Fisika Dalam Bidang Pertanian

ü   Radiasi

  Radiasi adalah salah satu teknologi yang dihasilkan oleh adanya penerapan ilmu fisika dalam bidang teknologi. Dalam ilmu fisika , radiasi dapat didefinisikan sebagai suatu proses perpindahan energi melalui sebuah pancaran dalam suatu ruangan tertentu.  Penggunaan teknologi radiasi memang sangat berguna karena salah satu aplikasi ini dapat digunakan untuk mengatasi berbagai masalah dalam bidang pertanian Indonesia. Penggunaan radiasi dalam bidang pertanian memang ada banyak sekali contohnya, salah satu contoh aplikasi ini adalah untuk mengatasi serangan hama pengganggu tanaman pertanian yang dapat menurunkan kuantitas dan kualitas dari hasil pertanian.

 

ü pengairan (Fisika berkenaan dengan fluida, mekanika fluida)

Pengairan wilayah pertanian menggunakan pompa untuk distribusi air. Pompa merupakan mekanisme yang menerapkan asas fisika berupa kelestarian momenmomentum atau menerapkan persamaan hukum newton. Halini terlihat pada mekanisme kerja impeller pompasentrifugal.

 

Pompa sentrifugal

Satu cara untuk menambah energi kepada fluida cair adalah dengan memutar fluida tersebut dalam arahmelingkar. Gaya yang mengakibatkan sebuah objek terlempar keluar dalam gerak melingkar disebut gaya sentrifugal.Bagian pompa yang memutar flluida cair disebut impeller.Fluida cair mengalir melalui inlet pompa dan masuk kedalam titik  pusat impeller. Selanjutnya impeller akan menggerakkan fluidatersebut dalam gerak melingkar, Fluida cair akan didorong darititik pusat menuju bagian terluar dari bibir impeller seperti yangditunjukkan gambar 1.2. Semakin cepat impeller berputar, akansemakin cepat fluida cair bergerak.

Impeller disusun darirangkaian vanes atau blade, yang berfungsi untuk mengarahkanaliran fluida).Gaya centrifugal mendorong fluida cair menjauhi titik pusat impeller. Selanjutnyafluida cair memasuki rumah pompa ketika terlempar keluar dari bagian terluar impeller tersebut. Ketika fluida cair memasuki rumah pompa, kecepatannya akan berkurang.Berkurangnya kecepatan fluida cair akan menaikkan tekanan fluida cair.Pada saat gaya centrifugal menggerakkan fluida cair menjauhi pusat impeller, daerah bertekanan rendah akan terbentuk pada pusat impeller. Terbentuknya daerah bertekananrendah pada pusat impeller selanjutnya akan mampu mengalirkan fluidacair dari systemmasuk kedalam impeller. Pada pompa centrifugal, fluida cair digerakkan oleh gaya centrifugaldari daerah bertekanan rendah di pusat impeller menuju daerah bertekanan tinggi di Discharge  pompa.

ü     Aplikasi pengolahan lahan. (Konsep fisika dengan cabang termodinamika dan mekanika)

  Pengolahan lahan menggunakan perlengkapan alat-alat berat bermotor. Motor pada dasarnya menerapkan konsep fisika yaitu siklus termodinamika berupa siklus Otto dan siklus Diesel.

ü     Aplikasi pengolahan hasil pertanian. (mekanika fluida, listrik dan termodinamika)

Pengolahan hasil pertanian misalkan mesin pengering merupakan aplikasi fisika di bidang pertanian. Mesin pengering bisa bermacam-macam. Pengering yang menggunakan burner menerapkan konsep fisika dengan kaidah pembakaran. Teknologi modern menerapkan pengering tipe microwave, pemanfaatan gelombang mikro untuk mengeringkan produk pertanian. Selanjutnya tipe pengering dengan heater listrik. Atau bisa juga menggunakan pengering tipe hybrid yang menerapkan asas siklus termodinamika dalam menghasilkan udara kering, contohnya seperti penggunaan AC yang dimanfaatkan sisi panasnya, khusus untuk tipe hybrid sisi dingin dimanfaatkan untuk menghasilkan udara kering. Hasilnya adalah udara kering yang panas.

Fisika Dalam Bidang Industri

ü  Optik Liquid Crystal

Liquid crystal, material yang mempunyai sifat cair dan krista .Sifat optik liquid crystal yang mampu
mengubah diri menjadi lebih gelap atau lebih terang dibawah medan listrik tertentu telah menumbuhkan industri senilai lebih dari 10 milyar dollar AS berupa produk layar komputer laptop, televisi hemat energi, jam, piringan optik yang dapat ditulis/dihapus, dan smart window (jendela yang berubah warna karena perubahan suhu).

ü  Polimer 

material yang susunan molekulnya panjang, telah dimanfaatkan Nike untuk membuat industri besar dengan menciptakan sepatu yang lentur dan tahan lama. Polimer juga telah dikembangkan untuk menjadi material yang lebih kuat dari baja tetapi lebih ringan dari alumunium. Polimer jenis ini dipakai sebagai kerangka mobil dalam industri otomotif. Polimer jenis lain dipakai untuk membuatengsel buatan, kulit buatan, tulang buatan, katup jantung buatan dan lebih dari 5.000 alat kedokteran serta berbagai produk yang menggunakan biomaterial.penelitian thin film telah mampu membuat rumah lebih hangat dimusim dingin dengan memantulkan panas kembali kedalam rumah. Thin film juga menjadi dasar dari pembuatan jendela "pintar" yang tahu kapan harus menyerap panas dan kapan harus memantulk annya. Penelitian di bidang thin film telah membantu pertumbuhan industri penyemprotan/pelapisan.Di samping penemuan material baru, berbagai riset fisika lainnya juga telah mendorong tumbuhnya berbagai industri misalnya:     riset semikonduktor

     integrated circuit (IC)      global positioning system (GPS)     material magnetik     laser

     dan energi lingkungan.

Fisika Dalam Bidang Transportasi

ü   Persamaan Bernoulli

Pernahkah Anda bertanya dengan nenek Anda bagaimana ia melakukan perjalanan? Berapa jarak yang ia tempuh dan butuh berapa lama beliau melakukan perjalanan itu? Apabila Anda menanyakan hal itu maka saya yakin jika nenek akan bercerita panjang lebar kalau ia dulu kemana-mana selalu jalan kaki dan dapat menghabiskan waktu berhari-hari hanya untuk menempuh jarak yang tidak terlalu jauh butuh membawa bekal dan persiapan yang matang. Atau mungkin pula Anda pernah membaca kisah perjalanan pelaut seperti Colombus atau Vasco Da Gama dalam mengarungi lautan mereka membutuhkan waktu berbulan-bulan bahkan bertahun-tahun untuk mengarungi lautan ini.

Dan masihkan kita merasa sulit untuk melakukan perjalanan? Tak ada salahnya apabila kita berterima kasih dengan Om Bernoulli karena beliau telah berhasil menyusun persamaan yang sangat luar biasa. Sebuah pesawat dapat dibuat dengan persamaan yang dipelajari pada bab fluida ini.

Manusia dapat terbang di angkasa? O, apabila saya memikirkan ini maka saya hampir sulit untuk mempercayainya. Terbang merupakan aktivitas luar biasa yang hanya dapat dilakukan oleh superhero pada jaman dulu, seperti Mbah Gatot Kaca. Tapi sekarang, adik bayi yang masih belum bisa makan nasi saja sudah bisa melihat awan dan pergi ke Amerika dengan waktu tak cukup lama. Luar Biasa!

ü Hukum Termodinamika

Pernah Anda bayangkan jika Anda bersekolah sejauh 20 km dan Anda menempuhnya dengan berjalan kaki? Saya yakin, Anda akan sulit melakukannya. Maka beruntunglah kita telah berada di jaman luar biasa ini ketika termodinamika menjadi cabang ilmu yang makin menyempurnakan diri.

Melalui hukum termodinamika kita dapat menikmati mudahnya hidup dengan sepeda motor, mobil, dan berbagai mesin yang ada saat ini. Tak perlu lelah harus melangkah. Bahkan dengan hukum termodinamika ini kehidupan pun akan terasa lebih nikmat. Pernah Anda berpanas-panas ria bermandi keringat kemudian masuk ke ruangan ber-AC lalu disuguhi minuman dingin dari kulkas? Apabila Anda sudah mengalami kejadian itu maka Anda patut bersyukur telah disusunnya hukum termodinamika. Sebab melalui hukum itu kita dapat menikmati suhu sesuai dengan keinginan.

Fisika Dalam Bidang Kesehatan

Ø  Bidang Kedokteran Dan Kesehatan

Ilmu fisika kesehatan atau disebut dengan medical physics adalah ilmu yang menggabungkan dua bidang kajian yang sangat luas, yaitu : ilmu fisika dan ilmu kesehatan serta keterkaitannya.


Fisika kesehatan mengacu pada dua bidang kajian utama:

(1) Penerapan fungsi ilmu fisika pada tubuh manusia dan
penerapannya untuk mengatasi penyakit yang dialami oleh
tubuh (physics of physiology)

(2) Penerapan ilmu fisika pada kegiatan teknik pemeriksaan
medis. (konsep dasar dan cara kerja peralatan kedokteran
yang digunakan untuk mendiagnosa para pasien)

Fisika merupakan suatu bidang ilmu yang banyak sekali manfaatnya dalam segala aspek kehidupan. Selain bidang teknologi, fisika juga diterapkan dalam bidang kedokteran yang sering kita sebut dengan fisika medik. Banyak masyarakat yang tidak mengetahui hal ini, yang difahami oleh masyarakat bahwa fisika hanya berkelut dengan rumus, teknologi dan perhitungan. Dewasa ini ilmu pengetahuan semakin berkembang, para ahli menerapkan ilmu fisika dalam kedokteran nuklir. Kedokteran nuklir merupakan aktivitas multi disiplin ilmu dari para dokter, dokter spesialis radiolog, radiofarmasi, dan fisika medik. Fisika medik pada dasarnya merupakan satu cabang dari disiplin ilmu fisika terapan yang berkaitan dengan aplikasi energi fisika, konsep dan metode untuk mendiagnosa dan melakukan terapi penyakit pada manusia. Kedokteran nuklir mencakup pemanfaatan radionuklida dan radiofarmaka untuk diagnosa dan terapi medis, akan tetapi saat ini diagnosa medis merupakan kerja kedokteran nuklir yang lebih dominan dibandingkan dengan terapi medis. Beberapa diagnosa medis ini meliputi pencitraan in-vivo dari distribusi radionuklida dan radiofarmaka dengan menggunakan kamera gamma dan sistem komputer.

 Salah satu contoh penerapan kedokteran nuklir adalah radioterapi. Radioterapi merupakan metode pengobatan penyakit kanker dengan menggunakan radiasi pengion. Terapi berkas eksternal dengan menggunakan radiasi gamma dai pesawat teleterapi memakai sumber radiasi aktivitas tinggi, sinar-X, elektron, atau partikel-partikel lain dari akselerator. Perkembangan akselerator dan aplikasinya dalam radioterapi telah banyak dibahas dalam penelitian ilmiah. Brakiterapi menggunakan sumber radiasi terbungkus berukuran kecil yang diterapkan secara internal dan dekat, baik intracavitary, interstitial, ataupun implant. Sumber radiasi terbuka juga dimanfaatkan secara langsung untuk beberapa kondisi pengobatan. Dalam kehidupan yang modern ini, radioterapi telah banyak dimanfaatkan oleh negara-negara maju untuk mengurangi tingkat kematian yang diakibatkan oleh penyakit kanker yang menyerang manusia khususnya pada wanita.

ü  ELEKTROMYOGRAM

Cara kerjanya adalah dengan menempatkan dua elektroda (atau sensor) di kulit pada otot yang akan dimonitor. Otot-otot yang paling sering digunakan oleh praktisi biofeedback adalah frontalis (otot yang berkerut di dahi Anda), masseter (otot rahang), dan trapezium (otot-otot bahu yang kaku ketika Anda sedang stres).

Mesin ini digunakan untuk merehabilitasi pasien yang mengalami kelumpuhan akibat terkena stroke. Bahkan ketika seseorang tidak lagi memiliki sensasi pada anggota tubuh yang lumpuh dan tidak dapat menggerakkannya, EMG seringkali dapat mendeteksi aktivitas listrik dalam otot. Mesin EMG menguatkan pancaran gelombang listrik dari anggota tubuh yang lumpuh. Saat pasien menjadi sadar akan hal tersebut, sistem sarafnya akan merangsang aktivitas otot. Hal ini akan membuat ujung saraf baru dapat tumbuh pada otot yang dilakukan EMG tadi, sehingga pasien dapat kembali melakukan beberapa gerakan.

EMG lebih sering digunakan untuk merelaksasi otot yang tegang yang disebabkan oleh stres. Ketika elektroda menangkap otot yang tegang, mesin akan memberikan sinyal, seperti cahaya yang berwarna atau suara. Dengan cara ini, pasien dapat merasakan dan memonitor kelanjutan aktivitas otot dan mulai berfokus untuk mengenali seperti apa rasanya otot yang tegang. Saat menyadari akan proses internal ini, Anda akan mulai mengenali saat ketegangan mulai muncul dalam kehidupan sehari-hari. Latihan biofeedback seperti ini berguna untuk mengontrol ketegangan sebelum menjadi lebih buruk atau menyebabkan masalah fisik lainnya. EMG sering digunakan untuk pengobatan sakit kepala, sakit punggung, sakit leher, serta penyakit yang terkait dengan stres, misalnya asma dan jerawat.

ü  ENDOSCOPY

Alat Endoscopy dengan menggunakan Teknologi tinggi yang berfungsi untuk melihat keadaan/kondisi saluran cerna dan organ lainnya. Dengan pemeriksaan tindakan Endoscopy, berupaya untuk meningkatkan kualitas hidup pasien dengan resiko yang minimal karena :

- Mendeteksi kelainan saluran cerna secara dini (Early Detection)

- Tanpa operasi (Non Surgery) dan Handal (Reliable)

- Tindakan Terapi Secara Langsung (Timely Treatment). Ketika terdeteksi adanya Kelainan Saluran Cerna dengan menggunakan alat ini, dokter kami akan langsung mengarahkan pelanggan agar dengan segera melakukan tindakan terapi.

- Tingkat pemulihan yang cepat (Quick Recovery)

Keuntungan Tindakan Endoscopy :

1. Dapat melakukan biopsy

2. Memotong polip

3. Menghentikan pendarahan

4. Memasang Stent pada sumbatan

5. Mengangkat jaringan tumor ganas stadium sangat dini

6. Membuang batu saluran empedu

7. Sebagian kasus One Day Care

ü  CT- Scan

Sinar-X merupakan salah satu dari aplikasi gelombang elektromagnetik yang menjadi sebuah fenomena yang ditemukan oleh Roentgen pada laboratoriumnya. Sebuah fenomena yang kemudian menjadi awal pencitraan medis (medical imaging) Penemuan ini juga menjadi titik awal perkembangan fisika medis di dunia, yang menkonsentrasikan aplikasi ilmu fisika dalam bidang kedokteran.

Citra atau gambar yang dihasilkan dari sinar-X ini sifatnya adalah membuat gambar 2 dimensi dari organ tubuh yang dicitrakan dengan memanfatkan konsep atenuasi berkas radiasi pada saat berinterakasi dengan materi. Gambar atau citra objek yang diinginkan kemudian direkam dalam media yang kemudian dikenal sebagai film. Dari gambar yang diproduksi di film inilah informasi medis dapat digali sesuai dengan kebutuhan klinis yang akan dianalisis.

Setelah puluhan tahun sinar-X ini mendominasi dunia kedokteran, terdapat kelemahan yaitu objek organ tubuh kita 3 dimensi dipetakan dalam gambar 2 dimensi. Sehingga akan terjadi saling tumpah tindih stukur yang dipetakan, secara klinis informasi yang direkam di film dapat terdistorsi. Inilah tantangan berikutnya bagi fisikawan untuk berkreasi. Tahun 1971, seorang fisikwan bernama Hounsfield memperkenalkan sebuah hasil invensinya yang dikenal dengan Computerized Tomography atau yang lazim dikenal dengan nama CT-Scan. Invensi Hounsfield ini menjawab tantangan kelemahan citra sinar-X konvensional yaitu CT dapat mencitrakan objek dalam 3 Dimensi yang tersusun atas irisan-irisan gambar (tomography) yang dihasilkan dari perhitungan algoritma komputer. Karya Hounsfield ini menjadi revolusi besar-besaraan dalam dunia pencitraan medis atau kedokteran yang merupakan rangkaian yang berkaitan. Citra/gambar hasil CT dapat menujukan struktur tubuh kita secara 3 dimensi, sehingga secara medis dapat dijadikan sebagai sebuah alat bantu untuk penegakkan diagnosa yang dibutuhkan. Untuk mengabadikan penemunya dalam CT terdapat bilangan CT atau Hounsfield Unit (HU), namun penemuan ini juga merupakan jasa Radon dan Cormack.

Penemuan Partikel Baru

Partikel baru yang terdiri dari lima buah quark (tepatnya empat quark dan satu anti-quark) berhasil ditemukan setelah eksistensinya berhasil dikonfirmasi oleh lima eksperimen terpisah di seluruh dunia. Adalah kelompok fisikawan yang bekerja di laboratorium SPRING-8 di Osaka, Jepang, yang pertama kali mengamati partikel bermassa 1,54 giga elektronvolt (sekitar satu setengah kali massa proton) ini. Hasil penemuan mereka dipublikasikan di Physical Review Letters, salah satu jurnal fisika ternama di Amerika, bulan lalu. Tidak begitu lama, eksperimen tersebut berhasil dikonfirmasi oleh kolaborasi penelitian DIANA di Rusia serta kolaborasi CLAS di Jefferson Lab, Virginia, USA. Terakhir, kolaborasi penelitian HERMES di laboratorium DESY di Hamburg, Jerman, dan kolaborasi SAPHIR di Bonn, Jerman, juga melaporkan hal yang sama. Bulan lalu BBC online serta harian USA Today juga memuat berita mengejutkan ini.
  

Saking barunya, nama partikel yang bermuatan sama dengan positron ini pun masih belum disepakati. Sebagian fisikawan masih menyebutnya sebagai partikel Z⁺, sementara akhir-akhir ini kebanyakan menyatakannya sebagai Theta+ atau partikel eksotik pentaquark (lima quark). Meski tidak dilarang oleh Model Standar yang secara resmi dianut oleh semua fisikawan, keberadaan partikel pentaquark selama ini sulit dideteksi. Namun, kemajuan pesat di dunia akselerator serta semakin canggihnya detektor partikel saat kini mengakhiri perburuan partikel yang telah diramalkan sejak sekitar 30 tahun lalu. Penemuan ini tentu saja memiliki konsekuensi serius pada pandangan umat manusia terhadap alam semesta, karena selama ini quark yang merupakan bahan dasar penyusun jagad raya diketahui hanya dapat membentuk partikel sub-atomik dalam kombinasi  dua atau tiga quark saja.

Apakah Quark Itu?

Semula quark diramalkan oleh Murray Gell-mann dan George Zweig sebagai partikel fundamental pada tahun 1964. Nama quark dipilih oleh Gell-Mann. Nama ini muncul dalam novel karya James Joyce berjudul Finnegan’s Wake pada satu kalimat : “three quarks for Muster Mark”.  Ide ini sangat revolusioner karena memperkenalkan sub-partikel  baru yang bermuatan +2/3 dan -1/3 muatan proton. Namun pada mulanya ia hanya dianggap sebagai partikel fiksi matematik karena quark tidak pernah berada dalam keadaan bebas. Quark hanya dapat hidup di dalam partikel-partikel subatomik seperti proton, netron, atau pion. Gaya kuat yang mengikat quark di dalam partikel tersebut akan bertambah besar jika kita ingin mengeluarkannya. Meski demikian, hasil-hasil eksperimen selama hampir 40 tahun terakhir telah memperlihatkan bahwa keberadaan quark bukan lagi hal yang mustahil.

Hingga saat ini telah dikenal enam jenis quark yang diberi nama up, down, strange, charm, bottom, dan top (u, d, s, c, b dan t). Bersama-sama dengan lepton dan partikel interaksi (gauge-boson), ke-enam jenis quark tersebut menyusun jagad raya yang kita tempati ini, termasuk diri kita sendiri. Dua quark yang paling ringan adalah quark up dan down. Keduanya merupakan konsituen proton dan netron yang membangun mayoritas isi jagad raya.

Quark jenis ketiga disebut quark strange (aneh) karena quark ini selalu terdapat pada partikel-partikel yang memiliki bilangan keanehan seperti kaon dan hyperon.

Pada tahun 1974 di pusat akselerator linier Stanford (SLAC) ditemukan quark charm di dalam suatu partikel baru yang disebut Psi. Secara simultan di laboratorium nasional Brookhaven quark jenis ini ditemukan dalam partikel yang mereka sebut sebagai J. Partikel yang kini dikenal sebagai partikel J/\Psi ini  adalah kombinasi dari quark charm dan anti-charm (cc).

Quark jenis kelima adalah beauty atau bottom yang pertama kali teridentifikasi di laboratorium nasional Fermi (Fermilab) pada tahun 1977.  Di tempat yang sama pada tahun 1995 ditemukan quark jenis terakhir yang diberi nama top atau truth. Jenis ini merupakan quark yang paling masif, beratnya sekitar 190 kali berat sebuah proton.

Partikel eksotik pentaquark disusun oleh dua quark up, dua quark down, serta satu quark anti-strange. Kombinasi uudds ini menghasilkan muatan yang sama dengan muatan proton, namun memiliki bilangan keanehan satu, serta identik dengan sistem partikel kaon positif dan netron K⁺n . Tidaklah mengherankan, jika dalam publikasi mereka, kolaborasi SPRING-8 menyatakan bahwa penemuan mereka dapat diterjemahkan sebagai sistem quark uudds atau sistem partikel K⁺n.

PENEMUAN PARTIKEL PENTAQUARK

Di laboratorium SPRING-8 partikel pentaquark diamati melalui rangkaian percobaan sebagai berikut. Seberkas sinar laser dihamburkan pada berkas elektron yang memiliki energi 8 giga elektronvolt yang bersirkulasi dalam sebuah sinkrotron. Hamburan ini menghasilkan foton dengan energi cukup tinggi yang selanjutnya ditumbukkan pada sebuah target berisi karbon. Hasil dari tumbukan ini adalah kaon bermuatan negatif, proton, partikel pentaquark yang dalam waktu yang cukup singkat (antara 10 – 20 detik) akan meluruh menjadi sebuah kaon bermuatan positif dan sebuah netron, serta sisa-sisa tumbukan lainnya. Semua partikel yang dihasilkan ditangkap oleh detektor seperti diperlihatkan pada Gambar 1. Keberadaan partikel pentaquark ditunjukkan oleh suatu peak (puncak) pada distribusi spektrum massa yang hilang di dalam proses. Fenomena ini sering dijumpai pada kasus penelitian partikel resonansi baryon, namun lebar dari peak pada kasus pentaquark jauh lebih kecil dibandingkan dengan partikel resonansi. Pada kasus pentaquark lebar peak hanya sekitar 20 mega elektronvolt, sedangkan untuk resonansi baryon dapat mencapai 500 mega elektronvolt. Konsekuensinya, partikel pentaquark dapat hidup lebih lama (10 – 20 detik) dibandingkan dengan partikel resonansi baryon (sekitar 10^-10 detik).

Proses produksi partikel eksotik pentaquark pada laboratorium SPRING-8, Osaka, Jepang

Di laboratorium Jefferson, Virginia, para eksperimentator menggunakan foton hasil proses bremstrahlung dari berkas elektron berenergi kinetik tinggi. Foton tersebut ditembakkan pada target yang berupa deuteron. Hasil tumbukan ini adalah sebuah proton, kaon  bermuatan negatif, serta partikel pentaquark. Seperti pada kasus sebelumnya, partikel pentaquark akan segera meluruh dan dideteksi oleh detektor CLAS. Proses ini dilukiskan pada gambar 2 yang jelas lebih sederhana dibandingkan dengan proses sebelumnya. Dalam kasus ini keberadaan partikel pentaquark ditunjukkan oleh suatu peak pada distribusi massa invarian sistem partikel K⁺n .

Proses produksi partikel pentaquark pada laboratorium Jefferson, Virginia, USA

Saat ini, topik penelitian partikel pentaquark merupakan topik yang sangat “panas”. Puluhan paper hasil penelitian teoretis segera muncul dalam waktu singkat setelah eksperimen pertama dikonfirmasi. Beberapa eksperimen untuk memproduksi partikel ini juga telah diusulkan, yaitu melalui tumbukan antara kaon dan nukleon, foton dengan proton, dan lain-lain.

Cahaya Langit Saat Malam

Salah satu obyek paling menarik di langit malam bagi astronom amatir adalah planet-planet besar di tata surya. Paling tidak, ada empat planet utama yang bisa diamati dengan jelas, yakni Venus, Mars, Jupiter, dan Saturnus.

Namun, untuk mengamati planet-planet tersebut, seorang pengamat harus bisa membedakan penampakan planet dan bintang di langit malam. Bagi mata orang awam, seluruh obyek tampak sama, berupa titik cahaya yang bertebaran di langit dan secara umum disamakan sebagai "bintang".

Padahal, ada perbedaan mendasar antara planet dan bintang. Salah satunya, bintang memancarkan cahaya sendiri (Matahari adalah sebuah bintang), sedangkan planet terlihat bercahaya karena memantulkan cahaya Matahari (seperti Bulan).

Ada beberapa cara membedakan planet dan bintang di langit malam dengan mata telanjang tanpa bantuan alat. Setelah mata telanjang bisa mengenali mana planet dan mana bintang, baru orang dapat meneropong planet yang ingin diamati. Beberapa caranya adalah:


1. Cahaya planet tampak lebih terang dan ukurannya lebih besar dibandingkan dengan bintang.

Hal ini karena letak mereka lebih dekat dibandingkan dengan jarak bintang. Salah satu contoh planet yang paling mudah dikenali adalah Venus. Biasanya tampak sesaat setelah Matahari tenggelam dan menjelang Matahari terbit. planet Venus sering disebut "Bintang Fajar" atau "Bintang Kejora" karena cahayanya sangat cemerlang. Adapun planet Mars dapat dikenali dari cahayanya yang berwarna kemerahan.


2. Cahaya bintang tampak berkelap-kelip, sedangkan cahaya planet cenderung tidak berkelap-kelip.

Letak bintang sangat jauh dari Bumi sehingga cahaya yang tiba di permukaan Bumi sudah sangat lemah dan mudah terganggu turbulensi udara di atmosfer. Turbulensi udara ini bisa membiaskan atau membelokkan cahaya sehingga cahaya bintang tampak berkelap-kelip.

Sedang cahaya dari planet cenderung lebih stabil karena planet lebih dekat sehingga cahaya yang sampai di permukaan Bumi "lebih banyak". Gangguan turbulensi udara di atmosfer juga tak terlalu berpengaruh.


3. Planet terlihat bergerak terhadap latar belakang bintang-bintang yang lain. 

Apabila pengamatan dilakukan beberapa hari berturut-turut, akan terlihat posisi planet akan berpindah dari hari ke hari (waktu terbit atau tenggelam akan berbeda dari hari ke hari).

Hal ini disebabkan gerakan Bumi mengelilingi Matahari sehingga posisi planet-planet itu akan terlihat bergeser pada hari yang berbeda. Karakter ini juga dapat dijadikan patokan untuk membedakan planet dan bintang.

Pergerakan Planet Ada Hukumnya loh...!

Hukum keppler membahas tentang gerak planet ketika melakukan revolusi, yaitu gerakan planet mengelilingi matahari. Hukum Keppler di dasari oleh pengamatan yang dilakukan Ticho Brahe . Ticho Brahe melakukan penelitian untuk mengamati gerak-gerak planet selama bergerak mengelilingi matahari di ruang angkasa. Keppler merupakan seorang matematikawan yang paling termasyur di jamannya. Pendapat Keppler tantang gerak planet mendukung teori heliosentris yang dikemukakan oleh Copernicus. Pendapat Keppler tersebut dikenal dengan hukum Keppler.

gambar 1

Menurut Keppler lintasan planet mengelilingi matahari tidak berbentuk lingkaran sempurna, melainkan berbentuk elips. Pernyataan tersebut dikenal sebagai hukum I keppler. Bunyi hukum I Keppler “ lintasan yang ditempuh oleh sebuah planet ketika bergerak mengelilingi matahari berbentuk elips, dan matahari terletak sebagai titik fokus atau pusatnya”. Untuk lebih memahami hukum I Keppler, perhatikan gambar 1. 

Dari bunyi hukum I Keppler dapat ditarik suatu kesimpulan bahwa :
a. jarak antara planet dan matahari tidak tetap. Jarak terpendek

antara planet dan matahari disebut perihelium, sedangkan jarak terjauh antara planet dan matahari disebut aphelium.
b.  matahari berperan sebagai penyeimbang dari semua orbit planet di tatasurya.

Jika hukum I Keppler menjelaskan tentang orbit planet, hukum II Keppler menjelaskan tentang kecepatan planet ketika mengorbit matahari. Bunyi hukum II Keppler “ sebuah planet akan menyapu luasan yang sama dalam selang waktu yang sama ketika bergerak mengelilingi matahari”. Untuk lebih memahami hukum  II Keppler perhatikan gambar 1. Luas yang ditempuh ketika planet bergerak dari A ke B akan sama dengan luas yang ditempuh ketika planet bergerak dari C ke D. Waktu yang diperlukan oleh planet untuk bergerak dari A ke B akan sama dengan waku yang diperlukan untuk bergerak dari C ke D. ketika planet berada dekat dengan matahari (perihelium) planet bergerak cepat dan ketika planet berada jauh dari matahari planet bergerak lebih lambat (aphelium).

Hukum III Keppler menjelaskan tentang hubungan antara jarak planet dari matahari dengan periode planet mengelilingi matahari. Hukum III Keppler berbunyi “kuadrat periode sebuah planet mengelilingi matahari akan berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet dari matahari”

Hukum III Keppler dirumuskan :


Dimana :
T1 = periode planet 1
T2 = periode planet 2
R1= jarak rata-rata planet 1 dari matahari
R2 = jarak rata-rata planet 2 dari matahari