Makalah Energi Cahaya

Daftar isi

Energi Cahaya

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Usaha dan energi sebenarnya merupakan ungkapan yang sering digunakan dalam percakapan sehari – hari. Usaha yang dalam kehidupan sehari – hari sering disebut kerja merupakan segala kegiatan untuk mencapai tujuan tidak memperdulikan apakah tujuan tersebut tercapai atau tidak selama orang sudah melakukan kegiatan dapat dikatakan bahwa orang tersebut sudah berusaha atau bekerja sedangkan energi atau orang menyebutnya dengan tenaga adalah kemampuan untuk melakukan usaha atau kerja.

Oleh karena itu, kita sering menyebut seseorang yang banyak melakukan kegiatan dan seakan – akan tanpa lelah sebagai orang yang energik. Dalam fisika, usaha dipengaruhi oleh gaya (F), jarak perpindahan (s) dan arah perpindahan (α). Yang artinya usaha dapat terjadi apabila suatu benda diberikan gaya oleh seseorang yang mengakibatkan benda tersebut mengalami perpindahan dan gaya yang diberikan tidak vertikal dengan arah perpindahannya. Energi dalam fisika merupakan kemampuan melakukan usaha.

Definisi yang sederhana ini sebenarnya kurang tepat atau kurang valid untuk beberapa jenis energi (misalnya energi panas atau energi cahaya tidak dapat melakukan kerja). Usaha dan Energi merupakan besaran skalar sehingga analisis kita menjadi lebih mudah dibandingkan dengan ketika kita mempelajari gaya. Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380–750 nm. Pada bidang fisika,cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Energi cahaya sangat berpengaruh dalam kehidupan manusia, tanpa cahaya manusia akan sulit melakukan aktifitasnya.

Cahaya terbagi dua, yaitu cahaya alami dan cahaya buatan. Energi cahaya juga banyak digunakan dalam bidang teknik sipil demi terciptanya suatu bangunan yang indah. Dalam fisika, daya adalah kecepatan melakukan kerja. Daya sama dengan jumlah energi yang dihabiskan per satuan waktu. Dalam sistem SI, satuan daya adalah joule per detik, atau watt untuk menghormati James Watt, penemu mesin uap abad ke-18. Daya adalah besaran skalar

B. Rumusan Masalah

1. Apa yang dimaksud dengan usaha?

2. Apa yang dimaksud dengan energi?

3. Apa yang dimaksud dengan energi cahaya?

4. Apa saja sifat – sifat energi cahaya?

5. Bagaimana pemanfaatan energi cahaya?

6. Apa yang dimaksud dengan daya?

C. Tujuan

Sesuai dengan rumusan masalah diatas, maka tujuan yang ingin dicapai dalam penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut :

1. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai usaha

2. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai energi

3. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai pengertian energi cahaya

4. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai sifat – sifat energi cahaya

5. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai pemanfaatan energi cahaya

6. Mengetahui dan mampu memberikan penjelasan mengenai daya

D. Manfaat

Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari penyusunan makalah ini adalah antara lain :

1. Dari penyusunan makalah yang berjudul Usaha, Energi, dan Daya ini, penulis dapat memahami, lebih dalam lagi yang dimaksud dengan usaha. Energy, dan daya dalam fisika. Melalui penyusunan makalah ini juga, penulis mendapatkan kesempatan untuk berlatih membuat sebuah makalah yang baik dan sesuai dengan kepentingan pembelajaran dan penulis akan memiliki pengalaman yang lebih banyak dalam pembuatan sebuah makalah yang nantinya akan dapat dipergunakan untuk keperluan -keperluan lainnya. 2. Bagi pembaca Manfaat yang dapat diperoleh oleh pembaca setelah membaca makalah ini adalah pembaca akan mendapatkan pengetahuan – pengetahuan yang lebih mendalam mengenai Usaha dan Enegri. Selain itu, makalah ini diharapkan dapat berguna bagi kelangsungan proses belajar mengajar sebagai pedoman dalam penyusunan makalah yang sejenis, khususnya untuk mata kuliah Fisika Dasar. Dan juga dapat dipergunakan oleh guru untuk memberikan materi pembelajaran tentang Usaha dan Energi.

BAB II

PEMBAHASAN

USAHA, ENERGI, DAN DAYA

A. Usaha Pengertian usaha secara umum menurut fisika adalah perubahan energy. Sedangkan pengertian fisika perkalian gaya yang segaris dengan perpindahan dan besar perpindahan. Dalam fisika usaha dikaitkan dengan gaya yang diberikan pada benda sehingga menyebabkan perpindahan benda atau menyebabkan benda bergerak. Misalnya andi mendorong buku sehingga buku berpindah tempat.

Persamaan untuk mencari usaha :

W = F x s

W = usaha (j) F = gaya (N) S = perpindahan (m)

Jika gaya yang diberikan tidak searah dengan perpindahan maka digunakan persamaan :

W = F cos α x s

α adalah sudut yang dibentuk oleh gaya dengan perpindahan. Jika ada grafik hubungan antara gaya (F) dan perpindahan (s), maka besar usaha sama dengan luas dibawah grafik.

Usaha akan bernilai nol jika benda yang diberikan usaha tdak berpindah. Misalnya Andi mendorong kereta api tetapi kereta api tidak berpindah maka usaha yang dilakuka Andi terhadap kereta sama dengan nol.

Jenis jenis usaha :

a. Usaha bernilai positif Bila usaha yang dilakukan adalah searah dengan arah gaya yang bekerja maka usaha tersbut bernilai positif. Contoh dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil jika ada anak mendorong gerobak tersebut mengalami perpindahan searah dengan gaya yang diberikan.

b. Usaha bernilai negatif Jika usaha yang dilakukan berlawanan dengan arah benda maka usaha yang dilakukan adalah bernilai negative Contoh dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil Seorang pemborong menarik campuran dari atas lantai 2 telah memberikan gaya sekuat tenaga namun usaha yang dilakukan saling tarik menarik dengan campuran tersebut

c. Usaha bernilai nol Usaha dikatakan bernilai nol jika gaya yang bekerja tidak menyebabkan terjadinya perpindahan. Contoh dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil seorang tukang mendorong tembok walaupun dengan gaya yang besar tembok tersbut tidak mengalami perpindahan.

B. Energi Kata

energi berasal dari bahasa Yunani yaitu “ergon” yang berarti kerja. Dalam fisika energi didefinisikan sebagai kemampuan atau kesanggupan benda untuk melakukan usaha atau melakukan kerja. Dalam melakukan suatu kegiatan kita selalu memanfaatkan energi, baik secara sadar maupun tidak sadar, pada kehidupan sehari hari energi juga disebut tenaga. Orang yang sakit tidak memilki energi yang cukup untuk melakukan kerja. Energi Terbarukan adalah energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi. Jenis jenis energi Salah satu contoh energi adalah energi terbarukan,berikut beberapa contoh energi terbarukan :

1. Biofuel Biofuel atau bahan bakar hayati adalah sumber energi terbarukan berupa bahan bakar (baik padat, cair, dan gas) yang dihasilkan dari bahan-bahan organik. Sumber biofuel adalah tanaman yang memiliki kandungan gula tinggi (seperti sorgum dan tebu) dan tanaman yang memiliki kandungan minyak nabati tinggi (seperti jarak, ganggang, dan kelapa sawit).

2. Biomassa Biomassa adalah jenis energi terbarukan yang mengacu pada bahan biologis yang berasal dari organisme yang hidup atau belum lama mati. Sumber biomassa antara lain bahan bakar kayu, limbah dan alkohol. Pembangkit listrik biomassa di Indonesia seperti PLTBM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung.

3. Panas Bumi Energi panas bumi atau geothermal adalah sumber energi terbarukan berupa energi thermal (panas) yang dihasilkan dan disimpan di dalam bumi. Energi panas bumi diyakini cukup ekonomis, berlimpah, berkelanjutan, dan ramah lingkungan. Namun pemanfaatannya masih terkendala pada teknologi eksploitasi yang hanya dapat menjangkau di sekitar lempeng tektonik.

4. Air Energi air adalah salah satu alternatif bahan bakar fosil yang paling umum. Sumber energi ini didapatkan dengan memanfaatkan energi potensial dan energi kinetik yang dimiliki air. Sat ini, sekitar 20% konsumsi listrik dunia dipenuhi dari Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA).

5. Angin Energi angin atau bayu adalah sumber energi terbarukan yang dihasilkan oleh angin. Kincir angin digunakan untuk menangkap energi angin dan diubah menjadi energi kinetik atau listrik.

6. Matahari Energi matahari atau surya adalah energi terbarukan yang bersumber dari radiasi sinar dan panas yang dipancarkan matahari.

7. Gelombang Laut Energi gelombang laut atau ombak adalah energi terbarukan yang bersumber dari dari tekanan naik turunnya gelombang air laut.

8. Pasang Surut Energi pasang surut air laut adalah energi terbarukan yang bersumber dari proses pasang surut air laut. Terdapat dua jenis sumber energi pasang surut air laut, pertama adalah perbedaan tinggi rendah air laut saat pasang dan surut. Yang kedua adalah arus pasang surut terutama pada selat-selat yang kecil. Layaknya energi gelombang laut, Indonesia memiliki potensi yang tinggi dalam pemanfaatan energi pasang surut air laut. Sayangnya, sumber energi ini belum termanfaatkan.

Adapun contoh energi dalam kehidupan sehari hari yaitu,

1. Energi Listrik – Energi Panas Contoh perubahan dari energi listrik menuju energi panas, contohnya adalah penggunaan oven, kompor listrik, setrika hingga microwave.

2. Energi Listrik – energi Kimia Perubahan dari energi listrik menuju energi kimia contohnya adalah charger batu baterai, pengisian aki atau accumulator.

3. Energi Listrik – Energi Gerak Contoh perubahan energi listrik menjadi sebuah energi gerak adalah penggunaan AC, kipas angin, mobil mainan, mixer, blender dan masih banyak lagi.

4. Energi Gerak – Energi Panas Perubahan energi gerak menjadi sebuah energi panas, contohnya adalah ketika sepeda motor dipakai perjalanan jauh akan menjadi panas.

5. Energi Cahaya – Energi Listrik Perubahan sebuah energi cahaya ke dalam energi listrik adalah contohnya teknologi panel surya.

6. Energi Listrik – Energi Panas Contoh dari perubahan energi listrik ke energi panas adalah dari penggunaan hair dryer.

7. Energi Gerak – Energi Bunyi Energi gerak yang diubah menjadi energi bunyi, bisa kita contohkan dari menabuh gendang atau bertepuk tangan yang akan menghasilkan suara.

8. Energi Kimia – Energi Panas Perubahan dari energi kimia ke dalam bentuk energi panas bisa terdapat pada makanan yang kita makan, seusai dikonsumsi hingga menjadi panas.Demikianlah pembahasan mengenai bentuk-bentuk energi dan contoh perubahan energi dalam kehidupan sehari-hari.

ENERGI CAHAYA

a. Pengertian Energi Cahaya

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380 – 750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Energi cahaya terdiri dari dua bagian yaitu cahaya alami dan cahaya buatan.matahari merupakan cahaya alami sedangkan cahaya buatan merupakan cahaya yang dibuat oleh manusia seperti lampu dan lain lain. Energi cahaya yang terbesar bersumber dari matahari. Tak hanya manusia dan hewan yang membutuhkan cahaya, bahkan tumbuhan pun menggunakan cahaya untuk memperoses makanan yang dikenal dengan sistem fotosintesis. Dalam materi energi cahaya terdapat teori, Max Planck, ahli fisika dari Jerman, pada tahun 1900 mengemukakan teori kuantum. Planck menyimpulkan bahwa atom-atom dan molekul dapat memancarkan atau menyerap energi hanya dalam jumlah tertentu. Jumlah atau paket energi terkecil yang dapat dipancarkan atau diserap oleh atom atau molekul dalam bentuk radiasi elektromagnetik disebut kuantum. Planck menemukan bahwa energi foton (kuantum) berbanding lurus dengan frekuensi cahaya. Intensitas Cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang di pancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan mata manusia hanya sensitive dan dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu (spectrum cahaya tampak) yang diukur dalam besaran pokok ini.

Gelombang elektromagnetik dapat digambarkan sebagai dua buah gelombang yang merambat secara transversal pada dua buah bidang tegak lurus yaitu medan magnetik dan medan listrik. Merambatnya gelombang magnet akan mendorong gelombang listrik, dan sebaliknya, saat merambat, gelombang listrik akan mendorong gelombang magnet. Diagram di atas menunjukkan gelombang cahaya yang merambat dari kiri ke kanan dengan medan listrik pada bidang vertikal dan medan magnet pada bidang horizontal. Gelombang elektromagnetik yang membentuk radiasi elektromagnetik.

Teori Cahaya

1) Pendapat para pemikir kuno Cahaya bergerak dengan kecepatan yang terbatas. Hal ini merupakan pendapat yang disampaikan oleh pemikir dan politikus Empedocles. Kemudian, ada Aristoteles yang menemukan bahwa pelangi merupakan hasil pemantulan cahaya oleh titik air hujan. Selanjutnya, ada Euclid yang mengatakan tentang hukum dari pemantulan dan beberapa sifat cermin.

2) Teori Tactile Teori ini menyatakan teori cahaya berdasarkan teori menyentuh. Jadi, ketika tangan mampu menyentuh suatu benda, maka mata bisa merasakan atau melihat suatu benda. Lalu, ada juga teori yang menyebutkan bahwa mata mengirimkan sinyal-sinyal tak tampak untuk merasakan sebuah benda.

3) Teori Emisi Teori emisi bertentangan dengan teori tactile. Teori ini mengatakan bahwa benda mengirimkan partikel-partikel ke mata, sehingga mata akhirnya bisa melihat benda sekitarnya. Akhirnya, teori ini mampu mengalahkan teori sebelumnya (teori tactile) sampai abad ke 8.

4) Teori Partikel atau Korpuskular Teori ini dipeloposri oleh Isaac Newton. Newton melakukan penelitian pada abad ke 17. Newton mengatakan bahwa cahaya terdiri atas beberapa partikel. Partikel-partikel tersebut dipancarkan ke segala arah. Kemudian, dia juga menjelaskan tentang fakta bahwa cahaya bisa dipantulkan. Selain itu, cahaya juga memiliki kelajuan sangat cepat ketika memasuki medium yang lebih pekat/ padat karena tarikan gravitasinya lebih besar. akan tetapi, teori cahaya newton digugurkan oleh teori gelombang Huygen.

5) Teori Gelombang Teori gelombang merupakan teori yang dipelopori oleh Christian Huygens (abad 17). Kemudian, teori ini dikembangkan oleh Thomas Young and Augustin Fresnel. Teori gelombang menyatakan bahwa cahaya hanya bisa dipancarkan dalam bentuk gelombang. Gelombang tersebut dipancarkan ke segala arah. Gravitasi tidak mempengaruhi gelombang cahaya sehingga cahaya bergerak makin lambat jika memasuki medium yang lebih padat. Gelombang cahaya berinteferensi seperti gelombang suara. Kemudian, teori gelombang juga mengatakan bahwa cahaya bisa dipolarisasikan. Teroi ini mengatakan juga bahwa cahaya membutuhkan media untuk merambat. Teori gelombang bertentangan dengan teori partikel. 6) Teori Elektomagnetik James Clerk Maxwell adalah tokoh teori elektromagnetik. Teori ini menyatakan bahwa gelombang cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang tidak membutuhkan media untuk merambat. Kelajuan cahaya bisa diprediksi dengan menggunakan beberapa konstanta listrik dan magnet. 7) Teori Kuantum Tiga teori digabungkan. Pelopor teori ini yaitu Max Planck dan Einsten. “Gelombang cahaya tersusun atas paket-paket energy yang disebut foton pada tahun 1990” (Max Planck). Pada tahun 1905, Einsten mampu menjelaskan mengenai efek foto listrik dengan teori kuantum.

b. Sifat – Sifat Energi Cahaya

Cahaya mempunyai sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat cahaya banyak manfaatnya bagi kehidupan yaitu sebagai berikut.

1. Cahaya Merambat Lurus Saat berjalan di kegelapan, kamu memerlukan senter. Ketika senter kamu nyalakan, bagaimana arah rambatan cahaya yang keluar dari senter tersebut? Cahaya dari lampu senter arah rambatannya menurut garis lurus. Benarkah cahaya merambat lurus? Kamu dapat membuktikan sifat cahaya ini dengan melakukan kegiatan berikut. Berdasarkan dapat tidaknya memancarkan cahaya, benda dikelompokkan menjadi benda sumber cahaya dan benda gelap. Benda sumber cahaya dapat memancarkan cahaya. Contoh benda sumber cahaya yaitu Matahari, lampu, dan nyala api. Sementara itu, benda gelap tidak dapat memancarkan cahaya. Contoh benda gelap yaitu batu, kayu, dan kertas.

Berdasarkan dapat tidaknya meneruskan cahaya, benda dibedakan menjadi benda tidak tembus cahaya dan benda tembus cahaya. Benda tidak tembus cahaya tidak dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Apabila dikenai cahaya, benda ini akan membentuk bayangan. Contoh benda tidak tembus cahaya yaitu kertas, karton, tripleks, kayu, dan tembok. Sementara itu, benda tembus cahaya dapat meneruskan cahaya yang mengenainya. Contoh benda tembus cahaya yaitu kaca.

2. Cahaya Dapat Dipantulkan

Pemantulan cahaya ada dua jenis yaitu pemantulan baur (pemantulan difus) dan pemantulan teratur. Pemantulan baur terjadi apabila cahaya mengenai permukaan yang kasar atau tidak rata. Pada pemantulan ini, sinar pantul arahnya tidak beraturan. Sementara itu, pemantulan teratur terjadi jika cahaya mengenai permukaan yang rata, licin, dan mengilap. Permukaan yang mempunyai sifat seperti ini misalnya cermin. Pada pemantulan ini sinar pantul memiliki arah yang teratur.

Cermin merupakan salah satu benda yang memantulkan cahaya. Berdasarkan bentuk permukaannya ada cermin datar dan cermin lengkung.

3. Cahaya Dapat Dibiaskan

Apabila cahaya merambat melalui dua zat yang kerapatannya berbeda, cahaya tersebut akan dibelokkan. Peristiwa pembelokan arah rambatan cahaya setelah melewati medium rambatan yang berbeda disebutpembiasan.

Apabila cahaya merambat dari zat yang kurang rapat ke zat yang lebih rapat, cahaya akan dibiaskan mendekati garis normal. Misalnya cahaya merambat dari udara ke air. Sebaliknya, apabila cahaya merambat dari zat yang lebih rapat ke zat yang kurang rapat, cahaya akan dibiaskan menjauhi garis normal. Misalnya cahaya merambat dari air ke udara.

Pembiasan cahaya sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya dasar kolam terlihat lebih dangkal daripada kedalaman sebenarnya. Gejala pembiasan juga dapat dilihat pada pensil yang dimasukkan ke dalam gelas yang berisi air. Pensil tersebut akan tampak patah.

4. Cahaya Dapat Diuraikan

Pelangi terjadi karena peristiwa penguraian cahaya (dispersi). Dispersi merupakan penguraian cahaya putih menjadi berbagai cahaya berwarna. Cahaya matahari yang kita lihat berwarna putih. Namun, sebenarnya cahaya matahari tersusun atas banyak cahaya berwarna. Cahaya matahari diuraikan oleh titik-titik air di awan sehingga terbentuk warna-warna pelangi.

c. Pemanfaatan Energi

Cahaya Ada beberapa cara pemanfaatan energi cahaya yaitu:

1. Pemanasan Ruangan Ada beberapa teknik penggunan energi panas matahari untuk pemanasan ruangan, yaitu:

a. Jendela

Ini merupakan teknik pemanasan dengan menggunakan energi panas matahari yang paling sederhana. Hanya diperlukan sebuah lubang pada dinding untuk meneruskan panas matahari dari luar masuk ke dalam bangunan. Ada jendela yang langsung tanpa ada kacanya dan ada yang menggunakan kaca. Untuk mendapatkan panas yang optimal maka pada jendela dipasang kaca ganda. Biasanya di daerah-daerah empat musim dinding/tembok bangunan diganti dengan kaca agar matahari bebas menyinari dan menghangatkan ruangan pada saat musim dingin.

b. Dinding Trombe (Trombe Wall)

Dinding trombe adalah dinding yang diluarnya terdapat ruangan sempit berisi udara. Dinding bagian luar dari ruangan sempit tersebut biasanya berupa kaca. Dinding ini dinamai berdasarkan nama penemunya yaitu Felix Trombe, orang berkebangsaan Perancis.

Prinsip kerjanya adalah permukaan luar ruangan ini akan dipanasi oleh sinar matahari, kemudian panas tersebut perlahan-lahan dipindahkan kedalam ruangan sempit. Selanjutnya panas di dalam ruangan sempit tersebut akan dikonveksikan ke dalam bangunan melalui saluran udara pada dinding trombe.

2. Kompor Matahari

Prinsip kerja dari kompor matahari adalah dengan memfokuskan panas yang diterima dari matahari pada suatu titik menggunakan sebuah cermin cekung

besar sehingga didapatkan panas yang besar yang dapat digunakan untuk menggantikan panas dari kompor minyak atau kayu bakar.

3. Pengeringan Hasil Pertanian

Hal ini biasanya dilakukan petani di desa-desa daerah tropis dengan menjemur hasil panennya dibawah terik sinar matahari. Cara ini sangat menguntungkan bagi para petani karena mereka tidak perlu mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya. Berbeda dengan petani di negara-negara empat musim yang harus mengeluarkan biaya untuk mengeringkan hasil panennya dengan menggunakan oven yang menggunakan bahan bakar fosil maupun menggunakan listrik.

4. Pemanasan Air

Penyediaan air panas sangat diperlukan oleh masyarakat, baik untuk mandi maupun untuk alat antiseptik pada rumah sakit dan klinik kesehatan. Penyediaan air panas ini memerlukan biaya yang besar karena harus tersedia sewaktu-waktu dan biasanya untuk memanaskan digunakan energi fosil ataupun energi listrik. Namun Dengan menggunakan pemanas air tenaga surya maka hal ini bukan merupakan masalah karena pemanasan air dilakukan dengan menyerap panas matahari dengan menggunakan kolektor sehingga tidak memerlukan biaya bahan bakar.

5. Pembangkitan listrik

Pembangkit listrik tenaga surya itu konsepnya sederhana, yaitu mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Cahaya matahari merupakan salah satu bentuk energi dari sumber daya alam. Sumber daya alam matahari ini sudah banyak digunakan untuk memasok daya listrik di satelit komunikasi melalui sel surya.

Rumus:

Energi Foton E = hf E = h( c/λ )

Keterangan :

E = energi foton (joule)

h = tetapan Planck 6,6 x 10−34

c = kecepatan cahaya (m/s)

λ = panjang gelombang

Energi Foton Sejumlah n

E = nhf

E = nh( c/λ )

Konversi 1 elektron volt = 1

eV = 1,6 x 10−19 joule

1 angstrom = 1 Å = 10−10 meter

1 nanometer = 1 nm = 10−9 meter

Daya → Energi tiap sekon Intensitas → Energi tiap sekon persatuan luas

Contoh Soal dan Pembahasan

1. Tentukan kuanta energi yang terkandung dalam sinar dengan panjang gelombang 6600 Å jika kecepatan cahaya adalah 3 x 108 m/s dan tetapan Planck adalah 6,6 x 10−34 Js ! Pembahasan E = h(c/λ) E = (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/6600 x 10−10 )= 3 x 10−19 joule

2. Panjang gelombang cahaya yang dipancarkan oleh lampu monokromatis 100 watt adalah 5,5.10−7 m. Cacah foton (partikel cahaya) per sekon yang dipancarkan sekitar…. Pembahasan P = 100 watt → Energi yang dipancarkan tiap sekon adalah 100 joule. Energi 1 foton E = h(c/λ) E = (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/5,5 x 10−7 ) joule Jumlah foton (n) n = 100 joule : [ (6,6 x 10−34 )( 3 x 108/5,5 x 10−7 ) joule] = 2,8 x 1020 foton.

Contoh Energi Cahaya

Energi Cahaya Matahari

(Cahaya Alami) Cahaya sendiri merupakan paket partikel dengan nama foton. Studi tentang cahaya ini diawali berdasarkan munculnya zaman optika klasik untuk mempelajari tentang besaran optik, misalnya seperti fase cahaya, polarisasi, panjang gelombang, frekuensi dan intensitas Matahari sebagai sumber energi cahaya terbesar, memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia di dunia,

Energi cahaya yang dihasilkan lampu (Cahaya Buatan) Dengan lampu, cahaya merupakan hasil konversi dari energi listrik. Jumlah nilai satuan energi listrik yang dikonversikan oleh lampu ke dalam bentuk nilai satuan cahaya adalah tetap. Sehingga, untuk mengkonversi lebih banyak cahaya, dibutuhkan energi listrik yang lebih besar. Contoh energi cahaya yang berkaitan dengan bidang ilmu Teknik Sipil dan Bangunan. 1. Cahaya matahari telah mempengaruhi rancangan bangunan sejak permulaan sejarah arsitektur maupun sipil. Bangsa Yunani, dan Cina pernah membuat rencana tata ruang kota yang mengarahkan bangunan mereka menghadap selatan untuk mendapatkan cahaya dan kehangatan. 2. Dalam perancangan suatu bangunan elemen estetika sangat dibutuhkan, demi terciptanya kesan nyaman dan indah. Energi cahaya sangat berperan penting dalam hal ini. Suatu bangunan akan sangat membutuhkan cahaya setiap saat. Saat ini penggunaan panel surya atau pembangkit listrik tenaga surya banyak digunakan oleh kalangan masyarakat karena dapat menghemat biaya listrik yang digunakan, selain itu sebagai sumber listrik dimalam hari yang akan di pancarkan oleh lampu.

C. Daya

Dalam fisika daya di definisikan sebagai banyaknya energi yang digunakan tiap satu satuan waktu. Daya diumuskan : P = w/t Keterangan: P = daya (watt) W = energy (j) t = Waktu (s) Besarnya daya sebanding dengan energi dan berbanding terbalik dengan waktu. Jenis jenis daya : 1. Daya Nyata Secara sederhana, daya nyata adalah daya yang dibutuhkan oleh beban resistif. Daya nyata menunjukkan adanya aliran energi listrik dari pembangkit listrik ke jaringan beban untuk dapat dikonversikan menjadi energi lain. Sebagai contoh, daya nyata yang digunakan untuk menyalakan kompor listrik. Energi listrik yang mengalir dari jaringan dan masuk ke kompor listrik, dikonversikan menjadi energi panas oleh elemen pemanas kompor tersebut. 2. Daya Reaktif Secara sederhana, daya reaktif adalah daya yang dibutuhkan untuk membangkitkan medan magnet di kumparan-kumparan beban induktif. Seperti pada motor listrik induksi misalnya, medan magnet yang dibangkitkan oleh daya reaktif di kumparan stator berfungsi untuk menginduksi rotor sehingga tercipta medan magnet induksi pada komponen rotor. Pada trafo, daya reaktif berfungsi untuk membangkitkan medan magnet pada kumparan primer, sehingga medan magnet primer tersebut menginduksi kumparan sekunder.

3. Daya Semu Daya semu atau daya total (S), ataupun juga dikenal dalam Bahasa Inggris Apparent Power, adalah hasil perkalian antara tegangan efektif (root-mean-square) dengan arus efektif (root-mean-square). S = VRMS x IRMS Tegangan RMS (VRMS) adalah nilai tegangan listrik AC yang akan menghasilkan daya yang sama dengan daya listrik DC ekuivalen pada suatu beban resistif yang sama. Pengertian tersebut juga berlaku pada arus RMS. 220 volt tegangan listrik rumah kita adalah tegangan RMS (tegangan efektif). Secara sederhana, 220 volt tersebut adalah 0,707 bagian dari tegangan maksimum sinusoidal AC. Contoh daya dalam kehidupan sehari hari yang berkaitan dengan sipil bangunan 1. Buah kelapa tidak akan jatuh tanpa daya gravity 2. Kereta dapat bergerak tanpa tergelincir dengan adanya daya geseran 3. Pintu tidak dapat dibuka tanpa daya tarikan 4. Air tidak dapat dialirkan tanpa daya untuk memusingkan pili 5. Kilat tidak dapat terhasil tanpa daya elektrostatik 6. Kompas tidak dapat berfungsi tanpa daya magnet

BAB III

PENUTUP KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

Cahaya adalah energi berbentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang 380 – 750 nm. Pada bidang fisika, cahaya adalah radiasi elektromagnetik, baik dengan panjang gelombang kasat mata maupun yang tidak. Cahaya adalah paket partikel yang disebut foton. Kedua definisi di atas adalah sifat yang ditunjukkan cahaya secara bersamaan sehingga disebut “dualisme gelombang – partikel”. Cahaya memiliki beberapa macam sifat, yaitu : cahaya merambat lurus, cahaya dapat dipantulkan, cahaya dapat dibiaskan, dan cahaya dapat diuraikan. Cahaya meruapakan energi yang sangat penting untuk menunjang kehidupan makhluk hidup di bumi. Hal ini disebabkan oleh peran cahaya yang sangat banyak, salah satunya sebagai sumber energi yang dapat diubah menjadi energi listrilkyang sering disebut PLTS. Usaha adalah perubahan energi, dan merupakan hasil kali antara gaya yang bekerja dengan perpindahan yang dialami oleh benda. Energi menyatakan kemampuan untuk melakukan usaha, energy terbarukan adalah adalah energi yang berasal dari proses alam yang berkelanjutan seperti tenaga surya, tenaga angin, arus air proses biologi, dan panas bumi. Energi cahaya memiliki peran penting bagi makhluk hidup juga dapat memberika kesan estetis pada bangunan. Daya adalah laju usaha yang dilakukan atau besar usaha persatuan waktu.

B. Saran

Adapun saran yang dapat kami sampaikan dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut, 1. Hendaknya pembaca lebih fokus dalam memahami materi usaha, energy, dan daya karena sangat umum digunakan dalam kehidupan sehari – hari, baik secara sadar atau pun tidak sadar. 2. Hendaknya pembaca dapat berlatih menerapkan teori – teori dari usaha, energy, dan daya untuk menyelesaikan masalah – masalah yang berkaitan dengan teori usaha, energi, dan daya.

C. Pertanyaan dan Tanggapan

Pertanyaan

1. Apakah cahaya memiliki massa? (Nurul Fatonah)

2. Apa perbedaan energi cahaya alami dengan energi cahaya buatan? (Tommy Samsul)

Tanggapan

1. Tidak memiliki massa, cuman dipengaruhi oleh gelombang elektromagnetik. (Ardiansyah)

2. Perbedaan antara energi cahaya alami dengan energi cahaya buatan adalah, jika energi cahaya alami berarti cahaya yang dihasilkan secara alami atau tidak dapat dibuat oleh manusia, contohnya matahari. Dan Energi cahaya buatan adalah cahaya yang diperoleh dari suatu benda hasil buatan manusia, contohnya lampu, lilin, dan senter. (Nur Wahida Majid)

DAFTAR PUSTAKA

http://artikel-teknologi.com/pengertian-daya-semu-daya-nyata-dan-daya-reaktif/ https://benergi.com/contoh-perubahan-energi-dalam-kehidupan-sehari-hari https://www.slideshare.net/Anesuryani/energi-cahaya-ppt http://www.artikelmateri.com/2016/02/cahaya-adalah-pengertian-sifat-pemantulan-cermin-cekung-cembung.html http://www.search.ask.com/web?q=energi+cahaya+dalam+fisika&o=&tpr=1&ts=1543197870072 http://www.areabaca.com/2014/12/usaha-energi-dan-daya.html http://www.search.ask.com/web?q=pengertian+usaha+energidan+gaya&o=&tpr=1&ts=1543192151441 http://fisikastudycenter.com/fisika-xii-sma/47-teori-kuantum-planck https://mafia.mafiaol.com/2013/07/teori-kuantum-max-planck.html http://www.search.ask.com/web?q=jenis+jenis+daya+&o=&tpr=1&ts=1543211612083