DUNIA PARALEL
Dunia Paralel adalah sebuah
dunia yang berjalan sejajar dengan dunia realita. Di samping kehidupan yang
kita kenal dan kita jalani sekarang, ada satu atau lebih kehidupan lain yang
juga berjalan secara bersamaan dalam dunia paralel.
Baca lebih lengkap....
Kamis, 18 Desember 2014
Rabu, 10 Desember 2014
Selasa, 09 Desember 2014
Free Energy Magnet Motor fan used as Free Energy Generator "Free Energy"...
Free Energy Magnet Motor fan used as Free Energy Generator "Free Energy"...
Wave Optics: Lecture about the principles of wave optics
Wave Optics: Lecture about the principles of wave optics
Introduction
The quest for the nature of light is centuries old and today there can be at least three answers to
the question what light is depending on the experiment which is used to investigate the nature of
light: (i) light consists of rays which propagate e.g. rectilinear in homogeneous media, (ii) light
is an electromagnetic wave, (iii) light consists of small portions of energy, the so called photons.
The first property will be treated in the lecture about Geometrical Optics and geometrical
optics can be interpreted as a special case of wave optics for very small wavelengths. On the
other hand the interpretation as photons is unexplainable with wave optics and first of all also
contradicting to wave optics. Only the theory of quantum mechanics and quantum field theory
can explain light as photons and simultaneously as an electromagnetic wave. The field of optics
which treats this subject is generally called Quantum Optics and is also one of the lecture
courses in optics.
In this lecture about Wave Optics the electromagnetic property of light is treated and the
basic equations which describe all electromagnetic phenomena which are relevant for us are
Maxwell’s equations. Starting with the Maxwell equations the wave equation and the Helmholtz
equation will be derived. Here, we will try to make a trade–off between theoretical exactness
and a practical approach. For an exact analysis see e.g. [1]. After this, some basic properties
of light waves like polarization, interference, and diffraction will be described. Especially, the
propagation of coherent scalar waves is quite important in optics. Therefore, the chapter about
diffraction will treat several propagation methods like the method of the angular spectrum
of plane waves, which can be easily implemented in a computer, or the well–known diffraction
integrals of Fresnel–Kirchhoff, Fresnel and Fraunhofer. In modern physics and engineering lasers
are very important and therefore the propagation of a coherent laser beam is of special interest.
A good approximation for a laser beam is a Hermite–Gaussian mode and the propagation of a
fundamental Gaussian beam can be performed very easily if some approximations of paraxial
optics are valid. The formula for this are treated in one of the last chapters of this lecture script.
It is tried to find a tradeoff between theoretical and applied optics. Therefore, practically
important subjects of wave optics like interferometry, optical image processing and filtering
(Fourier optics), and holography will also be treated in this lecture.
Contents
1 Maxwell’s equations and the wave equation 1
1.1 The Maxwell equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 The continuity equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2 Energy conservation in electrodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.3 Energy conservation in the special case of isotropic dielectric materials . . 3
1.1.4 The wave equation in homogeneous dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1.5 Plane waves in homogeneous dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.6 The orthogonality condition for plane waves in homogeneous dielectrics . 7
1.1.7 The Poynting vector of a plane wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.1.8 A time–harmonic plane wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 The complex representation of time–harmonic waves . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.1 Time–averaged Poynting vector for general time–harmonic waves with
complex representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Material equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3.1 Discussion of the general material equations . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.1.1 Polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.1.2 Magnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.2 Specialization to the equations of linear and non–magnetic materials . . . 17
1.3.3 Material equations for linear and isotropic materials . . . . . . . . . . . . 18
1.4 The wave equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4.1 Wave equations for pure dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.2 Wave equations for homogeneous materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5 The Helmholtz equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5.1 Helmholtz equations for pure dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.2 Helmholtz equations for homogeneous materials . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.3 A simple solution of the Helmholtz equation in a homogeneous material . 24
1.5.4 Inhomogeneous plane waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2 Polarization 26
2.1 Different states of polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.1 Linear polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.2 Circular polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.3 Elliptic polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2 The Poincar´e sphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.1 The helicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
...learn more...
Introduction
The quest for the nature of light is centuries old and today there can be at least three answers to
the question what light is depending on the experiment which is used to investigate the nature of
light: (i) light consists of rays which propagate e.g. rectilinear in homogeneous media, (ii) light
is an electromagnetic wave, (iii) light consists of small portions of energy, the so called photons.
The first property will be treated in the lecture about Geometrical Optics and geometrical
optics can be interpreted as a special case of wave optics for very small wavelengths. On the
other hand the interpretation as photons is unexplainable with wave optics and first of all also
contradicting to wave optics. Only the theory of quantum mechanics and quantum field theory
can explain light as photons and simultaneously as an electromagnetic wave. The field of optics
which treats this subject is generally called Quantum Optics and is also one of the lecture
courses in optics.
In this lecture about Wave Optics the electromagnetic property of light is treated and the
basic equations which describe all electromagnetic phenomena which are relevant for us are
Maxwell’s equations. Starting with the Maxwell equations the wave equation and the Helmholtz
equation will be derived. Here, we will try to make a trade–off between theoretical exactness
and a practical approach. For an exact analysis see e.g. [1]. After this, some basic properties
of light waves like polarization, interference, and diffraction will be described. Especially, the
propagation of coherent scalar waves is quite important in optics. Therefore, the chapter about
diffraction will treat several propagation methods like the method of the angular spectrum
of plane waves, which can be easily implemented in a computer, or the well–known diffraction
integrals of Fresnel–Kirchhoff, Fresnel and Fraunhofer. In modern physics and engineering lasers
are very important and therefore the propagation of a coherent laser beam is of special interest.
A good approximation for a laser beam is a Hermite–Gaussian mode and the propagation of a
fundamental Gaussian beam can be performed very easily if some approximations of paraxial
optics are valid. The formula for this are treated in one of the last chapters of this lecture script.
It is tried to find a tradeoff between theoretical and applied optics. Therefore, practically
important subjects of wave optics like interferometry, optical image processing and filtering
(Fourier optics), and holography will also be treated in this lecture.
Contents
1 Maxwell’s equations and the wave equation 1
1.1 The Maxwell equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1
1.1.1 The continuity equation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.2 Energy conservation in electrodynamics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1.1.3 Energy conservation in the special case of isotropic dielectric materials . . 3
1.1.4 The wave equation in homogeneous dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1.5 Plane waves in homogeneous dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.6 The orthogonality condition for plane waves in homogeneous dielectrics . 7
1.1.7 The Poynting vector of a plane wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.1.8 A time–harmonic plane wave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2 The complex representation of time–harmonic waves . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.1 Time–averaged Poynting vector for general time–harmonic waves with
complex representation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3 Material equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3.1 Discussion of the general material equations . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.1.1 Polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
1.3.1.2 Magnetization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
1.3.2 Specialization to the equations of linear and non–magnetic materials . . . 17
1.3.3 Material equations for linear and isotropic materials . . . . . . . . . . . . 18
1.4 The wave equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
1.4.1 Wave equations for pure dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.4.2 Wave equations for homogeneous materials . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5 The Helmholtz equations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.5.1 Helmholtz equations for pure dielectrics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.2 Helmholtz equations for homogeneous materials . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.5.3 A simple solution of the Helmholtz equation in a homogeneous material . 24
1.5.4 Inhomogeneous plane waves . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2 Polarization 26
2.1 Different states of polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.1 Linear polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.2 Circular polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.1.3 Elliptic polarization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2 The Poincar´e sphere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.2.1 The helicity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
...learn more...
Wave-Particle Duality, Uncertainity Principle
Wave-Particle Duality, Uncertainity Principle
Roemer (1680's) was the first to measure the speed of light using Jupiter's moons ->
c=299,790 km/sec or about 185,000 mi/sec
Maxwell (1850's) showed that light is energy carried in the form of opposite but supporting
electric and magnetic fields in the shape of waves, i.e. self-propagating electromagnetic
waves.
The wavelength of the light determines its characteristics. For example, short wavelengths
are high energy gamma-rays and x-rays, long wavelengths are radio waves. The whole range
of wavelengths is called the electromagnetic spectrum.
...learn more...
c=299,790 km/sec or about 185,000 mi/sec
Maxwell (1850's) showed that light is energy carried in the form of opposite but supporting
electric and magnetic fields in the shape of waves, i.e. self-propagating electromagnetic
waves.
The wavelength of the light determines its characteristics. For example, short wavelengths
are high energy gamma-rays and x-rays, long wavelengths are radio waves. The whole range
of wavelengths is called the electromagnetic spectrum.
...learn more...
REKAYASA OPTIK
Daftar isi
BAB 1 LASER .................................................................................................... 1
1.1. Interaksi cahaya dengan materi .......................................................... 1
1.2. Ide dasar dari Laser ............................................................................ 3
1.3. Komponen dasar Laser ..................................................................... 5
1.4. Sifat-sifat berkas cahaya Laser .......................................................... 7
1.5. Tipe-tipe cahaya Laser ....................................................................... 11
BAB 2 JENIS-JENIS CAHAYA LASER .......................................................... 12
2.1. Laser zat padat .................................................................................... 12
2.2. Laser dye ............................................................................................ 17
2.3. Laser semikonduktor .......................................................................... 21
2.4. Laser gas ............................................................................................. 24
BAB 3 OPTIKA BERKAS CAHAYA LASER (BEAM OPTICS) ................. 30
3.1. Gelombang paraksial .......................................................................... 31
3.2. Berkas Gauss (Gaussian Beam) ......................................................... 32
3.3. Transmisi melalui suatu lensa tipis .................................................... 37
3.4. Berkas Hermite-Gauss ....................................................................... 39
3.5. Berkas Laguerre-Gauss ...................................................................... 42
3.6. Berkas Bessel ..................................................................................... 42
BAB 4 PANDU GELOMBANG PLANAR ....................................................... 45
4.1. Pandu gelombang logam .................................................................... 46
4.2. Pandu gelombang planar dielektrik ................................................... 52
4.3. Pandu gelombang dua-dimensi .......................................................... 60
4.4. Kopling optik kedalam pandu gelombang ......................................... 63
BAB 5 SERAT OPTIK (FIBER OPTICS) ........................................................ 74
5.1. Step-index fiber .................................................................................. 75
5.2. Graded-index fiber ............................................................................. 83
5.3. Atenuasi dan dispersi ......................................................................... 88
...(selengkapnya)....
BAB 1 LASER .................................................................................................... 1
1.1. Interaksi cahaya dengan materi .......................................................... 1
1.2. Ide dasar dari Laser ............................................................................ 3
1.3. Komponen dasar Laser ..................................................................... 5
1.4. Sifat-sifat berkas cahaya Laser .......................................................... 7
1.5. Tipe-tipe cahaya Laser ....................................................................... 11
BAB 2 JENIS-JENIS CAHAYA LASER .......................................................... 12
2.1. Laser zat padat .................................................................................... 12
2.2. Laser dye ............................................................................................ 17
2.3. Laser semikonduktor .......................................................................... 21
2.4. Laser gas ............................................................................................. 24
BAB 3 OPTIKA BERKAS CAHAYA LASER (BEAM OPTICS) ................. 30
3.1. Gelombang paraksial .......................................................................... 31
3.2. Berkas Gauss (Gaussian Beam) ......................................................... 32
3.3. Transmisi melalui suatu lensa tipis .................................................... 37
3.4. Berkas Hermite-Gauss ....................................................................... 39
3.5. Berkas Laguerre-Gauss ...................................................................... 42
3.6. Berkas Bessel ..................................................................................... 42
BAB 4 PANDU GELOMBANG PLANAR ....................................................... 45
4.1. Pandu gelombang logam .................................................................... 46
4.2. Pandu gelombang planar dielektrik ................................................... 52
4.3. Pandu gelombang dua-dimensi .......................................................... 60
4.4. Kopling optik kedalam pandu gelombang ......................................... 63
BAB 5 SERAT OPTIK (FIBER OPTICS) ........................................................ 74
5.1. Step-index fiber .................................................................................. 75
5.2. Graded-index fiber ............................................................................. 83
5.3. Atenuasi dan dispersi ......................................................................... 88
...(selengkapnya)....
APLIKASI OPTIK NON LINIER
Optik Nonlinier adalah ilmu pengetahuan modern terbaruyang berhubungan dengan fenomena fisika yang terjadi akibat medan yang ditimbulkan oleh laser. Teknologi ini dinamakan teknologi fotonik sebagai pengganti teknologi elektronik untuk memperoleh, menyimpan, menyiapkan, mengirim dan memproses informasi. Konsep komputer optik, proses sinyal optik dan image analisis sedang dikembangkan dengan menggunakan proses optik nonlinier sebagai konversi frekuensi, modulasi cahaya, optical switching, optical logic, penyimpan memori optik, dan optical limiter function. Untuk beberapa aplikasi second harmonic generation(SHG), image analisis, high density data storage, elektrooptik spatial light modulation dapat direalisasikan dalam waktu dekat. Sedangkan untuk third harmonic generation(THG), all-optical switching, sangat berguna bagi optical informasi prosessing dan aplikasi dalam telekomunikasi di masa depan. Keuntungan terbesar dalam menggunakan all-optical proses adalah penguatan kecepatan yang mencapai subpicosecond.
Beberapa Aplikasi Optik Nonlinier
.....(selengkapnya),,,,
Optik Nonlinier adalah ilmu pengetahuan modern terbaruyang berhubungan dengan fenomena fisika yang terjadi akibat medan yang ditimbulkan oleh laser. Teknologi ini dinamakan teknologi fotonik sebagai pengganti teknologi elektronik untuk memperoleh, menyimpan, menyiapkan, mengirim dan memproses informasi. Konsep komputer optik, proses sinyal optik dan image analisis sedang dikembangkan dengan menggunakan proses optik nonlinier sebagai konversi frekuensi, modulasi cahaya, optical switching, optical logic, penyimpan memori optik, dan optical limiter function. Untuk beberapa aplikasi second harmonic generation(SHG), image analisis, high density data storage, elektrooptik spatial light modulation dapat direalisasikan dalam waktu dekat. Sedangkan untuk third harmonic generation(THG), all-optical switching, sangat berguna bagi optical informasi prosessing dan aplikasi dalam telekomunikasi di masa depan. Keuntungan terbesar dalam menggunakan all-optical proses adalah penguatan kecepatan yang mencapai subpicosecond.
Beberapa Aplikasi Optik Nonlinier
.....(selengkapnya),,,,
Modern Optics Theory
Modern Optics Theory
Modern Optics
Greifswald, SS 2010 © Alex Quandt, Universität Greifswald (D)
Modern Optics
Alexander Quandt
Institut für Physik, Uni Greifswald
Learn more
Optik Nonlinier - Second Harmonic Generation
Optik Nonlinier - Second Harmonic Generation
Optik Nonlinier adalah ilmu pengetahuan modern terbaru yang berhubungan dengan fenomena fisika yang terjadi akibat medan yang ditimbulkan oleh laser. Teknologi ini dinamakan teknologi fotonik sebagai pengganti teknologi elektronik untuk memperoleh, menyimpan, menyiapkan, mengirim dan memproses informasi. Konsep komputer optik, proses sinyal optik dan image analisis sedang dikembangkan dengan menggunakan proses optik nonlinier sebagai konversi frekuensi, modulasi cahaya, optical switching, optical logic, penyimpan memori optik, dan optical limiter function. Sifat optik nonlinier suatu bahan diungkapkan melalui hubungan antara polarisasi listrik terinduksi dalam bahan dengan medan listrik cahaya yang melalui bahan tersebut. Sifat optic nonlinier suatu bahan akan nampak jika intensitas cahaya yang melalui bahan cukup tinggi. Sifat nonlinieritas bahan tersebut diungkapkan dengan suseptibilitas non linier (X( n )) dengan n = 2 dan 3 masing-masing untuk suseptibilitas nonlinier orde kedua dan ketiga berturut-turut.
Untuk beberapa aplikasi optik nonlinier, yaitu: second harmonic generation (SHG), image analisis, high density data storage, elektro-optik spatial light modulation dapat direalisasikan dalam waktu dekat. Sedangkan untuk third harmonic generation(THG), all-optical switching, sangat berguna bagi optical informasi prosessing dan aplikasi dalam telekomunikasi di masa depan. Keuntungan terbesar dalam menggunakan all-optical proses adalah penguatan kecepatan yang mencapai subpicosecond.
Aplikasi : Pencitraan Second Harmonic Generation Dengan Penguat kHz
Second harmonic Generation (SHG) adalah proses optik nonlinear yang terjadi ketika dua sinar yang
ditembakan pada suatu sampel dengan frekuensi yang sama menghasilkan polarisasi nonlinear dalam sampel.
Osilasi polarisasi bertanggung jawab untuk memproduksi cahaya pada harmonik kedua (second harmonic), atau setengah dari panjang gelombang sinar yang ditembakan. Hubungan antara polarisasi dan kuat medan listrik diberikan oleh persamaan ..... (baca lebih lengkap)
Optik Nonlinier adalah ilmu pengetahuan modern terbaru yang berhubungan dengan fenomena fisika yang terjadi akibat medan yang ditimbulkan oleh laser. Teknologi ini dinamakan teknologi fotonik sebagai pengganti teknologi elektronik untuk memperoleh, menyimpan, menyiapkan, mengirim dan memproses informasi. Konsep komputer optik, proses sinyal optik dan image analisis sedang dikembangkan dengan menggunakan proses optik nonlinier sebagai konversi frekuensi, modulasi cahaya, optical switching, optical logic, penyimpan memori optik, dan optical limiter function. Sifat optik nonlinier suatu bahan diungkapkan melalui hubungan antara polarisasi listrik terinduksi dalam bahan dengan medan listrik cahaya yang melalui bahan tersebut. Sifat optic nonlinier suatu bahan akan nampak jika intensitas cahaya yang melalui bahan cukup tinggi. Sifat nonlinieritas bahan tersebut diungkapkan dengan suseptibilitas non linier (X( n )) dengan n = 2 dan 3 masing-masing untuk suseptibilitas nonlinier orde kedua dan ketiga berturut-turut.
Untuk beberapa aplikasi optik nonlinier, yaitu: second harmonic generation (SHG), image analisis, high density data storage, elektro-optik spatial light modulation dapat direalisasikan dalam waktu dekat. Sedangkan untuk third harmonic generation(THG), all-optical switching, sangat berguna bagi optical informasi prosessing dan aplikasi dalam telekomunikasi di masa depan. Keuntungan terbesar dalam menggunakan all-optical proses adalah penguatan kecepatan yang mencapai subpicosecond.
Aplikasi : Pencitraan Second Harmonic Generation Dengan Penguat kHz
Second harmonic Generation (SHG) adalah proses optik nonlinear yang terjadi ketika dua sinar yang
ditembakan pada suatu sampel dengan frekuensi yang sama menghasilkan polarisasi nonlinear dalam sampel.
Osilasi polarisasi bertanggung jawab untuk memproduksi cahaya pada harmonik kedua (second harmonic), atau setengah dari panjang gelombang sinar yang ditembakan. Hubungan antara polarisasi dan kuat medan listrik diberikan oleh persamaan ..... (baca lebih lengkap)
Jejak Riwayat Optika dan Aplikasinya
Jejak Riwayat Optika dan Aplikasinya
Cahaya membuat kita bisa menyaksikan keindahan alam, matematika mengungkapkan strukturnya, dan optika adalah alat kesaksian yang tak ada duanya. PEMAHAMAN manusia terhadap ilmu optika-asalnya dari bahasa Yunani yang berarti "melihat", dan kini umum diartikan dengan segala hal yang berkaitan dengan sistem, instrumen yang memanfaatkan lensa, cermin, prisma telah dimulai sekitar 300 tahun Sebelum Masehi, ketika Euklides dari Alexandria dalam karyanya Optica mencatat
bahwa cahaya menjalar dalam garis lurus dan menjelaskan hukum pemantulan.
SEMENJAK itu tidak sedikit pemikir dan ilmuwan yang mendalami optika. Dari Alexandria sendiri bahkan masih ada nama besar seperti Ptolomeus yang mendalami topik ini sekitar 140 SM. Pada bergantian milenium pertama ke kedua juga hidup Ibnu al-Haitham yang lahir di Basra dan dikenal sebagai penyelidik cermin sferik dan parabolik, dan telah mengetahui masalah aberasi, pembesaran oleh lensa, dan refraksi atmosfer. Karyanya kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dan dibaca oleh sarjana Eropa.
Bisa dicatat pula sumbangan Roger Bacon dari Inggris sekitar tahun 1267 yang telah menyadari bahwa kecepatan cahaya terbatas dan menjalar melalui medium dengan cara yang analog dengan menjalarnya bunyi.
Penelitian mengenai optik pun diperluas, mulai dari untuk keperluan praktis bagi kebutuhan manusia, seperti usulan penggunaan kacamata untuk membantu penglihatan (oleh Bernard Gordon, Perancis, 1303), hingga untuk penyelidikan gejala alam, seperti memahami terjadinya pelangi (Theodoric dari Freiberg pada dekade pertama abad ke-14).
Berikutnya produk optik penting mulai muncul pada akhir abad ke-16 ketika tahun 1590 Zacharius Jensen dari Belanda membuat satu mikroskop menggunakan lensa gabungan. Selain mikroskop dibuat pula teleskop oleh Hans Lippershey (Belanda, 1608), yang kemudian diikuti oleh Galileo Galilei (Italia), yang pada tahun 1610 mengumumkan sejumlah penemuan astronomik-antara lain empat bulan planet Jupiter- dengan perantaraan teleskop buatannya.
Tentang teleskop ini sendiri, cara pembuatannya lalu diperluas dengan keikutsertaan Isaac Newton yang memperkenalkan teleksop relektor, setelah mengetahui bahwa teleskop refraktor mengandung cacat aberasi khromatik.
OPTIKA sebagai satu cabang dalam ilmu fisika, memang telah menyusuri riwayat yang panjang. Penglihatan manusia sendiri telah menjadi satu kajian yang tidak ada habis-habisnya. Tetapi manusia menyadari, bahwa penglihatannya sungguh amat terbatas, baik untuk melihat ukuran-ukuran kecil, maupun untuk melihat benda-benda yang jauh letaknya. Secara alamiah, kemajuan optika amat didorong oleh upaya manusia untuk "memperkuat" daya penglihatannya.
Sekilas di atas telah dikemukakan riwayat perkembangan riset optika. Kalau di zaman kuno ada nama seperti Aristophanes, di Abad Pertengahan ada Galileo dan Newton, berikutnya juga ada Huygens dan van Leeuwenhoek dalam bidang mikroskop, dan Fresnel dan Doppler dalam optika gelombang.
Dari situs Optics Highlights yang dikelola oleh LS Taylor dari Departemen Teknik Listrik di Universitas Maryland, disebut pula sejumlah akar sistem optika modern.
Disebutkan bahwa kemajuan revolusioner di bidang optika pada abad ke-20 dimulai dengan lahirnya laser pada tahun 1960, yang diikuti dengan perkembangan sistem komunikasi optik yang amat cepat, juga sistem pencitraan (imaging), holografi, sistem penyimpanan dan pengambilan data optikal, serta pemrosesan optikal.
Kini, di tahun-tahun awal abad ke-21 wacana sekitar optika telah bergeser dalam lingkup nano-optika. Seperti apa yang diteliti oleh ilmuwan di Institut Optika Universitas Rochester, nano-optika mempelajari interaksi optik dengan materi pada skala di bawah ukuran panjang gelombang (subwavelength). Di institut ini diteliti antara lain material yang ditata dengan teknik nano (nanostructured), yang bergerak dalam skala sepermiliar meter, untuk aplikasi penginderaan. Dalam penelitian lain, yakni tentang molekul tunggal, pada pertengahan Juli lalu juga telah muncul pula temuan menarik bahwa pada molekul tunggal-sebagaimana pada telepon seluler- ada kesamaan, yaitu antena dipol.
Tren menuju nanoscience dan nanotechnology-juga yang melibatkan nano-optika - tidak bisa disangkal lagi. Ini didorong oleh kecenderungan manusia untuk menjangkau skala-skala yang makin kecil dan makin kecil, di mana hukum-hukum fisika yang dipergunakan pun beralih dari makroskopik ke mikroskopik. Eksploitasi efek kuantum bagi pemanfaatan teknologi merupakan tenaga pendorong yang paling besar di belakang miniaturisasi yang marak dewasa ini.
Kemajuan-kemajuan cepat yang dicapai dewasa ini tentu tak bisa dipisahkan dari kemampuan baru yang diperoleh untuk mengukur dan memanipulasi struktur individual pada skala nano, termasuk yang di dalamnya memanfaatkan sarana optik dan mikroskop elektron resolusi-tinggi.
Dalam tren menuju nanoscience dan nanotechnology inilah dipandang perlu untuk membahas optika dalam skala nano. Dasarnya karena limit difraksi membuat orang tidak bisa memfokuskan cahaya ke dimensi yang lebih kecil daripada separuh panjang gelombang, dan ini tentu saja membuat orang tak bisa berinteraksi secara selektif dengan segi-segi (feature) berskala nano.
Tetapi para ilmuwan tidak pernah menyerah. Dalam beberapa tahun terakhir sudah muncul pendekatan baru untuk men-"ciut"-kan limit difraksi (melalui mikroskopi konfokal) atau bahkan mengatasinya (melalui mikroskopi medandekat).
Dengan teknik khusus kini bisa dilakukan spektroskopi dan pencitraan fluoresens multifoton dengan resolusi spasial kurang dari 20 nanometer. Sejauh ini, itulah resolusi optik tertinggi dalam satu pengukuran spektroskopik.
Berbagai kemajuan ini, seperti disampaikan oleh Michael Beversluis dari Universitas Rochester, telah coba diaplikasikan dalam penyelidikan struktur nano untuk biologi (misalnya mempelajari protein) dan solid state (semikonduktor).
KIRANYA untuk mengantisipasi berbagai kemajuan di bidang optika modern dan aplikasinya inilah Grup Fotonik di Laboratorium Material Organik Kunjugasi dan Superkonduktor Departemen Fisika ITB menggelar Simposium Internasional Optika Modern dan Aplikasinya di ITB Bandung, 9-13 Agustus lalu.
Diikuti oleh lebih dari 100 peserta dari 10 negara, Simposium-seperti disampaikan oleh Ketua Panitia Pelaksana Prof MO Tjia-mengetengahkan 57 makalah ilmiah. Ditinjau dari jumlah peserta dan makalah yang disajikan, Prof Tjia melihat adanya peningkatan minat terhadap bidang optika modern.
Terlepas dari fakta bahwa ITB dan Indonesia masih ketinggalan jauh dalam riset optika, Rektor ITB Kusmayanto Kadiman dalam sambutannya menyebutkan, Simposium Internasional Optika yang sudah mulai diselenggarakan sejak tahun 2001-jadi tahun 2004 ini untuk keempat kalinya-bermanfaat untuk memajukan komunikasi dan jaringan ilmiah. Kusmayanto juga mencatat, bahwa optika modern memainkan peran yang semakin penting dalam ikhtiar manusia untuk menjawab kebutuhan akan pertukaran dan pemrosesan informasi yang semakin cepat.
Dalam simposium yang didukung oleh sejumlah lembaga internasional seperti Akademi Seni dan Sains Belanda (KNAW), Dinas Pertukaran Akademik Jerman (DAAD), Pusat Fisika Teoretik Internasional Abdus Salam (ICTP), Himpunan Optika Amerika (OSA), UNSCO Jakarta, ambil bagian pula sejumlah peneliti optik dari sejumlah perguruan tinggi di Tanah Air.
Di antara makalah yang disajikan, karya JW Duparre, A Brauer, P Dannberg, P Schreiber, dan A Tunnermann yang membahas sistem pencitraan mikrooptikal kecil termasuk yang menarik perhatian hadirin, karena salah satu contohnya cukup aktual dengan produk yang hangat dewasa ini, yakni telepon seluler berkamera.
Seperti 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).
sumber : Haikal Hakim
Cahaya membuat kita bisa menyaksikan keindahan alam, matematika mengungkapkan strukturnya, dan optika adalah alat kesaksian yang tak ada duanya. PEMAHAMAN manusia terhadap ilmu optika-asalnya dari bahasa Yunani yang berarti "melihat", dan kini umum diartikan dengan segala hal yang berkaitan dengan sistem, instrumen yang memanfaatkan lensa, cermin, prisma telah dimulai sekitar 300 tahun Sebelum Masehi, ketika Euklides dari Alexandria dalam karyanya Optica mencatat
bahwa cahaya menjalar dalam garis lurus dan menjelaskan hukum pemantulan.
SEMENJAK itu tidak sedikit pemikir dan ilmuwan yang mendalami optika. Dari Alexandria sendiri bahkan masih ada nama besar seperti Ptolomeus yang mendalami topik ini sekitar 140 SM. Pada bergantian milenium pertama ke kedua juga hidup Ibnu al-Haitham yang lahir di Basra dan dikenal sebagai penyelidik cermin sferik dan parabolik, dan telah mengetahui masalah aberasi, pembesaran oleh lensa, dan refraksi atmosfer. Karyanya kemudian diterjemahkan ke dalam bahasa Latin dan dibaca oleh sarjana Eropa.
Bisa dicatat pula sumbangan Roger Bacon dari Inggris sekitar tahun 1267 yang telah menyadari bahwa kecepatan cahaya terbatas dan menjalar melalui medium dengan cara yang analog dengan menjalarnya bunyi.
Penelitian mengenai optik pun diperluas, mulai dari untuk keperluan praktis bagi kebutuhan manusia, seperti usulan penggunaan kacamata untuk membantu penglihatan (oleh Bernard Gordon, Perancis, 1303), hingga untuk penyelidikan gejala alam, seperti memahami terjadinya pelangi (Theodoric dari Freiberg pada dekade pertama abad ke-14).
Berikutnya produk optik penting mulai muncul pada akhir abad ke-16 ketika tahun 1590 Zacharius Jensen dari Belanda membuat satu mikroskop menggunakan lensa gabungan. Selain mikroskop dibuat pula teleskop oleh Hans Lippershey (Belanda, 1608), yang kemudian diikuti oleh Galileo Galilei (Italia), yang pada tahun 1610 mengumumkan sejumlah penemuan astronomik-antara lain empat bulan planet Jupiter- dengan perantaraan teleskop buatannya.
Tentang teleskop ini sendiri, cara pembuatannya lalu diperluas dengan keikutsertaan Isaac Newton yang memperkenalkan teleksop relektor, setelah mengetahui bahwa teleskop refraktor mengandung cacat aberasi khromatik.
OPTIKA sebagai satu cabang dalam ilmu fisika, memang telah menyusuri riwayat yang panjang. Penglihatan manusia sendiri telah menjadi satu kajian yang tidak ada habis-habisnya. Tetapi manusia menyadari, bahwa penglihatannya sungguh amat terbatas, baik untuk melihat ukuran-ukuran kecil, maupun untuk melihat benda-benda yang jauh letaknya. Secara alamiah, kemajuan optika amat didorong oleh upaya manusia untuk "memperkuat" daya penglihatannya.
Sekilas di atas telah dikemukakan riwayat perkembangan riset optika. Kalau di zaman kuno ada nama seperti Aristophanes, di Abad Pertengahan ada Galileo dan Newton, berikutnya juga ada Huygens dan van Leeuwenhoek dalam bidang mikroskop, dan Fresnel dan Doppler dalam optika gelombang.
Dari situs Optics Highlights yang dikelola oleh LS Taylor dari Departemen Teknik Listrik di Universitas Maryland, disebut pula sejumlah akar sistem optika modern.
Disebutkan bahwa kemajuan revolusioner di bidang optika pada abad ke-20 dimulai dengan lahirnya laser pada tahun 1960, yang diikuti dengan perkembangan sistem komunikasi optik yang amat cepat, juga sistem pencitraan (imaging), holografi, sistem penyimpanan dan pengambilan data optikal, serta pemrosesan optikal.
Kini, di tahun-tahun awal abad ke-21 wacana sekitar optika telah bergeser dalam lingkup nano-optika. Seperti apa yang diteliti oleh ilmuwan di Institut Optika Universitas Rochester, nano-optika mempelajari interaksi optik dengan materi pada skala di bawah ukuran panjang gelombang (subwavelength). Di institut ini diteliti antara lain material yang ditata dengan teknik nano (nanostructured), yang bergerak dalam skala sepermiliar meter, untuk aplikasi penginderaan. Dalam penelitian lain, yakni tentang molekul tunggal, pada pertengahan Juli lalu juga telah muncul pula temuan menarik bahwa pada molekul tunggal-sebagaimana pada telepon seluler- ada kesamaan, yaitu antena dipol.
Tren menuju nanoscience dan nanotechnology-juga yang melibatkan nano-optika - tidak bisa disangkal lagi. Ini didorong oleh kecenderungan manusia untuk menjangkau skala-skala yang makin kecil dan makin kecil, di mana hukum-hukum fisika yang dipergunakan pun beralih dari makroskopik ke mikroskopik. Eksploitasi efek kuantum bagi pemanfaatan teknologi merupakan tenaga pendorong yang paling besar di belakang miniaturisasi yang marak dewasa ini.
Kemajuan-kemajuan cepat yang dicapai dewasa ini tentu tak bisa dipisahkan dari kemampuan baru yang diperoleh untuk mengukur dan memanipulasi struktur individual pada skala nano, termasuk yang di dalamnya memanfaatkan sarana optik dan mikroskop elektron resolusi-tinggi.
Dalam tren menuju nanoscience dan nanotechnology inilah dipandang perlu untuk membahas optika dalam skala nano. Dasarnya karena limit difraksi membuat orang tidak bisa memfokuskan cahaya ke dimensi yang lebih kecil daripada separuh panjang gelombang, dan ini tentu saja membuat orang tak bisa berinteraksi secara selektif dengan segi-segi (feature) berskala nano.
Tetapi para ilmuwan tidak pernah menyerah. Dalam beberapa tahun terakhir sudah muncul pendekatan baru untuk men-"ciut"-kan limit difraksi (melalui mikroskopi konfokal) atau bahkan mengatasinya (melalui mikroskopi medandekat).
Dengan teknik khusus kini bisa dilakukan spektroskopi dan pencitraan fluoresens multifoton dengan resolusi spasial kurang dari 20 nanometer. Sejauh ini, itulah resolusi optik tertinggi dalam satu pengukuran spektroskopik.
Berbagai kemajuan ini, seperti disampaikan oleh Michael Beversluis dari Universitas Rochester, telah coba diaplikasikan dalam penyelidikan struktur nano untuk biologi (misalnya mempelajari protein) dan solid state (semikonduktor).
KIRANYA untuk mengantisipasi berbagai kemajuan di bidang optika modern dan aplikasinya inilah Grup Fotonik di Laboratorium Material Organik Kunjugasi dan Superkonduktor Departemen Fisika ITB menggelar Simposium Internasional Optika Modern dan Aplikasinya di ITB Bandung, 9-13 Agustus lalu.
Diikuti oleh lebih dari 100 peserta dari 10 negara, Simposium-seperti disampaikan oleh Ketua Panitia Pelaksana Prof MO Tjia-mengetengahkan 57 makalah ilmiah. Ditinjau dari jumlah peserta dan makalah yang disajikan, Prof Tjia melihat adanya peningkatan minat terhadap bidang optika modern.
Terlepas dari fakta bahwa ITB dan Indonesia masih ketinggalan jauh dalam riset optika, Rektor ITB Kusmayanto Kadiman dalam sambutannya menyebutkan, Simposium Internasional Optika yang sudah mulai diselenggarakan sejak tahun 2001-jadi tahun 2004 ini untuk keempat kalinya-bermanfaat untuk memajukan komunikasi dan jaringan ilmiah. Kusmayanto juga mencatat, bahwa optika modern memainkan peran yang semakin penting dalam ikhtiar manusia untuk menjawab kebutuhan akan pertukaran dan pemrosesan informasi yang semakin cepat.
Dalam simposium yang didukung oleh sejumlah lembaga internasional seperti Akademi Seni dan Sains Belanda (KNAW), Dinas Pertukaran Akademik Jerman (DAAD), Pusat Fisika Teoretik Internasional Abdus Salam (ICTP), Himpunan Optika Amerika (OSA), UNSCO Jakarta, ambil bagian pula sejumlah peneliti optik dari sejumlah perguruan tinggi di Tanah Air.
Di antara makalah yang disajikan, karya JW Duparre, A Brauer, P Dannberg, P Schreiber, dan A Tunnermann yang membahas sistem pencitraan mikrooptikal kecil termasuk yang menarik perhatian hadirin, karena salah satu contohnya cukup aktual dengan produk yang hangat dewasa ini, yakni telepon seluler berkamera.
Seperti 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).
sumber : Haikal Hakim
6 Negara Kepulauan di Dunia yang Terancam Tenggelam
6 Negara Kepulauan di Dunia yang Terancam Tenggelam
Citizen6, Jakarta Pemanasan global, perubahan iklim, membuat permukaan air laut naik sekitar 1-3 mm pertahun sejak abad ke-20. Hingga sekarang permukaan air laut naik lebih dari 1.200 meter. Akibatnya sering terjadi banjir di daerah pesisir pantai. Dan bagi pulau-pulau kecil, ini adalah awal dari berakhirnya keberadaan mereka di bumi. Berikut 6 negara kepulauan yang terancam tenggelam dalam beberapa tahun ke depan.
1. Kiribati
Negara yang terletak di Oceania, Samudera Pasifik ini diprediksi sebagai negara pertama yang akan tenggelam. Sekitar 105 ribu orang penduduk dari 33 pulau kecil di sana sudah mengungsi karena mulai tenggelam. Presiden Kiribati, Anote Tong sempat membeli lahan di Kepulauan Fiji untuk mengungsi. Tapi karena sama-sama terletak di Samudera Pasifik yang juga beresiko tinggi tenggelam, Presiden Tong akhirnya meminta bantuan Selandia Baru sebagai tempat pengungsian. Kiribati adalah negara yang paling sedikit menyumbang polusi karbon, penyebab utama pemanasan global, tapi terkena dampak paling parah.
2. Maladewa
Negara kepulauan ini terletak di sebelah barat daya Srilanka, Samudera Hindia. Negara superindah ini permukaan tanahnya rata-rata hanya mempunyai tinggi 1,5 m di atas permukaan laut. Saat ini sudah sekitar 1.990 pulau kecil dan pulau karang yang terendam. Makanya, Presiden Maladewa, Mohamed Nasheed, berencana memindahkan negara dan 350 ribu warganya ke Australia karena Maladewa sudah semakin sulit dipertahankan.
3. Ghoramara
Terletak di Selatan India, naiknya permukaan air laut secara global ditambah es di pegunungan Himalaya yang makin banyak mencair, membuat permukaan air di daerah teluk Bengal naik dratis setiap tahunnya. Sejak tahun 1969, pulau ini telah mulai tenggelam dan mencapai dua pertiganya di tahun 2006. Hingga sekarang sudah lebih dari tujuh ribu penduduk diungsikan.
4. Shishmaref
Daratan di pesisir Shishmaref menghilang tersapu ombak dan permukaan air laut yang semakin naik. Banyaknya es yang mencair juga membuat struktur tanah enggak stabil sehingga banyak rumah rusak. Perubahan iklim di sana juga menyebabkan badai makin dahsyat sehingga menimbulkan erosi yang memakan daratan hingga sekitar 38 meter. Meski sudah dibangun tembok untuk menahan air laut, daerah ini tetap kehilangan daratan rata-rata 3,3 meter setiap tahunnya. Alhasil sekitar 600 penduduk di sana terancam hidupnya dan kebanyakan harus mengungsi. Saat ini dari 213 desa di Alaska, lebih dari 80 persen rusak karena masalah yang sama.
5. Tuvalu
Sejak sepuluh tahun lalu, pemerintah Tuvalu sudah meminta bantuan Australia untuk mengungsikan 12 ribu penduduknya ke sana. Titik tertinggi di negara mungil ini hanya sekitar 4,5 meter. Pulau-pulau besar di sana terendam air hingga setengahnya, dan pulau-pulau kecil tenggelam. Bukan enggak mungkin lima puluh tahun lagi, Tuvalu tinggallah sebuah nama.
6. Indonesia
Kaget? Tak usah kaget. Sebagai negara kepulauan, Indonesia juga terancam tenggelam. Menurut Badan Riset Kelautan dan Perikanan Departemen Kelautan dan Perikanan, sejak tahun 2005 Indonesia sudah kehilangan setidaknya 24 dari 17.504 pulau-pulau. Jika tak ada perbaikan lingkungan, diperkirakan hingga tahun 2030, Indonesia akan kehilangan sekitar dua ribu pulau. Saat ini pulau yang terancam tenggelam di antaranya adalah ratusan pulau kecil di perairan Maluku, Pulau Batu Beranting, Nipa, Putri dan Pelampong di daerah Batam, dan pulau cantik, Samalona, di pantai selatan Sulawesi Barat pun diperkirakan akan menghilang tahun 2020.
Nah, negara-negara tersebut terancam tenggelam karena kerusakan lingkungan. Yuk, kita mulai perbaiki cara kita memperlakukan lingkungan.
Sumber : Liputan 6.com
Langganan:
Postingan (Atom)