Man-to-man Report

Semenjak awal April 2011 ini, tepatnya hari Sabtu tanggal 2 April, rutinitas “man-to-man report” dihidupkan kembali oleh Kasai-sensei. Dengar-dengar sih, rutinitas ini dulu menjadi momok (dalam artian positif DAN negatif) sehingga menjadi legenda. Dapat ditebak bagaimana perasaan di kalangan mahasiswa, yang oleh Kemal dapat diwakilkan dengan PhD Comics seri “meeting with advisor”. (Klik gambar untuk membuka situs PhD Comics, ada 5 strip kartun dalam seri ini.)

Hari Sabtu kemarin, saya berencana untuk minta izin untuk menunda memberikan laporan.Kenapa? Karena saya ingin menikmati minum kopi di Mister Donat bersama seorang sahabat sambil main iPad 2 yang baru saya beli, hehehe.

Saya datang pukul 7am, seperti biasa, sembari menunggu saya membaca-baca berita. Pukul 9am Kasai-sensei datang dan segera saya hampiri.

Saya: Ohayo gozaimasu, how are you, Sensei?

Sensei: Ohayo gozaimasu, good, how are you? Please come in.

Saya: I am good, thanks for asking. Anyway, I know today is man-to-man report. But do you mind if I make it on Tuesday? I almost don’t have anything to report today since I just enjoyed my Golden Week holidays.

Continue reading “Man-to-man Report”

Fungsi Gelombang Seperti-hidrogen

Saya tulis artikel ini sambil menunggu beras dalam dandang menjadi nasi untuk makan malam. Yaitu, tentang sebuah model fungsi gelombang untuk atom yang disebut “hydrogenlike wafe function”. Kira-kira terjemahan ke bahasa Indonesianya “fungsi gelombang seperti-hidrogen”.

Bagi para praktisi kuantum, entah itu teoretik atau eksperimen, pasti pernah menyelesaikan secara analitik persamaan Schrödinger sekali seumur hidup. Dari penyelesaian itu kita dapatkan formula energi Bohr dan fungsi gelombang. Kita dapatkan juga fungsi gelombang bergantung pada parameter (n, l, m) yang kemudian kelak disebut sebagai bilangan kuantum (n = utama, l = orbital, m = magnetik). Ada satu bilangan kuantum lagi, disebut spin. Inilah model matematis atom hidrogen yang paling cocok dengan hasil eksperimen.

Continue reading “Fungsi Gelombang Seperti-hidrogen”

Kuliah Listrik dan Magnet 2010

(Artikel ini pertama kali di posting pada hari Kamis, 30 September 2010 dan terus diperbarui setiap ada file unduhan baru)

[2 file baru: file ke-6 dan file ke-7]

Berbeda dari tahun-tahun sebelumnya, kuliah Listrik dan Magnet tahun ini saya mulai dari konsep “Teori Medan”. Ini saya berangkat dari pengalaman bahwa elektromagnetik lebih mudah dipahami ketika kita sudah mengerti teori medan.

Untuk memulai teori medan, saya pilih hukum Gravitasi Newton sebagai pintu masuk: bagaimana hukum Gravitasi Newton tidak mempertimbangkan waktu sehingga interaksi dapat terjadi secara instan. Ini yang membuat bingung Einstein: jika tiba-tiba Matahari hilang, maka seharusnya kita di Bumi baru sadar sekitar 8 menit kemudian karena cahaya butuh waktu merambat sampai ke Bumi. Pada akhirnya gaya harus dilihat dari perspektif baru: sebagai manifesto medan yang merambat dari sumbernya.

Medan memiliki geometri, oleh karena itu teorema Helmholtz harus diperkenalkan terlebih dahulu. Di sini hadir dilema. Teorema Helmholtz menggunakan bahasa kalkulus vektor, namun tidak semua kita yang penuh kesadaran belajar kalkulus vektor dengan sungguh-sungguh. Jadinya, teorema Helmholtz yang sederhana menjadi rumit karena kita tidak tahu apa itu operator div dan operator curl.

Oleh karena itu, saya selalu menyarankan peserta kuliah yang tidak tahu operator div/curl dan integral garis/permukaan/volume sebaiknya segera mengundurkan diri dan ambil tahun depan. Sebab saya khawatir, sisa hidup mereka di dalam kelas saya hanya menjadi neraka bagi mereka.

Berikut adalah slide presentasi kuliah saya.

Continue reading “Kuliah Listrik dan Magnet 2010”

Menghilangkan Alergi Terhadap Persamaan Schrödinger

Banyak alasan kenapa mahasiswa fisika ataupun teknik fisika yang rada alergi atau setidak-tidaknya gimana-gitu-dech dengan Schrödinger, bukan Erwin Schrödinger si pencetus, melainkan pada persamaan yang dicetuskannya. Persamaan Schrödinger pasti muncul ketika belajar Fisika Modern, atau Fisika Atom, Fisika Zat Padat, apalagi Fisika Kuantum. Saya sendiri pertama kali mengenal persamaan ini saat duduk di kelas 3 SMA, membaca buku Fisika Modern karya Arthur Beiser yang diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia. Di bangku kuliah, persamaan ini diajarkan oleh Pak Andrianto Handojo di matakuliah Fisika Modern.

Kenapa alergi? Tentu banyak alasannya. Yang jelas, bukan karena cemburu pada Erwin yang dalam sejumlah legenda disebut sebagai the real playboy. Kepada mahasiswa, saya menganjurkan buku Introduction to Quantum Mechanics karya David J. Griffiths sebagai acuan mempelajari persamaan ini.

Mari kita telaah, kira-kira bagian mana yang membuat sebagian kita rada gimana-gitu-dech dengan persamaan ini. Kita tulis terlebih dahulu persamaan Schrödinger dalam bentuk bergantung waktu (time dependent),

\left(- \frac{\hbar^2}{2\, m} \nabla^2 + V\right) \Psi = \Im\, \hbar\: \frac{\partial \Psi}{\partial t},

dengan $\Psi$ adalah solusi persamaan sebagai fungsi waktu dan posisi ($\Psi(t, x)$), $\nabla^2$ adalah operator Laplacian, dan $V$ adalah fungsi energi potensial.

Continue reading “Menghilangkan Alergi Terhadap Persamaan Schrödinger”

Kuliah Metode Fisika Eksperimental 2009/2010

Berikut adalah kuliah FII311 Metode Fisika Eksperimental (lebih dikenal dengan MFE) di Departemen Fisika, Universitas Airlangga, yang saya ampu pada semester genap 2009/2010.

Mengenai kuliah ini

Kuliah ini secara garis besarnya menjawab pertanyaan, “what to do with my data after I have done my experiment,” atau pengolahan data atau data mining. Mengenai teknik eksperiment dan teknik pengambilan data dipelajari pada kuliah eksperimen fisika.

Continue reading “Kuliah Metode Fisika Eksperimental 2009/2010”