biografi teks Thomas Young

THOMAS YOUNG

A.   SEJARAH HIDUP

       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.                                             

  

                                                     

     

                                                      Gambar 1.1 Thomas Young

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. Young meninggal pada tanggal 10 Mei 1829 di London.

B.  KONSEP YANG DITEMUKAN

       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. Interferometer adalah alat yang di gunakan untuk mengukur panjang gelombang atau perubahan panjang gelombang dengan ketelitian yang sangat tinggi berdasarkan penentuan garis-garis interferensi (Halliday, hal. 715, 1994). Sebelumnya telah di lakukan percobaan oleh Thomas Young yang mendesain metode untuk menghasilkan pola interferensi. 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. Dalam teori ini ia menambahkan bahwa dari perpaduan warna-warna primer tersebut muncul warna-warna komplementer sebagaimana yang pernah dibuktikan oleh Sir Isaac Newton.

C.  PENGEMBANGAN KONSEP

       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 warn-warna komplementer sebagaimana yang pernah dibuktikan oleh Sir Isaac Newton.

D.  APLIKASI 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.

E.  TEORI THOMAS YOUNG

       Modulus Young didefinisikan sebagai hasil bagi antara tegangan (stress) dan regangan (strain).

1.      Tegangan

Tegangan didefinisikan sebagai perbandingan gaya tarik atau tekan yang dialami benda (F) dengan luas penampang penampang benda (A). Tegangan dapat dikatakan pula sebagai gaya per satuan luas.

Stress (tegangan) dengan simbol , didefinisikan sebagai gaya per satuan luas:

       

dalam SI, : gaya

                       : luas

                      : tegangan ().

Tegangan merupakan sebuah besaran skalar dan memiliki satuan N/m² atau Pascal (Pa).

Ada tiga jenis tegangan yang dikenal, yaitu tegangan tarik, tegangan tekan dan tegangan geser. Pada tegangan tekan, kedua ujung benda akan mendapatkan gaya yang sama besar dan berlawanan arah. Tapi, walau pemberian gaya dilakukan di ujung-ujung benda, seluruh benda akan mengalami peregangan karena tegangan yang diberikan tersebut.

Berbeda halnya dengan tegangan tarik, tegangan tekan berlawanan langsung dengan tegangan tarik. Materi yang diberi gaya bukannya ditarik, melainkan ditekan sehingga gaya-gaya akan bekerja di dalam benda, contohnya sepeti tiang-tiang pada kuil Yunani.

Tegangan yang ketiga adalah tegangan geser. Benda yang mengalami tegangan geser memiliki gaya-gaya yang sama dan berlawanan arah yang diberikan melintasi sisi-sisi yuang berlawanan. Misalkan sebuah buku atau batu-bata terpasang kuat dipermukaan. Meja memberikan gaya yang sama dan berlawanan arah sepanjang permukaan bawah. Walau dimensi benda tidak banyak berubah, bentuk benda berubah.

Bila ketiga tegangan tersebut diberikan terlalu besar, melebihi kekuatan benda, maka benda tersebut akan patah.

2.        Regangan

Regangan didefinisikan sebagai hasil bagi antara pertambahan panjang ∆L dengan panjang awalnya L. Atau perbandingan perubahan panjang dengan panjang awal. Regangan dapat dirumuskan sebagai berikut :

Karena pertambahan panjang ∆L dan panjang awal L adalah besaran yang sama, maka regangan tidak memiliki satuan atau dimensi.

Strain (regangan) dengan simbol e didefinisikan sebagai pertambahan panjang   dibagi panjang mula-mula ,

Dengan demikian, modulus Young  dapat dinyatakan dengan

Dengan  adalah panjang mula-mula  dan  adalah perubahan panjang .

TEORI HUKUM HOOKE

Bunyi hukum Hooke oleh Robert Hooke:

´Jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas, maka pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya.´

Hukum Hooke pada pegas

	F= k.∆x mg= k.∆x ∆x= L±L0

 

Keterangan :

m = massa (kg)

g = gravitasi (m/s2)

L0 = panjang pegas tanpa beban (m)

L = panjang pegas dengan beban (m)

k = tetapan gaya pegas (N/m)

Robert Hooke pada tahun 1676, mengusulkan suatu hukum fisika menyangkut pertambahan panjang sebuah benda elastik yang dikenai oleh suatu gaya. Menurut Hooke, pertambahan panjang berbanding lurus dengan gaya yang diberikan pada benda.

F= k x

Secara matematis hukum Hooke dapat di tulis sebagai:

F= gaya yang bekerja (N)

k= konstanta gaya (N/m)

x= pertambahan panjang (m)

Hukum Hooke untuk pegas yang bergerak secara vertikal. Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya.

Tanda negatif (-) dalam persamaan menunjukkan berarti gaya pemulih berlawanan arah dengan perpanjangan.

´jika gaya tarik tidak melampaui batas elastis pegas,pertambahan panjang pegas berbanding lurus (sebanding) dengan gaya tariknya´.

 Pernyataan ini dikemukakan oleh Robert Hooke, oleh karena itu, pernyataan di atas dikenal sebagai Hukum Hooke. Untuk menyelidiki berlakunya hukum hooke, kita bisa melakukan percobaan pada pegas. Selisih panjang pegas ketika diberi gaya tarik dengan panjang awalnya disebut pertambahan panjang.

Hukum Hooke menyatakan hubungan antara gaya F yang meregangkan pegas dan pertambahan panjang (X), didaerah yang ada dalam batas kelentingan pegas adalah suatu tetapan perbandingan yang disebut tetapan pegas yang nilainya berbeda untuk pegas yang berbeda. Tetapan pegas adalah gaya per satuan tambahan panjang. Satuannya dalam SI adalah N/m Hukum Hooke.
Salah satu prinsip dasar dari analisa struktur adalah hukum Hooke yang menyatakan bahwa pada suatu struktur : hubungan tegangan (stress) dan regangan (strain) adalah proporsional atau hubungan beban (load) dan deformasi (deformations) adalah proporsional. Struktur yang mengikuti hukum Hooke dikatakan elastis linier dimana hubungan F dan y berupa garis lurus. Lihat Gambar 1.1-a. , sedangkan struktur yang tidak mengikuti hukum Hooke dikatakan Elastis non linier, lihat Gambar 1.1-b.