keterampilan proses sains

Keterampilan Proses Sains

Pendahuluan

Semakin maju peradaban semakin maju pula sains dan teknologi. Perkembangan sains dan teknologi ini mengharuskan para guru untuk mengingkatkan kemampuan dan mengembangkan keahliannya. Banyak sekali siswa atau siswi yang kurang memahami pentingnya keterampilan proses sains. Keterampilan proses sains ini sangat penting untuk mendidik anak menjadi lebih tanggap dan bisa berpikir kritis. Tugas terpenting guru adalah membangun keterampilan proses sains pada peserta didik.

Dalam pembelajaran IPA hasil belajar proses dikenal dengan keterampilan proses sains. Keterampilan-keterampilan proses sains adalah keterampilan-keterampilan yang dipelajari siswa pada saat mereka melakukan inquiri ilmiah (Nur, 2009).

Paradigma baru dalam pembelajaran sains adalah pembelajaran dimana siswa tidak hanya dituntut untuk lebih banyak mempelajari konsep-konsep dan prinsip-prinsip sains secara verbalistis, hafalan, pengenalan rumus-rumus, dan pengenalan istilah-istilah melalui serangkaian latihan secara verbal, namun hendaknya dalam pembelajaran sains, guru lebih banyak memberikan pengalaman kepada siswa untuk lebih mengerti dan membimbing siswa agar dapat menggunakan pengetahuannya tersebut dalam kehidupannya sehari-hari. Oleh sebab itu, dalam pembelajaran sains diperlukan kemampuan berfikir. Dengan demikian, sebagai hasil belajar sains diharapkan siswa memiliki kemampuan berfikir dan bertindak berdasarkan pengetahuan sains yang dimilikinya melalui kerangka berfikir sains.

A.     Pengertian Ketrampilan Proses Sains

Sains merupakan sekumpulan ilmu-ilmu serumpun yang terdiri atas Biologi, Fisika, Geologi dan Astronomi yang berupaya menjelaskan setiap fenomena yang terjadi di alam (Liliasari, 2005). Sains berkaitan dengan cara mencari tahu tentang alam secara sistematis, sehingga sains bukan hanya penguasaan kumpulan pengetahuan yang berupa fakta-fakta, konsep-konsep, atau prinsip-prinsip saja tetapi  merupakan suatu proses penemuan (Depdiknas, 2003).

Dalam rangka mentransformasikan definisi literasi sains ke dalam penilaian (assessment) literasi sains, PISA mengidentifikasi tiga dimensi besar literasi sains, yakni proses sains, konten sains, dan konteks aplikasi sains. Proses sains merujuk pada proses mental yang terlibat ketika menjawab suatu pertanyaan atau memecahkan masalah, seperti mengidentifikasi dan menginterpretasi bukti serta menerangkan kesimpulan (Rustaman, et al., 2004).

Hasil diskusi yang dilakukan IPN (Institüt für Pädagogik der Naturwiscenschaft) menghasilkan apa yang semestinya diharapkan dari konsep literasi sains (Gräber dan Bolte, 1997; Gräber, et al., 2000). Salah satu kesimpulan dari diskusi ini adalah model skematik yang menunjukkan bahwa literasi sains semestinya berisi berbagai kompetensi.

Keterampilan proses sains melibatkan keterampilan-keterampilan kognitif atau intelektual (learning competence),manual (procedural competence),sosial (social competence)serta komunikasi (communicative competence)(Graber et al., 2002; Nentwig, et al., 2002). Keterampilan kognitif atau intelektual terlibat karena dengan melakukan keterampilan proses siswa menggunakan pikirannya. Keterampilan manual jelas terlibat dalam keterampilan proses karena mungkin mereka melibatkan penggunaan alat dan bahan, pengukuran, penyusunan atau perakitan alat. Dengan keterampilan sosial dimaksudkan bahwa mereka berinteraksi dengan sesamanya dalam melaksanakan kegiatan belajar mengajar dengan keterampilan proses, misalnya mendiskusikan hasil pengamatan (Rustaman, et al., 2003). Sedangkan keterampilan komunikasi terlibat karena dalam keterampilan proses mereka berkomunikasi dengan sesamanya dan melaporkan hasil kegiatannya, misalnya melaporkan hasil percobaan.

B.      Dasar-dasar Ketrampilan Proses Sains

Keterampilan-keterampilan proses tersebut adalah pengamatan, pengklasifikasian, penginferensian, peramalan, pengkomunikasian, pengukuran, penggunaan bilangan, penginterpretasian data, melakukan eksperimen, pengontrolan variabel, perumusan hipotesis, pendefinisian secara operasional, dan perumusan model.

1)   Pengamatan adalah penggunaan indera-indera Anda. Anda mengamati dengan penglihatan, pendengaran, pengecapan, perabaan, dan pembauan. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat pengamatan adalah: (1) penggunaan indera-indera tidak hanya penglihatan, (2) pengorganisasian obyek-obyek menurut satu sifat tertentu, (3) pengidentifikasian banyak sifat, (4) pengidentifikasian perubahan-perubahan dalam suatu obyek, (5) melakukan pengamatan kuantitatif (contoh: “5 kilogram” bukan “berat”), dan (6) melakukan  pengamatan kualitatif (contoh: “baunya seperti susu asam” bukan “berbau”).

2)   Pengklasifikasian adalah pengelompokan obyek-obyek menurut sifat-sifat tertentu. Beberapa perilaku siswa adalah: (1) pengidentifikasian suatu sifat umum (mineral yang menyerupai logam dan mineral yang tidak menyerupai logam), dan (2) memilah-milahkan dengan menggunakan dua sifat atau lebih (mineral yang memiliki celah yang dapat menggores gelas; dan mineral tanpa celah dan mineral yang tidak dapat menggores gelas).

3)   Penginferensial adalah penggunaan apa yang Anda amati untuk menjelaskan sesuatu yang telah terjadi. Penginferensian berlangsung melampaui suatu pengamatan untuk menafsirkan  apa yang telah diamati. Sebagai contoh: Anda melihat suatu petak rumput mati. Suatu inferensi yang mungkin diajukan adalah bahwa ada cacing tanah di dalam tanah tersebut yang menyebabkan rumput itu mati. Beberapa perilaku  yang dikerjakan siswa pada saat penginferensian adalah (1) mengkaitkan pengamatan dengan pengalaman atau pengetahuan terdahulu, dan (2) mengajukan penjelasan-penjelasan untuk pengamatan-pengamatan.

4)   Peramalan/prediksi adalah pengajuan hasil-hasil yang mungkin dihasilkan dari suatu percobaan. Ramalan-ramalan didasarkan pada pengamatan-pengamatan dan inferensi-inferensi sebelumnya. Ramalan merupakan suatu pernyataan tentang pengamatan apa yang mungkin dijumpai di masa yang akan datang, sedangkan inferensi berupaya untuk memberikan alasan tentang mengapa suatu pengamatan terjadi. Beberapa perilaku siswa adalah: (a) penggunaan data dan pengamatan yang sesesuai, (b) penafsiran data/grafik, (c) perumusan generalisasi tentang pola-pola, dan (c) pengujian kebenaran dari ramalan-ramalan yang sesuai.

5)   Pengkomunikasian adalah mengatakan apa yang Anda ketahui dengan ucapan kata-kata, tulisan, gambar, demonstrasi, atau grafik. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat melakukan komunikasi adalah: (a) pemaparan pengamatan atau dengan menggunakan perbendaharaan kata yang sesuai, (b) pengembangan grafik atau gambar untuk menyajikan pengamatan dan peragaan data, dan (c) perancangan poster atau diagram untuk menyajikan data untuk meyakinkan orang lain.

6)   Pengukuran adalah penemuan ukuran dari suatu obyek, berapakah massa suatu obyek, berapa banyak ruang yang ditempati suatu obyek. Obyek tersebut dibandingkan dengan suatu satuan pengukuran, misalnya sebuah penjepit kertas atau satuan baku centimeter. Proses ini digunakan untuk melakukan pengamatan kuantitatif. Beberapa perilaku siswa adalah: (a) pengukuran panjang, volume, massa, temperatur, dan waktu dalam satuan yang sesuai, dan (b) memilih alat dan satuan yang sesuai untuk tugas pengukuran tertentu tersebut.

7)   Penggunaan Bilangan meliputi pengurutan, penghitungan, penjumlahan, pengurangan, perkalian, dan pembagian bilangan. Beberapa perilaku yang dikerjakan siswa pada saat penggunaan bilangan adalah: (1) penghitungan, (2) pengurutan, (3) penyusunan bilangan dalam pola-pola yang benar, dan (c) penggunaan keterampilan matematika yang sesuai.

8)   Merumuskan Masalah, masalah harus dirumuskan secara operasional untuk membantu siswa merumuskan hipotesis yang dapat dijawab melalui penyelidikan atau bukti-bukti. Masalah  dirumuskan dengan kata tanya yang bersifat terbuka. Beberapa petunjuk  melatih siswa dalam merumuskan masalah adalah sebagai berikut: 1) memulai dengan menulis beberapa pertanyaan yang bersifat ilmiah, 2) menyisihkan pertanyaan-pertanyaan yang tidak dapat dijawab dengan pengumpulan bukti, 3) memecah pertanyaan umum menjadi pertanyaan-pertanyaan spesifik yang dapat diselidiki satu persatu, dan 4) merumuskan pertanyaan yang dapat dijawab melalui penyelidikan.

9)   Merumuskan Hipotesis adalah suatu prediksi berdasarkan pengamatan yang dapat diuji atau jawaban sementara dari rumusan masalah. Hipotesis biasanya dibuat pada suatu perencanaan penelitian yang memberikan prediksi pengaruh yang akan terjadi dari variabel manipulasi terhadap variabel respon. Hipotesis dapat dirumuskan secara induktif berdasarkan data hasil pengamatan maupun secara deduktif berdasarkan teori menuju suatu pernyataan. Beberapa petunjuk  melatih siswa dalam merumuskan hipotesis sebagai berikut: 1) hipotesis dihasilkan dari masalah-masalah yang telah diidentifikasi atau pertanyaan-pertanyaan yang telah diajukan, 2) hipotesis harus dapat diuji melalui suatu penyelidikan, dan 3) hipotesis dirumuskan dalam bentuk pernyataan (jika… maka….), bukan dalam bentuk pertanyaan. Contoh hipotesis: jika sumber tegangan diperbesar maka semakin keras bunyi yang dihasilkan oleh bel listrik.

10)    Merencanakan Eksperimen adalah membuat suatu rencana terorganisasi untuk menguji suatu hipotesis. Merencanakan eksperimen tidak harus selalu dalam bentuk penelitian yang rumit, tetapi cukup dilatihkan bagaimana cara mengidentifikasi variabel yang diperlukan untuk menguji hipotesis, mendefinisikan secara operasional variabel tersebut, merencanakan prosedur eksperimen, dan merencanakan  tabel data hasil pengamatan.

(1)   Identifikasi Variabel

Variabel adalah suatu besaran yang dapat bervariasi atau berubah pada situasi tertentu. Keterampilan identifikasi variabel dapat diukur berdasarkan tiga tujuan pembelajaran berikut: a) mengidentifikasi variabel dari suatu pernyataan tertulis atau dari deskripsi suatu eksperimen, b) mengidentifikasi variabel manipulasi (suatu variabel yang secara sengaja diubah atau dimanipulasi dalam suatu situasi) dan variabel respon (variabel yang berubah sebagai akibat dari variabel manipulasi), dan c) mengidentifikasi variabel kontrol (variabel yang dijaga tetap selama eksperimen) dari suatu pernyataan tertulis atau deskripsi suatu eksperimen.

Beberapa petunjuk melatih siswa dalam mengidentifikasi variabel sebagai berikut: a) memulai dengan mendeskripsikan pertanyaan atau proses yang sedang diselidiki, kemudian mengidentifikasi variabel manipulasi dan variabel respon dalam eksperimen tersebut, memprediksi hasil yang dapat diamati pada variabel respon, b) membuat daftar seluruh variabel lain yang mempengaruhi variabel respon, c) membuat pertimbangan setiap jenis variabel umum, seperti waktu, suhu, panjang, masa, volume, jumlah, dan jenis zat yang digunakan, dan d) menentukan variabel kontrol.

(2)   Definisi Operasional Variabel

Definisi operasional variabel adalah pernyataan yang mendeskripsikan bagaimana variabel tertentu harus diukur atau bagaimana suatu benda/kondisi harus dikenali. Definisi tersebut harus menyatakan tindakan apa yang akan dilakukan dan pengamatan apa yang akan dicatat dari suatu eksperimen. Beberapa petunjuk  untuk melatih siswa membuat definisi operasional variabel adalah sebagai berikut: a) mempelajari seluruh rencana tertulis untuk melaksanakan sebuah eksperimen atau menulis sebuah rencana bila belum ada, b) mengidentifikasi setiap variabel atau istilah yang belum memiliki arti tunggal yang jelas, dan c) menulis definisi yang jelas dan lengkap tentang apa yang seharusnya dilakukan atau diukur.

(3)   Prosedur Eksperimen

Prosedur eksperimen adalah suatu deskripsi langkah demi langkah tentang bagaimana mengubah variabel manipulasi dan mengamati pengaruh-pengaruh terhadap variabel respon.

(4)   Tabel Data Hasil Pengamatan

Tabel data adalah susunan informasi terorganisasi dalam baris-baris dan kolom-kolom berlabel. Tabel data sangat membantu menginterpretasikan informasi yang telah dikumpulkan orang lain, menyediakan cara teratur untuk mencatat data hasil pengamatan, dan mengingatkan data apa saja yang perlu dikumpulkan. Beberapa petunjuk  melatih siswa dalam membuat tabel data sebagai berikut: a) mempertimbangkan variabel manipulasi dan respon untuk menentukan pengamatan yang akan dilakukan, b) merencanakan pengamatan sesuai dengan pola tertentu, misalnya: setiap satu menit atau setiap 10 lilitan kawat, c) membuat draf tabel data dan sebuah judul tabel yang sesuai, d) menuliskan satuan ke dalam label kolom, e) membandingkan draf tabel data dengan rencana, dan  f) merevisi draf tabel data.

11)    Melaksanakan Eksperimen, eksperimen dilaksanakan untuk menjawab suatu permasalahan atau menguji suatu hipotesis. Pada kegiatan ini, siswa dilatih bertindak sebagai peneliti sehingga dituntut bersikap obyektif, sistematis, logis, dan teliti.

12)    Menganalisis Data adalah menjelaskan atau mengartikan data yang diperoleh dari hasil eksperimen. Menganalisis data dapat dilakukan dengan cara membandingkan atau mencari kecenderungan dari data yang dianalisis.

13)    Menyimpulkan Data adalah pembuatan pernyataan yang mengikhtisarkan apa yang telah dipelajari dari suatu eksperimen atau pengamatan. Kesimpulan hasil eksperimen pada umumnya  berkaitan dengan hipotesis, karena setelah siswa melaksanakan eksperimen baru dapat disimpulkan apakah hipotesis itu diterima atau ditolak. Beberapa petunjuk  melatih siswa menarik kesimpulan sebagai berikut: 1) menjadikan hipotesis sebagai acuan dalam eksperimen, 2) mengiden-tifikasi pola-pola dari data yang dianalisis, 3) menentukan apakah data yang diperoleh mendukung hipotesis atau tidak, dan 4) membuat pertimbangan, apakah perlu merencanakan eksperimen lain untuk mendukung kesimpulan yang dibuat.

Para ahli pendidikan sains membagi keterampilan proses sains secara berbeda-beda namun hampir sama satu sama lain.  Pada Tabel 3 dikemukakan beberapa jenis keterampilan proses menurut beberapa ahli.

C.      Cara Mengukur Keterampilan Proses Sains

1.       Karakteristik Pokok Uji Keterampilan Proses Sains

a)      Karakteristik umum, yaitu:

Pokok uji keterampilan proses tidk boleh dibebani konsep. Hal ini diupayakan agar poko uji tidak rnacu dengan pengukuran penguasaan konsepnya. Konsep yang terlibat harus diyakini oleh penyusun pokok uji sudah dipelajari siswa atau tidak asing bagi siswa.

Mengandung sejumlah informasi yang harus diolah responden atau siswa. Informasinya dapat berupa gambar, diagram, grafik, data dalam tabel atau uraian, atau objek aslinya.

Aspek yang akan diukur harus jelas dan hanya mengandung satu aspek saja, misalnya interpretasi.

b)      Karakteristik khusus, yaitu:

Observasi harus dari objek atau peristiwa sesungguhnya

Interpretasi harus menyajikan sejumlah data untuk memperlihatkan pola

Klasifikasi harus ada kesempatan mencari/menemukan persamaan dan perbedaan, atau diberikan kriteria tertentu untuk melakukan pengelompokan atau ditentukan jumlah kelompok yang harus terbentuk

Prediksi harus jelas pola atau kecenderungan untuk dapat mengajukan dugaan atau ramalan

Berkomunikasi harus ada satu bentuk penyajian tertentu untuk diubah ke bentuk penyajian lainnya, misalnya bentuk uraian ke bentuk bagan atau bentuk tabel ke bentuk grafik.

Berhipotesis dapat merumuskan dugaan atau jawaban sementara, atau menguji pernyataan yang ada dan mengandung hubungan dua variabel atau lebih, biasanya mengandung cara kerja untuk menguji atau membuktikan

Merencanakan percobaan atau penyelidikan harus memberi kesempatan untuk mengusulkan gagasan berkenaan dengan alat/bahan yang akan digunakan, urutan prosedur yang harus ditempuh, menentukan peubah, mengendalikan peubah

Menerapkan konsep atau prinsip harus membuat konsep/prinsip yang akan diterapkan tanpa menyebutkan nama konsepnya.

Mengajukan pertanyaan harus memunculkan sesuatu yang mengherankan, mustahil, tidak biasa atau kontraktif agar responden atau siswa termotivasi untuk bertanya.

2.       Penyusunan Pokok Uji Keterampilan Proses sains

Penyusunan pokok uji KPS sebaiknya memilih satu konsep tertentu lalu menyajikan sejumlah informasi yang perlu diolah. Setelah itu menentukan bentuk jawaban yang diminta misalnya tanda silang, tanda cek, atau menuliskan jawaban singkat 3 buah lalu menyiapkan pertanyaan untuk memperoleh jawaban yang diharapkan. Misalnya uji keterampilan observasi tentang bagian-bagian bunga. Mengajukan pertanyaan mengenai jumlah kelopak, jumlah dan keadaan daun mahkota bunga, bentuk kepala sari, keadaan kepala putik, dan ciri bunga tersebut. Respon diminta dalam bentuk jawaban singkat lima buah berurutan ke bawah dari a sampai e (Rustaman, 2003).

3.       Pemberian Skor Pokok Uji Keterampilan Proses Sains

Pokok uji keterampilan proses memerlukan skor dengan cara tertentu. Setiap respon yang benar diberi skor dengan bobot tertentu, umpamanya masing-masing 1 untuk pokok uji observasi di atas yang berarti jumlah skornya 5. Untuk respon yang lebih kompleks, misalnya membuat pertanyaan, dapat diberi skor bervariasi berdasarkan tingkat kesulitannya. Misalnya pertanyaan berlatar belakang hipotesis diberi skor 3; pertanyaan apa, mengapa, bagaimana diberi skor 2; pertanyaan yang meminta penjelasan diberi skor 1 (Rustaman, 2003).

D.     Penerapan Pendekatan Keterampilan Proses Sains Dalam Pembelajaran Fisika

Dengan menggunakan keterampilan-keterampilan proses sains diharapkan mampu menemukan dan mengembangkan sendiri fakta dan konsep serta menumbuhkan dan mengembangankan sikap dan nilai. Dalam proses belajar mengajar ini akan menciptakan kondisi belajar yang melibatkan siswa secara aktif. Agar keterampilan proses yang dikembangkan dapat berjalan, siswa perlu dilatih untuk melaksanakan keterampilan proses sains.

Oleh karena itu, pembelajaran dengan pendekatan keterampilan proses perlu dilaksanakan yang melibatkan siswa untuk aktif dalam kegiatan percobaan laboratorium. Pembelajaran dengan pendekatan keterampilan proses memungkinkan siswa dapat menumbuhkan sikap ilmiah untuk mengembangkan keterampilan-keterampilan yang mendasar, sehingga dalam proses pembelajaran siswa dapat memahami konsep yang dipelajarinya. Dengan demikian hasil belajar yang meliputi pengetahuan, keterampilan, dan sikap sebagai tuntutan kompetensi dalam kurikulum yang dikembangkan saat ini akan tercapai.

Indikator kebermaknaan belajar, khususnya kebermaknaan sains (fisika) pada jenjang pendidikan sekolah menengah pertama (SMP) tersirat di dalam kurikulum tingkat satuan pendidikan (KTSP) sebagai berikut :
“Belajar Sains merupakan cara mencari tahu tentang alam semesta untuk menguasai pengetahuan, fakta-fakta, konsep-konsep, prinsip-prinsip, proses penemuan, dan memiliki sikap ilmiah”

Pemberdayaan guru dalam KTSP ini akan lebih baik, karena guru harus memikirkan perencanaan penyampaian materinya. Penerapan KTSP memberikan peluang bagi setiap sekolah untuk menyusun kurikulumnya sendiri, dan untuk itu tiap guru yang akan mengajar di kelas dituntut memiliki kemampuan menyusun kurikulum yang tepat bagi peserta didiknya dan dikembangkan dalam pendidikan saat ini, menuntut siswa untuk aktif dalam pembelajaran dan mempersyaratkan kompetensi sebagai hasil belajar yang meliputi tiga ranah yaitu pengetahuan, keterampilan, dan sikap. Sesuai pusat kurikulum, di tingkat SMP/MTs diharapkan ada penekanan pembelajaran sains, lingkungan, teknologi, dan masyarakat secara terpadu yang diarahkan pada pengalaman belajar untuk merancang dan membuat suatu karya melalui penerapan konsep fisika dan kompetensi bekerja ilmiah secara bijaksana. Peran guru dalam pembelajaran sebagai pembimbing dan siswa menemukan sendiri konsep atau fakta yang akan dipelajarinya sehingga muncul sikap ilmiah siswa. Proses penemuan sendiri akan lebih bermanfaat bagi siswa sehingga pengetahuan yang dimiliki sulit untuk dilupakan.

E.       Contoh Soal-soal Penilaian Keterampilan Proses Sains (Fisika)

Soal Mengamati

Soal Mengajukan Hipotes

Soal Merencanakan Percobaan

Soal Melakukan Percobaan

Soal Menginterprestasi Data

Soal Menginterprestasi Grafik

Soal Meramal

Soal Memprediksi

Soal Menerapkan Konsep

Soal berkomunikasi

Biografi De Broglie

Tulisan kali ini mengenai biografi dari salah satu tokoh fisika.
Check this out

BIOGRAFI DE BROGLIE

Louis de Broglie lahir pada 15 Agustus 1892dari keluarga bangsawan di Dieppe , Seine-Maritime , anak bungsu dari Victor, 5 duc de Broglie . Keturunan de Broglie, yang berasal dari Piedmont, Italia barat laut cukup dikenal dalam sejarah Perancis karena mereka telah melayani raja-raja Perancis baik dalam perang dan jabatan diplomatik selama beratus tahun.  

Ibunya bernama Pauline d'Armaille.  De Broglie itu sangat menawan di masa kecilnya. Nya kakak menulis: "Ini adik menjadi anak yang menawan, ramping, langsing, dengan wajah tertawa kecil, mata penuh kejahatan, meringkuk seperti poodle. Dirawat di meja besar, ia mengenakan di malam hari kostum dari beludru biru, dengan celana panjang sampai lutut, stocking hitam dan sepatu dengan gesper, yang membuatnya terlihat seperti pangeran kecil dalam dongeng. Kesenangan-Nya memenuhi rumah itu. Dia berbicara sepanjang waktu bahkan di meja makan di mana perintah-perintah yang paling parah diam tidak bisa membuatnya menahan lidahnya, sehingga tak tertahankan adalah sambutannya. Dibesarkan dalam kesepian relatif ia telah membaca banyak dan tinggal di nyata .... dia memiliki memori luar biasa dan tahu dengan adegan seluruh jantung dari teater klasik bahwa ia membacakan dengan semangat habis-habisnya .... dia tampaknya memiliki rasa tertentu untuk sejarah, khususnya sejarah politik .... mendengar orang tua kita membahas politik ia improvisasi pidato terinspirasi oleh akun dalam surat kabar dan bisa membaca tanpa ragu daftar lengkap para menteri Republik Ketiga, yang berubah begitu sering ... masa depan yang besar sebagai negarawan diperkirakan untuk Louis. "

Pada 1740, Raja Louis XI mengangkat salah satu anggota keluarga de Broglie, Francois Marie (1671-1745) sebagai Duc (seperti Duke di Inggris), suatu gelar keturunan yang hanya disandang oleh anggota keluarga tertua. Putra Duc pertama ini ternyata membantu Austria dalam Perang Tujuh Tahun (1756-1763). Karena itu, Kaisar Perancis I dari Austria menganugerahkan gelar Prinz yang berhak disandang seluruh anggota keluarga de Broglie.

Dengan meninggalnya saudara tertua Louis, Maurice, juga fisikawan (eksperimen), pada 1960, maka Louis serempak menjadi Duc Perancis (ke-7) dan Prinz Austria.

De Broglie telah dididik di rumah oleh guru privat. Pada tahun 1906, ayahnya meninggal. Kakaknya Maurice, maka pada tanggal 31, mengambil alih asuhan. Ia pada saran Maurice ia dikirim ke Lycee Janson de Sailly, di mana ia menghabiskan tiga tahun sebelum menyelesaikan pendidikan sekolah menengah di 1909. Maurice menulis: "Setelah mengalami sendiri ketidaknyamanan tekanan yang dilakukan pada studi tentang seorang pemuda aku menahan diri untuk menyampaikan arah yang kaku untuk studi dari saudara saya, meskipun pada waktu kebimbangan itu memberi saya beberapa kekhawatiran. Dia baik di Perancis, sejarah, fisika, filsafat, acuh tak acuh dalam matematika, kimia dan geografi, miskin dalam menggambar dan bahasa asing. "

Setelah menyelesaikan pendidikan sekolah, de Broglie bergabung dengan Universitas Sorbonne. Pada saat bergabung dengan universitas, ia tidak memiliki rencana yang pasti untuk karier. Dia tidak tertarik pada gagasan karir militer atau diplomatik. Pada awalnya dia belajar sejarah tapi ia tidak suka cara tidak kritis sejarah diajarkan masa itu. Dari sejarah ia bergeser ke hukum dengan maksud untuk membuat karir sebagai pegawai negeri. Pada usia 18 ia lulus dengan gelar seni. Ia kemudian diberi topik penelitian dalam sejarah pilihannya. Tapi ia tidak menyelesaikan penelitiannya dalam sejarah.

Pada 1910, Louis memasuki Universitas Paris untuk menyalurkan minatnya dalam ilmu pengetahuan. Namun, perjalanannya dalam teori fisika tidak terlalu halus. Pada hari-hari di Universitas Sorbonne pengajaran fisika tidak memasukkan perkembangan terakhir dalam subjek seperti teori elektromagnetik Maxwell atau termodinamika statistik. Kursus ini didasarkan pada subjek standar seperti mekanik dan optik gelombang. Buku-buku tentang topik ini juga tidak tersedia dalam bahasa Prancis. Terjemahan Perancis dari buku teks asing seringkali berkualitas rendah. De Broglie membuat satu titik untuk menghadiri kuliah Poincare pada elektrodinamika, termodinamika, mekanika langit dan mata pelajaran lain. Pada tahun-tahun awal ia melewati masalah emosional dan psikologis. Rupanya ini dipicu oleh pernikahan kakaknya Putri Pauline, kepadanya dia sangat terpasang. Putri Pauline adalah 20 tahun lebih tua dari de Broglie. Setelah pernikahannya de Broglie kehilangan kepribadian muda-nya penuh dengan keriangan dan roh. Dia kehilangan pemeriksaan dalam fisika umum. Mengikuti perkembangan ini ketika rasa percaya dirinya pada titik terendah, ia kebetulan pada membaca laporan dari Konferensi Solvay pertama pada teori kuantum. Pada akhir membaca laporan ini secara mendalam ia yakin bahwa teori fisika akan karirnya. Pada tahun 1913 de Broglie memperoleh gelar sarjana ilmu.

Setelah mencapai usia yang diperlukan, ia harus bergabung dengan dinas militer seperti yang wajib bagi setiap orang di Prancis. Dia harus tinggal di militer selama enam tahun sebagai Perang Dunia Pertama pecah. Awalnya dia dikirim ke benteng di Mont Valerien, di mana dia tidak ada banyak yang harus dilakukan dan itu adalah situasi yang sangat sulit baginya. Namun, saudaranya mengerahkan pengaruh nya punya dia dipindahkan ke bagian telegrafi radio terletak di bagian bawah Menara Eiffel, yang pemancar radio telah diinstal. De Broglie bertugas sebagai operator telegraf. Mengomentari perang-waktu de Broglie nya kemudian berkomentar bahwa ia "mampu melayani negaranya saat bekerja sebagai tukang listrik, menjaga mesin dan transmisi nirkabel dan menyempurnakan amplifier heterodyne maka dalam tahap awal." De Broglie kemudian mengakui bahwa praktis pengalaman yang diperoleh selama waktu perang membantunya dalam penelitian ilmiah. Setelah perang usai, de Broglie melanjutkan studinya fisika dengan saudara tuanya, Maurice, yang bekerja pada fisika eksperimental di laboratorium yang lengkap di rumah besar keluarga di Paris. Tidak seperti saudaranya, de Broglie tertarik pada aspek teoritis fisika. Segera setelah ia dinonaktifkan dari militer, ia menghadiri sebuah seminar yang diberikan oleh Langevin pada teori kuantum dan kemudian kursus pada relativitas. De Broglie menulis: "... didemobilisasi pada tahun 1919 saya kembali ke studi saya telah menyerah, saat mengikuti erat pekerjaan dikejar oleh adik saya di laboratorium pribadinya dengan kolaborator muda pada spektrum sinar-X dan pada efek fotolistrik. Jadi saya membuat langkah pertama saya terhadap penelitian dengan menerbitkan beberapa hasil di bidang dipelajari oleh adik saya.

Dalam seri pertama dari publikasi saya anggap penyerapan sinar-X, interpretasi oleh teori Bohr, dan hubungannya dengan kesetimbangan termodinamika ... beberapa penalaran yang saya gunakan dipertanyakan tetapi mereka membawa saya ke formula yang memberikan account diterima fakta. Pada saat yang sama saya melakukan diskusi panjang dengan saudaraku di reinterpretasi percobaan indah yang ia mengejar pada efek fotoelektrik dan spektrum sel hidup. Saya menerbitkan, dengan dia atau secara terpisah, serangkaian catatan pada teori kuantum dari fenomena yang meskipun klasik sekarang, tidak mapan itu. "

Pada tahun 1923 de Broglie cemerlang dibawa bersama konsep partikel dan gelombang. Ia dipengaruhi oleh karya Einstein pada alam partikel cahaya. De Broglie menulis: "Setelah merenung lama dalam kesendirian dan meditasi, tiba-tiba memiliki ide, selama tahun 1923, bahwa penemuan yang dilakukan oleh Einstein pada tahun 1905 harus digeneralisasi dengan memperluas ke semua partikel material dan terutama untuk elektron." Pada mulai dari ahli fisika abad kedua puluh menjelaskan fenomena fisik dalam hal partikel seperti elektron atau proton dan radiasi elektromagnetik seperti cahaya, dll radiasi ultraviolet Sementara partikel divisualisasikan sebagai entitas diskrit membentuk atom dan molekul tetapi radiasi elektromagnetik yang dipahami sebagai gerakan gelombang listrik yang melibatkan perubahan dan medan magnet. Ini visualisasi konvensional dari dunia fisik telah diubah oleh karya Einstein. Teori relativitas khusus didirikan oleh Einstein menunjukkan bahwa materi itu sendiri adalah suatu bentuk energi. Saat menjelaskan efek fotolistrik, Einstein mengusulkan bahwa radiasi elektromagnetik, gelombang, juga bisa berperilaku sebagai partikel (foton).

De Broglie, dipengaruhi oleh karya Einstein, mengusulkan bahwa sama seperti gelombang dapat berperilaku sebagai partikel, untuk elektron misalnya, juga dapat berperilaku seperti itu adalah gerakan gelombang (a de Broglie gelombang) dengan panjang gelombang h / p, dimana p adalah momentum elektron dan h adalah konstanta Planck. Dia menyimpulkan penemuannya dalam kata-kata berikut: "Karena foton, yang, seperti semua orang tahu, adalah sebuah gelombang, juga merupakan partikel, mengapa bukan elektron (atau partikel materi) juga menjadi gelombang?" Ide revolusioner Nya diajukan dalam tesis doktornya tahun 1924, berjudul Recherches sur la teori dan des quanta (Penelitian Teori Kuantum). Isinya ide gelombang materi. Tesis ini diterbitkan sebagai kertas lebih dari 100 halaman dalam Annales der Fisik tahun 1925. Hari ini mungkin tampaknya sangat logis untuk berpikir seperti itu tapi bagi de Broglie itu adalah tindakan berani. Ini benar diambil dari catatan oleh Komite Nobel. Dalam kutipan yang mencatat: "Ketika masih muda, Anda melemparkan sendiri ke dalam kontroversi mengamuk selama masalah besar dalam fisika. Anda memiliki keberanian untuk menegaskan, tanpa dukungan bukti apapun, dalam hal ini memiliki tidak hanya sel hidup alam, tetapi juga sebuah gelombang alam. Percobaan datang dan kemudian mendirikan kebenaran dari tampilan Anda. "

Ide yang kemudian terbukti dari implikasi yang luas diambil sangat serius oleh banyak ilmuwan. Ralph Fowler melaporkan penemuan de Broglie ke jurnal ilmiah Inggris dan Langevin tahu tentang Einstein pembangunan, yang pada gilirannya melaporkannya ke Berlin Academy of Sciences. Perkembangan ini memastikan penyebaran cepat dari "aneh" dari ide-ide de Broglie, sampai kemudian seorang fisikawan teoritis yang tidak jelas dan sebagian besar diketahui masyarakat ilmiah seperti Einstein sangat simpatik dengan gagasan de Broglie "saudara Maurice lebih muda.". Menurut dia, untuk Langevin: "Pekerjaan Louis de Broglie telah sangat mengesankan saya. Dia telah mengangkat sudut tabir besar. Dalam pekerjaan saya, saya mendapatkan hasil yang tampaknya untuk mengkonfirmasi itu. Jika Anda melihat dia tolong katakan padanya betapa harga diri dan simpati saya untuk dia. "

Percobaan verifikasi penemuan de Broglie dari sifat gelombang partikel menjadi layak setelah Walter Elsasser, seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Gottingen, menyarankan bahwa seperti sinar-X, elektron bisa menjadi difraksi oleh kristal. Dibandingkan dengan jarak antara lapisan atom dalam kristal, panjang gelombang dari gelombang de Broglie elektron sesuai dengan kecepatan tinggi lebih singkat. Jadi untuk gelombang de Broglie, kisi kristal akan berfungsi sebagai tiga dimensi kisi-kisi difraksi dan puncak tajam dalam intensitas sinar difraksi harus terjadi pada sudut tertentu. Ini sebenarnya eksperimental diverifikasi pada tahun 1927 oleh Clinton Davisson dan Lester Germer di Bell Labs di New York City dan oleh George Paget Thomson di Universitas Aberdeen, Skotlandia.

Fakta bahwa partikel dapat berperilaku sebagai gelombang dan radiasi (gelombang) dapat berperilaku sebagai partikel yang disebut gelombang-partikel dualitas. Hal ini menyebabkan perdebatan sengit mengenai sifat "nyata" dari partikel dan radiasi elektromagnetik-apakah ada determinasi dalam mekanika kuantum. De Broglie sendiri percaya bahwa ada proses fisik benar ditentukan mendasari mekanika kuantum dan bahwa pendekatan tak tentu saat ini dalam hal kemungkinan bisa digantikan oleh teori yang lebih fundamental.

Setelah menerima gelar PhD dari Universitas Sorbonne pada tahun 1924 de Broglie selesai bebas kuliah dua tahun di Universitas Sorbonne sebelum ia diangkat sebagai Profesor Fisika Teoretis di Institut Henri Poincare, yang baru saja dibangun di Paris dengan tujuan pengajaran dan mengembangkan teori fisika. Pada tahun 1932, ia diangkat ke kursi dari teori fisika di Fakultas Ilmu dari Universitas Sorbonne, tempat ia mengajar sampai 1962. Joan James, dalam Fisikawan Remarkable nya: Dari Galileo untuk Yukawa, menulis: "Selama tiga puluh tiga tahun duc Louis kuliah di Sorbonne. Dia mengambil pandangan yang sangat mulia dari tugasnya sebagai guru, buku-buku yang berasal dari kuliah-kuliahnya, indah ditulis dan hati-hati diproduksi, membawa instruksi dan pencerahan. Dalam ajarannya ia mengambil hati ketika menyajikan ide sendiri untuk menjelaskan bahwa mereka tidak berlaku umum. Namun, sebagai dosen di dalam kelas dia membosankan. Mulai cermat tepat waktu, ia membacakan nyaring suaranya dan dengan nada agak monoton dari tiba-tiba pada akhir jam dan berangkat segera. Ia juga mengelola sebuah seminar mingguan yang dihadiri di mana teori muda dan tidak begitu muda bisa menjelaskan ide-ide mereka "Banyak siswa dari Perancis dan negara lainnya datang untuk bekerja dengan dia dan Banyaknya besar PhD tesis disusun di bawah bimbingannya..

Mengingat asal-usul penemuan, de Broglie dalam kuliah disampaikan pada tahun 1945 mengatakan: "Tiga puluh tahun yang lalu, fisika dibagi ke dalam dua kamp: ... ilmu fisika dari masalah, berdasarkan konsep dan partikel atom yang seharusnya taat hukum klasik Newtonian mekanik, dan fisika dari radiasi, berdasarkan ide dari propagasi gelombang dalam medium kontinyu hipotetis, eter bercahaya dan elektromagnetik. Tetapi kedua sistem fisika tidak dapat tetap memaksa dari satu sama lain: mereka harus bersatu dengan pembentukan teori pertukaran energi antara masalah dan radiasi ... intervensi dari kuanta dan h konstanta Planck, sebanyak dalam teori foton seperti dalam bahwa dari kuantisasi gerakan elektronik, tampaknya saya untuk menunjukkan dengan jelas bahwa hubungan antara dua istilah dari dualisme gelombang-sel darah terjadi melalui perantaraan dari jumlah tindakan, dan harus karena itu dinyatakan secara matematis untuk formula di mana h konstan akan muncul. Ini sudah terjadi untuk hubungan yang dalam teori foton, mengungkapkan energi dan momentum dari sel darah cahaya sebagai fungsi dari frekuensi dan panjang gelombang dari gelombang cahaya, dan bentuk hubungan ini memberi indikasi dari interaksi yang harus ditetapkan dalam kasus umum dari setiap sel darah apapun ... Jadi saya tiba di berikut umum ide yang telah saya petunjuk penelitian: untuk masalah, seperti halnya untuk radiasi, khususnya cahaya, kita harus memperkenalkan pada satu dan waktu yang sama konsep sel darah dan konsep gelombang. Dengan kata lain, dalam kedua kasus kita harus menganggap keberadaan sel darah disertai dengan gelombang. Tetapi corpuscles dan gelombang tidak dapat mandiri, sejak, menurut Bohr, mereka wre melengkapi satu sama lain; karena itu harus mungkin untuk membuat suatu paralel antara gerakan yang sel darah dan propagasi dari gelombang yang terkait dengan itu ".

Setelah bekerja jalur yang putus nya penemuan de Broglie terutama ditujukan untuk berbagai ekstensi teori gelombang mekanika-Dirac dari elektron, teori baru dari cahaya, teori Uhlenbeck dari spin, aplikasi dari gelombang mekanik untuk fisika nuklir, dll Menjelang bagian akhir dari ilmiah karirnya de Broglie bekerja menuju pengembangan penjelasan kausal dari gelombang mekanik, bertentangan dengan model probabilistik yang sepenuhnya mendominasi teori kuantum tetapi ia harus meninggalkannya dalam menghadapi kritik keras dari sesama ilmuwan.

Ini adalah Louis de Broglie, yang pada tahun 1949 pada Konferensi Eropa Lausanne Budaya, mengeluarkan panggilan tingkat tinggi pertama untuk mendirikan laboratorium multinasional sebagai instrumen untuk menghidupkan kembali penelitian Eropa. Dia bergabung oleh Raoul Dautry, administrator umum Komisi Energi Atom Prancis; Pierre ahli nujum, Direktur UNESCO Departemen Ilmu Exact dan Alam (1948-1959), dan Edoardo Amald, salah satu pendiri dari Italia Nasional Institut untuk Fisika Nuklir. Hal ini menyebabkan pembentukan Organisasi Eropa untuk Riset Nuklir (CERN). Pada tahun 1933, de Broglie telah terpilih sebagai anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis. Ia menjadi sekretaris tetap dari Akademi pada usia lima puluh, yaitu jabatan yang dipegangnya sampai ia mengundurkan diri pada usia 83. Tapi ia terus berhubungan dengan Akademi dalam kapasitas kehormatan sampai kematiannya. Akademi diberikan kepadanya dengan Henri Poincare Medal pada tahun 1929 dan Albert I dari Monako Hadiah di 1932. Nasional Prancis Pusat Riset Ilmiah diberikan kepadanya medali emas pada tahun 1956. Di antara penghargaan lainnya yang diterima oleh dia termasuk Grand Cross dari Legion d'Honneur dari Prancis dan Chief Ordo Leopold dari Belgia. Dia adalah di antara beberapa ilmuwan yang terpilih ke Akademi sastra Perancis. Dia dipilih asosiasi asing dari US National Academy of Sciences di Washington dan anggota asing dari Royal Society of London. Pada tahun 1960, setelah kematian tanpa pewaris kakaknya, Maurice, 6 duc de Broglie, Louis de Broglie menjadi 7 duc de Broglie.

De Broglie menerbitkan lebih dari 25 buku tentang berbagai subjek fisika. Beberapa publikasi penting nya adalah: Gelombang dan Gerakan (1926), Gelombang Mekanika (1928), non-linear Gelombang Mekanika: A kausal Interpretasi (1960), Pengantar Teori Vigier Partikel Dasar (1963), dan saat ini Interpretasi Mekanika Gelombang: Sebuah Studi Kritis (1964). Selain ketat ilmiah karyanya De Broglie wrote on aspek populer fisika, dan filsafat ilmu termasuk nilai penemuan-penemuan ilmiah modern. Di antara buku-buku populer tentang fisika termasuk Materi dan Light: The New Fisika (1939); Revolusi dalam Fisika (1953), Fisika dan Microphysics (1960) dan Perspektif Baru dalam Fisika (1962). Pada tahun 1952, de Broglie telah dianugerahkan Kalinga Hadiah pertama oleh UNESCO atas usahanya untuk menjelaskan fisika modern untuk orang awam. Louis de Broglie meninggal pada tanggal 19 Maret 1987 di Louveciennes (Yvelines)

Dalam karir di kemudian hari, de Broglie bekerja untuk mengembangkan kausal penjelasan dari gelombang mekanik, bertentangan dengan sepenuhnya probabilistik model yang mendominasi mekanik kuantum teori, melainkan disempurnakan oleh David Bohm pada tahun 1950.

Selain bekerja secara ketat ilmiah, de Broglie berpikir dan menulis tentang filsafat ilmu , termasuk nilai dari penemuan-penemuan ilmiah modern.

De Broglie menjadi anggota dari Académie des Ilmu di 1933, dan sekretaris abadi akademi dari 1942. Dia diminta untuk bergabung Le Conseil de l'Union Catholique des Sceintifiques Francais Namun, ia menolak. Hal ini disebabkan fakta bahwa ia adalah non-agama. ^[4] Pada tanggal 12 Oktober 1944, ia terpilih untuk Académie française , menggantikan matematika Émile Picard . Karena kematian dan pemenjaraan anggota Académie selama pendudukan dan efek lain dari perang, Académie tidak dapat memenuhi kuorum dua puluh anggota untuk pemilihannya; karena keadaan biasa, namun, pemilihan dengan suara bulat itu dengan tujuh belas anggota yang hadir diterima. Dalam sebuah peristiwa yang unik dalam sejarah Académie, ia diterima sebagai anggota dengan saudara Maurice sendiri, yang telah terpilih tahun 1934. UNESCO diberikan kepadanya pertama Kalinga Hadiah pada tahun 1952 untuk karyanya dalam mempopulerkan ilmu pengetahuan, dan dia terpilih Anggota Negeri Royal Society pada 23 April 1953 ^[1] . Pada tahun 1961 ia menerima gelar Knight dari Grand Lintas di Legio d'honneur . De Broglie telah dianugerahkan jabatan sebagai penasihat bagi Komisi Tinggi Energi Atom Perancis pada tahun 1945 atas usahanya untuk membawa industri dan ilmu pengetahuan lebih dekat bersama. Dia mendirikan sebuah pusat untuk diterapkan mekanik di Institut Henri Poincaré , di mana penelitian optik, cybernetics, dan energi atom dilakukan. Dia mengilhami pembentukan Akademi Internasional Ilmu Molekul Kuantum dan merupakan anggota awal. 

Gelombang partikel

Gagasan foton Einstein kemudian diterapkan Louis de Broglie pada 1922, sebelum Compton membuktikannya, untuk menurunkan Hukum Wien (1896). Ini menyatakan bahwa "bagian tenaga elektromagnet yang paling banyak dipancarkan benda (hitam) panas adalah yang frekuensinya sekitar 100 milyar kali suhu mutlak (273 + suhu Celsius) benda itu". Pekerjaan ini ternyata memberi dampak yang berkesan bagi de Broglie.

Pada musim panas 1923, de Broglie menyatakan, "secara tiba-tiba muncul gagasan untuk memperluas perilaku rangkap (dual) cahaya mencangkup pula alam partikel". Ia kemudian memberanikan diri dengan mengemukakan bahwa "partikel, seperti elektron juga berperilaku sebagai gelombang". Gagasannya ini ia tuangkan dalam tiga makalah ringkas yang diterbitkan pada 1924; salah satunya dalam jurnal vak fisika Perancis, Comptes Rendus.

Penyajiannya secara terinci dan lebih luas kemudian menjadi bahan tesis doktoralnya yang ia pertahankan pada November 1924 di Sorbonne, Paris. Tesis ini berangkat dari dua persamaan yang telah dirumuskan Einstein untuk foton, E=hf dan p=h/. Dalam kedua persamaan ini, perilaku yang "berkaitan" dengan partikel (energi E dan momentum p) muncul di ruas kiri, sedangkan ruas kanan dengan gelombang (frekuensi f dan panjang gelombang , baca: lambda). Besaran h adalah tetapan alam yang ditemukan Planck, tetapan Planck.

Secara tegas, de Broglie mengatakan bahwa hubungan di atas juga berlaku untuk partikel. Ini merupakan maklumat teori yang melahirkan gelombang partikel atau de Broglie. Untuk partikel, seperti elektron, momentum p adalah hasilkali massa (sebanding dengan berat) dan lajunya. Karena itu, panjang gelombang de Broglie berbanding terbalik dengan massa dan laju partikel. Sebagai contoh, elektron dengan laju 100 cm per detik, panjang gelombangnya sekitar 0,7 mm.

Tantangan

Tesis ini kemudian diterbitkan pada awal 1925 dalam jurnal vak fisika Perancis, Annales de Physique. Namun, luput dari perhatian para fisikawan. Bahkan, para penguji de Broglie hanya terkesan dengan penalaran matematikanya tetapi tidak mempercayai segi fisikanya.

Promotornya, Paul Langevin (1872-1946), kemudian mengirimkan satu kopi kepada Einstein di Berlin, yang ternyata memberi rekasi mendukung. Ia memandangnya lebih daripada permainan matematika dengan menekankan bahwa gelombang partikel haruslah nyata. Berita ini kemudian ia teruskan kepada Max Born (1882-1970), fisikawan teori Jerman, di Gottingen.

Born kemudian menanyakan kemungkinan eksperimentalnya kepada James Franck (1882-1964), rekan sekerjanya, yang memberi tanggapan mendukung dengan menunjuk pada teka-teki hasil percobaan Clinton J. Davisson (1881-1958) dan asistennya Charles H. Kunsman dari Amerika Serikat pada 1922 dan 1923. Keduanya mengamati bahwa permukaan logam yang ditembaki dengan berkas elektron selain memancarkan kembali elektron-elektron dengan tenaga yang sangat rendah, ternyata ada pula yang memiliki tenaga sama dengan elektron semula.

Teka-teki ini kemudian terjelaskan oleh Walter Elsaser, mahasiswa Born, pada tahun 1925 dalam sebuah makalah ringkas dengan menggunakan gagasan gelombang de Broglie. Namun sayang, para fisikawan eksperimen tidak terkesan dengan tafsir ulang ini terhadap data percobaan mereka - apalagi oleh seorang mahasiswa berusia 21 tahun yang sama sekali belum dikenal.

Dukungan dan hadiah Nobel

Pada tahun 1926 barulah nampak suatu terang! Erwin Schrodinger (1887-1961), fisikawan teori Austria, merumuskan suatu persamaan matematika yang mengendalikan kelakuan rambatan gelombang partikel dalam berbagai sistem fisika. Ini sama halnya dengan persamaan gerak Newton dalam mekanika Newton (klasik) yang mengendalikan kelakuan gerak partikel.

Karya Schrodinger ini melahirkan mekanika baru yang dikenal sebagai mekanika gelombang atau lazimnya disebut mekanika kuantum. Penerapannya pada struktur atom berhasil menjelaskan berbagai data pengamatan dengan begitu mengesankan, tanpa dipaksa, sehingga menyentakkan para fisikawan untuk menerima gagasan de Broglie.

Dukungan berikutnya datang dari Amerika Serikat, oleh Clinton J. Davisson dan Lester H. Germer (1896 - ?.), yang menerbitkan hasil percobaan mereka pada 1927, bahwa elektron memang memperlihatkan perilaku gelombang. Bukti yang sama tetapi dengan metode percobaan yang berbeda juga dilaporkan oleh George P. Thomson (1892-1975) dari Inggris pada waktu itu.

Dukungan bukti-bukti percobaan ini kemudian mengukuhkan penerimaan gelombang partikel yang diikuti dengan dianugerahkannya hadiah Nobel Fisika (tunggal) 1929 bagi Louis de Broglie. Suatu penghargaan keilmuan bergengsi yang patut bagi karya ilmiahnya yang begitu revolusioner.

Atom untuk perdamaian

Pada 1945, Louis dan kakaknya Maurice diangkat sebagai anggota dewan Komisi Tinggi Tenaga Atom Perancis. Mereka menaruh perhatian besar pada pengembangan tenaga atom untuk tujuan damai dan mempererat pertalian antara ilmu dan industri.

Hingga akhir hidupnya, Louis de Broglie menjabat sebagai sekretaris tetap pada Akademi Ilmu Pengetahuan Perancis. Dalam jabatannya ini ia tetap mendesak badan tersebut mempertimbangkan secara mendalam berbagai akibat berbahaya dari ledakan bom hidrogen (termonuklir).

Perhatiannya yang begitu besar terhadap ilmu pengetahuan dan perdamaian membuat ia patut dikenang oleh setiap pecinta ilmu dan perdamaian! 

SUMBER

Kompas (8 Juli 1987)

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Louis_de_Broglie

http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://broglie.poldow.com/1.htm

Contoh RPP (Rencana Pelaksanaan Pembelajaran) FISIKA

Pada postingan pertama ini penulis akan berbagi info tentang contoh RPP (Rencana Pelaksanaan Pembelajaran).
Check this out

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(RPP)

Sekolah                                   : SMP.........

Kelas / Semester                    : VII / Semester 1      

Mata Pelajaran                      : FISIKA

Alokasi Waktu                       : 2 jam pelajaran (2x40 menit)

A.    Standar Kompetensi

1.      Memahami prosedur ilmiah untuk mempelajari benda-benda alam dengan menggunakan peralatan.

B.     Kompetensi Dasar

1.2.Mendeskripsikan pengertian suhu dan pengukurannya.

C.    Indikator Pencapaian Kompetensi

o   Menggunakan termometer untuk mengukur suhu zat.

D.    Tujuan Pembelajaran

o   Siswa diharapkan dapat mendefinisikan pengertian suhu dengan tepat.

o   Siswa diharapkan dapat memahami macam-macam alat untuk mengukur suhu.

o   Siswa diharapkan dapat menyebutkan dengan tepat macam-macam termometer serta kegunaannya.

o   Siswa diharapkan dapat mengaplikasikan materi tentang suhu dengan membuat termometer sederhana.

E.     Materi Pembelajaran

A.    Pengertian Suhu

Suhu dapat diartikan sebagai derajat panas suatu benda yang dapat dirasakan panas atau dingin, pada saat suhu terasa panas dan sebaliknya pada saat suhu terasa dingin.

Pada abad 17 terdapat 30 jenis skala yang membuat para ilmuan kebingungan. Hal ini memberikan inspirasi pada Anders Celcius (1701 – 1744) sehingga pada tahun 1742 dia memperkenalkan skala yang digunakan sebagai pedoman pengukuran suhu. Skala ini diberinama sesuai dengan namanya yaitu Skala Celcius. Apabila benda didinginkan terus maka suhunya akan semakin dingin dan partikelnya akan berhenti bergerak, kondisi ini disebut kondisi nol mutlak. Skala Celcius tidak bisa menjawab masalah ini maka Lord Kelvin (1842 – 1907) menawarkan skala baru yang diberi nama Kelvin. Skala kelvin dimulai dari 273 K ketika air membeku dan 373 K ketika air mendidih. Sehingga nol mutlak sama dengan 0 K atau -273°C. Selain skala tersebut ada juga skala Reamur dan Fahrenheit. Untuk skala Reamur air membeku pada suhu 0°R dan mendidih pada suhu 80°R sedangkan pada skala Fahrenheit air membuka pada suhu 32°F dan mendidih pada suhu 212°F.

Berikut ini adalah contoh mengubah dari skala celcius ke skala fahrenheit

Untuk skala yang lain caranya sama dengan contoh diatas. Thermometer menurut isinya dibagi menjadi : termometer cair, termometer padat, termometer digital. Semua termometer ini mempunyai keunggulan dan kelemahan masing-masing. Sedangkan berdasarkan penggunaannya termometer bermacam-macam sebagai misal termometer klinis, termometer lab dan lain-lain.

B.     Alat Untuk Mengukur Suhu

1.      Dasar pembuatan termometer yaitu menggunakan perubahan volume zat cair,karena volume zat cair akan bertambah pada saat suhunya bertambah atau sebaliknya volume zat cair akan berkurang atau menyusut pada saat suhunya bekurang.

2.      Jenis zat cair yang baik dan sering digunakan sebagai bahan pengisi termometer yaitu raksa (Hg) dan alkohol  karena kedua henis zat cair tersebut mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing yang berbeda.

o   Kelebihan air raksa jika digunakan sebagai zat cair pengisi termometer:

1.      Mudah dilihat karena mengkilat (seperti perak).

2.      Perubahan volume teratur ketika suhu berubah.

3.      Raksa tidak membasahi dinding tempatnya.

4.      Mempunyai titik didih tinggal (357⁰C)

5.      Cepat menyesuaikan dengan suhu sekitarnya.

o   Kekurangan air raksa jika digunakan sebagai zat cair pengisi termometer:

a)      Raksa relatif mahal.

b)      Raksa tidak dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat rendah (misal, di kutub)

c)      Raksa termasuk zat berbahaya, sehingga termometer raksa berbahaya jika pecah.

3.       

o   Kelebihan alkohol jika digunakan sebagai zat cair pengisi termometer:

1.      Titik beku sangat rendah (-112⁰C), sehingga dapat digunakan untuk mengukur suhu di kutub.

2.      Alkohol lebih murah dibanding raksa.

3.      Alkohol teliti karena kenaikan suhu yang sangat kecil mengakibatkan perubahan volume yang besar.

o   Kekurangan alkohol jika digunakan sebagai zat cair pengisi termometer:

1.      Alkohol memiliki titik rendah (78⁰C), sehingga tidak bisa mengukur suhu yang tinggi.

2.      Alkohol tidak bewarna, sehingga harus diwarnain dulu jika akan digunakan sebagai zat pengisi termometer.

3.      Alkohol membasahi dinding tempatnya.

4.      dalam pembuatan atau penentuan skala pada sebuah termometer ditentukan titik tetap atas dan titik tetap bawah dan biasanya titik tetap ata digunakan titik didih suatu zat dan titik tetap bawah digunakan titik leburnya karena titik didih maupun titik lebur suatu zat mempunyai suhu tetap.

5.      Gambar cara menentukan skala pada termometer C, R, F, dan K sebagai berikut:

C.    Skala Termometer

1.      Fahrenheit

Pada tahun 1714, seorang ilmuwan Jerman yang bernama Daniel George Fahrenheit membuat termometer yang mula-mula diisi alkohol dan kemudian diganti dengan raksa. Sebagai titik tetap pertama ia menggunakan campuran es dan garam dapur yang diberi angka 0⁰F (suhu terendah yang ia ketahui) dan titik tetap kedua ia menggunakan tubuh manusia dan diberi angka 96⁰C.

Berdasarkan definisi modern, skala termometer Fahrenheit adalah skala dengan temperatur air mendidih ditetapkan sebagai 212 derajat dan temperatur es melebur sebagai 32 derajat.

Pada jaman dulu termometer ini banyak digunakan di Eropa dan Amerika Serikat, tetapi pada saat ini negara-negara di Eropa sudah banyak beralih ke termometer Celcius sedangkan Amerika Serikat masih tetap menggunakannya.

2.      Celcius

Sekitar 20 tahun setelah Fahrenheit membuat termometer, seorang profesor dari Swedia yang bernama Ander Celsius juga membuat termometer. Termometer ini menggunakan titik tetap bawah adalah suhu es sedang mencair sebagai 0⁰C dan titik tetap atas adalah suhu air sedang mendidih sebagai 100⁰C masing-masing pada tekanan standar. Skala antar kedua temperatur ini dibagi dalam 100 derajat.

Termometer ini banyak digunakan oleh negara-negara di dunia, termasuk Indonesia.

3.      Kelvin

Pada dasarnya skala kelvin sama dengan skala celcius (seperseratus). Hanya saja skala kelvin dimulai dari suhu nol mutlak (0 K) yang besarnya sama dengan -273,15⁰C. Sehingga untuk suhu es mencair sama dengan 273,15 K dan air mendidih sama dengan 373,15 K.

Untuk skala Celcius, Fahrenheit, dan Kelvin berlaku:

D.    Macam-macam Termometer Suhu

Alat untuk mengukur suhu dinamakan termometer akan tetapi ada beberapa jenis termometer yang hanya dapat digunakan untuk mengukur suhu secara khusus tersebut misalnya.

1.      Termometer Suhu Badan/Termometer Klinis/ Termometer Demam

-Termometer Klinis biasanya digunakan untuk mengukur suhu tubuh manusia.

Cara menggunakan : Mula-mula,periksa terlebih dahulu apakah termometer sudah menunjukkan suhu dibawah 35°C.Jika belum,termometer kita kibas-kibaskan sehingga menunjukkan suhu kurang dari 35°C.Selanjutnya,pasang thermometer itu di bawah ketiak atau lipatan tubuh selama kira-kira 5 menit.Setelah itu,ambil thermometer dari tubuh dan baca pada skala termometer.Skala yang ditunjukkan termometer menunjukkan suhu tubuh pasien pada keadaan itu.

Skala Suhu              : 35°C sampai dengan 42°C

Jenis zat muai         : raksa atau alkohol

Tingkat Ketelitian   : 0,1°C

Kelebihan        : Termometer ini mempunyai lekukan sempit diatas wadahnya yang berfungsi untuk menjaga supaya suhu yang ditunjukkan setelah pengukuran tidak berubah setelah termometer diangkat dari badan pasien.

Kekurangan         : Termometer klinis harus dikibas-kibaskan terlebih dahulu sebelum digunakan agar kembali ke posisi normal

2.      Termometer Ruangan/ Termometer Suhu Kamar/ Termometer Dinding

digunakan untuk mengukur suhu suatu ruangan

Cara Menggunakan  : untuk mengukur suhu suatu ruangan,biasanya thermometer ini di gabungkan dengan berbagai alat lain misalnya : alat penunjuk waktu,hiasan dinding,dan lain sebagainya

Skala Suhu              : -50 samapai dengan 50

Jenis Zat Muai        : menggunakan zat muai logam(sebagian raksa)

Kelebihan               : -merupakan termometer maksimum

- ukuran tandon dibuat besar agar menjadi lebih peka terhadap perubahan suhu

3.      Termometer SIX BELLANI

digunakan untuk mengukur suhu maksimum dan minimum suatu tempat

Cara Menggunakan : ketika suhu udara turun,alkohol di ruang A (tengah) [lihat gambar 2] menyusut sehingga raksa di ruang B naik dan mendorong keping baja untuk  menunjukkan angka minimum.Sebaliknya jika suhu udara naik,alkohol diruang A memuai dan mendesak raksa di ruang B turun,sedangkan raksa di ruang C naik untuk mendorong paku baja menunjukkan angka maksimum.Untuk mengembalikan keping baja pada posisi semula digunakan magnet tetap.

Skala Suhu             :-20°C sampai dengan 50°C

Jenis Zat Muai       : Alkohol dan Raksa

Kelebihan              : dilengkapi magnet tetap untuk menarik keping baja turun melekat pada raksa

4.      Termometer Tahanan (termometer Termistor)

Cara kerja termometer ini berdasarkan besar tahanan listrik akibat perubahan suhu.

Termometer jenis ini banyak digunakan dalam dunia industri karena termometer mampu mengukur suhu di atas 100°C

5.      Pirometer

Prinsip kerja Pirometer adalah menguur radiasi yang dipancarkan benda.

Dapat digunakan untuk mengukur suhu yang sangat tinggi misalnya pada pabrik pengecoran logam dan suhu permukaan matahari.

Terdapat dua macam logam Pirometer optik dan pirometer radiasi total.

F.     Metode Pembelajaran

Model                 :  Contextual Teaching and learning.

Pendekatan        : Keterampilan Proses.

Strategi               :  Cooperative Learning .

Metode               :  Ceramah, Demonstrasi, Praktikum dan Diskusi.

G.    Langkah-langkah Kegiatan

No	Tahap (Fase)	Rincian Kegiatan	Ket Slide/ Nilai Karakter	Alokasi Waktu
1	Tahap Situasional Engagement	Pendahuluan §  APERSEPSI:  -          Guru memberikan salam kepada siswa -          Guru mengabsen siswa yang hadir -          Guru menyampaikan indikator yang hendak dicapai oleh siswa. -          Guru bertanya kepada siswa tentang apa yang mereka ketahui mengenai suhu. §  TUJUAN PEMBELAJARAN: Menginformasikan ruang lingkup materi yang akan dibahas. Membuat siswa aktif dan berfikir kritis.	NK: Ketekunan, Kesungguh-sungguhan, Kritis, Keberanian.	±10menit
2	Tahap Eksplorasi	Kegiatan Inti §  Guru menjelaskan pengertian suhu. §  Guru  menjelaskan tentang alat untuk mengukur suhu. §  Guru menjelaskan tentang macam-macam termometer dan kegunaannya dalam kehidupn sehari-hari. §  Guru memberikan contoh bagaimana menggunakan termometer sederhana. §  Guru membagi siswa menjadi berkelompok yang terdiri dari 2-3 siswa. §  Guru memberikan panduan praktium pada siswa.	NK: Kejujuran, Ketekunan, Ketelitian, Kekompakan, Toleransi. Alat peraga: Termometer sederhana	±30menit
3	Tahap Elaborasi	§  Siswa membuat termometer sederhana dari alat dan bahan yang sudah disiapkan. §  Siswa membuat skala pada termometer yang dibuat dalam skala Celcius. §  Siswa mendokumentasikan cara pembuatan termometer sederhana. §  Siswa mendiskusikan hasil pengukuran yang mereka lakukan dengan menggunakan termometer sederhana. §  Salah satu dari perwakilan kelompok mengemukakan hasil diskusi kelompoknya ke depan sambil disaksikan kelompok lain dan guru. §  Guru menanggapi hasil diskusi kelompok siswa. §  Siswa mendiskusikan kesimpulan dari diskusi kelas. §  Guru menyimpulkan hasil diskusi yang telah dilakukan.	NK: Ketelitian, Ketrampilan, toleransi, Kerjasama, Terampil. Berani, Kehormatan, Ketekunan.	±30menit
4	Tahap Konfirmasi Evaluation	§  Guru bersama siswa meluruskan kesalah  pahaman antar kelompok, serta memberikan kesimpulan. Penutup: §  Guru merencanakan kegiatan tindak lanjut dalam bentuk pemberian tugas mengerjakan LKS secara individu. §  Guru menutup pertemuan dengan memberi salam.	NK: Kerjasama, Cerdas, Cermat, Kritis, Tekun, Berani, Sabar.	±10menit

H.    Sumber Belajar

1.      Sumber:

Buku IPA Terpadu untuk SMP kelas VII semester 1

Alat peraga barang bekas

LKS

2.      Alat dan Bahan Praktikum

§  Botol bekas

§  Pipet

§  Plastisin

§  Alkohol 70%

§  Spidol permanent

§  Pewarna makanan (merah)

I.       Penilaian Hasil Belajar

Rubrik penilaian (Pilihan Ganda)

No Soal	Aspek Penilaian	Skore	Skore Maks
	Jika menjawab dengan benar	10	10
	Jika menjawab dengan benar	10	10
	Jika menjawab dengan benar	10	10
4.	Jika menjawab dengan benar	10	10
5.	Jika menjawab dengan benar	10	10

Nilai = Jumlah Score x2

          Rubrik penilaian (Esai)

No soal	Aspek penilaian	Skore	Skore maks
1.	a)      Jika menjawab dengan benar 1 point Jika menjawab dengan benar 2 point Jika menjawab dengan benar 3 point b)      Jika menjawab dengan benar 1 point Jika menjawab dengan benar 2 point Jika menjawab dengan benar 3 point c)      Jika menjawab dengan benar 1 point Jika menjawab dengan benar 2 point Jika menjawab dengan benar 3 point	2 3 5 2 3 5 2 3 5	5 5 5
2.	Jika menjawab dengan benar	10	10
3.	Jika menjawab dengan benar	10	10
4.	Jika menjawab dengan benar	15	15

Nilai = Jumlah Score x2

                                                                                              

                                                                                   Palembang,    13 Maret 2013

                                                                                   Guru Mata Pelajaran,

                                                                                   Arsela Komaralita, S.Pd

                                                                                   NIP. 1141012181883031013

LEMBAR KERJA SISWA

INDIVIDU

Pilihan Ganda

1.      Suhu suatu zat menyatakan ...
a. jumlah molekul zat
b. tingkat kenaikan volume zat
c. tingkat panas atau dinginnya suatu zat
d. tingkat pemuaian zat

2.      Satuan Internasional (SI) yang digunakan untuk suhu adalah ...
a. celcius                                      b. fahrenheit
c. reamur                                     d. Kelvin

3.      Suhu suatu zat diukur dengan ...
a. barometer                               b. termometer
c. higrometer                              d. Manometer

4.      Pernyataan berikut ini benar, kecuali ...
a. suhu merupakan besaran turunan
b. alat ukur suhu adalah termometer
c. suhu menyatakan derajat panas sebuah benda
d. molekul-molekul sebuah benda bergetar cepat jika suhu dinaikkan

5.      Air tidak dipakai untuk mengisi termometer. Hal ini karena ...
a. volume air tetap
b. tidak memuai ketika dipanaskan
c. memiliki pemuaian yang kecil
d. air membasahi dinding

Esai

1.      Ubahlah nilai skala berikut dengan skala yang diminta:

a.	40⁰C	. . . ⁰F	. . . K	. . . ⁰R
b.	60⁰R	. . . ⁰C	. . . ⁰F	. . . K
c.	50⁰F	. . . ⁰R	. . . ⁰C	. . . K

2.      Pada siang hari, suhu dalam sebuah kamar adalah 350 C. Berapa suhu itu, bila diukur dalam skala
Fahrenheit?

3.      Suhu sebuah ruangan yang menggunakan AC adalah 77°F. Berapa suhu itu, bila diukur daam satuan derajat celcius!

4.      Pada suhu berapakah skala yang sama antara Fahrenheit dan Celcius?

KUNCI JAWABAN

LEMBAR KERJA SISWA

Pilihan Ganda

1.      Pembahasan :
suhu atau temperatur adalah besaran yang menyatakan derajat (tingkat) panas atau dinginnya suatu zat
jawaban : c

2.      Pembahasan :
satuan internasional (SI) untuk suhu adalah kelvin karena dalam banyak pengukuran di bidang riset khususnya dalam bidang riset temperatur rendah satuan celcius, reamur, dan fahrenheit menggunakan angka nol dan minus dalam nilai temperatur sehingga menyulitkan perhitungan secara matematis, sehingga ditetapkan bahwa suhu terendah adalah 0 kelvin
jawaban : d

3.      Pembahasan :
- barometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara luar
- termometer adalah alat untuk mengukur suhu
- higrometer adalah alat untuk mengukur kelembapan udara
- manometer adalah alat untuk mengukur tekanan udara dalam ruang tertutup
jawaban : b

4.      Pembahasan :
suhu merupakan salah satu besaran pokok
jawaban : a

5.      Pembahasan :
alasan mengapa air tidak digunakan untuk mengisi tabung termometer antara lain :
- air membasahi dinding
- tidak berwarna
- jangkauan suhu air terbatas (0 - 100) derajat C
- perubahan volume air sangat kecil ketika suhunya dinaikkan
- merupakan penghantar panas yang sangat jelek
jawaban : d

Esai

1.       

a)     

o  

o  

o       

b)     

o  

o  

o  

c)     

o  

o  

o  

2.      Penyelesaian:
Diketahui : tc = 35° C
Ditanya F = ..........?
Jawab

F = 5/9 xt°C+32

= 5/9 x35°+32

= 95°

3.      Penyelesaian:
Diketahui tf = 77° F
Ditanya C = ........?

Jawab :
C 5/9 x (tf - 32)

= 5/9 x (77-32)

= 5/9 x 45 = 25°C

4.      Penyelesaian:
Diketahui : F dan C
Ditanya : tf = tc

Jawab :
tc = 5/9 x (tc - 32)

tc = 5/9tc - 160/9

tc - 5/9tc = -160/9

(9tc—5tc)/9 = - 160/9

4tc/9 = -160/9 x 9

4tc = -160/9

tc = -160/9 = -40°

Jadi, pada skala -40° pada termometer Fahrenheit dan Celcius.

LEMBAR KERJA PRAKTIKUM

(PER KELOMPOK)

Judul Praktikum          : Membuat Termometer Sederhana dan Melakukan Pengukuran dengan Menggunakan Termometer Sederhana.

Tujuan Praktikum        : Membuat Termometer Sederhana

Alat dan Bahan           :

o   Botol bekas

o   Pipet

o   Plastisin

o   Alkohol 70%

o   Spidol permanent

o   Pewarna makanan (merah)

Prosedur Percobaan    :

LANGKAH KERJA MEMBUAT TERMOMETER SEDERHANA

o   Tuangkan alkohol 70% ke dalam botol secukupnya.

o   Beri pewarna makanan secukupnya hingga alkohol berwarna merah.

o   Masukkan pipet ke dalam botol yang sudah terisi alkohol 70% dan tutup mulut botol dengan plastisin. Pastikan tidak ada udara yang masuk ke dalam botol kecuali melalui pipet.

Pertanyaan                  :

1.      Apa yang terlihat ketika Anda menggosok telapak tangan Anda hingga panas dan kemudian menyentuh termometer sederhana yang Anda buat?

Jawab  :

2.      Mengapa alkohol yang ada pada pipet naik?

Jawab  :

3.      Sebutkan apa saja yang mempengaruhi perubahan suhu!

Jawab  :