rss

Minggu, 25 Januari 2009

Spektrum cahaya apaan sih ???

Spektrum merupakan penamaan untuk warna cahaya berdasarkan urutan-urutan tertentu, spectrum cahaya didasarkan pada frekuensi dan panjang gelombang cahaya.

Pengamatan tentang spectrum cahaya pertama kali dilakukan oleh Sir Isaac Newton (1642-1727) dengan cara melewatkan cahaya matahari melalui lubang kecil, kemudian pada pada arah rambat berkas cahaya diletakkan sebuah prisma segitiga. Setelah diamati ternyata dinding di belakang prisma tampak bayangan pita warna-warna cahaya seperti pada pelangi. Dari eksperimen ini Newton menyimpulkan bahwa cahaya putih merupakan gabungan dari warna-warna cahaya yang saling tumpang tindih. Eksperimen yang dilakukan oleh Newton tersebut menjadi dasar bagi diciptakannya suatu alat bernama spektroskop. Melalui spektroskop ini Joseph von Fraunhofer (1787-1826) mengamati beberapa objek panas bersinar dan mandapati beberapa garis spectrum tertentu yang ada pada spectrum cahaya matahari tidak terdapat pada sumber panas lain selain cahaya matahari. Percobaan yang serupa dilakukan oleh Gustav Robert Kirchhof (1824-1887) dan Robert Wilhem Bunsen (1811-1899) pada cahaya yang dipancarkan nayala api yang ke dalamnya dimasukkan senyawa berbagai logam. Dari percobaan ini mereka menemukan bahwa setiap unsur logam menghasilkan garis spectrum warna tertentu sebagai cirri khas dari setiap logam. Garis-garis spectrum yang merupakan cirri khas dari setiap unsur ini tersusun dalam deretan yang makin lama makin mengumpul rapat pada daerah panjang gelombang pendek, daerah ungu.

Dari pengamatan-pengamatan yang dilakukan, memunculkan fakta bahwa susunan spectrum garis cahaya yang berwarna-warni ini mengesankan bahwa frekuensi cahaya masing-masing garis spectrum berhubungan langsung dengan frekuensi. Selanjutnya pengamatan pada gas hydrogen menghasilkan empat garis spectrum dalam daerah cahaya tampak. Garis-garis spectrum ini membentuk suatu deretan yang berturut-turut diberi nama Hα, Hβ, Hγ, dan Hδ dengan masing-masing memiliki panjang gelombang tertentu. Dari data penjang gelombang ini Johann Jakob Balmer (1825-1898) menyusun persamaan sederhana;

tor" content="Microsoft Word 12">

Dengan n adalah bilangan bulat 3, 4, 5, dan 6. untuk n=3 diperoleh λα, untuk n=4; λβ, n=5; λγ, dan n=6; λδ. Dan L = 3645,6 x 10-10. kemudian pada tahun 1900 Johannes Rydberg (1854-1919) merumuskan persamaan yang lebih sederhana;

Dimana m = 1, 2, 3, 4,….., dan seterusnya. Bilangan bulat n harus lebih besar daripada m, sedangkan R = 4/L selanjutnya dinyatakan sebagai konstanta Rydberg. Untuk m = 2, dengan n = 3, 4, 5, 6 dinyatakan sebagai spectrum Balmer yang merupakan spectrum cahaya tampak. Untuk m = 1, dengan n = 2, 3, dan seterusnya dinamakan deret Lyman yang berada pada daerah Ultraviolet. Dan untuk m = 3, dengan n = 4, 5 dan seterusnya dinamakan deret Paschen yang berada pada daerah inframerah.

Selanjutnya Lorentz menemukan bahwa pancaran cahaya oleh suatu unsur zat bersumber dari getaran electron di dalam atom unsur pemancarnya. Begitu pula dengan benda yang dipanaskan akan meradiasikan cahaya (energi elektromagnetik) karena partikel (electron) bermuatan bergetar dalam benda. Cara radiasi benda panas yang bergantung pada suhunya dikenal sebagai hubungan benda hitam (Black-Body Relationship). Joseph Stefan dan Ludwig Boltzman mengemukakan: “Energi radiasi elektromagnetik total per detik yang dipancarkan benda hitam adalah berbanding lurus dengan pangkat empat suhu mutlaknya”.

Ditemukannya teori kuantum radiasi oleh planck, kenyataan bahwa cahaya sebagai pertikel oleh Einstein, dan ditemukannya model atom Bohr yang berupa miniatur alam semesta merubah cara pandang dan berpikir dari yang semula menggunakan teori elektromagnetik Maxwell-Lorentz menjadi konsep teori kuantum. Bohr mengemukakan bahwa: (1) Terdapat orbit electron yang stabil tertentu pada electron. Dimana di sana electron samasekali tidak memancarkan radiasi elektromagnetik. (2) bila electron berpindah dari satu orbit stabil dengan enrgi E1 ke orbit stabil lain dengan energi E2 yang berjari-jari lebih kecil, maka electron tersebut akan memancarkan gelombang elektromagnetik dengan frekuensi f berbanding lurus dengan selisih energi kedua orbit

Dengan demikian diketahui bagaimana sebenarnya asal mula pembentukan spectrum cahaya yang dipancarkan berbagai unsur.

5 comments:

intan on 16 Maret 2009 02.59 mengatakan...

mas dwi prananto... saya boleh minta refensi buku dari "spektrum cahaya apaan sih???" boleh ya.. boleh dong..

intan on 16 Maret 2009 03.02 mengatakan...

mas dwi saya minta pustakanya dari "spektrum cahaya apaan sih???" boleh ya,,, boleh dong?

dwi prananto on 19 Maret 2009 10.43 mengatakan...

ow...referensi ya...
okay... coba baca buku yg judulnya "Dari Atomos Hingga Quark" karangan Hans J. Wospakrik

Anonim mengatakan...

eh mas nmng tny yg memuat smua ttng spektrum chya pny g?
mlai dr definisi hgga pnrapanny?

tlong di muat y

Thnkyu

dwi prananto on 13 Mei 2009 07.46 mengatakan...

tentang definisi sepertinya sudah ada di artikel ini...
penerapan ya...? penerapan yang seperti apa maksunya?
kalo di spektrum cahaya tampak (panjang gelombang 400nm sampai 700nm) cahayanya bisa kita lihat dg mata kita seperti cahaya matahari, cahaya lampu, cahaya laser dll pokoknya yang bisa diterima oleh mata kita.
klo cahay dg panjang gelombang di atas 700nm seperti infra red hanya dapat dilihat dengan bantuan alat tertentu, sinar infra red biasa digunakan untuk mendeteksi manusia dalam gelap krn panas tubuh memancarkan sinar IR, juga biasa digunakan dalam komunikasi seperti di HP.
sedangkan cahaya dengan panjang gelombang di bawah 400nm seperti sinar gamma biasa digunakan pada alat bernama PET (positron Emission Tomography) yang digunakan untuk mendeteksi aktivitas otak, sedangkan X-ray digunakan pada XRD (X-ray diffraction) untuk mengetahui struktur kristal atom pada material.