Fisika inti dan gelombang merupakan cabang fisika yang sangat penting dan menarik, menawarkan pemahaman mendalam tentang sifat materi dan interaksinya. Dalam materi fisika kelas 12 semester 2 ini, kita akan menelusuri dunia atom, reaksi inti, dan sifat-sifat gelombang, membuka wawasan baru tentang fenomena yang membentuk dunia kita.

Materi inti berkaitan dengan struktur atom, reaksi yang terjadi di dalamnya, dan peluruhan radioaktif. Fisika gelombang, di sisi lain, menyelidiki sifat gelombang, dari suara hingga cahaya, dan interaksinya dengan materi.

Materi Inti Fisika Kelas 12 Semester 2

Materi Inti Fisika Kelas 12 Semester 2 meliputi pemahaman mendalam tentang struktur atom, reaksi inti, dan peluruhan radioaktif. Konsep-konsep ini memberikan dasar untuk berbagai aplikasi di bidang kedokteran, energi, dan teknologi.

Struktur Atom

Struktur atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan padat yang dikelilingi oleh elektron yang bergerak dalam orbital. Inti atom mengandung proton bermuatan positif dan neutron bermuatan netral. Jumlah proton dalam inti menentukan nomor atom unsur tersebut.

Reaksi Inti

Reaksi inti melibatkan perubahan struktur inti atom. Reaksi ini dapat terjadi secara alami atau diinduksi melalui eksperimen. Salah satu jenis reaksi inti yang umum adalah reaksi fisi, yang melibatkan pembelahan inti berat menjadi dua atau lebih inti yang lebih kecil.

Reaksi fisi digunakan sebagai sumber energi pada pembangkit listrik tenaga nuklir.

Peluruhan Radioaktif

Peluruhan radioaktif adalah proses spontan di mana inti atom yang tidak stabil melepaskan partikel atau energi untuk mencapai keadaan yang lebih stabil. Ada tiga jenis utama peluruhan radioaktif:

• Peluruhan Alfa: Emisi inti helium (dua proton dan dua neutron).
• Peluruhan Beta: Emisi elektron atau positron.
• Peluruhan Gamma: Emisi foton berenergi tinggi.

Jenis Peluruhan	Partikel yang Dipancarkan	Waktu Paruh
Alfa	Inti Helium (42He)	Bertahun-tahun hingga jutaan tahun
Beta	Elektron (0-1e) atau Positron (01e)	Detik hingga ribuan tahun
Gamma	Foton (γ)	Tidak signifikan (10-12 detik)

Peluruhan radioaktif memiliki banyak aplikasi, termasuk penanggalan radiometrik, pengobatan kanker, dan pembangkit listrik tenaga nuklir.

Fisika Gelombang

Gelombang merupakan gangguan yang merambat melalui suatu medium, menyebabkan osilasi atau perpindahan pada medium tersebut. Gelombang memiliki sifat-sifat tertentu, seperti frekuensi, panjang gelombang, dan amplitudo.

Sifat-sifat Gelombang

• Frekuensi: Jumlah osilasi atau getaran per satuan waktu, diukur dalam Hertz (Hz).
• Panjang Gelombang: Jarak antara dua titik yang berosilasi dengan fase yang sama, diukur dalam meter (m).
• Amplitudo: Jarak perpindahan maksimum dari titik kesetimbangan, diukur dalam meter (m).

Prinsip-prinsip Gelombang

Interferensi

Interferensi terjadi ketika dua atau lebih gelombang bergabung, menghasilkan pola osilasi yang lebih kompleks. Ada dua jenis interferensi: konstruktif (penguatan) dan destruktif (pelemahan).

Difraksi

Difraksi terjadi ketika gelombang melewati celah atau rintangan, menyebabkan gelombang menyebar dan membelok di sekitar rintangan.

Polarisasi

Polarisasi terjadi pada gelombang transversal, di mana osilasi terjadi pada satu bidang. Gelombang dapat terpolarisasi linier (osilasi dalam satu garis lurus) atau sirkuler (osilasi dalam lingkaran).

Aplikasi Gelombang

Gelombang memiliki berbagai aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:

• Optik: Gelombang cahaya digunakan dalam perangkat optik seperti lensa, cermin, dan serat optik.
• Akustik: Gelombang suara digunakan dalam perangkat akustik seperti speaker, mikrofon, dan alat musik.

Fisika Listrik

Fisika listrik adalah cabang fisika yang mempelajari sifat dan perilaku muatan listrik, medan listrik, potensial listrik, dan kapasitansi. Konsep-konsep ini sangat penting dalam memahami fenomena listrik, seperti arus listrik, tegangan, dan resistansi.

Konsep Medan Listrik, Potensial Listrik, dan Kapasitansi

• Medan listrik adalah daerah di sekitar muatan listrik di mana muatan lain mengalami gaya. Kuat medan listrik berbanding lurus dengan muatan listrik dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara muatan.
• Potensial listrik adalah energi potensial listrik per satuan muatan pada suatu titik di medan listrik. Potensial listrik berbanding lurus dengan muatan listrik dan berbanding terbalik dengan jarak antara muatan.
• Kapasitansi adalah kemampuan suatu benda untuk menyimpan muatan listrik. Kapasitansi berbanding lurus dengan luas permukaan benda dan berbanding terbalik dengan jarak antara permukaan.

Hukum-Hukum Kelistrikan

Terdapat beberapa hukum kelistrikan yang mendasari sifat dan perilaku muatan listrik, antara lain:

Hukum Coulomb

Hukum Coulomb menyatakan bahwa gaya listrik antara dua muatan titik berbanding lurus dengan besar muatan dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara muatan.

Hukum Gauss

Hukum Gauss menyatakan bahwa fluks medan listrik melalui permukaan tertutup sebanding dengan total muatan listrik yang dilingkupi oleh permukaan tersebut.

Rangkaian Listrik Sederhana

Rangkaian listrik sederhana adalah rangkaian yang terdiri dari sumber tegangan, resistor, dan konduktor. Analisis rangkaian listrik sederhana melibatkan penerapan hukum Ohm dan hukum Kirchhoff untuk menentukan arus, tegangan, dan resistansi dalam rangkaian.

Fisika Magnet

Fisika magnet adalah cabang fisika yang mempelajari sifat dan interaksi magnet. Magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan, dan menghasilkan gaya tarik atau tolak terhadap magnet lain.

Medan Magnet

Medan magnet adalah daerah di sekitar magnet yang memiliki pengaruh magnetik. Kuat medan magnet di suatu titik bergantung pada jarak dari magnet dan kuat magnet itu sendiri.

Gaya Magnet

Gaya magnet adalah gaya yang bekerja antara dua magnet atau antara magnet dan bahan magnetik. Gaya ini dapat berupa gaya tarik atau tolak, tergantung pada orientasi kutub magnet.

Induksi Elektromagnetik

Induksi elektromagnetik adalah proses menghasilkan arus listrik dalam suatu konduktor ketika konduktor tersebut bergerak dalam medan magnet atau ketika medan magnet berubah terhadap konduktor.

Sifat-sifat Bahan Magnetik

Bahan magnetik dapat diklasifikasikan berdasarkan sifat kemagnetannya, yaitu:

• Diamagnetik: Bahan yang menolak medan magnet, sehingga memiliki permeabilitas magnetik kurang dari 1.
• Paramagnetik: Bahan yang ditarik oleh medan magnet, sehingga memiliki permeabilitas magnetik sedikit lebih besar dari 1.
• Feromagnetik: Bahan yang sangat tertarik oleh medan magnet, sehingga memiliki permeabilitas magnetik yang sangat besar.

Aplikasi Fisika Magnet

Fisika magnet memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya:

• Motor listrik: Mengubah energi listrik menjadi energi gerak menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.
• Generator: Mengubah energi gerak menjadi energi listrik menggunakan prinsip induksi elektromagnetik.
• MRI (Magnetic Resonance Imaging): Teknik pencitraan medis yang menggunakan medan magnet dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar organ dan jaringan tubuh.

Ringkasan Penutup

Dengan menguasai materi fisika inti dan gelombang, siswa akan memperoleh dasar yang kuat untuk memahami berbagai fenomena alam dan aplikasi praktisnya. Dari reaktor nuklir hingga serat optik, prinsip-prinsip yang dibahas dalam modul ini memiliki dampak yang mendalam pada masyarakat modern.

Pemahaman yang mendalam tentang topik-topik ini akan membekali siswa dengan keterampilan analitis dan pengetahuan yang penting untuk kesuksesan mereka di bidang sains dan teknologi.

Tanya Jawab (Q&A)

Apa perbedaan antara peluruhan alfa dan beta?

Peluruhan alfa melibatkan emisi inti helium, sedangkan peluruhan beta melibatkan emisi elektron atau positron.

Bagaimana cara kerja interferensi gelombang?

Interferensi terjadi ketika dua gelombang atau lebih berinteraksi, menghasilkan pola maksimum dan minimum intensitas akibat penambahan dan pengurangan amplitudo.

Apa itu kapasitansi?

Kapasitansi adalah kemampuan suatu benda untuk menyimpan muatan listrik.