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.
Sumber
: www.Pojokpedia.com
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,Yunani, Mesir, Romawi, Cina, 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 Wiltshire, Inggris, 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 Monet, Joan Miro, Caspar 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