1. Sejarah
Fisika Klasik
Fisika mencapai tingkat “CLASSICAL”
Abad ke 19 kemajuan IPA di barengin dengan kemajuan
teknologi.James Watt (1776-1819) lahir dan menemukan mesin uap.ahli-ahlii IPA
abad ke 19 mulai menggumakan matematika.dalam mekanika terkenal Hamilton dengan
persamaan persamaannya pada priode III ini fisika menemui tingkatnya yang lebih
tinggi disebut “klasik” dan IPA di klasifikasikasikan atas fisika,ilmu kimia
dan biologi
Pada waktu ini fisika bukan lagi
pengetahuan experimen belakang tetapi fisika juga pengetahuan teori yang di
selesaikan secara matematikayang di sebut “ mathematical physics” atau
“theoretical physics”yang ramalan ramalan teoritiknya tenyata kelak dapat di
perlihatkan kebenarannya
2. Pokok Pemikiran Fisika Klasik
Pada zaman ini pemahaman dibidang
kefisikaan masih sempit dan perkembangannya tidak seluas pada perkembangan
konsep-konsep fisika modern. Pemikiran-pemikiran pada zaman ini adalah :
a.
Mekanika Klasik (Mekanika Newtonian)
Mekanika
klasik menggambarkan dinamika partikel atau sistem partikel. Dinamika partikel
demikian, ditunjukkan oleh hukum-hukum Newton tentang gerak, terutama oleh
hukum kedua Newton. Hukum ini menyatakan, "Sebuah benda yang memperoleh
pengaruh gaya atau interaksi akan bergerak sedemikian rupa sehingga laju
perubahan waktu dari momentum sama dengan gaya tersebut". Hukum-hukum
gerak Newton baru memiliki arti fisis, jika hukum-hukum tersebut diacukan
terhadap suatu kerangka acuan tertentu, yakni kerangka acuan inersia (suatu
kerangka acuan yang bergerak serba sama - tak mengalami percepatan). Prinsip
Relativitas Newtonian menyatakan, "Jika hukum-hukum Newton berlaku dalam
suatu kerangka acuan maka hukum-hukum tersebut juga berlaku dalam kerangka
acuan lain yang bergerak serba sama relatif terhadap kerangka acuan
pertama".
Konsep
partikel bebas diperkenalkan ketika suatu partikel bebas dari pengaruh gaya
atau interaksi dari luar sistem fisis yang ditinjau (idealisasi fakta fisis
yang sebenarnya). Gerak partikel terhadap suatu kerangka acuan inersia tak
gayut (independen) posisi titik asal sistem koordinat dan tak gayut arah gerak
sistem koordinat tersebut dalam ruang. Dikatakan, dalam kerangka acuan inersia,
ruang bersifat homogen dan isotropik. Jika partikel bebas bergerak dengan
kecepatan konstan dalam suatu sistem koordinat selama interval waktu tertentu
tidak mengalami perubahan kecepatan, konsekuensinya adalah waktu bersifat homogen.
b.
Elektrodinamika Klasik
Elekrodinamika,
sesuai dengan namanya adalah kajian yang menganalisis fenomena akibat gerak
elektron. Fenomena ini berkaitan dengan kelistrikan dan kemagnetan. Kendati
elektrodinamika merupakan bagian dari fisika klasik, hukum-hukum
elektrodinamika yang dikompilasi oleh Maxwell ternyata sesuai dengan teori
Relativitas, salah satu pilar dari fisika modern. Teori elektromagnet membahas
medan elektromagnet, yaitu medan listrik dan medan
magnet . Kedua besaran ini berhubungan dengan rapat muatan dan rapat arus.
Bagian ini tidak akan mengulas secara rinci teori medan elektromagnet sebab
dapat diperoleh dalam kuliah khusus tentang elektrodinamika. Hal yang perlu
dikemukakan di sini adalah bahwa menurut Maxwell, medan listrik dan magnet
memenuhi persamaan
Persamaan
ini mengungkapkan bahwa medan elektromagnet merambat dalam ruang dalam bentuk
gelombang dengan kecepatan tetap v. Maxwell adalah orang pertama yang
mengungkapkan bahwa gelombang EM pada jangkauan frekuensi tertentu adalah
gelombang cahaya. Sejak itu orang kemudian memahami bahwa gelombang EM meliputi
frekuensi sangat rendah seperti sinar tampak (frekuensi berkisar 4000 A -
7000A), hingga radiasi frekuensi tinggi seperti Sinar-X.
Dalam kajian
optika dipahami bahwa cahaya memiliki berbagai sifat yang
menunjukkan bahwa konsep cahaya sebagai gelombang tidak esensial. Akan tetapi
guna menjelaskan secara lebih tepat mengenai gejala interferensi, khususnya
difraksi, konsep cahaya sebagai gelombang adalah mutlak.
Pada
prinsipnya fisika klasik berpandangan bahwa materi terdiri atas partikel dan
radiasi terdiri atas gelombang. Pandangan ini menjadi acuan dalam menjelaskan
gejala alam. Contohnya, gaya yang dialami oleh partikel bermuatan seperti,
elektron dan proton, dengan massa masing-masing muatan listrik satu
satuan, berinteraksi melalui interaksi gravitasi (massa) dan elektromagnetik.
Geraknya dapat dijelaskan melalui Hukum Lorentz. Akan tetapi, teori klasik
tidak mampu menjelaskan bagaiman interaksi partikel ini dengan cahaya (radiasi).
c.
Termodinamika Klasik
Thermodinamika
adalah cabang ilmu pengetahuan yang membahas antara panas dan bentuk – bentuk
energi lainnya. Thermodimika merupakan sains aksiomatik yang berkenaan dengan
transformasi energi dari satu bentuk ke bentuk lainnya . energi dan materi
sangat berkaitan erat, sedemikian eratnya sehingga perpindahan energi akan
menyebabkan perubahan tingak keadaan materi tersebut.
Hukum
pertama dari termodinamika menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan
tidak dapat dihilangkan namun berubah dari satu bentuk menjadi bentuk yang
lainnya. Hukum ini mengatur semua perubahan bentuk energi secara kuantitatif
dan tidak membatasi arah perubahan bentuk itu. Pada kenyataannya tidak ada
kemungkinan terjadinya proses dimana proses tersebut satu – satunya hasil dari
perpindahan bersih panas dari suatu tempat yang suhunya lebih rendah ke suatu
tempat yang suhunya lebih tinggi. Pernyataan yang mengandung kebenaran
eksperimental ini di kenal dengan hukum kedua termodinamika.
Keterbatasan
termodimika klasik. Termodinamika klasik menggarap keadaan sistem dari sudut
pandang makroskopik dan tidak membuat hipotesa mengenai struktur zat. Untuk
membuat analisa termodinamika klasik kita perlu menguraikan keadaan suatu
sistem dengan perincian mengenai karakteristik – karakteristik keseluruhannya
seperti tekanan , volume dan temperature yang dapat diukur secara lansung dan
tidak menyangkut asumsi – asumsi mengenai struktur zat.
Termodinamika
klasik tidak memperhatikan perincian, perincian suatu proses tetapi membahas
keadaan – keadaan kesetimbangan. Dari sudut pandang termodinamika jumlah panas
yang dipindahkan selama suatu proses hanyalah sama dengan beda antara perubahan
energi sistem dan kerja yang dilaksanakan., jelaslah bahwa analisa ini tidak
memperhatikan mekanisme aliran panas maupun waktu yang diperlukan untuk
memindahkan panas tersebut.
Termodinamika
klasik mampu menerangkan mengapa perpindahan panas dapat terjadi, namun
termodinamika klasik tidak menjelaskan bagaimana cara panas dapat berpindah.
Kita mengenal bahwa panas dapat berpindah dengan tiga cara yaitu konduksi,
konveksi dan radiasi.
- teori relativitas umum ternyata masuk ke dalam perkembangan fisika modren, baru dapat pencerahan dari dosen fisika klasik .
