Lepton dan Quark

Lepton adalah salah satu golongan partikel fundamental yang terdiri dari elektron ( ) sebagai partikel bermuatan negatip yang paling ringan, muon ( ) sebagai partikel bermuatan negatip, bermassa sekitar 200 kali lebih besar dari massa elektron dan tau ( ) sebagai partikel bermuatan negatip, bermassa sekitar 3500 lebih besar dari massa elektron. Selain ketiga jenis partikel elemen di atas terdapat pula tiga partikel elemen yang lain yang termasuk dalam lepton yaitu tiga jenis NEUTRINO''. Setiap neutrino diasosiasikan dengan setiap jenis partikel elemen di atas dan diberinama masing-masing sebagai neutrino-elektron ( ), neutrino-muon ( ) dan neutrino-tau ( ). Neutrino merupakan golongan lepton yang unik dimana selain tidak memiliki muatan listrik, neutrino juga tidak memiliki massa. Berdasarkan tata cara penggolongannya, lepton dapat dibagi atas tiga generasi yaitu:
• dan generasi pertama
• dan generasi kedua
• dan generasi ketiga
Kuark merupakan partikel fundamental yang memiliki muatan listrik kelipatan pecahan dari muatan listrik elektron yaitu +2/3e dan -1/3e. Sampai saat sekarang kita mengenal 6 jenis kuark yang terdiri dari tiga generasi yaitu:
• Up Kuark ( u ) dan Down Kuark ( d ) generasi pertama
• Strange Kuark ( s ) dan Charmed Kuark ( c ) generasi kedua
• Beauty Kuark ( b ) dan Top Kuark ( t ) generasi ketiga
Kuark u, c, t masing-masing memiliki muatan listrik sebesar +2/3 kali muatan listrik elektron sedangkan kuark d, s, b memiliki muatan listrik sebesar -1/3 kali muatan listrik elektron. Penemuan besarnya muatan suatu partikel dapat dilakukan dengan cara menginjeksikan partikel bermuatan melalui detektor khusus yang lebih dikenal dengan Cloud Chamber'' atau Bubble Chamber'' dimana dalam hal ini partikel bermuatan yang diinjeksikan akan menubruk elektron-elektron dalam gas sebagai bahan medium pengantara pada Chamber sehingga elektron-elektron tersebut akan terpental dari orbitnya dan akan membentuk lintasan tertentu relatif terhadap posisi partikel bermuatan yang diinjeksikan semula. Secara rumus empiris, ketebalan lintasan yang dibentuk elektron-elektron diatas adalah berbanding lurus dengan kuadrat muatan partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat kecepatan yang dimiliki partikel bermuatan. Oleh sebab itu pada penelitian Fisika Energi Tinggi, kecepatan partikel bermuatan misalnya dalam hal ini adalah elektron dapat mencapai kecepatan yang sama yaitu kecepatan cahaya, sehingga dapat dikatakan bahwa setiap elektron yang membentuk lintasan pada chamber akan menghasilkan ketebalan lintasan yang sama. Maka dari hasil percobaan dapat kita ketahui bahwa bila ketebalan suatu lintasan partikel bermuatan lebih kecil dari ketebalan lintasan yang dibentuk oleh elektron berarti muatan partikel yang diteliti adalah lebih kecil dari muatan elektron.
Secara umum kuark disimbolkan dengan huruf q sedangkan anti-kuark disimbolkan dengan . Jika suatu partikel terdiri dari tiga kuark dalam susunannya maka disebut sebagai BARYON'' sebagai contoh adalah proton yang terdiri dari kuark uud sedangkan neutron terdiri dari kuark udd, maka proton dan neutron disebut juga sebagai baryon. Selanjutnya jika suatu partikel terdiri dari pasangan satu kuark dan anti-kuark maka disebut sebagai MESON''. Contoh meson yang sudah diketahui adalah meson ( pion ) terdiri dari pasangan kuark u dan anti-kuark . Meson yang terdiri dari pasangan kuark c dan anti-kuark . Baryon dan meson dapat pula dikelompokkan sebagai HADRON''. Hingga tulisan ini dibuat belum ada penelitian yang dapat berhasil menemukan kuark sebagai partikel fundamental yang dapat berdiri sendiri dengan perkataan lain belum atau tidak dapat dihasilkan satu kuark secara utuh. Telah diketahui bahwa gaya interaksi yang kuat merupakan gaya yang menghubungkan satu kuark dengan kuark yang lain dan sebagai media pengantarnya disebut sebagai GLUON'' yang merupakan pembawa yang tidak bermassa.

Sumber Partikel Elemen yang Populer Saat Sekarang

Saat kini kita mengenal tiga sumber besar penghasil berbagai partikel elemen antara lain sinar kosmik, reaktor nuklir dan pemercepat partikel.

Angkasa bumi pada dasarnya mengalami pembombandiran oleh partikel yang berenergi tinggi misalnya proton yang berasal dari luar angkasa. Ketika partikel-partikel yang berenergi tinggi tersebut bertubrukkan dengan atom-atom pada bagian lapisan udara terluar akan dihasilkan hujan partikel (karena berbentuk seperti hujan). Sumber partikel seperti ini disebut sebagai SINAR KOSMIK''. Pada umumnya sebagian besar partikel-partikel yang dihasilkan dalam sinar kosmik tersebut adalah partikel elemen lain yang disebut sebagai MUON'' (). Muon adalah partikel elemen yang bermuatan negatip seperti halnya elektron, tetapi muon memiliki massa yang jauh lebih besar dari elektron. Berdasarkan hasil penelitian muon memiliki massa sekitar 200 kali lebih besar dari massa elektron.

Reaktor nuklir dewasa ini dapat menghasilkan berbagai jenis partikel misalnya dengan cara meluruhkan zat yang bersifat radioaktif. Peluruhan zat radioaktif secara umum dapat menghasilkan neutron, sinar alpha () yang merupakan gabungan dasar dari partikel neutron dan partikel proton, sinar beta () yang terdiri dari elektron dan sinar gamma () yang disebut juga FOTON''.

Pemercepat partikel merupakan suatu rangkaian peralatan yang dapat menaikkan kecepatan partikel saat bergerak. Salah satu cara untuk mempercepat partikel adalah dengan menginjeksikan energi dan mengatur besarnya elektromagnetik yang dipergunakan pada berkas partikel sehingga partikel dapat mencapai energi kinetik yang diharapkan dalam pergerakkannya. Saat sekarang telah dapat dihasilkan berbagai berkas sinar partikel misalnya berkas sinar positron, berkas sinar antiproton, berkas sinar muon dan lain-lain.

Beberapa pemercepat partikel terbesar dunia yang masih aktip dan masih menghasilkan data penelitian sampai sekarang antara lain:

1. Stanford Linear Accelerator Center (SLAC), California, USA.
2. Cornell Electron Synchrotron (CLEO), New York, USA.
3. The Continuous Electron Beam Accelerator Facility (CEBAF), Virginia, USA.
4. National Laboratory for High Energy Physics (Koh-Ene-Ken) (KEK), Ibaraki, Jepang.
5. Conseil Europeen puor la Recherche Nucleaire (CERN), Geneva, Switzerland.
6. Deutches Elektromen Synchrotron (DESY), Hamburg, Jerman.
7. Serpukhov Proton Synchrotron, Sepukhov, Russia.

Sejarah dan Perkembangan Partikel Elemen

Pembahasan dan masalah yang berkaitan dengan partikel elemen dewasa ini merupakan suatu perhatian khusus yang sangat menarik bagi para ahli ini, khususnya para ahli fisika baik dalam bidang percobaan maupun dalam bidang teori. Partikel elemen merupakan partikel dasar pembentuk seluruh zat yang ada dalam alam semesta, termasuk air, udara, api, bumi beserta isinya dan seluruh jagat raya. Pengkajian dan pengetahuan akan berbagai sifat partikel dasar di atas merupakan suatu gejala alamiah yang mulai populer dikenal pada abad ke-19, yaitu setelah Democritus mempublikasikan teori tentang ATOM''.

Berdasarkan ilmu fisika klasik, atom merupakan suatu zat yang tidak dapat dibagi lagi atas komponennya dan dianggap sebagai suatu titik bermassa. Sifat di atas sudah sangat dikenal dalam ilmu mekanika klasik dan sudah sangat jelas pembahasannya oleh Hukum Mekanika Newton. Pengetahuan tentang atom terus berkembang dan pada abad ke-20 pandangan dan pengetahuan fisika klasik tentang atom mulai luntur setelah ditemukannya suatu gejala alamiah lain yang dikenal dengan Gejala Elektromagnetik. Secara langsung gejala alamiah ini merupakan suatu fakta dan jawaban yang mengubah pandangan dan pengetahuan ilmu fisika klasik tentang atom. Pada masa tersebut para ahli sudah dapat menyimpulkan bahwa atom bukan lagi merupakan suatu zat terkecil yang tidak dapat diuraikan lagi atas komponennya. Sebagai pengetahuan lanjutan saat itu telah dikenal adanya partikel pembentuk atom yaitu proton dan neutron dalam inti atom dan dikelilingi oleh elektron. Partikel-partikel elemen di atas sudah sangat dikenal dan merupakan partikel yang stabil. Proton dan neutron sebagai pembentuk inti atom juga disebut sebagai nukleon. Penelitian tentang partikel elemen terus berkembang dan pada tahun 1950-an dunia pengetahuan tentang partikel elemen ini mengalami penyempurnaan yang sangat baru dimana proton, elektron, dan partikel elemen lain tidak merupakan partikel dasar yang sebenarnya tetapi terdiri dari partikel elemen yang lebih kecil lagi yang sekarang disebut KUARK''.

Mungkin muncul pertanyaan dalam pikiran pembaca. Bagaimana dan apa sumber yang dapat menghasilkan partikel elemen tersebut? Di sini penulis mencoba menjelaskan secara sederhana tentang pembentukan beberapa partikel elemen yang sudah umum dilakukan oleh para ahli percobaan di laboratorium penelitian. Berkas elektron yang mengandung jutaan partikel elektron dapat dengan mudah dihasilkan dengan cara memanaskan sebatang logam yang dihuhungkan dengan kutub negatip dari sumber listrik (dalam hal ini disebut juga sebagai kutub negatip atau katoda) di bawah titik leburnya. Selanjutnya berkas elektron tersebut dapat diarahkan ke suatu arah tertentu dengan cara meletakkan sebatang logam lain disekitarnya yang telah dihubungkan dengan kutub positip dari sumber listrik (disebut juga sebagai kutub positip atau anoda). Dalam kehidupan sehari-hari manfaat penghasilan berkas elektron ini sudah lama kita pergunakan misalnya pada tabung televisi di rumah dimana dengan pemanfaatan partikel elektron ini dan perlengkapannya kita dapat melihat gambar melalui layar. Berkas elektron yang dihasilkan dapat pula menghasilkan berkas proton dengan cara membombardir molekul hidrogen. Dengan perkataan lain bila kita tabrakkan berkas elektron pada target molekul hidrogen maka kita akan memperoleh jutaan proton. Dengan demikian secara sederhana dapat dikatakan bahwa satu tangki hidrogen dapat disamakan dengan satu tangki proton.

Gambar Fisika Gelombang

EINSTEIN ALBERT

“Pengaruh Metode Resitasi dengan Menggunakan Teknik Problem Posing unntuk Meningkatkan Prestasi Belajar Fisika Siswa”

Yohanes Vianei Dore Ola

Pendidikan adalah suatu usaha atau kegiatan yang dijalankan dengan sengaja, teratur dan berencana dengan maksud mengubah atau mengembangkan perilaku yang diinginkan. Sekolah sebagai lembaga formal merupakan sarana dalam rangka pencapaian tujuan pendidikan tersebut. Melalui sekolah, siswa belajar berbagai macam hal.

Dalam pendidikan formal, belajar menunjukkan adanya perubahan yang sifatnya positif sehingga pada tahap akhir akan didapat keterampilan, kecakapan dan pengetahuan baru. Hasil dari proses belajar tersebut tercermin dalam prestasi belajarnya. Namun dalam upaya meraih prestasi belajar yang memuaskan dibutuhkan proses belajar.

Proses belajar yang terjadi pada individu memang merupakan sesuatu yang penting,  karena melalui belajar individu mengenal lingkungannya dan menyesuaikan diri dengan lingkungan disekitarnya. Menurut Irwanto (1997 :105) belajar merupakan proses perubahan dari belum mampu menjadi mampu dan terjadi dalam jangka waktu tertentu. Dengan belajar, siswa dapat mewujudkan cita-cita yang diharapkan.

Belajar akan menghasilkan perubahan-perubahan dalam diri seseorang. Untuk mengetahui sampai seberapa jauh perubahan yang terjadi, perlu adanya penilaian. Begitu juga dengan yang terjadi pada seorang siswa yang mengikuti suatu pendidikan selalu diadakan penilaian dari hasil belajarnya. Penilaian terhadap hasil belajar seorang siswa untuk mengetahui sejauh mana telah mencapai sasaran belajar inilah yang disebut sebagai prestasi belajar.

Prestasi belajar menurut Yaspir Gandhi Wirawan dalam Murjono (1996 :178) adalah hasil yang dicapai seorang siswa dalam usaha belajarnya sebagaimana dicantumkan di dalam nilai rapornya. Melalui prestasi belajar seorang siswa dapat mengetahui kemajuan-kemajuan yang telah dicapainya dalam belajar.

Penggunaan metode mengajar yang tepat, merupakan suatu alternatif mengatasi masalah rendahnya daya serap siswa terhadap pelajaran fisika, guna meningkatkan mutu pengajaran. Penerapan suatu metode pengajaran harus ditinjau dari segi keefektifan, keefesienan dan kecocokannya dengan karakteristik materi pelajaran serta keadaan siswa yang meliputi kemampuan, kecepatan belajar, minat, waktu yang dimiliki dan keadaan sosial ekonomi siswa sebagai obyek. Sesuai yang dikatakan oleh Rostiyah bahwa setiap jenis metode pengajaran harus sesuai atau tepat untuk mencapai suatu tujuan tertentu. Jadi untuk tujuan yang berbeda guru harus mengadakan teknik penyajian yang berbeda sekaligus untuk mencapai tujuan pengajarannya. (Rostiyah, 1989:2)

Salah satu metode yang diterapkan dalam melibatkan siswa secara aktif, guna menunjang kelancaran proses belajar mengajar adalah menggunakan metode resitasi. Dalam metode resitasi diharapkan mampu memancing keaktifan siswa dalam proses belajar mengajar. Hal ini disebabkan karena siswa dituntut untuk menyelesaikan tugas yang diberikan guru dan harus dipertanggungjawabkan (Nana Sudjana, 1989:82). Metode resitasi adalah suatu metode mengajar dimana siswa diharuskan membuat resume dengan kalimat sendiri. (Djamarah, 2000)

 Dalam keberhasilan proses belajar mengajar di samping tugas guru, maka siswa turut memegang peranan yang menentukan dalam pencapaian tujuan pendidikan. Sebab bagaimapun baiknya penyajian guru terhadap materi pelajaran, tetapi siswa tidak mempunyai perhatian dalam hal belajar maka apa yang diharapkan sukar tercapai. Agar siswa berhasil dalam belajarnya, perlulah mengerjakan tugas dengan sebaik-baiknya. Tugas itu mencakup mengerjakan PR, menjawab soal latihan buatan sendiri, soal dalam buku pegangan, tes/ulangan harian, ulangan umum dan ujian. (Slameto, 1991:88)

Pembelajaran dengan metode mengajar yang sesuai dengan materi yang diajarkan akan meningkatkan motivasi belajar siswa. Sebagai contoh adalah pemberian tugas pada setiap akhir pelajaran dengan harapan aktifitas belajar siswa dapat ditingkatkan, sehingga prestasi belajar siswa dapat pula meningkat. Menurut Harmawati (1993:38). Pemberian tugas pada setiap pertemuan mempengaruhi hasil belajar siswa. Dengan demikian tugas setiap pertemuan menyebabkan siswa termotivasi dalam belajar, disamping itu siswa lebih aktif dalam kegiatan belajar mengajar.

Pada peningkatan prestasi belajar siswa bukan hanya peran guru yang dibutuhkan tetapi siswa sendirilah yang dituntut peran aktif dalam proses belajar mengajar. Salah satu hal yang penting dimiliki oleh siswa dalam meningkatkan prestasi belajarnya adalah penguasaan bahan pelajaran. Siswa yang kurang mengusai bahan pelajaran akan mempunyai nilai yang lebih rendah bila dibandingkan dengan siswa yang lebih mengusai bahan pelajaran. Untuk menguasai bahan pelajaran maka dituntut adanya aktifitas dari siswa yang bukan hanya sekedar mengingat, tetapi lebih dari itu yakni memahami, mengaplikasikan, mensistesis, dan mengevaluasi bahan pelajaran.

 Perlu disadari bahwa yang diharapkan oleh guru terhadap siswanya adalah bahan pelajaran yang diterima siswa dapat dikuasainya dengan baik. Olehnya itu, maka salah satu cara yang ditempuh adalah tugas yang diberikan oleh guru tidak hanya dikerjakan di kelas yang sempit dan terbatas oleh waktu, akan tetapi perlu dilanjutkan di rumah, di perpustakaan, di laboratorium dan hasilnya harus dipertanggungjawabkan.

Suryanto (Sutiarso: 2000) mengemukakan bahwa problem posing merupakan istilah dalam bahasa Inggris, sebagai padanan katanya digunakan istilah “merumuskan masalah (soal)” atau “membuat masalah (soal)”. Sedangkan menurut Silver (Sutiarso: 2000) bahwa dalam pustaka pendidikan matematika, problem posing mempunyai tiga pengertian, yaitu: pertama, problem posing adalah perumusan soal sederhana atau perumusan ulang soal yang ada dengan beberapa perubahan agar lebih sederhana dan dapat dipahami dalam rangka memecahkan soal yang rumit (problem posing sebagai salah satu langkah problem solving). Kedua, problem adalah perumusan soal yang berkaitan dengan syarat-syarat pada pada soal yang telah dipecahkan dala rangka mencari alternatif pemecahan lain (sama dengan mengkaji kembali langkah problem solving yang telah dilakukan). Ketiga, problem posing adalah merumuskan atau membuat soal dari situasi yang diberikan.

Sedangkan “The Curriculum and Evaluation Standard for School Mathematics merumuskan secara eksplisit bahwa siswa-siswa harus mempunyai pengalaman mengenal dan memformulasikan soal-soal (masalah) mereka sendiri. Lebih jauh The Professional Standards for Teaching Mathematics menyarankan hal yang penting bagi guru-guru untuk menyusun soal-soal mereka sendiri. Siswa perlu diberi kesempatan merumuskan soal-soal dari hal-hal yang diketahui dan menciptakan soal-soal baru dengan cara memodifikasi kondisi-kondisi dari masalah-masalah yang diketahui tersebut (Silver & Cai, 1996).

Berdasarkan uraian-uraian yang telah dikemukakan di atas, maka dirumuskan pengertian problem posing adalah perumusan atau pembuatan masalah/soal sendiri oleh siswa berdasarkan  stimulus yang diberikan.