Pada kesempatan ini saya akan membagikan rekomendasi buku terkait materi gelombang dan optik. Buku-buku ini bisa dipakai untuk refrensi materi pelatnas maupun untuk materi tingkat perguruan tinggi. Buku yang saya bahas disini berdasarkan pengalaman saya mengikuti pelatnas fisika selama duduk di bangku MAN 2 Kota Malang. Selama di MAN, saya berkesempatan untuk mengikuti pelatnas APhO (Asian Physics Olympiad) maupun pelatnas IPhO (International Physics Olympiad).

    Gelombang dan optik merupakan materi yang akan diberikan pada pelatnas APhO maupun pelatnas IPhO. Pada pelatnas APhO, keseluruhan materi gelombang dan optik akan diberikan pada pelatnas tahap ketiga. Sementara pada pelatnas IPhO, sebagian materi gelombang dan optik fisis diberikan pada tahap pertama, sedangkan materi gelombang sisanya dan optik geometri diberikan pada tahap kedua.

    Secara umum, gelombang yang dipelajari ada 2, yaitu gelombang mekanik dan gelombang elektromagnetik. Materi gelombang mekanik nantinya diawali dengan materi osilasi / getaran. Dasar mekanika yang kuat akan sangat diperlukan untuk mempelajari materi ini, utamanya terkait dengan mekanika Newton. Materi gelombang elektromagnetik nantinya terkait dengan materi listrik dan magnet, yang kemudian disatukan menjadi fenomena elektromagnetisme menurut persamaan Maxwell. Dasar pemahaman terkait materi listrik dan magnet sangat diperlukan untuk mempelajari materi ini.

    Matematika yang banyak digunakan dalam materi gelombang terkait dengan persamaan diferensial, baik persamaan diferensial biasa maupun persamaan diferensial parsial. Nantinya akan banyak dijumpai persamaan diferensial orde satu, dua, hingga orde-orde yang lebih tinggi. Persamaan diferensial yang ditemui nantinya ada yang homogen maupun tidak. Kemudian yang umumnya masih asing bagi anak SMA adalah terkait persamaan diferensial parsial. Pemahaman terkait konsep diferensial parsial sangat diperlukan karena teknik penyelesaian persamaan diferensial parsial juga lebih rumit. Selain itu, pada materi gelombang elektromagnetik juga akan banyak menggunakan aljabar vektor selain kalkulus vektor.

    Pembahasan terkait optik mempelajari tentang cahaya dan akan terbagi menjadi dua, yaitu optik fisis dan optik geometri. Dalam optik fisis, cahaya dipandang sebagai gelombang elektromagnetik. Fenomena yang dipelajari dalam optik fisis misalnya terkait interferensi dan difraksi. Sementara itu, dalam optik geometri, cahaya dipandang sebagai sinar yang menempuh lintasan tertentu. Fenomena yang dipelajari dalam optik fisis misalnya terkait pemantulan dan pembiasan gelombang cahaya.

    Baiklah, berikut beberapa rekomendasi buku materi gelombang dan optik :

H.J. Pain – The Physics of Vibrations and Waves

    Buku ini berisi materi yang sangat lengkap dan detail. Pembahasan dalam buku ini diawali mengenai topik osilasi, mulai dari osilasi harmonik, teredam, terpaksa, hingga terkopel karena pemahaman konsep ini sangat penting dalam mempelajari gelombang mekanik. Pembahasan selanjutnya mengenai gelombang elektromagnetik yang dilanjutkan hingga masuk ke bab optik. Bab optik akan terbagi menjadi dua, yaitu bab yang terkait dengan sistem optik (optik geometri) dan bab yang terkait  dengan interferensi dan difraksi (optik fisis). Bab-bab terakhir sudah masuk ke pembahasan yang cukup rumit, baik secara materi, karena sudah membahas terkait mekanika kuantum, maupun secara matematika.

    Buku ini sering jadi refrensi pelatnas karena penjelasan materinya yang lengkap. Jika kalian lolos pelatnas IPhO tahap kedua dan diselenggarakan secara offline, kalian akan mendapat versi cetak dari buku ini dari tim pembina pelatnas. Selain penjelasan materi, pada tiap akhir bab juga terdapat latihan soal. Buku yang saya bagikan disini adalah buku edisi keenam. Berikut link bukunya :

H.J. Pain – The Physics of Vibrations and Waves 6^th Edition

H.J. Pain – The Physics of Vibrations and Waves 6^th Edition Solution Manual

Eugene Hect – Optics

    Buku dari Eugene Hect ini merupakan buku mengenai optik yang sangat lengkap dan detail. Buku ini mengupas tuntas materi optik dari optik fisis maupun optik geometri. Pembahasan diawali review sekilas mengenai materi gelombang dan elektromagnetik. Selanjutnya materi tentang optik geometri dan optik fisis dibahas secara mendalam terbagi dalam beberapa bab. Di akhir bab dibahas mengenai optik modern dan beberapa topik tambahan lainnya. Banyak ilustrasi yang diberikan oleh penulis. Ilustrasi tersebut juga sangat jelas dalam versi buku yang saya bagikan ini. Sehingga, dapat membantu memahami materi.    

    Buku ini sering jadi refrensi pelatnas karena penjelasan materinya yang lengkap. Jika kalian lolos pelatnas IPhO tahap pertama dan diselenggarakan secara offline, kalian akan mendapat versi cetak dari buku ini dari tim pembina pelatnas. Selain penjelasan materi, pada tiap akhir bab juga terdapat latihan soal, namun saya belum menemukan solusi dari latihan soal di buku ini. Buku yang saya bagikan disini adalah buku edisi kelima. Berikut link bukunya:

Eugene Hect – Optics 5^th Edition

Zainul Abidin – Gelombang dan Optik

    Buku ini merupakan buku dari pak Zainul Abidin, Ph.D., salah satu pembina pelatnas APhO dari Yayasan Simetri. Kalian akan diajar oleh Pak Zainul apabila mengikuti pelatnas APhO. Pak Zainul mengisi pembinaan teori dari pelatnas tahap 2 hingga tahap 4 dan memberikan simulasi tes teori pada tahap 5. Buku ini menurut saya sangat bagus dan mudah dipahami karena berbahasa Indonesia dan bukan terjemahan. Materi di buku ini juga lengkap dari gelombang mekanik, gelombang elektromagnetik, hingga optik fisis dan optik geometri. Gambar ilustrasi juga banyak diberikan sehingga mempermudah kita memahami materi. Selain itu, juga diberikan pembahasan beragam contoh soal di tiap babnya. Saya sangat merekomendasikan buku ini apabila kalian tidak begitu terbiasa / jenuh dengan buku yang berbahasa Inggris.

  Jika ingin berdiskusi langsung dengan penulis buku ini, silakan ikut pelatnas APhO. Berdasarkan pengalaman saya, pak Zainul orangnya ramah saat ditanyai / diajak diskusi. Materi yang disampaikan pak Zainul saat membahas materi gelombang tak begitu jauh dari materi di buku ini. Untuk file yang saya bagikan ini ada passwornya, yaitu “Adelaide”.

    Berikut link bukunya :

Zainul Abidin – Gelombang dan Optik

Lim Yung Kuo – Problems and Solutions on Optics

    Buku ini merupakan seri buku Lim Yung Kuo untuk bab optik. Seperti biasa, buku ini khusus berisi latihan soal dan solusinya saja. Soal yang dikumpulkan di buku ini sangat lengkap dan banyak sekali. Soal kuis / tes pelatnas ada juga yang mengambil refrensi dari buku ini. Berikut link bukunya :

Lim Yung Kuo – Problems and Solutions on Optics

    Sekian yang dapat saya bagikan kali ini. Semoga bermanfaat.