Joseph John Thomson

Joseph John Thomson lahir di Cheetham Hill, pinggiran kota Manchester pada tanggal 18 Desember 1856. Dia terdaftar di Owens College, Manchester, pada tahun 1870, dan pada tahun 1876 memasuki Trinity College, Cambridge sebagai seorang sarjana kecil. Dia adalah Cavendish Profesor Fisika Eksperimental di Cambridge, di mana ia menjadi Profesor Kehormatan Fisika, Cambridge dan Royal Institution, London.

Minat awal Thomson dalam struktur atom tercermin dalam risalahnya pada Gerak Vortex Rings (Treatise on the Motion of Vortex Rings) yang membuatnya memenangkan Adams Prize pada tahun 1884. Aplikasi Dinamikanya untuk Fisika dan Kimia (Application of Dynamics to Physics and Chemistry) muncul pada tahun 1886, dan pada 1892 ia telah menerbitkan Catatan pada Penelitian terbaru di Listrik dan Magnetisme (Notes on Recent Researches in Electricity and Magnetism).

Ini hasil kerja yang terakhir diperoleh, selanjutnya dibahas dengan penampilan yang terkenal "Risalah" James Clerk Maxwell dan sering disebut sebagai "volume ketiga Maxwell" ("the third volume of Maxwell"). Thomson bekerja sama dengan Profesor JH Poynting dalam empat jilid buku fisika, Properties Matter (Properties of Matter) dan tahun 1895 ia menghasilkan Elemen dari Teori Matematis Listrik dan Magnetisme (Elements of the Mathematical Theory of Electricity and Magnetism), edisi ke-5 yang muncul pada tahun 1921.

Pada tahun 1896, Thomson mengunjungi Amerika untuk memberikan kursus dari empat ceramah, dan ringkasan penelitiannya sekarang di Princeton. Kuliah ini yang kemudian diterbitkan sebagai Discharge of Electricity through Gases (1897). Sekembalinya dari Amerika, ia mencapai pekerjaan yang paling brilian dalam hidupnya - sebuah studi asli dari sinar katoda yang berpuncak pada penemuan elektron, yang diumumkan selama kuliah malam kepada Royal Institution pada Jumat, 30 April 1897. Bukunya, Konduksi Listrik melalui Gas (Conduction of Electricity through Gases), yang diterbitkan pada tahun 1903 digambarkan oleh Lord Rayleigh sebagai sebuah tinjauan dari "hari-hari besar Thomson di Laboratorium Cavendish". Edisi selanjutnya, ditulis dengan kolaborasi dengan anaknya, George, muncul dalam dua jilid (1928 dan 1933).

Thomson kembali ke Amerika pada tahun 1904 untuk memberikan enam kuliah electricity and matter di Universitas Yale. Kuliahnya berisi beberapa saran penting tentang struktur atom. Ia menemukan sebuah metode untuk memisahkan jenis atom dan molekul dengan menggunakan sinar positif, sebuah ide yang dikembangkan oleh Aston, Dempster dan lain-lain terhadap banyak penemuan isotop. Selain itu hanya disebutkan, ia menulis buku-buku, The Structure of Light (1907), The Corpuscular Theory of Matter (1907), Sinar Listrik Positif (Rays of Positive Electricity) (1913), The Electron in Chemistry (1923) dan otobiografinya, dan Recollections Refleksi (Recollections and Reflections) (1936), dan banyak terbitan lainnya.

Thomson, seorang penerima Order of Merit, gelar kebangsawanan pada tahun 1908. Ia terpilih Fellow dari Royal Society pada tahun 1884 dan Presiden selama 1916-1920, ia menerima Medali Royal dan Hughes pada tahun 1894 dan 1902, dan Medali Copley di 1914. Dia dianugerahi Medali Hodgkins (Smithsonian Institute, Washington) tahun 1902; Medali Franklin dan Medali Scott (Philadelphia), 1923; Medal Mascart (Paris), 1927; Medali Dalton (Manchester), 1931; dan Medali Faraday (Institute of Civil Engineers) pada tahun 1938.

Dia adalah Presiden British Association tahun 1909 (dan dari Bagian A pada 1896 dan 1931) dan dia memegang gelar doktor kehormatan dari Universitas Oxford, Dublin, London, Victoria, Columbia, Cambridge, Durham, Birmingham, Göttingen, Leeds, Oslo, Sorbonne, Edinburgh, Reading, Princeton, Glasgow, Johns Hopkins, Aberdeen, Athena, Cracow dan Philadelphia.

Pada tahun 1890, dia menikahi Rose Elisabeth, putri Sir George E. Paget, KCB. Mereka punya satu anak, sekarang Sir George Paget Thomson, Profesor Emeritus Fisika di Universitas London, yang dianugerahi Hadiah Nobel untuk Fisika pada tahun 1937, dan seorang putri.


Dari Nobel Lectures, Fisika 1901-1921, Elsevier Publishing Company, Amsterdam, 1967.

Ini otobiografi / biografi ini ditulis pada saat penghargaan dan pertama kali diterbitkan dalam seri buku Les Prix Nobel. Kemudian diedit dan di terbitkan ulang di Nobel Lectures. Untuk mengutip dokumen ini, tunjukkan selalu negara sumber seperti yang di atas.

Untuk informasi biografis lebih diperbarui, lihat: Thomson, Joseph John, Recollections dan Refleksi. G. Bell and Sons: London, 1936.

More about → Joseph John Thomson

Albert Einstein dan Teori Relativitas

Pada awal abad ke-20, dunia sains dibuat takjub oleh penemuan Albert Einstein, seorang ilmuwan dari Jerman, yang pada tahun 1905 mempublikasikan teori relativitas khusus (special relativity theory). Teori Relativitas yang dirumuskan E = mc². Rumus yang menyatakan bahwa kecepatan cahaya adalah konstan. Selain itu, teori relativitas khusus yang dilontarkan Einstein berkaitan dengan materi dan cahaya yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi.

Sedangkan teori relativitas umum menyatakan, bahwa setiap benda bermassa menyebabkan ruang-waktu di sekitarnya melengkung (efek geodetic wrap). Melalui kedua teori relativitas itu, Einstein menjelaskan bahwa gelombang elektromagnetis tidak sesuai dengan teori gerakan Newton. Gelombang elektromagnetis dibuktikan bergerak pada kecepatan yang konstan, tanpa dipengaruhi gerakan sang pengamat.

Inti pemikiran kedua teori tersebut menyatakan, dua pengamat yang bergerak relatif akan mendapatkan waktu dan interval ruang yang berbeda untuk kejadian yang sama. Meski begitu, isi hukum fisik akan terlihat sama oleh keduanya. Dengan ditemukannya teori relativitas, manusia bisa menjelaskan sifat-sifat materi dan struktur alam semesta.

Tetapi, benarkah Albert Einstein pencetus teori relativitas pertama? Karena di Barat sendiri, ada yang meragukan teori relativitas pertama kali ditemukan Einstein. Sebab, ada yang berpendapat bahwa teori relativitas pertama kali diungkapkan oleh Galileo Galilei dalam karyanya bertajuk Dialogue Concerning the World’s Two Chief Systems pada 1632.

More about → Albert Einstein dan Teori Relativitas

Penemuan Proton

Pada tahun 1897, sebelum hakekat sinar katoda ditemukan, Goldstein melakukan serangkaian percobaan dengan tabung sinar katoda. Apabila sinar katoda dibuat rapat, ternyata gas di belakang katoda tetap gelap. Tetapi bila pada katoda diberi lubang atau saluran, maka gas di belakang katoda menjadi pijar/terang.

Hal ini menunjukkan adanya sinar yang berasal dari anoda, menerobis lubang pada katoda dan memijarkan gas di belakang katoda itu. Sinar ini disebut sinar anoda positif atau sinar salur atau sinar terusan.

Sifat-sifat sinar terusan :

• Merupakan radiasi partikel (dapat memutar kincir)
• Dalam medan listrik/magnit dibelahkan ke kutub nagatif, jadi merupakan radiasi bermuatan positif
• Partikel sinar terusan tergantung pada jenis gas dalam tabung. Partikel terkecil diperoleh dari gas hidrogen yang disebut proton.

Sehingga untuk proton dapat disimpulkan :

• Partikel dasar bermuatan positif
• Muatannya sama dengan muatan elektron, tetapi berlawanan tanda, yaitu +1
• Massanya 1,67261 x 10^-27 kg atau 1,0085 sma (dibulatkan menjadi 1)
• Penemunya adalah Eugen Goldstein (1850-1930) pada tahun 1886
• Lambangnya = p

More about → Penemuan Proton

Penemuan Elektron

Sekitar tahun 1879-1890 para ilmuwan sibuk mempelajari hantaran listrik dalam tabung hampa. Yaitu tabung kaca yang dilengkapi dengan dua keping logam yang bertindak sebagai elektrodanya (elektroda positif disebut anoda dan elektroda negatif disebut katoda).

Ke dalam tabung dimasukkan gas yang tekanannya dibuat sangat rendah (0,01 mm Hg), dan dihubungkan dengan sumber arus listrik yang tegangannya sangat tinggi (>1000 volt). Kemudian, terjadilah pancaran sinar yang diduga berasal dari katoda menuju anoda. Sinar ini disebut dengan sinar katoda.

Sifat-sifat dari sinar katoda dapat diperinci sebagai berikut :

• Merambat tegak lurus dari permukaan katoda menuju anoda
• Dapat memutar kincir yang dipasang dalam tabung antara katoda dan anoda. Hal ini membuktikan bahwa radiasi sinar katoda merupakan hamburan partikel-partikel kecil yang tidak terlihat.
• Dalam medan listrik dan medan magnit dibelokkan ke kutub positif. Hal ini membuktikan bahwa partikel-partikel sinar katoda bermuatan listrik negatif.
• Dapat memendarkan berbagai zat

Sehingga untuk elektron dapat disimpulkan :

• Partikel dasar bermuatan negatif
• Muatannya adalah 1,60219 x 10^-19
• Muatannya merupakan satuan dasar muatan listrik
• Muatannya = -1, hal ini disebabkan muatan elektron merupakan muatan listrik terkecil, sehingga besar muatan listrik yang lain tentu merupakan kelipatan dari muatan elektron
• Massa 0,000549 sma (dibulatkan menjadi 0)
• Lambangnya = e
• Penemunya adalah Yoseph John Thompson (1856-1940) pada tahun 1897 dengan percobaan sinar katoda

More about → Penemuan Elektron

Struktur Atom

Atom merupakan bagian partikel terkecil dari materi yang sudah ada sejak zaman Yunani purba. Kata "atom" sendiri berasal dari Demokritos dan Leukipos, filsuf Yunani pada abad ke-5 sebelum Masehi, yang berarti "tidak terpecahkan". Konsep atom ini kemudian dihidupkan kembali oleh John Dalton (1766-1844) pada awal abad ke-19 melalui teorinya.

John Dalton serta para ilmuwan lainnya yang sezaman dengan dia masih beranggapan bahwa atom merupakan bola kecil yang kompak dan tidak dapat dibagi-bagi atau dipecahkan menjadi partikel-partikel yang lebih sederhana. Anggapan ini ternyata tidak benar, sebab kini kita mengetahui bahwa atom tersusun dari pertikel-partikel yang lebih kecil lagi. Dengan kata lain, atom memiliki suatu struktur tertentu.

Berbagai percobaan dilakukan dan telah membuahkan hasil berupa berbagai konsep atau teori yang luar biasa yang dapat menjelaskan banyak masalah. Ternyata atom bukanlah partikel yang tidak terbagi.

Atom terdiri atas bagian-bagian yang lebih kecil lagi yang disebut partikel-partikel sub atom, yaitu proton (p), elektron (e) dan netron (n). Namun demikian, istilah atom tetap digunakan dan penemuan ini tidak memperkecil nilai teori atom Dalton. Dan Dalton telah meletakkan dasar perkembangan teori modern.

More about → Struktur Atom

Besaran Termodinamika Ekstensif dan Intensif

Bila ukuran sistem termodinamika diperbesar dua kali tanpa perubahan lain, besaran termodinamika tertentu yang dapat digunakan untuk menggambarkan sistem, juga diperbesar dua kali. Contoh adalah volum sistem dan energinya. Besaran termodinamika demikian disebut ekstensif. Sifat termodinamika lain, seperti suhu dan tekanan, tak dipengaruhi oleh perubahan ukuran sistem, sehingga disebut sifat intensif.

Bila termodinamika ekstensif dari sistem dibagi oleh sejumlah zat(sebagai orang kimia, biasanya digunakan mol), maka diperoleh sifat intensif. Misalnya bila sistem terdiri dari zat murni, kemudian ukurannya diperbesar dua kali, maka volumnya bertambah dua kali, tetapi volum molarnya tetap.

Secara teliti harus digunakan lambang lain untuk volum dan volum molar. Karena besara ini mempunyai dimensi yang berlainan. Volum dapat dinyatakan dalam meter kubik atau liter, tetapi volum molar dinyatakan dalam meter kubik per mol atau liter per mol. Sayang sekali, penggunaan lambang yang berlainan untuk sifat termodinamika ekstensif dan pasangan molarnya akan sangat menambah jumlah lambang dan persamaan.

Dalam kenyataan semua perhitungan kimia dilaksanakan dalam besaran molar. Oleh karena itu akan digunakan satu set lambang untuk besaran termodinamika, yaitu yang menyatakan sifat intensif atau besaran molar. Jadi hukum gas ideal ditulis sebagai PV = RT, dengan V yang menyatakan volum per mol. Karena mol adalah suatu satuan dalam sistem SI, maka penting untuk menuliskannya dalam menyatakan besaran fisik. Dalam hal V digunakan untuk menyatakan sifat ekstensif hal ini akan dicatat.

More about → Besaran Termodinamika Ekstensif dan Intensif

Penamaan Sel

Perlu dilakukan penamaan sel yang seragam diantara ahli-ahli. Untuk memudahkan komunikasi antara pihak-pihak yang terkait. Untuk penamaan sel perlu diketahui klasifikasi sel yang dipelajari dalam taksonomi. Penamaan untuk mikroorganisme biasanya dengan biner nomenklatur (penamaan dengan dua suku kata), yang menunjukkan genus dan spesiesnya.

Sebagai contoh Eschericia coli. Biasanya ditulis dengan E. Coli saja. E. Coli banyak digunakan di laboratorium dan E. Coli saja belum spesifik, seperti contoh : E. Coli B/rA dan E. Coli K₁₂ yang keduanya berbeda.

Sebenarnya ada tipe-tipe sel secara umum yang eukariot dan prokariot. Keduanya mempunyai berbedaan yang sangat signifikan dalam hal membrane yang berada di sekitar informasi genetic sel.

Prokariot : Mempunyai struktur sel yang sederhana dan mempunyai satu chromosom. Tidak mempunyai memberane inti dan tidak mempunyai organel sel seperti mitokondria dan reticulum.

Eukariot : Mempunyai struktur internal yang kompleks dengan lebih dari satu kromosom (molekul DNA) pada inti, mempunyai membran inti dan mengandung mitokondria, reticulum endoplasma, badan golgi dan beberapa organel sel yang khusus.

More about → Penamaan Sel