Asumsi selanjutnya, bahwa perambatan melalui beberapa tipe medium, para ilmuan pada saat itu lebih tertuju pada semua masalah mengenai pandangan mekanistik. Masalah lain yang timbul adalah masalah dalam menginterpretasikan efek polarisasi dalam percobaan interferensi. Pada saat itu, ilmuan muda telah dapat menyelesaikan kesulitan tersebut dengan cara memandang bahwa gelombang dapat berpindah sebagaimana gelombang dapat bergetar. Menggunakan ide ini, Fresnel mengembangkan deskripsi mekanistik pada cahaya yang dapat menjelaskan unsur/kwantitas refleksi dan pemancaran cahaya dari permukaan antara dua media. Aktivitas yang dilakukan sendiri ini, menjadikan teori elektromagnetik dalam tahap perkembangan.
Michael Faraday (1791–1867) telah melakukan penelitian pada tahun 1845 bahwa medan magnetik dapat memutar pesawat polarisasi gelombang cahaya melalui daerah yang telah dimagnetkan (dijadikan magnet). Penelitian ini membimbing Faraday untuk menggabungkan cahaya dengan radiasi elektromagnetik, tapi dia tidak mampu untuk mengkuantitasikan penggabungan ini. Faraday berusaha mengembangkan teori elektromagnetik dengan menganggap medan sebagai garis yang menunjukkan kekuatan arah dimana medan tersebut dapat menahan sebuah ganguan (serangan/terjangan). Pada garis-garis tersebut telah di berikan sebuah interpretasi magnetik dengan sebuah tensi di setiap garisnya dan sebuah tekanan normal pada garisnya.
James Clerk Maxwell (1831–1879) fisikawan Skotlandia melengkapi karya Faraday dengan struktur matematika dalam sebuah karya tulis pada tahun 1864 dan diterbitkan setahun kemudian. Karya tulis ini, Maxwell mengidentifikasikan cahaya sebagai “sebuah gangguan elektromagnetik dalam penjalaran gelombang melalui medan elektromagnetik menurut hukum elektromagnetik” dan mendemonstrasikan kecepatan penjalaran cahaya yang ditunjukkan dengan alat-alat elektromagnetik.
Maxwell bukan orang yang pertama yang meneliti kecepatan cahaya dengan alat-alat elektromagnetik. Kirchoff telah melakukan penelitian pada tahun 1857 bahwa kecepatan cahaya dapat diperoleh dari alat-alat elektromagnetik. Riemann pada tahun 1858 menganggap bahwa kekuatan elektromagnetik berarah pada batas kecepatan/velositas dan penurunan sebuah arah kecepatan tersebut di berikan melalui medium alat-alat elektromagnetik. Namun bagaimanapun, Maxwell lah yang telah mempertunjukkan bahwa medan listrik dan magnetik (listrik dan magnet) adalah gelombang yang dapat berjalan dengan kecepatan cahaya. Hal tersebut tidak berhenti hanya sampai pada tahun 1887, namun sebuah eksperimen gelombang elektromagnetik selain dari cahaya yang dilakukan oleh Heinrich Rudolf Hertz (1857 – 1854).
Teori klasik elektromagnetik telah berhasil dalam menjelaskan semua observasi eksperimen. Bagaimanapun, eksperimen tersebut tidak mampu dijelaskan melalui teori klasik gelombang. Kesemuanya dilakukan pada panjang gelombang yang pendek atau level cahaya yang rendah. Kuantum elektrodinamik mampu memprediksi semua hasil eksperimen optik, defenisi ini tidak menjelaskan mengapa atau bagaimana?. Pengantar dasar terbaik pada kuantum elektrodinamik telah ditulis oleh Richard Feynman.
Dalam makalah ini, kita akan memakai teori elektromagnetik Maxwell mengenai persamaan dan teori Poynting untuk menjelaskan alat-alat gelombang cahaya. Keaslian detail dari hubungan fundamental elektromagnetik ini, tidak dibutuhkan dalam pembelajaran kita mengenai cahaya, tapi dapat di peroleh dengan menghubungkan beberapa teks energi listrik dan magnet.
Alat-alat dasar tersebut yang akan kita jelaskan adalah (1) Gelombang dalam kehidupan sehari-hari, (2) kenyataan bahwa cahaya adalah sebuah perambatan gelombang, (3) kecepatan cahaya dalam hubungannya dengan alat-alat elektromagnetik fundamental, (4) hubungan antara ukuran besarnya energi listrik dan medan magnet dan hubungan antara kedua medan tersebut, dan akhirnya, (5) Momentum dan energi yang berhubungan dengan sebuah gelombang cahaya. Pembahasan kali ini akan menyimpulkan penjelasan perambatan cahaya yang mengalir pada sebuah media.
0 komentar:
Posting Komentar