Cabang-cabang Fisika Klasik dan Modern Beserta Penjelasannya

tirto.id - Cabang ilmu fisika merupakan bagian dari ilmu alam yang membahas tentang fenomena dan gejala alam serta interaksi di dalamnya. Objek kajian fisika termasuk besaran dan satuan, kinematika dan dinamika, usaha dan energi, momentum, elastisitas, rotasi benda tegar, listrik, osilasi dan kalor.

Seperti halnya ilmu pengetahuan yang lain, fisika turut mengalami perkembangan dari masa ke masa. Perkembangan ini yang kemudian membuat ruang lingkup kajian fisika menjadi sangat luas.

Oleh sebab itu, kemudian lahir cabang-cabang ilmu fisika dengan ruang lingkup kajian yang lebih spesifik. Secara umum, cabang-cabang fisika diklasifikasikan menjadi dua periode waktu, yakni era klasik dan modern.

Cabang Ilmu Fisika

Cabang ilmu fisika merupakan bidang studi yang mempelajari fenomena alam secara sistematis. Ilmu ini berfokus pada prinsip-prinsip dasar yang mengatur alam semesta. Penjelasan mengenai cabang ilmu fisika dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Astronomi

Astronomi adalah cabang ilmu yang mempelajari segala sesuatu yang berada di luar bumi, seperti bintang, planet, satelit, galaksi, nebula, dan seluruh alam semesta. Astronomi tidak hanya mempelajari posisi dan gerak benda langit, tetapi juga mencoba memahami asal-usul, evolusi, dan sifat fisik objek-objek langit tersebut.

Dalam perkembangan modern, astronomi banyak menggunakan prinsip-prinsip fisika untuk menjelaskan fenomena kosmik seperti gravitasi, radiasi elektromagnetik, dan dinamika partikel sehingga cabang ini sering disebut astrofisika.

Astrofisika mencakup studi berbagai fenomena seperti pembentukan bintang dan planet, siklus hidup bintang, lubang hitam, gelombang gravitasi, serta kosmologi yang mempelajari alam semesta secara keseluruhan, termasuk teori Big Bang dan ekspansi alam semesta.

Selain itu, astronomi juga memanfaatkan teknologi canggih seperti teleskop optik, teleskop radio, dan observatorium luar angkasa untuk mengamati dan mengumpulkan data dari objek yang sangat jauh.

2. Fisika Atom

Fisika atom adalah cabang fisika yang mempelajari struktur dan perilaku atom, yaitu unit dasar materi yang terdiri dari inti atom (proton dan neutron) dan elektron yang mengelilinginya. Cabang ini sangat penting untuk memahami sifat dasar materi dan interaksi antara partikel subatomik.

Dalam fisika atom, kita mempelajari bagaimana elektron bergerak dan berinteraksi dengan inti atom, serta bagaimana atom berperilaku dalam berbagai kondisi fisik dan kimia.

Pengetahuan ini digunakan untuk menjelaskan spektrum cahaya yang dipancarkan atau diserap oleh atom, fenomena ionisasi, dan reaksi kimia pada tingkat paling dasar.

Fisika atom juga merupakan dasar dari perkembangan teknologi modern seperti laser, spektroskopi, semikonduktor, dan berbagai perangkat elektronik. Teori kuantum memainkan peran penting dalam fisika atom karena menjelaskan perilaku partikel pada skala mikroskopis yang tidak bisa dijelaskan oleh fisika klasik.

Misalnya, konsep orbital elektron, prinsip ketidakpastian Heisenberg, dan model atom Bohr semuanya merupakan hasil studi fisika atom.

Selain itu, fisika atom menjadi jembatan menuju cabang-cabang lain seperti fisika molekul dan fisika inti, serta memberikan dasar penting bagi pengembangan ilmu material dan teknologi nuklir.

3. Fisika Klasik

Di satu sisi, cabang ilmu fisika klasik terdiri dari 5 cabang kajian, antara lain mekanika, bunyi, termodinamika, listrik magnet dan optika. Berikut adalah penjelasan singkat dari cabang ilmu fisika klasik.

Pertama, mekanika merupakan cabang ilmu fisika klasik

yang mempelajari gerak titik partikel secara geometris. Dalam penjelasan lain, melalui kajian mekanika, akan diketahui gerak partikel tanpa perlu meninjau penyebab dari gerak partikel tersebut.

Kedua, bunyi adalah cabang kajian fisika yang mempelajari sumber serta karakteristik dari bunyi.

Ketiga, termodinamika merupakan cabang ilmu fisika klasik

mengenai kalor dan bentuk-bentuk energi lain. Di samping itu, perubahan energi dari satu bentuk ke bentuk yang lain juga dipelajari dalam kajian termodinamika.

Keempat, listrik magnet merupakan cabang ilmu fisika yang mengkaji gejala kelistrikan dan kemagnetan.

Kelima, optika adalah cabang ilmu fisika klasik

yang mempelajari karakteristik cahaya. Termasuk di dalamnya juga mempelajari tentang sifat-sifat perambatan cahaya seperti, pemantulan, pembiasan dan prinsip dari jalannya sinar.

4. Fisika Modern

Sementara itu cabang ilmu fisika modern adalah cabang-cabang fisika yang lahir dan berkembang setelah abad ke-20.

Adapun cabang ilmu fisika modern memiliki banyak sub disiplin, antara lain yaitu fisika suhu rendah, fisika kuantum, fisika zat padat, fisika zat terkondensasi, fisika inti, fisika relativistik dan fisika plasma. Berikut adalah penjelasan singkat dari masing-masing cabang ilmu fisika modern.

Pertama, fisika suhu rendah merupakan cabang kajian fisika yang mempelajari berbagai fenomena yang terjadi pada suhu sangat rendah, mendekati 0 K (satuan skala Kelvin).

Kedua, fisika kuantum adalah cabang fisika yang berkaitan dengan materi dan radiasi elektromagnetik diikuti dengan kajian interaksi antara materi dan radiasi elektromagnetik yang dikaji berdasarkan teori kuantum.

Ketiga, fisika zat padat merupakan cabang fisika yang mengkaji tentang sifat-sifat fisis dari zat padat.

Keempat, fisika zat terkondensasi berkaitan dengan sifat-sifat fisis dari zat yang terkondensasi.

Kelima, fisika inti adalah cabang kajian fisika yang mempelajari struktur, sifat serta reaksi atom berikut dengan penerapannya.

Keenam, fisika relativistik adalah cabang fisika yang berkaitan dengan keadaan benda dalam ruang dan waktu berdasarkan analisis teori relativitas Einstein.

Ketujuh, yang terakhir, fisika plasma. Merupakan cabang fisika yang mengkaji perihal gas-gas yang terionisasi.

Pembaca yang ingin mengetahui informasi lainnya seputar Materi Ajar dapat mengunjungi tautan di bawah ini.

Kumpulan Artikel tentang Materi Ajar