa medan listrik yang sangat kuat dapat mempengaruhi berkas cahaya. Berdasarkan Hukum Faraday, Maxwell mengemukakan hipotesa sebagai berikut: “Perubahan medan listrik dapat menimbulkan medan magnet”. Hipotesa ini sudah teruji dan disebut dengan Teori Maxwell. Inti teori Maxwell mengenai gelombang elektromagnetik adalah: 1) Perubahan medan listrik dapat menghasilkan medan magnet. 2) Cahaya termasuk gelombang elektromagnetik. Cepat rambat gelombang dan permeabilitas () elektromagnetik (c) tergantung dari permitivitas (μ) zat. Jika perubahan medan magnet dapat menimbulkan perubahan medan listrik maka perubahan medan listrik pasti dapat menimbulkan perubahan medan magnet, demikianlah keyakinan Maxwell. Dengan pengetahuan matematika yang dimilikinya, secara cermat Maxwell membangun teori yang dikenal sebagai teori gelombang elektromagnetik. Baru setelah bertahun-tahun Maxwell tiada, teorinya dapat diuji kebenarannya melalui percobaan-percobaan. Menurut perhitungan secara teoritik, kecepatan gelombang elektromagnetik hanya bergantung pada permitivitas ruang hampa ( ) dan permeabilitas ruang hampa ( ).
  • Dengan memasukkan 12 C2/N.m2 danεo= 8,85 . 10 7 Wb/A.mμo = 4π.10 diperoleh nilai c = 3.108 m/s, nilai yang sama dengan kecepatan cahaya. Oleh sebab itu Maxwell mempunyai cukup alasan untuk menganggap cahaya adalah gelombang elektromagnetik. Oleh karena itu konsep gelombang elektromagnetik ini merupakan penyokong teori Huygens tentang cahaya sebagai gerak gelombang. c. Aplikasi konsep Menurut Maxwell perubahan medan listrik ini akan menghasilkan medan magnet yang besarnya tidak tetap maka medan magnet yang ditimbulkan besarnya tidak tetap juga. Demikian proses ini berlangsung secara terus menerus hingga mendapatkan proses berantai dari pembentukan medan magnet dan medan listrik yang merambat kesegala arah yang disebut degan elektromagnetik. Persamaan Maxwell merupakan salah satu gerbang terpenting yang digunaklan oleh fisikawan pada abad ke-20 termaksud Einstein untuk memasuki kompleks istana fisika modern yang didominasi dua bangunan utama yaitu teori Relativitas dan teori Kuantum. Dengan adanya gelombang elektromagnetik ini maka dapat digunakan komunkasi tanpa kawat yaitu radio, televisi, sinar X, sinar gamma, sinar inframerah, dan sinar ultraviolet. Untuk dibidang optik, persamaan Maxwell digunakan dalam bidang fotografi yaitu dengan menggunakan kamera. Dibidang astronomi Maxwell membuat paper tentang “cincin saturnus” yang terdiri dari partikel – partikel yang relatif kecil. d. Pengembangan konsep ke depan Salah satu pemanfaatan gelombang elektromagnetik adalah sinar inframerah. Sinar inframerah ini dihasilkan elektron dalam molekul yang bergetar karena benda dipanaskan. Jumlah sinar inframerah yang dipancarkan tergantung pada suhu benda. Konsep ke depan yang bisa dikembangkan dengan penemuan sinar inframerah ini adalah untuk mendiagnosa kondisi kesehatan melalui pancaran sinar inframerah dari kulit agar kita tak semata-mata menggunakan sinar X. kemudian kita juga bisa mengembangkan konsep alat optik Maxwell yaitu pada saat kita mengambil gambar objek, kita langsung memperoleh gambar jadi tak perlu cuci negatif. e. Kegagalan teori elektromagnetik
  • Teori elektromagnetik gagal untuk menerangkan fenomena emisi fotoelektrik yaitu keluarnya elektron-elektron dari suatu konduktor jika konduktor tersebut dikenai cahaya. Oleh karena itu, munculah teori kuantum cahaya yang dapat menjelasan dengan baik peristiwa mikroskopis antara lain efek fotolistrik, sinar X, dan sebagainya. Tokoh dari teori kuantu cahaya adalah Albert Einstein. 4. Albert Einstein (14 Maret 1879–18 April 1955) a. Biografi Albert Einstein Einstein dilahirkan di Ulm di Württemberg Kerajaan Wuettemberg, Prusia Raya (sekarang Jerman) pada tanggal 14 Maret 1879 sekitar 100 km sebelah timur Stuttgart. Bapaknya bernama Hermann Einstein, seorang penjual ranjang bulu yang kemudian menjalani pekerjaan elektrokimia, dan ibunya bernama Pauline. Mereka menikah di Stuttgart-Bad Cannstatt. Keluarga mereka keturunan Yahudi. Pada umur 5-10 Albert disekolahkan di sekolah Katholik dan atas keinginan ibunya dia diberi pelajaran biola. Pada umur 5 tahun ia sakit, ketika itu ayahnya menunjukkan kompas kantung, dan Einstein sangat terkesan dengan alat itu dan menyadari bahwa sesuatu di ruang yang "kosong" ini beraksi terhadap jarum di kompas tersebut. Dia kemudian menjelaskan pengalamannya ini sebagai salah satu saat yang paling menggugah dalam hidupnya. Meskipun dia membuat model dan alat mekanik sebagai hobi, dia dianggap sebagai pelajar yang lambat, kemungkinan disebabkan oleh dyslexia, sifat pemalu, atau karena struktur yang jarang dan tidak biasa pada otaknya (diteliti setelah kematiannya). Einstein mulai belajar matematika pada umur 12 tahun. Setelah lulus sekolah menengah ternyata ia tidak berminat melanjutkan studinya di Jerman, Pada tahun 1894, dikarenakan kegagalan bisnis elektrokimia ayahnya, ayahnya pindah dari Munich ke Pavia, Italia (dekat Milan). Albert tetap tinggal untuk menyelesaikan sekolah, menyelesaikan satu semester sebelum bergabung kembali dengan keluarganya di Pavia. Kegagalannya dalam seni liberal dalam tes pertama masuk Eidgenössische Technische Hochschule (Institut Teknologi Swiss Federal, di Zurich) pada tahun berikutnya adalah sebuah langkah mundur dia oleh keluarganya dikirim ke Aarau, Swiss, untuk menyelesaikan sekolah menengahnya.
  • Setelah ia lulus SMA di Swiss, Einstein kembali masuk ujian untuk kedua kalinya di ETH (Eidgenoessische Technische Hochscule), Swiss, di mana dia menerima diploma pada tahun 1896, Einstein memilih jurusan yang mendidik calon-calon guru matematika dan fisika yang pada saat itu mahasiswanya baru 5 orang. Salah satunya adalah Mileva Maric seorang Serbia seorang matematikawan, juga teman dari Nikola Tesla. Gambar: Albert Einstein, 1905 Pada tahun berikutnya dia melepas kewarganegaraan Württemberg, dan menjadi tak bekewarganegaraan. Albert menghabiskan masa kuliahnya di ETH (Eidgenoessische Technische Hochscule). Pada usia 21 tahun Albert dinyatakan lulus. Einstein beberapa kali mendaftar di Eidgenossische Technische Hochschule sebagai asisten dosen, tetapi ditolak. Akhirnya Albert mendapat pekerjaan sementara sebagai guru di SMA. Kemudian dia mendapat pekerjaan di kantor percetakan hak paten di kota Bern. Selama masa itu Albert tetap mengembangkan ilmu fisikanya. Dia mendapatkan gelar doktor setelah menyerahkan thesis "Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen" ("On a new determination of molecular dimensions") pada tahun 1905 dari Universitas Zurich. Di tahun yang sama dia menulis empat artikel yang memberikan dasar fisika modern, tanpa banyak sastra sains yang dapat ia tunjuk atau banyak kolega dalam sains yang dapat ia diskusikan tentang teorinya. Banyak fisikawan setuju bahwa ketiga thesis itu (tentang gerak Brownian), efek fotolistrik, dan relativitas khusus) pantas mendapat Penghargaan Nobel. Tetapi hanya thesis tentang efek fotoelektrik yang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapi
  • juga karena efek fotoelektrik adalah sebuah fenomena kuantum, dan Einstein menjadi terbebas dari jalan dalam teori kuantum. Yang membuat thesisnya luar biasa adalah, dalam setiap kasus, Einstein dengan yakin mengambil ide dari teori fisika ke konsekuensi logis dan berhasil menjelaskan hasil eksperimen yang membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade. Dia menyerahkan thesis-thesisnya ke "Annalen der Physik". Mereka biasanya ditujukan kepada "Annus Mirabilis Papers" (dari Latin: Tahun luar biasa). Persatuan Fisika Murni dan Aplikasi (IUPAP) merencanakan untuk merayakan 100 tahun publikasi pekerjaan Einstein di tahun 1905 sebagai Tahun Fisika 2005. Pada tahun 1900, dia diberikan gelar untuk mengajar oleh Eidgenossische Technische Hochschule dan diterima sebagai warga negar Swiss pada 1901. Selama masa ini Einstein mendiskusikan ketertarikannya terhadap sains kepada teman-teman dekatnya, termasuk Mileva. Einstein menikahi Mileva pada 6 Januari 1903. Pernikahan Einstein dengan Mileva. Pada 14 Mei 1904, anak pertama dari pasangan ini, Hans Albert Einstein, lahir. Tahun 1909, Albert Einstein diangkat sebagai profesor di Universitas Zurich. Tahun 1915, ia menyelesaikan kedua teori relativitasnya. Penghargaan tertinggi atas kerja kerasnya sejak kecil terbayar dengan diraihnya Hadiah Nobel pada tahun 1921 di bidang ilmu fisika. Gambar: 'Einsteinhaus' di kota Bern di mana Einstein dan Mileva tinggal (di lantai 1) pada masa Annus Mirabilis
  • Karena Einstein seorang Yahudi, kehidupannya di Jerman menjadi tak aman begitu Hitler naik berkuasa. Di tahun 1933 dia hijrah ke Princeton, New Jersey, Amerika Serikat, bekerja di Lembaga Studi Lanjutan Tinggi dan di tahun 1940 menjadi warga negara Amerika Serikat. Perkawinan pertama Einstein berujung dengan perceraian, hanya perkawinannya yang kedua tampaknya baru bahagia. Punya dua anak, keduanya laki-laki. Pada tahun 1933, Albert beserta keluarganya pindah ke Amerika Serikat karena khawatir kegiatan ilmiahnya - baik sebagai pengajar ataupun sebagai peneliti - terganggu. Tahun 1941, ia mengucapkan sumpah sebagai warga negara Amerika Serikat. Karena ketenaran dan ketulusannya dalam membantu orang lain yang kesulitan, Albert ditawari menjadi presiden Israel yang kedua. Namun jabatan ini ditolaknya karena ia merasa tidak mempunyai kompetensi di bidang itu. Walaupun Einstein adalah seorang ahli fisika teori yang terbesar sepanjang abad, tetapi ia mempunyai perasaan yang mendalam terhadap kekuasaan Tuhan Yang Maha Esa. Einstein menganggap bahwa Tuhan Yang Maha Esa, Maha Sempurna tidak akan menciptakan alam dengan hokum-hukum yang ruwet, dengan hokum-hukum yang mengandung ketidak pastian. Hukum alam pandangannya haruslah harmonis dan bersahaja. Einstein juga pernah beranggapan bahwa pengetahuan tanpa agama adalah lumpu dan ilmu tanpa agama adalah buta. Akhirnya pada tanggal 18 April 1955, Albert Einstein meninggal dunia di Princetown New Jersey, Amerika Serikat. dengan meninggalkan karya besar yang telah mengubah sejarah dunia. Meskipun demikian, Albert sempat menangis pilu dalam hati karena karya besarnya “teori relativitas umum dan khusus” digunakan sebagai inspirasi untuk membuat bom atom. Bom inilah yang dijatuhkan di atas kota Hiroshima dan Nagasaki saat Perang Dunia II berlangsung. b. Peranan albert eisntein dalam bidang optik Tahun 1905 adalah tahun penuh prestasi bagi Albert, karena pada tahun ini ia menghasilkan karya-karya yang cemerlang. Salah satu karyanya mengenai bidang optik juga dikemukakan pada tahun 1905, tepatnya pada bulan Maret. Karya ilmiahnya tersebut mendiskripsikan. tentang aplikasi ekipartisi pada peristiwa radiasi, tulisan ini merupakan pengantar hipotesa kuantum cahaya dengan berdasarkan pada statistik Boltzmann. Penjelasan efek fotolistrik pada paper inilah yang memberinya hadiah Nobel pada tahun 1922.
  • Dalam makalahnya tentang gejala fotolistrik tahun 1905, Einstein mengembangkan temuan Planck dengan mengatakan bahwa bukan hanya pemancar kecil di dinding benda hitam yang memancarkan cahaya dalam bentuk kuantum, melainkan memang begitulah tabiat hakiki cahaya. Cahaya harus digambarkan sebgai sebutir partikel, yang disebut foton. Energy foton tidak lain adalah hf. Sewaktu menulis makalah tentang gejala fotolistrik, Einstein belum mempunyai data percobaan yang kuat mengenai gejala tersebut. Baru pada tahun 1915 Robert Andrews Millikan melakukan percobaan kuantitatif tentang gejala fotolistrik. Hasil percobaan ini persis seperti yang pernah diramalkan oleh Einstein, yaitu cahaya (dalam keadaan tertentu harus dianggap sebagai partikel) harus dianggap sebagai partikel. Dalam upaya Bohr mengembangkan model atom Rutherford, Bohr meyakini foton (sebagaimana gambaran Einstein pada 1905) harus memainkan peranan kunci. Bohr berupaya mencari jalan untuk menghubungkan pengertian foton dengan orbit elektron sehingga ia mulai menyelidiki spektrum cahaya ddan akhirnya berhasil menyatukan tiga bidang fisika yang sebelumnya terpisah (benda hitam, fotolistrik, dan spektroskopi). Dengan menggunakan hasill kerja Einstein tentang foton, fisikawan Perancis Louis de Broglie berhasil menemukan sebuah persamaan yang menghubungkan sifat partikel dan gelombang dari cahaya. Persamaan itu menunjukkan bahwa panjang gelombang suatu foton dikalikan dengan momentumnya (sesuatu yang terkait dengan pergerakan benda) adalah sama dengan konstanta Planck. c. Aplikasi konsep Adapun aplikasi konsep engenai efek fotolistrik yang ditemukan Einstein yakni efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang partikel, dimana system fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat manunjukkan kedua sifat dan kelakuan seperti gelombang dan seperti partikel.