Fisika adalah alat kita untuk memahami alam semesta dan memahami berbagai fenomena alam yang mengelilingi kita. Melalui kajian ilmu-ilmu alam dan penemuan-penemuan fisika yang telah kami lakukan, kami mampu memanfaatkan sains untuk melakukan renaisans dan kemajuan yang telah kami capai sekarang.
Oleh karena itu, fisika dikenal sebagai ilmu yang mempelajari konsep-konsep dasar seperti energi, kekuatan, dan waktu serta segala sesuatu yang mengikutinya, seperti massa, materi, dan gerakannya.
Secara lebih luas, fisika adalah analisis umum tentang alam, yang bertujuan untuk memahami struktur alam semesta kita dan cara kerjanya. Dalam rangkaian artikel yang disajikan oleh blog PraxiLabs ini, kami akan menyoroti beberapa penemuan terpenting dalam sejarah fisika.
1.Sifat Partikel Cahaya
Salah satu pertanyaan paling umum sepanjang sejarah fisika adalah “apa itu cahaya? Apakah itu partikel atau gelombang?” Pada abad ketujuh belas, Newton datang dan melakukan eksperimen prisma yang terkenal sebagai upaya untuk menjawab pertanyaan ini. Pada saat itu kepercayaan yang berlaku adalah bahwa cahaya putih itu murni dan mendasar, dan warna-warna itu muncul karena pengolesan cahaya putih selama pemantulannya di permukaan.
Newton meletakkan prisma di ruangan gelap dan menurunkan seberkas cahaya putih di atasnya. Prisma menyebabkan cahaya putih terurai menjadi warna primer dari spektrum yang terlihat (pelangi). Dengan demikian ia menyimpulkan bahwa cahaya putih tidak murni dan mendasar, melainkan campuran dari warna-warna spektrum yang terlihat. Kesimpulan ini bertentangan dengan pandangan sebelumnya tentang sifat cahaya. Dia juga berpikir bahwa penguraian cahaya menjadi warna-warna itu hanya dapat dijelaskan dalam teori partikel , karena gelombang tidak dapat berperilaku dengan cara yang sama.
Tentu saja, para pendukung teori gelombang tidak menerima hasil Newton dan mulai mempertanyakannya. Mereka mengatakan bahwa ada cacat pada prisma yang menyebabkan cahaya putih terurai menjadi warna spektrum. Tapi respon Newton cepat. Dia menempatkan prisma lain di sisi berlawanan dari tujuh warna yang keluar dari prisma pertama, yang menyebabkan warna yang terurai bergabung menjadi satu sinar cahaya putih lagi! Dia membalikkan prosesnya.
Dengan demikian, Newton menegaskan kesimpulannya bahwa cahaya putih terdiri dari partikel berwarna, yang bergabung untuk membentuknya. Menurut masyarakat ilmiah yang lazim pada saat itu, cahaya pastilah gelombang atau partikel. Jadi, eksperimen Newton dianggap sebagai kemenangan bagi teori partikel cahaya untuk sementara!
2.Sifat Gelombang Cahaya
Teori partikel cahaya Newton memiliki kelemahan penting, yaitu kerentanan cahaya terhadap difraksi. Francesco Grimaldian — fisikawan Italia — mengarahkan berkas cahaya ke penghalang yang berisi celah. Akibatnya, berkas cahaya melewati celah dan jatuh pada penghalang belakang. Dia mengamati bahwa cahaya menutupi area di penghalang belakang yang lebih besar daripada area celah di penghalang pertama. Di sini ia memperhatikan bahwa jika cahaya adalah partikel, diasumsikan bahwa itu keluar dalam garis lurus mulai dari sumber cahaya, melewati celah, dan kemudian jatuh di penghalang belakang membuat titik cahaya dengan ukuran celah yang sama. . Namun yang terjadi dalam percobaan ini adalah bahwa berkas cahaya difraksi ke segala arah selama melewati celah, menyebabkan titik cahaya di penghalang belakang lebih besar dari ukuran celah.
Newton mencoba menjelaskan difraksi cahaya dalam istilah teori partikel tetapi dia tidak meyakinkan banyak orang dalam penjelasannya , karena dia mengatakan bahwa difraksi cahaya hanyalah jenis pembiasan baru. Tetapi Christian Huygens — fisikawan Belanda — mengembangkan teori gelombang cahaya, menjelaskan fenomena difraksi cahaya dalam kerangka matematika terstruktur, dan menjelaskan hukum pembiasan dan pemantulan.Kemudian fisikawan Inggris Thomas Young melakukan eksperimen interferensi, yang menyelesaikan masalah sifat gelombang cahaya. Eksperimen interferensi sangat mirip dengan eksperimen difraksi, tetapi dengan dua celah, bukan satu. Diasumsikan bahwa kita hanya akan melihat dua titik cahaya di penghalang belakang jika Newton benar. Tapi yang terjadi adalah sebaliknya, karena ada rangkaian bintik terang dan gelap berturut-turut di penghalang belakang setelah cahaya melewati dua celah.
Hal ini merupakan indikasi adanya interferensi dari dua berkas cahaya yang keluar dari kedua celah tersebut. Di beberapa tempat, tumpang tindih antara dua sinar itu konstruktif, jadi kami mendapatkan titik yang lebih terang. Di tempat lain, tumpang tindih itu merusak, dan kedua sinar itu saling melenyapkan meninggalkan titik gelap. Jadi, ada bukti konklusif bahwa cahaya adalah gelombang. Kemudian Maxwell mengemukakan empat persamaan teori elektromagnetiknya, yang menegaskan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnetik.
