Pengantar Kuliah FI3104 Eksperimen Fisika I Sem. 1 2015-2016 Agus Suroso KK Fisika Teoretik Energi Tinggi dan Instrumentasi
14 September 2015
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
1 / 16
Ketentuan Kuliah
1
Jadwal kuliah Kuliah pengantar (14/9/2015) Eksperimen (8 pekan, di Lab Fislan) RBL (1 pekan) UAS (1 pekan, mengikuti jadwal UAS dari ITB)
2 3
Penilaian: 75% praktikum dan RBL + 25% UAS. Referensi: Dietz Preston, Daryl W. Preston, ”The Art of Experimental Physics”.
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
2 / 16
Metode Ilmiah
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
3 / 16
Metode Ilmiah
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
4 / 16
Metode Ilmiah I
Hukum-hukum Fisika adalah sebuah ekspresi dari hubungan antara manusia dengan alam Ada jalan sangat panjang yang harus dilalui oleh ilmuwan untuk mendapatkan hasil. Mereka mengalami ’spektrum lengkap’ dari emosi manusia, dari gembira sampai depresi parah.
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
5 / 16
Metode Ilmiah II
”It took almost a full year before a workable scheme (experimental method to measure the fine structure of hydrogen) was clear in my mind.” (Willis E. Lamb. Nobel Lecture, 1955) .
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
6 / 16
Metode Ilmiah III
”I worked on this problem (quantum electrodynamics) about eight years until the final publication in 1947” (Richard P. Feynman, Nobel Lecture, 1965)
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
7 / 16
Metode Ilmiah IV
”My first introduction to superconductivity came in the 1930’s... My first abortive attempt to construct a theory, in 1940’s...It was not until 1950, as a result of the discovery of the isotope effect, that I again began to become interested in superconductivity,...” (John Bardeen, Nobel Lecture, 1972)
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
8 / 16
Metode Ilmiah V
”For e few days I was beside myself with joyous excitement.” (Albert Einstein’s response to his predictions that explained anomalies in the orbit of Mercury)
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
9 / 16
Metode Ilmiah VI
”Boltzmann was subject to rapid alternation of depressed moods with elevated, expansive or irritable moods, likely the symptoms of undiagnosed bipolar disorder. He himself jestingly attributed his rapid swings in temperament to the fact that he was born during the night between Shrove Tuesday and Ash Wednesday.[8] Meitner relates that those who were close to Boltzmann were aware of his bouts of severe depression and his suicide attempts.” (wiki)
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
10 / 16
Metode Ilmiah VII
Untuk setiap eksperimen dalam yang dilakukan kuliah Eksperimen Fisika, Anda akan mengalami berbagai macam emosi seperti di atas, walaupun dalam level yang berbeda.
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
11 / 16
Tujuan bekerja di Lab I
1
Meningkatkan pemahaman konsep dan teori dasar dalam fisika.
2
Sadar bahwa peralatan eksperimen yang benar-benar bekerja dengan baik jarang ditemukan, dan belajar untuk mengenali dan memperbaiki kesalahan fungsi suatu alat.
3
Terbiasa menggunakan berbagai macam instrumen dan belajar untuk melakukan pengukuran yang reliable.
4
Belajar seberapa presisi pengukuran dapat dilakukan untuk suatu alat yang diberikan dan mengenali kesalahan pengukuran.
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
12 / 16
Tujuan bekerja di Lab II
5
Berlatih melakukan perhitungan untuk mendapatkan hasil dengan angka penting yang sesuai.
6
Belajar cara menganalisis data dengan perhitungan dan memplot grafik yang menggambarkan hubungan yang fungsional.
7
Belajar cara menyimpan catatan lab yang akurat dan lengkap.
8
Belajar bagaimana pendekatan terbaik untuk memecahkan masalah yang baru.
9
Membiasakan diri bekerja dalam tim.
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
13 / 16
Pengukuran, kesalahan, dan hadiah Nobel Tahun 1974 tim SLAC-LBL melakukan eksperimen rutin untuk mengukur total cross-section anihilasi positron-elektron sebagai fungsi energi. Mereka menggunakan energi hingga beberapa GeV dengan rentang 200 MeV. Mereka mendapatkan hasil rata-rata 23±3 nb (1 barn = 10−28 m2 , kira-kira seukuran inti atom).
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
14 / 16
Pengukuran, kesalahan, dan hadiah Nobel Tahun 1974 tim SLAC-LBL melakukan eksperimen rutin untuk mengukur total cross-section anihilasi positron-elektron sebagai fungsi energi. Mereka menggunakan energi hingga beberapa GeV dengan rentang 200 MeV. Mereka mendapatkan hasil rata-rata 23±3 nb (1 barn = 10−28 m2 , kira-kira seukuran inti atom). Saat energi mencapai 3,2 GeV, diperoleh data 30 nb (angka ini lebih dari 2σ dari nilai rata-rata 23 nb).
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
14 / 16
Pengukuran, kesalahan, dan hadiah Nobel Tahun 1974 tim SLAC-LBL melakukan eksperimen rutin untuk mengukur total cross-section anihilasi positron-elektron sebagai fungsi energi. Mereka menggunakan energi hingga beberapa GeV dengan rentang 200 MeV. Mereka mendapatkan hasil rata-rata 23±3 nb (1 barn = 10−28 m2 , kira-kira seukuran inti atom). Saat energi mencapai 3,2 GeV, diperoleh data 30 nb (angka ini lebih dari 2σ dari nilai rata-rata 23 nb). Tim SLAC-LBL tidak mengabaikan ’data tunggal tak berkelakuan baik’ tersebut dan melakukan pengukuran ulang pada daerah 3,1 -3,3 GeV, dan menemukan hadron baru yang tidak masuk dalam skema tri-quark. Partikel itu disebut partikel ψ yang merupakan gabungan dari charmed quark dan anti-quarknya. Partikel yang sama juga ditemukan oleh tim MIT-BNL dan disebut partikel J. Partikel tersebut kini disebut sebagai partikel ψ/J. Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
14 / 16
Pengukuran, kesalahan, dan hadiah Nobel
The Nobel Prize in Physics 1976: Burton Richter (SLAC) and Samuel Chao Chung Ting (MIT)
”for their pioneering work in the discovery of a heavy elementary particle of a new kind”
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
15 / 16
Pengukuran, kesalahan, dan hadiah Nobel
Pelajaran moral: mungkin saja ada hadiah nobel yang mengintai dari balik data yang awalnya tampak sebagai ’data berkelakuan buruk’. Lakukan eksplorasi (ukur berulang kali) sebelum data tersebut diabaikan (dan ’dibuang’).
Agus Suroso
Pengantar Kuliah FI3104
14 September 2015
16 / 16
