My Lecture Notes on Theoretical Physics Series

Guys hari ini saya akan berbagi lecture notes dalam seri fisika teoritik dan harapannya lecture notes yang saya buat ini berguna untuk referensi bagi mahasiswa/mahasiswi Fisika Undergraduate secara pribadi, baik yang mengambil KK (Kelompok Keilmuan) Fisika teoritik maupun KK lain. Lecture notes yang saya buat ini tidak lepas dari banyak kekurangan dan apabila ada kritik dan saran untuk lecture notes tersebut, saya secara pribadi sangat senang menerima hal tersebut. Terima kasih dan selamat belajar ☺

Link download : Download Lecture Notes

Bandung, 12 Februari 2017

Deriyan Senjaya, S.Si. 

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Berikut ini akan dipaparkan mengenai lecture notes yang tersedia dan konten yang terdapat didalamnya secara garis besar :

Lecture Notes Tersedia dan Kontennya :

1) Fisika Matematika I 

• Deret tak hingga (Infinite Series)
• Deret Fourier (Fourier Series)
• Bilangan Kompleks (Complex Number)
• Turunan Parsial (Partial Derivative) 
• Persamaan Diferensial Biasa (Ordinary Differential Equation)
• Matriks (Matrices)
• Ruang Vektor (Vector Space)
• Aljabar Vektor (Vector Algebra)
• Dasar - Dasar Operator (Operators)
• Kalkulus Vektor dan Transformasi Koordinat (Vector Calculus and Coordinates Transform)

2) Fisika Matematika II

• Fungsi Khusus : Fungsi Gamma dan Beta (Gamma and Beta Function)
• Metode Frobenius (Frobenius Method)
• Persamaan Diferensial Biasa Khusus Legendre
• Persamaan Diferensial Biasa Khusus Asosiasi Legendre
• Persamaan Diferensial Biasa Khusus Bessel 
• Persamaan Diferensial Parsial : Persamaan Laplace (Laplace Equation)
• Persamaan Diferensial Parsial : Persamaan Difusi (Diffusion Equation)
• Persamaan Diferensial Parsial : Persamaan Gelombang (Wave Equation)
• Persamaan Diferensial Parsial : Persamaan Helmholtz (Helmholtz Equation) *Pengantar
• Persamaan Diferensial Parsial : Persamaan Poisson (Poisson Equation) *Pengantar
• Fungsi Variabel Kompleks dan Integral Kontur
• Transformasi Integral : Transformasi Laplace dan Transformasi Fourier
• Fungsi Delta Dirac dan Fungsi Green

3) Pengantar Fisika Kuantum

• Review Fisika Klasik (Newtonian Physics)
• Perombakan Fisika Klasik menjadi Fisika Modern
• Paket Gelombang dan Prinsip ketidakpastian Heisenberg

4) Fisika Kuantum

• Persamaan Schrodinger (Schrodinger Equation)
• Tools umum dalam Mekanika Kuantum
• Pengantar Metode Operator 
• Metode operator untuk Osilator Harmonik
• Atom Hidrogen (Hydrogen Atom)
• Metode Operator untuk Momentum Angular
• Metode Operator bagi Spin
• Sistem Partikel Identik
• Teori Gangguan Bebas Waktu : dalam buku tersebut Masih Time Independent Perturbation Theory kasus Non Degenerate saja dan sisanya masih belum dituliskan

5) Fisika Inti :

• Sifat - Sifat Inti Atom
• Ukuran dan Massa inti Atom
• Radioaktivitas
• Energi ikat inti dan Energi ikat inti per nukleon
• Model Inti (Nuclear Models) : Liquid Drop Model, Shell Model, Collective Model dan Fermi Gas Model
• Gaya Inti (nuclear Force)
• Peluruhan Alfa (Alpha Decay) : Gammow Theory
• Peluruhan Beta (Beta Decay) : Fermi - Golden Rule dan permasalahan Neutrino
• Peluruhan Gamma (Gamma Decay) 

6) Listrik dan Magnet

• Analisis Vektor (Vector Analysis)
• Elektrostatika 
• Teknik Khusus dalam penyelesaian Masalah Elektrostatika
• Magnetostatika
• Medan Magnetik dalam Bahan
• Elektrodinamika 

7) Medan Elektromagnetik 1st part (English Version) :

• The Source of Electromagnetic Fields 
• Physical Interpretation of Maxwell's Equation and Basic Principles
• Calculating Propagation Constant
• Electromagnetic Fields in Matter
• Intensity and Energy of Electromagnetic Fields
• Poynting Vector of EM Fields
• Fresnel Formulae for Reflection and Transmition of EM Fields

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Legendre Generator Function dalam Ekspansi Multipole

Seusai dengan apa yang telah kita post sebelumnya tentang fungsi pembangkit legendre, maka kita akan mencoba untuk mengaplikasikannya ke kasus listrik - magnet (Elektrodinamika). Berikut ini adalah kasus ekspansi Multipole. Asumsikan ada dua buah muatan yang besarnya sama dan membentuk dipoleh seperti gambar di bawah ini. Bagaimana potensialnya di suatu titik??

Potensial di P dapat dituliskan dengan mudah menggunakan superposisi antara V1 dan V2 seperti persamaan berikut ini :

dengan menggunakan aturan cosinus dalam trigonometri, maka akan didapatkan bahwa :

Lalu akan didapatkan bahwa nilai r1 dan r2 akan mengikuti bentuk seperti berikut :

dengan kemudian memasukkan nilai r1 dan r2 ke dalam persamaan V total di P maka akan diperoleh bahwa bentuk rumusan potensialnya akan menjadi :

Bentuk tersebut dapat memenuhi legendre generated function dengan : h = a/r dan x1 = cos theta 1 dan x2 = cos theta 2, sehingga didapatkan :

apa yang telah kita buktikan ini adalah bagaimana cara mengubah kasus dipole mejadi ekspansi multipole dan ini adalah aplikasi dari legendre generated function yang diterapkan pada kasus elektrodinamika.

Bandung 8 Februari 2017

Deriyan Senjaya

Legendre Generator Function (Fungsi Pembangkit Legendre)

Kali ini kita akan membahas mengenai topik fisika matematika dan topik yang akan dibahas adalah topik mengenai fungsi pembangkit legendre (legendre generated function). Apa sih itu? dan apa sih penerapan yang bisa didapatkan daripada perumusan tersebut?. 

Legendre Generated Function adalah suatu fungsi yang berguna untuk menyatakan suatu fungsi tertentu ke dalam kombinasi linear daripada polinomial - polinomial legendre. Apa itu polinomial legendre? polinomial legendre adalah polinomial yang mana didapat dari solusi persamaan differensial khusus legendre (dengan aproksimasi frobenius method) dan pada akhirnya dibuat menjadi lebih elegan dengan rekursif yang dituliskan dalam rumusan rodriguez.

Lalu fungsi apa sih yang dapat dinyatakan sebagai kombinasi linear dari polinomial Legendre (Legendre Generated Function) ?? Berikut ini adalah uraiannya :

Bentuk di atas adalah bentuk fungsi yang dapat dibentuk dalam fungsi pembangkit legendre, dan apakah fungsinya dalam kajian fisika? tentunya ini sangat berguna seperti contoh dalam listrik-magnet (Elektrodinamika) ketika kita berhadapan dengan sistem dipole. Bagaimana contohnya, cek posting berikutnya yah, thank you ^_^

Bandung, 8 Februari 2017

Deriyan Senjaya

Solusi Soal Review Medan Elektrostatik dan Magnetostatik : Persiapan Quiz

Berikut ini adalah solusi mengenai camilan 9 soal yang telah dipos sebelumnya :

Nomor 1 : Bukti bahwa Hukum Gauss dalam bentuk Differensial dan integral memiliki kesamaan dapat dijelaskan dengan menggunakan teorema Gauss : 

Nomor 2 : Bukti bahwa medan E akan memenuhi persamaan laplace dan non laplace dapat dibuktikan dengan menggunakan relasi curl E dan curl dari curl E :

Nomor 3 : Bukti bahwa potensial listrik dalam medan elektrostatika memenuhi persamaan laplace dan poisson dibuktikan dengan menggunakan Hukum Gauss dan Definisi Medan Listrik sebagai gradien potensial listrik. 

Nomor 4 : Untuk membuktikan hal tersebut, gunakan definisi dari potensial listrik. Potensial listrik dapat dituliskan dalam bentuk integral seperti bentuk berikut. Namun, dengan mengingat bahwa nabla = d/dr, maka didapatkan bahwa : 

Nomor 5 : Untuk membuktikan kesetaraan hukum ampere dalam bentuk integral dengan differensial mari kita gunakan teorema Stokes : 

Nomor 6 :Untuk membuktikan hal tersebut, maka dapat digunakan relasi Curl B dan Curl dari Curl B sebagai berikut :

Nomor 7 : Gunakan teorema stokes untuk membuktikan bentuk hukum faraday tersebut ekuivalen serta gunakan juga potensial listrik dalam bentuk integral. Sehingga :

Nomor 8 : Untuk membuktikan hal tersebut, maka pergunakanlah Konsep Arus Listrik serta Konsep Rapat Arus. Silahkan dicoba dulu yah wkwkw :)

Nomor 9 : Jika sebuah medan magnetik dikenakan pada material yang memiliki konduktivitas tertentu dan permeabilitas magnetik tertentu, maka medan magnetik tersebut akan mengalami difusi seperti panas ketika merambat dari suhu tinggi ke suhu rendah.

Semoga semuanya ini dapat membantu kita dalam memahami penurunan persamaan terkait review medan elektrostatik dan medan magnetostatik ya guys dan selamat belajar dan selamat menempuh kuis hari kamis 9 Februari 2017 >> @Edyharto
 
Bandung, 8 Februari 2017

Deriyan Senjaya 

Soal Review Medan Elektrostatik dan Magnetostatik : Persiapan Quiz

Guys ini ada camilan soal yang bisa dipergunakan untuk besok tanggal 8 Februari 2017 : Kalau nganggur atau besok mau dibahas silahkan saja, Terima Kasih :)

@Edyharto and @all friends who wants to learn about Electrodynamics :)

Bandung, 7 Februari 2017

Deriyan Senjaya

Teorema Gauss dan Teorema Stokes

Nah guys, ini masih terkait listrik magnet ya. Ketika kita mempelajari tentang listrik magnet apa sih yang perlu dipelajari terlebih dahulu???. Jawaban ini sebenarnya adalah "uhh banyak sekali dan I'm Bored with all of them". Them disini adalah : Vector Algebra and Vector Calculus (Divergence, Curl, Gradient and Laplacian). But the most difficult part dari mereka adalah "VECTOR CALCULUS" dan apalagi diterapkan pada "LISTRIK-MAGNET". Namun janganlah anda khawatir, ada dua teorema besar yang terdapat dalam vector calculus yang justru malah membuat simple penjelasan tentang Listrik - Magnet. Apakah itu?, yah tentunya adalah "Teorema Gauss dan Teorema Stokes". Berikut ini adalah peta konsepnya : 

Teorema Gauss tidaklah lain adalah teorema divergensi  dalam kalkulus. Apa sih maksud dari pernyataan matematis yang diberikan oleh gauss di atas?? >> Gauss berbicara tentang Fluks dari suatu Medan Vektor. Apa sih fluks itu, Fluks adalah Banyaknya Medan Vektor yang dapat menembus suatu luasan tertentu dan teorema tentang fluks ini mengarah pada penyebaran medan vektor dan pada listrik magnet dikaitkan dengan adanya monopole listrik (muatan listrik).

Teorema Stokes tidaklah lain adalah teorema curl dalam kalkulus. Apas sih maksud dari pernyataan matematis yang diberikan oleh Stokes? yah tentunya yang diberikan oleh stokes adalah konsep mengenai rotasi medan vektor yang mana mengisyaratkan suatu arus.

Jadi secara sederhana, jika ada kasus listrik magnetik yang berkaitan dengan sumber medan baik medan listrik maupun medan magnetik maka selalu muncul teorema Gauss dan untuk pembahasan arus maka selalu muncul teorema stokes. So, kalkulus vektor sangat membantu disini dalam menjelaskan listrik magnet secara gamblang dan perlu diingat bahwa sebelum belajar listrik magnet alangkah baiknya pahamilah "teorema stokes dan gauss" tersebut. Apakah yang lain tidak penting?, jawabannya penting namun kunci yang paling besar ada di dua teorema tersebut. 

Poke : @Edyharto >> untuk pengantar dan pemahaman kuliah Elektrodinamika kita di ITB juga bisa ^_^

Bandung, 6 Februari 2017

Deriyan Senjaya

Electricity and Magnetism Folktales

Hallo guys, hampir semua rata - rata mahasiswa fisika baik S1 dan S2 serta mungkin juga S3 pernah belajar tentang apa itu listrik dan magnet yang di dalamnya terdapat : Elektrostatika, Magnetostatika, Magnetodinamika, Elektrodinamika dan Medan Elektromagnetik. Namun, terkadang beberapa mahasiswa masih sering sekali belum memahami track atau cerita tentang apa yang dikaji dalam materi listrik dan magnetik. Berikut ini akan disampaikan mengenai folktales (dongeng) tentang listrik dan magnet, semoga post ini dapat membantu banyak mahasiswa dalam memahami konsep dasar tentang listrik-magnet (LDM) :

*dapat digunakan untuk pendamping dalam kuliah Elektrodinamika : @Edyharto

Bandung, 6 Februari 2017

Deriyan Senjaya

Group Member

 

Deriyan Senjaya, S.Si., M.Si.

• Research Interests : 
• Quantum Theory 
• Statistical Mechanics 
• Condensed Matter Theory
• Applied Mathematics in Engineering

• Education :
• Master of Science (M.Si.), Physics, Institut Teknologi Bandung (2017-2019)
  Field : Theoretical Physics (Quantum Theory & Condensed Matter Theory)
• Bachelor of Science (S.Si.), Physics, Universitas Airlangga Surabaya (2011-2015)
  Field : Theoretical Physics (Statistical Mechanics & Condensed Matter Theory)
• SMA YPPI 1 Surabaya, Science Program, (2008-2011)

• Publications :
• Deriyan Senjaya, Adri Supardi, Andi H.Zaidan. Theoretical Formulation of Amorphous Radial Distribution Function based on Wavelet Transformation. In Progress for the publication on AIP Conference Proceedings (2019).
• Deriyan Senjaya. Dinamika Adiabatik Fermion Dirac Tak Bermassa dipercepat pada Dirac-Weyl Semimetal 1D. Master Thesis ITB (2019).
• Deriyan Senjaya, Andi H.Zaidan, Adri Supardi. Aplikasi Transformasi Wavelet untuk penentuan Fungsi Distribusi Radial Difraksi Sinar X Energi Rendah. In : Jurnal Fisika dan Terapannya (JFT) Vol.4 No.2 pg.19-31. ISSN 9 772337 300009. (2016)

• Honors and Awards :
• Honorable Mention Award in Physics on National Olympiad of Mathematics and Natural Sciences (ON-MIPA) 2014
• Third Winner of Writing Idea Competition (Pekan Ilmiah Mahasiswa UNAIR) (2013)
  Shared with Vivi Sumanti Victory, S.Si. and Ratna Dwi Kumalasari, S.Si.

• Teaching Experience
• Teaching Assistant (TA) of Solid State Physics
  Department of Physics Institut Teknologi Bandung (2018)
• Teaching Assistant (TA) of Quantum Physics, Electricity & Magnetism, Nuclear Physics, Mathematical Physics, Physics of Wave, and Modern Physics.
  Department of Physics Universitas Airlangga Surabaya (2013-2015)

•  Public Speaking Experience
• Speaker in Material Research Parallel Session
  The 2nd International Conference on Physical Instrumentation & Advance Materials
  (ICPIAM) / (2019)
• Speaker in Scientific Research Disscussion (SRD) 2019
  Topic : "Theoretical Physics - A Tunnel to see the Beauty of Our Universe"
  Himpunan Mahasiswa Fisika Universitas Airlangga Surabaya

•  Workshops and Seminars
• Participant of Computer Assisted Material Innovations (CAMI) 2018
  Department of Physics ITB - Department of Physics Mie University Japan
  November 2018
  Participant of Asian Computational Material Design (CMD) 2018
  Research Center for Nanosciences & Nanotechnology (RCNN) ITB - Department of
  Engineering Physics Osaka University Japan
  15-18 October 2018

• Skills
• Maple  
• Avogadro
• Wolfram Mathematica
• Gaussian, Gauss View, and Gauss Sum
• MS Office
  

About Us and Our Logo Philosophy

WELCOME TO OUR SITE

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

THEORETICAL PHYSICS AND THEORETICAL CHEMISTRY DISCUSSION GROUP 

☺☺☺☺

About Us ☺:

Kelompok Diskusi Fisika Teoritik dan Kimia Teoritik ini dibentuk pada tanggal 22 Januari 2017 di Institut Teknologi Bandung (ITB). Meskipun kelompok ini dibentuk di ITB, namun kelompok kami tidak memiliki keterkaitan terhadap ITB dan kelompok kami murni independen. Kelompok ini didirikan oleh tiga orang mahasiswa yang berkonsentrasi pada bidang Fisika Teoritik. Adapun profil dua orang tersebut dapat dilihat pada post : "Group Members"

Kami membentuk group ini dengan menggunakan visi dan misi. Adapun visi dan misi kami dalam membentuk group ini adalah sebagai berikut :

• Visi Kami : 
• Menjadi salah satu kelompok diskusi dalam bidang Fisika Teoritik dan Kimia Teoritik yang besar dan menaungi mahasiswa-mahasiswa yang ingin mengkaji bidang.
• Menjadi kelompok diskusi dalam bidang Fisika Teoritik dan Kimia Teoritik yang dapat berpengaruh dalam kemajuan Bangsa Indonesia.
• Misi Kami : 
• Menjadi kelompok diskusi yang dapat menaungi mahasiswa dibidang Fisika Teoritik dan Kimia Teoritik serta menjadi media untuk belajar bersama.
• Memberikan karya dalam menjelaskan fenomena fisika atau kimia yang terjadi menggunakan teoritik murni maupun aplikasi teoritik menggunakan pemodelan.

Our Logo Philosophy ☺:

Berikut ini adalah logo dari kelompok diskusi kami. Logo tersebut sebenarnya telah nampak pada bagian kiri site ini namun pada bagian ini, kami akan paparkan esensi dari logo kami :

Nah inilah logo kami, kami mulai terlebih dahulu untuk menjelaskan esensi dari simbol ini :

1. Simbol Kucing : Simbol Kucing ini adalah Schrodinger cat yang merupakan gedanken eksperimen (though experiment) yang dilakukan oleh erwin schrodinger untuk menjelaskan suatu keadaan menurut teori kuantum yang mana selalu dalam keadaan superposisi. Dalam logo kami, makna superposisi tersebut digunakan untuk menggambarkan : Kelompok kami mengerjakan apapun terkait fisika teoritik dan kimia teoritik tanpa terkecuali dan ketika kami mengerjakan suatu hal untuk tujuan tertentu maka kami akan fokus pada topik tersebut (hal ini seperti "membuka kotak dapat mengetahui keadaan sistem").
2. Simbol Psi : Dalam teori kuantum, terdapat wave function (atau state function) yang menyatakan seluruh informasi yang terkandung dalam sistem kuantum dan sifatnya unik. Psi tersebut dalam esensi kami menyatakan bahwa "kami adalah kelompok diskusi yang unik dan berbeda dengan yang lainnya".
3. Simbol Atom dengan 8 Elektron : Pada tabel periodik, atom - atom yang memiliki elektron valensi 8 disebut sebagai Atom - atom gas mulia (noble gas). Esensi kami jumlah elektron sebanyak 8 adalah "kami memiliki visi dan misi bahwa kami membawa kemuliaan untuk perkembangan sains dan teknologi serta masyarakat".
4. Simbol HOMO-LUMO Molekul : HOMO dan LUMO pada molekul menyatakan orbital molekul. Di mana orbital molekul tersebut adalah ruang di mana elektron dari atom penyusun berikatan. Dalam esensi kami, kelompok kami tersusun (teroganisir) secara teratur seperti elektron dalam atom penyusun molekul sehingga kami bersama sama (saling ikat) untuk mendapatkan hasil yang maksimal dalam berkarya.
5. Warna Biru sebagai Background : Warna biru dalam spektrum gelombang elektromagnetik dalam ranah cahaya tampak (visible light) yang memiliki panjang gelombang 450 - 495 nm yang artinya panjang gelombang ini lebih pendek dibandingkan dengan warna merah dan kuning. Menurut hukum pergeseran wien, rentang suhu maksimal bagi panjang gelombang biru adalah 5858 K hingga 6444 K. Hal ini tentunya seorde dengan suhu fotosfer matahari. Harapannya, kami menjadi kelompok diskusi yang selalu semangat untuk berkarya di dalam fisika teoritik dan kimia teoritik dan selalu bersinar dan menerangi dunia.
6. Warna kuning pada tulisan : Warna kuning adalah warna yang memiliki suhu yang lebih rendah dibandingkan dengan biru jika dilihat dari panjang gelombangnya, Hal ini menunjukkan bahwa meskipun kami selalu bersemangat tapi kami juga berjalan dengan kelembutan dan tanpa kecongkakan. 

Semua yang ada pada bagian di atas adalah semua tentang kami secara umum. Kami berharap bahwa kehadiran kami dapat membantu siapapun yang ingin memahami tentang fisika teoritik dan kimia teoritik, serta dapat terus memberikan karya terbaik di dalam bidang fisika teoritik dan kimia teoritik yang mampu membantu pengembangan sains dan teknologi dan bermanfaat untuk masyarakat Indonesia. Tidaklah lupa bahwa kami tidaklah sempurna, apapun kritik dan saran yang diajukan akan kami terima dan hal ini juga semata mata untuk kemajuan kelompok kami dikemudian hari. Demikianlah pengantar dari kami, terima kasih dan selamat belajar bersama kami ☺

*Kritik, Saran dan Komentar dapat dikirimkan melalui : theoreticalphysics2017@gmail.com

Bandung, 5 Februari 2017 

Deriyan Senjaya, S.Si.

(Founder of Theoretical Physics and Theoretical Chemistry Discussion Group)