Makna Fisis Bilangan Kompleks pada Konstanta Dielektrik

(Sebuah Penjelasan Singkat)

…yang diketik secara terburu-buru, hanya agar saya tidak keburu lupa dengan konsep yang baru saya pelajari namun belum begitu saya pahami ini 😆

Tulisan ini dibuat sebagai pengingat. Berhubung saya ini kalo belum paham sama sesuatu bakal susah mengingatnya. Makanya kalo nemu satu pertanyaan, bisa berjam-jam bahkan berhari-hari saya berkutat nyari jawabannya sampe bener-bener paham. Jadi beberapa minggu lalu saya menemukan bahwa konstanta dielektrik ternyata punya suku real dan imajiner. Kemudian saya bingung, kok konstanta besaran fisis bisa punya nilai imajiner? Ini maksudnya gimana? Saya tanya sana-sini sama temen sama dosen hasilnya nihil. Akhirnya baca-baca sekian paper, buku, dan tanya-jawab forum diskusi dan inilah kesimpulan sementara yang saya dapet. Aneh banget, saya S1 ngambil bidang minat fisika optik tapi nggak pernah sekali pun disinggung soal keterkaitan konstanta dielektrik dengan indeks bias bahan yang ternyata kayak sodara satu sama lain. Dan di kuliah LDM (Listrik dan Magnet) juga nggak sekali pun dibahas soal relasi antara polarisasi gelombang EM dengan konstanta dielektrik dan refraksi material (atau sayanya aja yang nggak merhatiin?). Kapan-kapan kalo inget saya bahas juga deh. Sekarang sedang fokus nggarap manuskrip dulu. Hehe. *tsurhat*

Konstanta dielektrik merupakan bilangan kompleks yang terdiri dari bilangan real dan imajiner, tapi apa makna dari tiap suku bilangan kompleks tersebut?

Bagian real dari konstanta dielektrik menggambarkan kemampuan material untuk berinteraksi dengan medan listrik (menyimpan dan mengirimkan energi) tanpa menyerap energi, sedangkan bagian imajiner dari konstanta dielektrik menggambarkan kemampuan material untuk menyerap energi secara permanen dari medan listrik dinamis (medan listrik yang berubah terhadap waktu).

Material dengan bagian imajiner yang tinggi pada konstanta dielektriknya menyerap banyak energi elektromagnetik. Sebagai contoh, gelombang radio tidak dapat merambat cukup jauh ketika melalui material dengan bagian imajiner yang tinggi pada konstanta dielektriknya.

Bagaimana hubungannya dengan indeks bias bahan?

Indeks bias merupakan akar kuadrat dari konstanta dielektrik. Akar kuadrat dari bilangan kompleks akan menghasilkan bilangan kompleks lain (ingat-ingat kembali materi Kalkulus). Bagian real dari indeks bias menggambarkan bagaimana gerak gelombang melambat dan lintasannya membengkok saat memasuki material tertentu, sementara bagian imajiner dari indeks bias menggambarkan bagaimana gelombang menjadi lebih lemah (energinya berkurang) saat merambat melalui medium.

Indeks bias dan konstanta dielektrik berkaitan erat satu sama lain. Bagian real dari indeks bias dipengaruhi oleh bagian real dari konstanta dielektrik, yang berimplikasi bahwa bagaimana gelombang melambat dan membengkok dalam medium merupakan fungsi dari seberapa baik bahan menyimpan dan memancarkan gelombang elektromagnetik. Demikian pula sebaliknya, bagian imajiner dari indeks bias dipengaruhi oleh bagian imajiner dari konstanta dielektrik, yang berarti bahwa bagaimana gelombang melemah saat merambat melalui medium merupakan fungsi dari seberapa baik bahan tersebut menyerap energi.

Namun dikarenakan adanya akar kuadrat dalam hubungan antara indeks bias dan konstanta dielektrik (ingat, indeks bias merupakan akar kuadrat dari konstanta dielektrik), relasi keduanya menjadi jauh lebih rumit. Misalnya, bagian real negatif yang besar dari konstanta dielektrik akan menghasilkan bagian imajiner dari indeks bias menjadi besar pula nilainya (karena akar kuadrat dari bilangan negatif merupakan bilangan imajiner). Implikasinya adalah ada material tertentu yang dapat sangat melemahkan dan memantulkan gelombang EM yang melewatinya meskipun materialnya tidak bersifat menyerap gelombang EM.

Sekian. CMIIW~

Iklan

Satu pemikiran pada “Makna Fisis Bilangan Kompleks pada Konstanta Dielektrik

  1. kok kayaknya pernah dibahas ya sep entah mata kuliah apa pokoknya dosennya pak Djoni (antara pas ngulang fisdas atau pengmat) hubungan antara konstanta dielektrik dan indeks bias bahan (tapi aku lupa gimana :mrgreen:)

    *efek dulu gak tau sekarang lupa wkwkwkw

**Silakan Berkomentar~! ^.^

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout /  Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout /  Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout /  Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout /  Ubah )

Connecting to %s