Perbedaan Fisika Murni dan Fisika Terapan

Fisika Murni dan terapan

Philosophys.technology – Kedua cabang fisika ini berbeda dalam fokus, metodologi, dan tujuannya. Mari selidiki perbedaan mendetail antara lain

Daftar Isi Show

1. Tujuan Utama :

  • Fisika Terapan (Fisika Terapan) : Tujuan utamanya adalah menggunakan dan menerapkan konsep dan prinsip dasar fisika untuk memecahkan masalah dunia nyata dan inovasi teknologi. Menekankan penerapan praktis dari konsep-konsep fisika, seringkali menggabungkan prinsip-prinsip teknik dan berfokus pada tantangan atau inovasi tertentu.
  • Fisika Murni (Fisika Murni atau Teoritis) : Tujuan utama di sini adalah untuk memahami dan menjelaskan hukum dasar alam, tanpa harus mencari aplikasi praktis langsung. Itu berusaha untuk memperluas dan memperdalam pemahaman kita tentang alam semesta. Ini lebih tentang penerapan praktis pengetahuan, Memprioritaskan model teoritis, formulasi matematis yang ketat, dan pekerjaan eksperimental untuk memvalidasi atau menyangkal teori.

2. Sifat Studi :

Karakteristik studi untuk “Fisika Murni” (Fisika Murni) dan “Fisika Terapan” (Fisika Terapan) memberikan wawasan tentang sifat, fokus, dan metodologi mereka. Mari selidiki karakteristik ini secara mendetail:

Fisika Murni 

1. Pertanyaan Mendasar :

Deskripsi : Berfokus pada pemahaman hukum dasar, prinsip, dan struktur alam semesta tanpa tujuan utama untuk aplikasi praktis.

2. Penekanan Teoritis :

Deskripsi : Menggunakan model matematika yang ketat, perhitungan, dan kerangka kerja teoritis untuk mengeksplorasi, mendefinisikan, atau menyempurnakan prinsip-prinsip fisik.

3. Validitas Eksperimental :

Deskripsi : Meskipun sangat teoretis, fisika murni juga melibatkan eksperimen terkontrol untuk menguji atau memvalidasi teori-teori ini. Hasil percobaan ini dapat menyempurnakan atau bahkan membalikkan model yang ada.

4. Cakupan Luas :

Deskripsi : Fisika murni mencakup berbagai topik dari mikro (mekanika kuantum) hingga makro (kosmologi), yang bertujuan untuk mendapatkan pemahaman yang kohesif tentang cara kerja alam semesta.

5. Perluasan Pengetahuan :

Deskripsi : Tujuan utama adalah untuk memperluas batas-batas dari apa yang diketahui, bahkan jika pengetahuan yang diperoleh tidak memiliki aplikasi praktis langsung.

Fisika Terapan :

1. Fokus Praktis :

Deskripsi : Berusaha menggunakan prinsip-prinsip fisika untuk mengatasi masalah dunia nyata atau untuk mengembangkan teknologi, alat, atau metodologi baru.

2. Sifat Interdisiplin :

Deskripsi : Seringkali memadukan prinsip-prinsip dari berbagai disiplin ilmu dan teknik untuk merancang solusi. Bukan hal yang aneh bagi fisikawan terapan untuk bekerja sama dengan ahli kimia, ahli biologi, atau insinyur.

3. Berorientasi Solusi :

Deskripsi : Penelitian dalam fisika terapan biasanya ditujukan untuk mencapai tujuan teknologi atau praktis tertentu, seperti meningkatkan efisiensi sel surya atau mengembangkan perangkat pencitraan medis yang lebih baik.

4. Prototipe dan Pengembangan Produk :

Deskripsi : Studi sering beralih dari model teoretis ke prototipe bangunan atau bahkan produk akhir, membuat penelitian lebih nyata dan langsung berdampak

5. Relevansi Langsung :

Deskripsi : Sementara fisika murni mungkin mempelajari prinsip-prinsip terlepas dari relevansinya saat ini, fisika terapan berfokus pada area dengan relevansi sosial, teknologi, atau industri langsung.

3. Metodologi :

  • Fisika Terapan : Sangat bergantung pada prinsip teknik, alat komputasi, dan pengaturan eksperimental yang disesuaikan untuk aplikasi tertentu.
  • Fisika Murni : Menggunakan formulasi matematis yang ketat dan sering bekerja sama dengan fisikawan eksperimental untuk menguji dan menyempurnakan teori.

4. Hasil :

  • Fisika Terapan : Mengarah pada pengembangan teknologi, peralatan, atau teknik baru. Inovasi dari fisika terapan meliputi mesin MRI, panel surya, dan teknologi semikonduktor.
  • Fisika Murni : Menghasilkan wawasan teoritis yang lebih luas yang mungkin tidak memiliki aplikasi praktis langsung. Penemuan dalam fisika murni mencakup konsep-konsep seperti relativitas, mekanika kuantum, dan sifat-sifat lubang hitam.

5. Contoh :

Fisika Terapan :

1. Perangkat Semikonduktor :

  • Deskripsi : Semikonduktor adalah bahan yang memiliki konduktivitas listrik perantara antara logam (konduktor yang baik) dan isolator (konduktor yang buruk).
  • Aplikasi : Transistor adalah perangkat semikonduktor yang mendasar bagi hampir setiap gadget elektronik saat ini. Mereka bertindak sebagai sakelar dan amplifier elektronik. Prinsip-prinsip yang mengaturnya berasal dari mekanika kuantum.
  • Dampak : Komputer modern, smartphone, dan berbagai gadget elektronik sangat bergantung pada teknologi semikonduktor.

2. Komunikasi Serat Optik :

  • Deskripsi : Serat optik adalah untaian kaca atau plastik tipis yang mentransmisikan cahaya sepanjang panjangnya.
  • Aplikasi : Digunakan untuk transmisi data, khususnya di bidang telekomunikasi. Data ditransfer dengan kecepatan cahaya, memungkinkan internet berkecepatan tinggi dan jaringan komunikasi.
  • Dampak : Merevolusi komunikasi global, memungkinkan konferensi video waktu nyata dan akses internet berkecepatan tinggi melintasi jarak yang sangat jauh.

3. Pencitraan Resonansi Magnetik (MRI) :

  • Deskripsi : Menggunakan magnet yang kuat dan gelombang radio untuk menghasilkan gambar bagian dalam tubuh.
  • Aplikasi : Pemindaian MRI memberikan gambar detail jaringan lunak, otot, dan otak, yang sulit divisualisasikan dengan sinar-X.
  • Dampak : Kritis dalam mendiagnosis berbagai kondisi kesehatan, mulai dari tumor hingga gangguan saraf.

Fisika Murni :

1. Teori Relativitas :

  • Keterangan : Diusulkan oleh Albert Einstein, terdiri dari dua bagian: Relativitas Khusus dan Relativitas Umum. Relativitas Khusus berurusan dengan objek yang bergerak dengan kecepatan konstan, terutama pada kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya. Relativitas Umum adalah teori gravitasi, yang menggambarkan gravitasi sebagai kelengkungan ruang waktu karena massa dan energi.
  • Pemahaman yang Dicapai : Memberi wawasan tentang hubungan antara waktu, ruang, dan gravitasi. Menantang dan memperluas pemahaman kita tentang aspek fundamental alam semesta.
  • Dampak : Meskipun ini terutama merupakan konsep fisika murni, ia memiliki aplikasi praktis dalam teknologi modern seperti sistem GPS di mana efek pelebaran waktu (konsekuensi relativitas) perlu diperhitungkan.

2. Mekanika Kuantum :

  • Deskripsi : Berurusan dengan perilaku partikel pada skala terkecil, pada tingkat atom dan partikel subatomik.
  • Pemahaman Tercapai : Mengungkapkan sifat probabilistik realitas pada skala kecil, dengan fenomena seperti superposisi (sebuah partikel yang ada di banyak keadaan secara bersamaan) dan keterikatan (partikel dihubungkan terlepas dari jarak).
  • Dampak : Meskipun dimulai sebagai disiplin fisika murni, ini menjadi dasar bagi banyak teknologi modern, termasuk laser dan semikonduktor. Selanjutnya, komputasi kuantum, yang diatur untuk merevolusi kemampuan komputasi, didasarkan pada prinsip-prinsip ini.

3. Kosmologi :

  • Deskripsi : Mempelajari sifat-sifat skala besar alam semesta secara keseluruhan. Ia berusaha untuk memahami struktur alam semesta yang lebih besar dan kekuatan serta komponen fundamentalnya, seperti materi gelap dan energi gelap.
  • Pemahaman yang Dicapai : Studi dalam kosmologi telah menghasilkan pemahaman tentang teori Big Bang, sifat lubang hitam, dan evolusi galaksi.
  • Dampak : Meskipun sebagian besar kosmologi tetap berada dalam domain penelitian murni, wawasan dari bidang ini membantu membentuk pemahaman kita tentang asal usul, struktur, dan takdir alam semesta.

6. Jenjang Karir :

  • Fisika Terapan : Lulusan sering mencari pekerjaan di industri, seperti elektronik, energi terbarukan, teknologi medis, dan banyak lagi. Mereka juga dapat bekerja di departemen penelitian & pengembangan, startup, atau perusahaan teknologi yang sudah mapan.
  • Fisika Murni : Sementara banyak fisikawan murni bekerja di akademisi dan lembaga penelitian, keterampilan mereka dalam pemecahan masalah dan pemikiran abstrak juga membuka pintu di sektor-sektor seperti keuangan, ilmu data, dan pengembangan perangkat lunak.

Berikut adalah contoh kurikulum untuk program Bachelor of Physics di sebuah universitas, dibagi berdasarkan tahun dan topik. Kurikulum ini memberikan ikhtisar dan dapat bervariasi dari satu institusi ke institusi lainnya:

  • Pengantar Fisika Klasik
  • Matematika untuk Fisikawan I
  • Pengantar Fisika Komputasi
  • Metode LaboratoriumI
  • Fisika Modern I
  • Astronomi Dasar
  • Fisika Lingkungan
  • Sejarah dan Filsafat Fisika
  • Elektromagnetik I
  • Mekanika Kuantum I
  • Fisika Termal
  • Matematika untuk Fisikawan II
  • Metode Laboratorium II
  • Fisika Modern II
  • Pengantar Fisika Nuklir
  • Akustik
  • Dasar-Dasar Ilmu Material
  • Mekanika Statistik
  • Mekanika Klasik