Astronomi Fisika

Macam & Jenis Gangguan Pada Matahari / Sun

Matahari memiliki berbagai gangguan dari keadaan normalnya, yaitu :

1. Bintik Matahari Atau Sunspot

Bintik matahari terjadi pada permukaan matahari karena perbedaan suhu 1500 derajad celcius lebih rendah daripada suhu permukaan sekitarnya.

2. Gumpalan Fotosfer Atau Granulasi Fotosfer

Gupalan fotosfer adalah gangguan pada matahari yang mengakibatkan fotoster kelihatan tidak licin dan terlihat bergumpal-gumpal.

3. Lidah Api Atau Protuberans

Lidah Api pada matahari adalah api massa yang memijar dan muncul di sekitar bintik-bintik matahari.

4. Memancarkan Gelombang Radio

Matahari dapat memancarkan gelombang radio berupa gemericik riak gelombang setinggi 1 sampai 15 cm.

Fisika Inti

Telah diketahui bahwa penemu sinar x adalah Rontgen. Sinar x terjadi ketika sinar katoda yang berupa elektron berkecepatan tinggi menumbuk elektroda tembaga. Akibat tumbukan tersebut, tembaga melepaskan elektron terluarnya dan tempat elektron yang kosong ini selanjutnya diisi oleh elektron tembaga dari tingkat energi lain yang lebih tinggi. Pengisian tempat kosong oleh elektron tembaga dari tingkat energi yang lebih tinggi menyebabkan terjadinya pemancaran radiasi. Radiasi ini oleh Rontgen disebut sebagai sinar x.

Pemahaman mengenai inti atom selanjutnya dijelaskan oleh percobaan Moseley. Moseley melakukan penelitian untuk mengukur panjang gelombang sinar x berbagai unsur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa setiap unsur memancarkan radiasi sinar x dengan panjang gelombang yang khas. Panjang gelombang yang dihasilkan tergantung pada jumlah ion positif didalam inti atom. Penelitian juga menunjukkan bahwa inti atom mempunyai muatan yang berharga kelipatan dari +1,6×10-9C. Moseley selanjutnya menyebut jumlah proton dalam atom adalah nomor atom.

Tabung sinar X

Wilhelm Conrad Rontgen

Nomor Atom dan Nomor Massa

Inti atom mengandung proton dan netron. Nomor atom sama dengan jumlah proton didalam inti atom sedangkan nomor massa sama dengan jumlah proton dan netron didalam inti atom. Notasi untuk menyatakan susunan inti atom yaitu proton dan netron dialam inti atom dapat dinyatakan sebagai berikut:

Isotop, Isoton dan Isobar

1. Isotop
Atom yang mempunyai nomor atom yang sama tetapi memiliki nomor massa yang berbeda disebut dengan isotop.
Contoh:

Nomor atom 7 Nomor atom 7
Nomor massa 14 Nomor massa 15

2. Isoton 
Isoton ialah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda),tetapi mempunyai jumlah neutron yang sama.Karena nomor atomnya berbeda maka sifat-sifatnya juga berbeda.
Contoh:


3. Isobar
Isobar adalah atom dari unsur yang berbeda (mempunyai nomor atom berbeda) tetapi mempunyai jumlah nomor massa yang sama. Karena nomor atomnya berbeda maka sifat-sifatnya juga berbeda.
Contoh:

Efek Fotolistrik

Ketika seberkas cahaya dikenakan pada logam, ada elektron yang keluar dari permukaan logam. Gejala ini disebut efek fotolistrik. Efek fotolistrik diamati melalui prosedur sebagai berikut. Dua buah pelat logam (lempengan logam tipis) yang terpisah ditempatkan di dalam tabung hampa udara. Di luar tabung kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain dengan kawat. Mula-mula tidak ada arus yang mengalir karena kedua plat terpisah. Ketika cahaya yang sesuai dikenakan kepada salah satu pelat, arus listrik terdeteksi pada kawat. Ini terjadi akibat adanya elektron-elektron yang lepas dari satu pelat dan menuju ke pelat lain secara bersama-sama membentuk arus listrik.

Hasil pengamatan terhadap gejala efek fotolistrik memunculkan sejumlah fakta yang merupakan karakteristik dari efek fotolistrik. Karakteristik itu adalah sebagai berikut.

1. hanya cahaya yang sesuai (yang memiliki frekuensi yang lebih besar dari frekuensi tertentu saja) yang memungkinkan lepasnya elektron dari pelat logam atau menyebabkan terjadi efek fotolistrik (yang ditandai dengan terdeteksinya arus listrik pada kawat). Frekuensi tertentu dari cahaya dimana elektron terlepas dari permukaan logam disebut frekuensi ambang logam. Frekuensi ini berbeda-beda untuk setiap logam dan merupakan karakteristik dari logam itu.
2. ketika cahaya yang digunakan dapat menghasilkan efek fotolistrik, penambahan intensitas cahaya dibarengi pula dengan pertambahan jumlah elektron yang terlepas dari pelat logam (yang ditandai dengan arus listrik yang bertambah besar). Tetapi, Efek fotolistrik tidak terjadi untuk cahaya dengan frekuensi yang lebih kecil dari frekuensi ambang meskipun intensitas cahaya diperbesar.
3. ketika terjadi efek fotolistrik, arus listrik terdeteksi pada rangkaian kawat segera setelah cahaya yang sesuai disinari pada pelat logam. Ini berarti hampir tidak ada selang waktu elektron terbebas dari permukaan logam setelah logam disinari cahaya.

Karakteristik dari efek fotolistrik di atas tidak dapat dijelaskan menggunakan teori gelombang cahaya. Diperlukan cara pandang baru dalam mendeskripsikan cahaya dimana cahaya tidak dipandang sebagai gelombang yang dapat memiliki energi yang kontinu melainkan cahaya sebagai partikel.

Perangkat teori yang menggambarkan cahaya bukan sebagai gelombang tersedia melalui konsep energi diskrit atau terkuantisasi yang dikembangkan oleh Planck dan terbukti sesuai untuk menjelaskan spektrum radiasi kalor benda hitam. Konsep energi yang terkuantisasi ini digunakan oleh Einstein untuk menjelaskan terjadinya efek fotolistrik. Di sini, cahaya dipandang sebagai kuantum energi yang hanya memiliki energi yang diskrit bukan kontinu yang dinyatakan sebagai E = hf.

Konsep penting yang dikemukakan Einstein sebagai latar belakang terjadinya efek fotolistrik adalah bahwa satu elektron menyerap satu kuantum energi. Satu kuantum energi yang diserap elektron digunakan untuk lepas dari logam dan untuk bergerak ke pelat logam yang lain. Hal ini dapat dituliskan sebagai

Energi cahaya = Energi ambang + Energi kinetik maksimum elektron

E = W₀ + E_km

hf = hf₀ + E_km

E_km = hf – hf₀

Persamaan ini disebut persamaan efek fotolistrik Einstein. Perlu diperhatikan bahwa W₀ adalah energi ambang logam atau fungsi kerja logam, f₀ adalah frekuensi ambang logam, f adalah frekuensi cahaya yang digunakan, dan E_km adalah energi kinetik maksimum elektron yang lepas dari logam dan bergerak ke pelat logam yang lain. Dalam bentuk lain persamaan efek fotolistrik dapat ditulis sebagai

Dimana m adalah massa elektron dan v_e adalah dan kecepatan elektron. Satuan energi dalam SI adalah joule (J) dan frekuensi adalah hertz (Hz). Tetapi, fungsi kerja logam biasanya dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV) sehingga perlu diingat bahwa 1 eV = 1,6 × 10⁻¹⁹ J.

Potensial Penghenti

Gerakan elektron yang ditandai sebagai arus listrik pada gejala efek fotolistrik dapat dihentikan oleh suatu tegangan listrik yang dipasang pada rangkaian. Jika pada rangkaian efek fotolistrik dipasang sumber tegangan dengan polaritas terbalik (kutub positif sumber dihubungkan dengan pelat tempat keluarnya elektron dan kutub negatif sumber dihubungkan ke pelat yang lain), terdapat satu nilai tegangan yang dapat menyebabkan arus listrik pada rangkaian menjadi nol.

Arus nol atau tidak ada arus berarti tidak ada lagi elektron yang lepas dari permukaan logam akibat efek fotolistrik. Nilai tegangan yang menyebabkan elektron berhenti terlepas dari permukaan logam pada efek fotolistrik disebut tegangan atau potensial penghenti (stopping potential). Jika V₀ adalah potensial penghenti, maka

E_km = eV₀

Persamaan ini pada dasarnya adalah persamaan energi. Perlu diperhatikan bahwa e adalah muatan elektron yang besarnya 1,6 × 10⁻¹⁹ C dan tegangan dinyatakan dalam satuan volt (V).

Aplikasi Efek fotolistrik

Efek fotolistrik merupakan prinsip dasar dari berbagai piranti fotonik (photonic device) seperti lampu LED (light emitting device) dan piranti detektor cahaya (photo detector).

Gelombang Gamma, Beta, Alpha, Tetha dan Delta dalam Otak

 Gelombang Gamma, Beta, Alpha, Tetha dan Delta dalam Otak

Dalam kehidupan sehari-hari, kita sudah amat familiar dengan gelombang radio, gelombang televisi atau dalam terapan khusus ada gelombang radar, gelombang sonar, gelombang seismik.

Dalam medis, qt mungkin pernah menjumpai, bahkan malah pernah diperiksa ‘heart rate’nya dengan stetoskop , atau bagian alat yang ditempel di telinga saat menggunakan tensimeter mmHg atau spigmomanometer, serta visualisasi janin memanfaatkan ultrasonograpry (USG), yang merupakan terapan gelombang bunyi. Atau kalau tidak di rumah sakit minimal pernah lihat di sinetron drama, jika seseorang dalam keadaan kritis, maka Elektrocardiography (ECG) yang berbasiskan gelombang EM, akan bersiul dengan sinyalnya, tiit…tiit…tiit, dan kalayak akan menunggu dengan tegang, sendu dan cemas, dan ketika siulannya membahana panjang tiiiiiiiiiiiiiitttttttttt… maka bertangis-tangisan kalayak, xixixi…. 

Ngomong-ngomong tentang Otak lagi, Jaringan otak manusia menghasilkan gelombang listrik yang berfluktuasi. Neuron-neuron di korteks otak mengeluarkan gelombang-gelombang listrik dengan voltase yang sangat kecil (mV) ( Bagi anda yang belum memahami kelistrikan pada sel syaraf dan otot jantung, silahkan baca dulu di materi fisika kesehatan tentang Biolistrik ). Gelombang listrik ini disebut brainwave atau Gelombang Otak.

Selain EEG yang ditemukan oleh Emil HDB Reymond atau yang lebih canggih MEG yang ditemukan fisikawan biomagnetik David Cohen, mungkin anda pernah membaca adanya piranti Brain Mapping, CT Scan, PET FMRI? Alat ini juga digunakan untuk mengamati aktivitas otak manusia. Perbedaannya adalah Brain Mapping, dkk hanya memeriksa dan memetakan. Letak dan keadaan metabolisme serta perubahan keadaan otak secara fisik. Biasanya untuk mengetahui adanya gangguan, kerusakan atau kecacatan otak, misalkan tumor otak, pecahnya pembuluh darah di otak, benturan pada kepala dan seterusnya. Sedangkan EEG memeriksa getaran, frekwensi, sinyal atau Gelombang Otak (Brainwave) yang kemudian dikelompokkan kedalam beberapa kondisi kesadaran.

Dalam fisika, identifikasi gelombang umumnya dikaitkan dengan panjang gelombang atau frekwensi-nya. Dalam gelombang otak ini yang akan qt tinjau adalah fekuensi-nya. Apakah frekuensi itu? Ya, jumlah pulsa (impuls) perdetik dengan satuan Hz (Hertz). Nah, berdasarkan riset selama bertahun-tahun di berbagai negara maju, frekwensi otak manusia berbeda-beda untuk setiap fase sadar, rileks, tidur ringan, tidur nyenyak, trance, panik, terhipnotis, bermimpi, tidur berjalan dan sebagainya. Melalui penelitian yang panjang, akhirnya para ahli syaraf (otak) sependapat bawah Gelombang Otak (Brainwave) berkaitan dengan kondisi pikiran.
Riset selama bertahun-tahun menunjukkan bahwa Gelombang Otak (Brainwave) tidak hanya menunjukkan kondisi pikiran dan tubuh seseorang, tetapi dapat juga distimulasi untuk mengubah kondisi mental seseorang. Dengan mengkondisikan otak agar memproduksi atau mereduksi jenis frekuensi Gelombang Otak tertentu, maka dimungkinkan untuk menghasilkan beragam kondisi mental dan emosional.

Secara garis besar, otak manusia menghasilkan empat jenis Gelombang Otak (Brainwave) secara bersamaan, yaitu Gamma, Beta, Alpha, Tetha, Delta. Akan tetapi selalu ada jenis Gelombang Otak yang dominan, yang menandakan aktivitas otak saat itu. Misalnya jika kita tertidur, maka Gelombang Otak yang dominan adalah Delta.
Berikut disajikan klasifikasi Gelombang Otak berdasarkan frekuensinya

1. GAMMA (20 hz -40 hz)
Gelombang Gamma cenderung merupakan yang terendah dalam amplitudo dan gelombang paling cepat. Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang mengalami aktifitas mental yang sangat tinggi, misalnya sedang berada di arena pertandingan, perebutan kejuaraan, tampil dimuka umum, sangat panik, ketakutan, kondisi ini dalam kesadaran penuh. Berdasarkan penyelidikan Dr. Jeffrey D. Thompson (Center for Acoustic Research) di atas gelombang gamma sebenarnya masih ada lagi yaitu gelombang Hypergamma ( tepat 100 Hz ) dan gelombang Lambda (tepat 200 Hz), yang merupakan geolombang-gelombang supernatural atau berhubungan dengan kemampuan yang luar biasa.

2. BETA (di atas 12 hz atau dari 12 hz s/d 20 hz)
Merupakan Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang mengalami aktifitas mental yang terjaga penuh. Anda berada dalam kondisi ini ketika Anda melakukan kegiatan Anda sehari-hari dan berinteraksi dengan orang lain di sekitar Anda. Frekwensi beta adalah keadaan pikiran anda sekaran ini, ketika Anda duduk di depan komputer membaca artikel ini. Gelombang beta dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu high beta (lebih dari 19 Hz) yang merupakan transisi dengan getaran gamma , lalu getaran beta (15 hz -18 hz) yang juga merupakan transisi dengan getaran gamma, dan selanjutnya lowbeta (12 hz ~ 15 hz). Gelombang Beta di perlukan otak ketika Anda berpikir, rasional, pemecahan masalah, dan keadaan pikiran di mana Anda telah menghabiskan sebagian besar hidup Anda.

Sensori Motor Rhytm (12 hz – 16 hz)
SMR sebenarnya masih masuk kelompok getaran lowbeta, namun mendapatkan perhatian khusus dan juga baru dipelajari secara mendalam akhir-akhir ini oleh para ahli, karena penderita epilepsy, ADHD ( Attention Deficit and Hyperactivity Disorder) dan Autism ternyata tidak menghasilkan gelombang jenis ini. Para penderita gangguan di atas tidak tidak mampu berkonsentrasi atau fokus pada suatu hal yang dianggap penting. Sehingga setiap pengobatan yang tepat adalah cara agar otaknya bisa menghasilkan getaran SMR tersebut. Dan hal ini bisa dilakukan dengan teknik neurofeedback .

3. ALPHA ( 8 hz – 12 hz )
Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang yang mengalami relaksaksi atau mulai istirahat dengan tanda-tanda mata mulai menutup atau mulai mengantuk. Anda menghasilkan gelombang alpha setiap akan tidur, tepatnya masa peralihan antara sadar dan tidak sadar. Fenomena alpha banyak dimanfaatkan oleh para pakar hypnosis untuk mulai memberikan sugesti kepada pasiennya. Orang yang memulai meditasi (meditasi ringan) juga menghasilkan gelombang alpha. Frekwensi alpha 8 -12 hz , merupakan frekwensi pengendali, penghubung pikiran sadar dan bawah sadar. Anda bisa mengingat mimpi Anda, karena Anda memiliki gelombang alpha. Kabur atau jelas sebuah mimpi yang bisa Anda ingat, tergantung kualitas dan kuantitas gelombang alpha pada saat Anda bermimpi. Alpha adalah pikiran yang paling cocok untuk pemrograman bawah sadar

4. THETA ( 4 hz – 8 hz )
Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang terjadi pada saat seseorang mengalami tidur ringan, atau sangat mengantuk. Tanda-tandanya napas mulai melambat dan dalam. Selain orang yang sedang diambang tidur, beberapa orang juga menghasilkan Gelombang Otak (Brainwave) ini saat trance, hypnosis, meditasi dalam, berdoa, menjalani ritual agama dengan khusyu. Orang yang mampu mengalirkan energi chi, prana atau tenaga dalam, juga menghasilkan Gelombang Otak (Brainwave) theta pada saat mereka latihan atau menyalurkan energinya kepada orang lain.

Dengan latihan, kita dapat memanfaatkan Gelombang Otak (Brainwave) Theta untuk tujuan yang lebih besar, yaitu memasuki kondisi meditasi yang sangat dalam, namun, biasanya begitu Anda telah mencapai theta, anda menjadi mudah tertidur. Disinilah alasan bahwa gelombang Alpha adalah keadaan utama untuk pemrograman pikiran bawah sadar Anda. Jika anda ingin bereksperimen dengan meditasi melalui Gelombang Otak (Brainwave) theta, duduklah tegak untuk tetap sadar dan mencegah dari tertidur.

Kemudian, bayi dan balita rata-rata tidur lebih dari 12 jam dalam sehari. Itulah mengapa otak anak-anak selalu dalam fase gelombang alpha dan theta. Perlu diingat, gelombang alpha dan theta adalah gelombang pikiran bawah sadar. Oleh sebab itu, anak-anak cepat sekali dalam belajar dan mudah menerima perkataan dari orang lain apa adanya. Gelombang Otak (Brainwave) ini juga menyebabkan daya imajinasi anak-anak luar biasa. Ketika mereka bermain mobil-mobilan misalnya, imajinasi mereka aktif dan permainan menjadi sangat seru.

Pernahkah Anda mendengar berita kecelakaan yang menewaskan banyak korban, tapi keajaiban terjadi di situ? Di beritakan seorang anak bayi selamat dari kecelakaan maut tersebut. Gelombang Otak (Brainwave) theta juga dikenal sebagai “gelombang ajaib”, karena berkaitan dengan kekuatan psikis. Berdasarkan penyelidikan para ahli, bahwa banyak terjadi kecelakaan pesawat udara, tabrakan, kebakaran, kecelakaan kapal laut yang menewaskan banyak orang. Namun ada keanehan, beberapa anak balita bisa selamat. Kemungkinan ini dikarenakan anak-anak hampir setiap saat dalam kondisi gelombang theta. Perasaan dekat dengan Tuhan pun akan terjadi apabila kita dapat memasuki fase gelombang theta. Anda mungkin pernah mengalaminya saat Anda berdoa, meditasi, melakukan ritual-ritual agama. Dengan dasar inilah “GOD SPOT” ditemukan.

5. DELTA (0.5 hz – 4 hz)
Adalah Gelombang Otak (Brainwave) yang memiliki amplitudo yang besar dan frekwensi yang rendah, yaitu dibawah 3 hz. Otak Anda menghasilkan gelombang ini ketika Anda tertidur lelap, tanpa mimpi. Fase Delta adalah fase istirahat bagi tubuh dan pikiran. Tubuh Anda melakukan proses penyembuhan diri, memperbaiki kerusakan jaringan, dan aktif memproduksi sel-sel baru saat Anda tertidur lelap. Gelombang Delta adalah gelombang yang paling rendah pada otak anda, otak tidak akan pernah mencapai frekwensi 0 hz, karena jika otak anda dalam kasus ini Anda akan mati!

Schumann Resonance (7.83 hz)
Schumann Resonance adalah getaran alam semesta pada frekwensi 7.83 Hz yang juga masuk dalam kelompok gelombang theta. Seseorang yang otaknya mampu menghasilkan dan mempertahan frekwensi ini memiliki kemampuan supernatural, seperti ESP, telepati, clayrvoyance, dan fenomena psikis lainnya. Anak indigo, yaitu anak super cerdas yang biasanya berkemampuan ESP atau Extra Sensory Perception, juga bisa memasuki gelombang ini dengan mudah dan konstan.

Penemuan baru dibidang frekwensi dan Gelombang Otak (Brainwave) manusia oleh Dr. Jeffrey D. Thompson dari Neuroacoustic Research, bahwa masih ada gelombang dan frekwensi lain dibawah Delta, atau dibawah 0.5 hz, yaitu frekwensi EPSILON, yang juga sangat mempengaruhi aktifitas mental seseorang dalam kemampuan supranatural, seperti pada gelombang theta diatas.

nah, kalau anda sedang membaca artikel ini dengan ‘begitu’ seriusnya, anda sudah tahu gelombang otak apa yang dominan