Kamis, 30 Januari 2014

MACAM-MACAM SINAR MATAHARI



MACAM-MACAM SINAR MATAHARI
I.     Pengertian Matahari
Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil, sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari merupakan anggota Tata Surya yang paling besar, karena 98% massa Tata Surya terkumpul pada matahari.
Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya. Matahari terdiri dari inti dan tiga lapisan kulit, masing-masing fotosfer, kromosfer dan korona. Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri dari gas panas menukar zat hidrogen dengan zat helium melalui reaksi fusi nuklir pada kadar 600 juta ton, dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap saat.
II.  Sejarah Matahari
Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu. Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt per meter persegi setiap saat. Matahari sebagai pusat Tata Surya merupakan bintang generasi kedua. Material dari matahari terbentuk dari ledakan bintang generasi pertama seperti yang diyakini oleh ilmuwan, bahwasanya alam semesta ini terbentuk oleh ledakan big bang sekitar 14.000 juta tahun lalu.
Menurut Albert Einstein, besarnya energi dalam reaksi inti sama dengan besarnya massa yang hilang dialikan kuadrat kecepatan cahaya. Pernyataan tersebut dapat dirumuskan dengan persamaan sebagai berikut:
E= m x c2
Keterangan:
E = energi matahari (joule)
m = massa inti yang hilang(kg)
c = kecepatan cahaya dalam ruang hampa udara yang besarnya 3 x 108 m/s




III.             Lapisan Inti Matahari
1.    Inti matahari adalah tempat berlangsungnya reaksi fusi hidrogen menjadi inti helium dan menghasilkan reaksi yang sngat besar. Suhu inti matahari mencapai 15 juta kelvin.
2.    Zona radiatif Zona radiatif adalah daerah yang menyelubungi inti Matahari. Energi dari inti dalam bentuk radiasi berkumpul di daerah ini sebelum diteruskan ke bagian Matahari yang lebih luar Kepadatan zona radiatif adalah sekitar 20 g/cm3 dengan suhu dari bagian dalam ke luar antara 7 juta hingga 2 juta derajat Celcius. Suhu dan densitas zona radiatif masih cukup tinggi, namun tidak memungkinkan terjadinya reaksi fusi nuklir.
3.    Zona konvektif Zona konvektif adalah lapisan di mana suhu mulai menurun. Suhu zona konvektif adalah sekitar 2 juta derajat Celcius (3.5 juta derajat Fahrenheit). Setelah keluar dari zona radiatif, atom-atom berenergi dari inti Matahari akan bergerak menuju lapisan lebih luar yang memiliki suhu lebih rendah. Penurunan suhu tersebut menyebabkan terjadinya perlambatan gerakan atom sehingga pergerakan secara radiasi menjadi kurang efisien lagi. Energi dari inti Matahari membutuhkan waktu 170.000 tahun untuk mencapai zona konvektif. Saat berada di zona konvektif, pergerakan atom akan terjadi secara konveksi di area sepanjang beberapa ratus kilometer yang tersusun atas sel-sel gas raksasa yang terus bersirkulasi. Atom-atom bersuhu tinggi yang baru keluar dari zona radiatif akan bergerak dengan lambat mencapai lapisan terluar zona konvektif yang lebih dingin menyebabakan atom-atom tersebut "jatuh" kembali ke lapisan teratas zona radiatif yang panas yang kemudian kembali naik lagi. Peristiwa ini terus berulang menyebabkan adanya pergerakan bolak-balik yang menyebabakan transfer energi seperti yang terjadi saat memanaskan air dalam panci Oleh sebab itu, zona konvektif dikenal juga dengan nama zona pendidihan (the boiling zone). Materi energi akan mencapai bagian atas zona konvektif dalam waktu beberapa minggu.
4.    Lapisan Fotosfera
Lapisan Fotosfera adalah bagian permukaan matahari yang dapat kalian lihat sehari-hari, atau disebut juga lapisan cahaya. Suhu di bagian dalam fotosfera kira-kira 6000 kelvin.
5.    Lapisan Kromosfera
Lapisan kromosfera dapat terlihat saat terjadi gerhana matahari. Kromosfera tersusun dr lapisan hidrogen. Suhu lapisan kromosfera di dekat korona mencapai 10.000 kelvin, sedangkan di lapisan luarnya kurang lebih 4000 kelvin.

6.    Lapisan Korona
Lapisan Korona ini dapat dilihat pada saat terjadi gerhana matahari berupa lingkaran putih yang mengelilingi matahari. Lapisan korona mengandung gas yang sangat tipis bersuhu 1 juta kelvin. Korona berwarna abuabu akibat tumbukan ion-ion pada suhu yang sangat tinggi.
Beberapa Susunan Lapisan Matahari
IV.             Pengaruh Sinar Matahari Terhadap Suatu Desain Bangunan
Kenyamanan manusia dalam dunia arsitektur adalah hal yang menjadi tujuan utamadalam perancangan, dimana menurut Vitruvius ada tiga poin yang menjadi yang syarat suatu karya arsitektur yaitu Firmitas ( kekuatan / kekokohan bangunan), Venustas ( keindahan), Utilitas yang menyangkut kenyamanan thermal, fungsi di dalam bangunan, dll Sering kita perhatikan bahwa dalam suatu kantor atau bangunan, orang- orang yang duduk pada bagian sisi atau sudut tertentu, pada siang hari mereka terlihat tidak nyaman, ketidaknyamanan ini disebabkan oleh orientasi bangunanyang menuju utara- selatan sehingga bangunan mendapatkan sinar matahari yang terlalukhususnya pada pagi dan sore hari yang menyebabkan ruang menjadi panas.
Masalah yang ditimbulkan oleh ketidaknyamanan ini dapat menjadi serius bila tidak segera ditangani yang mengakibatkan kurangnya produktifitas dari karyawan dalam menyelesaikan pekerjaannya karena mereka akan mencari kenyamanan di tempat lain, atau menghindar dari panasnya matahari. Karena itu, sangat penting dalam mendesain suatu bangunan atau layout interior, kita memperhatikan juga faktor sinar matahari, dan juga akibat yang bisa ditimbulkannya. Radiasi matahari adalah penyebab semua ciri umum iklim dan radiasi matahari sangat berpengaruh terhadap kehidupan manusia.
Dalam perjalanan menuju permukaan bumi,radiasi matahari harus melewati atmosfir yang sebagian mengandung debu dan uap air. Jarak terpendek adalah radiasi vertical. Secara teoritis, insolasi tertinggi akan sampai di permukaan bumi tegak lurus yaitu antara tropis cancer dan carpricorn. Namun hal initidak akan mempertimbangkan sekumpulan faktor yang menyebabkan fluktuasi. Pengaruh radiasi pada suatu tempat tertentu dapat ditentukan terutama oleh:
-       Durasi radiasi
-       Intensitas
-       Sudut jatuh
Durasi matahari setiap hari dapat diukur dengan otogral sinar matahari secarafotografis dan termoelektris. Lama penyinaran maksimum dapat mencapai 90%. Durasi harian penyinaran matahari tergantung pada:
-       Musim
-       Garis lintang geografis tempat pengamatan
Untuk mengetahui posisi matahari, perlu perhitungan yang cukup rumit dan memakan waktu, tapi kita beruntung karena saat ini teknologi mampu menyediakan semua informasi itu.
Sumber:propert1.wordpress.com/2012/06/19/pengaruh-sinar-matahari-dalam-desain-arsitektur/
V.  Bangunan dan benda yang berhubungan dengan Matahari
·      Jam Matahari adalah seperangkat alat yang dipakai sebagai penunjuk waktu berdasarkan bayangan gnomon (batang atau lempengan penanda)yang berubah-ubah letaknya seiring dengan pergerakan Bumi terhadap Matahari.Jam Matahari berkembang di antara kebudayaan kuno Babylonia,YunaniMesirRomawiCina, dan Jepang. Jam Matahari tertua yang pernah ditemukan oleh Chaldean Berosis, yang hidup sekitar 340 SM. Beberapa artefak jam Matahari lain ditemukan di Tivoli, Italia tahun 1746, di Castel Nuovo tahun 1751, di Rigano tahun 1751, dan di Pompeii tahun 1762.
·      Stonehenge yang terletak di WiltshireInggris, memiliki pilar batu terbesar yang disebut Heelstone menandai posisi terbitnya Matahari tanggal 21 Juni (posisi Matahari tepat di utara Bumi).
·      Observatorium kuno yang dibangun bagi Dewa Ra masih dapat ditemui di Luxor, sebuah kota di dekat Sungai Nil di Mesir.Sedangkan El Karmakadalah kuil yang juga dibangun untuk Dewa Ra dan terletak di timur laut Luxor. Ratusan obelisk Mesir yang berfungsi sebagai jam Matahari pada masanya juga dapat ditemukan di Luxor dan Heliopolis (kota Matahari).
·      Salah satu bangunan terkenal yang didedikasikan untuk Surya dibangun pada abad ke 13 bernama Surya Deula (Candi Matahari) yang terletak Konarak, India.
·      Pilar Intihuatana yang terletak di kawasan Machu Picchu adalah bangun yang didirikan oleh bangsa Inca. Pada tengah hari setiap tanggal 21 Maret dan 21 September, posisi Matahari akan berada hampir tepat di atas pilar sehingga tidak akan ada bayangan pilar sama sekali. Pada saat inilah, masyarakat Inca akan mengadakan upacara di tempat tersebut karena mereka percaya bahwa Matahari sedang diikat di langit. Intihuatana dipakai untuk menentukan hari di mana terjadi equinox (lama siang hari sama dengan malam hari) dan periode-periode astronomis lainnya.
·      Bangsa Maya terkenal dengan kalender berisikan 365 hari dan 260 hari yang dibuat berdasarkan pengamatan astronomis, termasuk terhadap Matahari. Kalendar 365 hari ini disebut Haab, sedangkan kalender 260 hari disebut Tzolkin.
·      Kalender Aztec dipahat di atas sebuah baru berbentuk lingkaran. Isinya adalah 365 siklus kalender berdasarkan Matahari dan 260 siklus ritual. Kalender batu Aztec ini kini disimpan di National Museum of Anthropology and History di Chapultepec Park, Mexico City.
·      Matahari juga telah menjadi obyek yang menarik bagi pelukis dan penulis terkenal dunia.[15] Claude MonetJoan MiroCaspar David Friedrich (judul lukisan: Woman in Morning Sun - Wanita dalam Matahari Pagi , dan Vincent van Gogh (judul lukisan: Another Light, A Stronger Sun - Cahaya Lain, Matahari yang Lebih Kuat) adalah beberapa pelukis yang pernah menjadikan Matahari sebagai objek lukisannya. Sedangkan Ralph Waldo Emerson dan Friedrich Nietzsche adalah penulis dan filsuf yang pernah membuat cerita, puisi, maupun kata-kata mutiara dengan subjek Matahari.
VI.             Macam-macam Sinar Matahari
A.  Sinar UV (Ultraviolet)
Radiasi ultraungu (sering disingkat UV, dari bahasa Inggris ultraviolet) adalah radiasi elektromagnetis terhadap panjang gelombang yang lebih pendek dari daerah dengan sinar tampak, namun lebih panjang dari sinar-X yang kecil. Radiasi UV dapat dibagi menjadi hampir UV (panjang gelombang: 380–200 nm) dan UV vakum (200–10 nm). Dalam pembicaraan mengenai pengaruh radiasi UV terhadap kesehatan manusia dan lingkungan, jarak panjang gelombang sering dibagi lagi kepada :
-       UVA (380–315 nm), yang juga disebut "Gelombang Panjang" atau "blacklight";
-       UVB (315–280 nm), yang juga disebut "Gelombang Medium" (Medium Wave);
-       UVC (280-10 nm), juga disebut "Gelombang Pendek" (Short Wave).
Istilah ultraviolet berarti "melebihi ungu" (dari bahasa Latin ultra, "melebihi"), sedangkan kata ungu merupakan warna panjang gelombang paling pendek dari cahaya dari sinar tampak. Beberapa hewan, termasuk burung, reptil, dan serangga seperti lebah dapat melihat hingga mencapai "hampir UV". Banyak buah-buahan, bunga dan benih terlihat lebih jelas di latar belakang dalam panjang gelombang UV dibandingkan dengan penglihatan warna manusia.
B.  Sinar Gamma
Sinar gama (Sinar gamma; seringkali dinotasikan dengan huruf Yunani gamma, γ) adalah sebuah bentuk berenergi dari radiasi elektromagnetik yang diproduksi oleh radioaktivitas atau proses nuklir atau subatomik lainnya seperti penghancuran elektron-positron. Sinar gamma membentuk spektrum elektromagnetik energi-tertinggi. Mereka seringkali didefinisikan bermulai dari energi 10 keV/ 2,42 EHz/ 124 pm, meskipun radiasi elektromagnetik dari sekitar 10 keV sampai beberapa ratus keV juga dapat menunjuk kepada sinar X keras. Penting untuk diingat bahwa tidak ada perbedaan fisikal antara sinar gamma dan sinar X dari energi yang sama. Mereka adalah dua nama untuk radiasi elektromagnetik yang sama, sama seperti sinar matahari dan sinar bulan adalah dua nama untuk cahaya tampak. Namun, gamma dibedakan dengan sinar X dari sumber mereka. Sinar gamma adalah istilah untuk radiasi elektromagnetik energi-tinggi yang diproduksi oleh transisi energi karena percepatan elektron. Karena beberapa transisi elektron memungkinkan untuk memiliki energi lebih tinggi dari beberapa transisi nuklir, ada tumpang-tindih antara apa yang kita sebut sinar gama energi rendah dan sinar-X energi tinggi.
Sinar gamma merupakan sebuah bentuk radiasi mengionisasi; mereka lebih menembus dari radiasi alfa atau beta (keduanya bukan radiasi elektromagnetik), tapi kurang mengionisasi. Perlindungan untuk sinar γ membutuhkan banyak massa. Bahan yang digunakan untuk perisai harus diperhitungkan bahwa sinar gama diserap lebih banyak oleh bahan dengan nomor atom tinggi dan kepadatan tinggi. Juga, semakin tinggi energi sinar gama, makin tebal perisai yang dibutuhkan. Bahan untuk menahan sinar gama biasanya diilustrasikan dengan ketebalan yang dibutuhkan untuk mengurangi intensitas dari sinar gama setengahnya. Misalnya, sinar gama yang membutuhkan 1 cm (0,4 inci) "lead" untuk mengurangi intensitasnya sebesar 50% jujga akan mengurangi setengah intensitasnya dengan konkrit 6 cm (2,4 inci) atau debut paketan 9 cm (3,6 inci). Sinar gama dari fallout nuklir kemungkinan akan menyebabkan jumlah kematian terbesar dalam penggunaan senjata nuklir dalam sebuah perang nuklir. Sebuah perlindungan fallout yang efektif akan mengurangi terkenanya manusia 1000 kali.
Sinar gama memang kurang mengionisasi dari sinar alfa atau beta. Namun, mengurangi bahaya terhadap manusia membutuhkan perlindungan yang lebih tebal. Mereka menghasilkan kerusakan yang mirip dengan yang disebabkan oleh sinar-X, seperti terbakar, kanker, dan mutasi genetik

Tidak ada komentar:

Posting Komentar