Momentum sudut kuantum

Spun
“Spun”, oleh: Randen Pederson

Setiap benda yang berotasi memiliki sebuah kuantitas yang dinamakan memomentum sudut. Momentum sudut menentukan seberapa cepat perputaran sebuah benda  pada satu poros. Momentum sudut adalah besaran vektor yang mengarah sepanjang poros perputaran benda. Kita bisa gunakan tangan kanan kita untuk menentukan vektor momentum sudut. Empat jari yang membentuk tabung adalah arah rotasi, sedang ibu jari kita yang menunjuk ke arah luar tutup tabung adalah vektor momentum sudut. Continue reading “Momentum sudut kuantum”

Advertisements

Batas realitas kuantum dan realitas klasik

zurekcartoon
Pos perbatasan wilayah kuantum dan wilayah klasik yang dijaga Bohr [1]
Saya suka sekali dengan kartun dalam artikel yang ditulis Wojciech Zurek, penggagas konsep dekoherensi kuantum, tentang transisi dari kuantum ke klasik di atas. Ilustrasi di atas menggambarkan dua wilayah yang berbeda tempat realistas berperilaku sangat kontras, wilayah kuantum yang probabilistik tempat kucing Schroedinger hidup dan mati di waktu yang bersamaan (superposisi) dan wilayah klasik yang deterministik yang dapat diamati serta diprediksi dengan hukum Newton. Continue reading “Batas realitas kuantum dan realitas klasik”

Pentingnya eror dalam pengukuran ilmiah

Bagi kita yang berkutat dengan sains dan ilmu keteknikan, pengukuran merupakan hal yang sangat penting dan tak terpisahkan terutama dalam eksperimen-eksperimen sains dan ilmu keteknikan. Melakukan pengukuran merupakan satu-satunya cara yang dapat kita lakukan untuk “bertanya” kepada alam dunia fisik tentang sifat, perilaku, keadaan, dan eksistensi materi. “jawaban” alam atas “pertanyaan” ini dapat digunakan untuk memahami karakteristik, melakukan pengendalian, serta pengembangan terhadap materi fisik. Selain itu, pengukuran juga sangat krusial dalam pembuktian kebenaran suatu teori ilmiah sehingga dapat diterima sebagai kebenaran ilmiah atau ilmu pengetahuan.

Vernier scale on vernier caliper (by Tudor Barker https://www.flickr.com/photos/tudedude/5644258671/)
Vernier scale on vernier caliper (by Tudor Barker https://www.flickr.com/photos/tudedude/5644258671/)

Continue reading “Pentingnya eror dalam pengukuran ilmiah”

States of Matter: Amorphous Solids

A woth-to-read article about amorphous solids.

For Science!

At some point during your science studies, you would have been introduced to the idea of The Three States of Matter: solid, liquid, and gas. As you may have realised when thinking about, for example, the melting of glass, or contemplating the nature of a flame, this three state model doesn’t tell the whole story. Solid, liquid, and gas are more like three categories into which more specific states of matter fit. This series explores some of these states which perhaps don’t seem to fit neatly into the three states model as you may have learned it.

There is a pervasive, persistent, and entirely incorrect idea that glass is an extremely high viscosity liquid. The reason this comes about makes a certain amount of sense: glass has the same chemical composition as crystalline quartz, but has a liquid-like lack of long-range order.

The associated claim that glass does flow over…

View original post 830 more words

Clathrate, marakas yang berderak menghambur aliran panas

Image
Alat musik marakas

Penggemar musik mungkin mengenal alat musik bernama marakas, alat musik yang berbentuk seperti telur dan berisi batu kerikil atau biji-bijian. Marakas mengeluarkan suara berdesis atau berdetak seperti ekor ular rattle, yang sedang memperingatkan pengganggunya, jika digetarkan. Saya tidak akan membahas tentang alat musik marakas, tapi tentang suatu kelas material yang memiliki struktur dan perilaku analog dengan marakas, clathrate. Clathrate adalah kelas material yang memiliki struktur tak biasa berbentuk seperti sangkar yang memungkinkan tersedianya ruang kosong untuk dapat diisi oleh sebuah atom atau molekul. Jenis material ini dianggap memiliki potensi dalam aplikasi teknologi termoelektrik dikarenakan konduktivitas panasnya yang cukup rendah. Melalui penelitian panjang dan melelahkan, peneliti percaya bahwa getaran atom di dalam sangkar bertanggung jawab terhadap rendahnya konduktivitas panas pada clathrate. Dalam termoelektrik material konduktivitas termal yang sangat rendah diperlukan untuk menjaga agar kedua ujung material tetap dalam temperatur yang berbeda. Continue reading “Clathrate, marakas yang berderak menghambur aliran panas”

Termoelektrisitas; fenomena dan perkembangannya

Dua buah logam tak sejenis, material A dan material B, yang terhubung satu sama lain di kedua ujungnya. Jika sambungan yang satu bertemperatur tinggi Th dan sambungan lain ber temperatur rendah Tc maka akan ada arus listrik yang mengalir dan dapat teramati apabila pengukuran dilakukan pada titik X dan Y.
Dua buah logam tak sejenis, material A dan material B, yang terhubung satu sama lain di kedua ujungnya. Jika sambungan yang satu bertemperatur tinggi Th dan sambungan lain ber temperatur rendah Tc maka akan ada arus listrik yang mengalir dan akan dapat teramati apabila pengukuran dilakukan pada titik X dan Y.

Berawal dari percobaan sederhana yang dilakukan oleh seorang fisikawan asal Jerman bernama Thomas Johann Seebeck sekitar hampir dua abad yang lalu dengan dua logam tak sejenis yang terhubung satu sama lain di kedua ujungnya, Seebeck untuk pertama kalinya mengamati suatu fenomena yang baru dua tahun setelahnya dikenal dengan sebutan termoelektrisitas. Termoelektrisitas mudahnya adalah suatu fenomena fisis yang memungkinkan konversi secara langsung energi panas menjadi energi listrik. Hari-hari ini, tak banyak yang orang yang mengetahui apa itu termoelektrisitas, lebih-lebih mengetahui fakta bahwa termoelektrisitas adalah salah satu solusi bagi permasalahan energi dan lingkungan. Di tengah menurunnya ketersediaan energi fosil, mesin-mesin konversi energi di industri dan kendaraan bermotor menghamburkan begitu banyak energi panas yang tak terpakai secara efisien. Generator termoelektrik mampu menyelamatkan energi yang terbuang ini dengan cara mengubahnya menjadi energi listrik yang bermanfaat, meningkatkan keberlanjutan energi listrik dimana manusia sangat bergantung padanya terlebih pada era moderen seperti saat ini [1]. Continue reading “Termoelektrisitas; fenomena dan perkembangannya”

Superconductivity

In the year of 1890 Heike Kemmerlingh Onnes in Leiden pioneered low temperature physics with his invention on the technique to liquefy Hydrogen and in 1906 to liquefy Helium. Initiated by this works, in 1911 he performed a study to observe the resistance of pure metals i.e. mercury at very low temperature (cryogenic). At that time, many believed that electrons flowing through a conductor would be completely halt at absolute zero temperature, or in other words the resistivity become infinitely large. The Result of Kammerlingh Onnes study stated that at the temperature of 4.2 K, the resistance of mercury is abruptly disappeared. He realized that there was a phase transition occurred and then he referred this phenomenon as “supraconductivity”, later adopted as “superconductivity.” We can safely describe superconductivity as a phenomenon where resistivity of several metals or alloys is disappeared at certain Temperature.

Fig. 0.1: Critical temperature of superconductor compared to normal metal

Numerous effort has been done to explain the phenomenon of superconductivity after its first discovery in 1911. From phenomenological macroscopic explanation to the microscopic explanation of BCS theory. Superconductor has several unique properties, that is; Magnetic field effect, Meissner effect, isotope effect. The Magnetic field effect can be described as disappearance of superconductivity under influence of magnetic field, there is critical value of magnetic field Hc in which above certain value superconductivity disappear. Superconductivity can be classified into two types based on its critical magnetic field; type I where there is only one critical field and type II where there are two critical field, the upper critical field Hc2 which separates normal phase from superconducting phase and the lower critical field Hc1 which separates superconducting mixed phase from the meissner phase, which is the same as the superconducting phase of type I. Continue reading “Superconductivity”