Perkembangan Metode Eksperimen dan Fisika Klasik beserta Tokoh-Tokohnya

A.    Perkembangan Metode Eksperimen dan tokoh-tokohnya

Periode kedua perkembangan fisika dikenal dengan sebutan “Periode Kebangkitan Metode Eksperimen”. Disebut demikian karena selama periode ini metode eksperimen mulai berkembang dengan pesat.Kaidah-kaidah, hukum-hukum dan azaz-azaz yang sebelumnya hanya diterima begitu saja, mulai saat itu harus dibuktikan kebenarannya lewat eksperimen. Didalam periode ini muncul penemuan-penemuan yang pada perkembangan berikutnya merupakan dasar yang cukup fundamental, dalam bidang mekanika, optika, juga bidang astronomi. Tokoh-tokoh yang berperan dalam periode kedua ini adalah :

Tokoh- tokoh metode eksperimen

1.      Galileo Galilei ( 1564 - 1642 ) Galileo adalah seorang yang berpengetahuan luas dan sangat teliti; Beliau dipandang sebagai Bapak Fisika Eksperimental. Disamping kegiatannya dalam bidang eksperimen, beberapa tulisan mengenai biografinya sangat menarik. Galileo berasal dari keluarga ningrat. Pada umur 17 tahun, ia dikirim ke Universitas Pisa untuk mempelajari ilmu kedokteran. Di tempat inilah ia melakukan penemuannya yang pertama. Suatu hari ditahun 1581, ia memperhatikan gerak ayunan yang teratur dari lampu besar yang tergantung pada dinding aula cathedral Pisa. Galileo mengamati bahwa walaupun amplitudo mengalami sedikit perubahan namun ternyata waktu getarnya senantiasa tetap sama. Pada waktu itu belum ada stopwatch, karena itu untuk mengukur waktu ayun lampu tersebut ia mempergunakan denyut nadi pada pergelangan tangannya. Dengan membalik proses yang terjadi diatasnya, ia kemudian membuat alat penghitung frekuensi denyutan nadi yang disebut pulsometer. Alat ini terdiri dari sebuah bandul yang digantungkan pada sebuah tali yang lemas; dengan mengatur panjang tali yang disesuaikan dengan denyutan nadi maka frekuensi denyutan dapat ditentukan besarnya. Untuk masa-masa berikutnya ternyata dunia fisika dan matematika lebih menarik perhatian Galileo, sehingga kemudian dia meninggalkan dunia kedokteran yang semula di tekuninya. Ketika berumur 26 tahun, Galileo menjadi profesor dalam bidang matematika di Pisa. Disini dia memulai suatu penyelidikan yang sistematis terhadap doktrin-doktrin mekanika yang dikemukan Aristoteles dengan percobaan-percobaan yang dia kerjakan diperoleh kesimpulan bahwa doktrin-doktrin yang ditemukan Aristoteles tidak benar. Misalnya saja mengenai benda-benda jatuh, Aristoteles mengemukakan “benda yang berat jatuh lebih cepat daripada benda yang ringan”. Walaupun sebenarnya berdasarkan percobaan-percobaan yang dikerjakan berbagai penulis, misalnya Philoponus dalam abad ke v juga oleh Benedetto varchi doktrin Aristoteles tersebut sudah dipertanyakan, tetapi karena dua penulis yang terakhir tersebut tidak memiliki pengaruh di masyarakat maka pertanyaan yang mereka temukan lenyap dan doktrin Aristoteles dapat diterima umum. Untuk menguji kebenaran doktrin Aristoteles tersebut Galileo mengadakan eksperimen yang berbeda-beda dari atas menara Pisa yang miring. Dari percobaan didapatkan kenyataan bahwa benda-banda yang tak sama beratnya tersebut praktis jatuh dalam waktu yang sama. Hasil percobaan Galileo yang bertentangan dengan doktrin ristoteles ini segera mengundang masalah bagi Galileo, walaupun sabagian orang yakin akan kesalahan Aristoteles, tetapi karena pengaruhnya masih demikian besar maka Galileo terpaksa meringkuk di penjara. Keluar dari penjara Galileo meninggalkan Pisa dan pada tahun 1592 menjadi profesor matematika di Universitas Padua; disini ia dapat menikmati kebebasan akademiknya selama 18 tahun. Kemasyurannya sebagai seorang pengajar meluas ke seluruh Eropa, sehingga kuliah-kuliahnya selalu dipenuhi mhasiswa-mahasiswa, baik mhasiswa yang resmi maupun pendengar. Pada tahun 1608, Lipperhey seorang ahli optik asal Belanda karena mendapat kesempatan menjadi mahasiswa Galileo walaupun hanya sebagai mahasiswa pendengar telah mampu menciptakan alat yang dapat digunakan melihat benda-benda jauh sehingga menjadi nampak lebih dekat, tetapi dalam keadaan terbaluk melalui tabung yang diberi lensa ganda. Berita penamuuan ini sampai pada Galileo pada bulan Juni tahun 1609. Dengan menggabungkan prinsip-prinsip itu, ia membuat suatu teleskop yang diipamerkan di Yenice selama satu tahun yang amat mengherankan pimpinan setempat. Pada bulan januari 1610 Galileo telah berhasil membuat suatu teleskop yang berkekuatan 30 kali diameter teleskop pertama. Dengan alat ini ia berhasil membuat penemuan-penemuan yang fundamental. Ia melihat bahwa sejumlah bintang tetap kenyataannya jauh lebih banyak dari pada yang dapat dilihat dengan mata telanjang. Dari sini ia dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan tentang Milky Way.

2.      Tycho Brahe ( 1546-1601) dan Kepler (1571-1630) hasil karya Tycho dan Kepler sangatlah menarik, tidak hanya karena akibat-akibat langsungnya terhadap perkembangan fisika, tetapi lebih khusus lagi karena adanya saling ketergantungan satu sama lain, yang merupakan hubungan yang sangat umum dalam ilmu pengetahuan masa kini. Tycho adalah seorang peneliti dan pengamat, yang memberikan data yang akurat pada Kepler, seorang teoritis yang menciptakan suatu teori baru tentang gerak planet-planet. Tanpa usaha kepler menyusun teori, observasi Tycho tersebut tidak akan menarik, dan tidak akan berarti apa-apa, sebaliknya bagi Kepler, tanpa data akurat dari Tycho, teori-teorinya hanyalah akan tinggal merupakan teori saja, dan akan mengalami nasib seperti Aristoteles. Kadang-kadang antara teori dan eksperimen, salah satu dapat mendahului yang lainnya, tetapi keduanya tidak dapat berjalan sendiri-sendiri. Tycho Brahe dilahirkan dalam suatu keluarga ningrat di Swedia; dan ia dididik agar menjadi seorang pegawai negeri, tetapi ia lebih tertarik pada astronomi. Dengan melalui observasinya sendiri, ia segera menemukan bahwa tabel astronomi yang ada ternyata salah. Pada tahun 1575 ia diangkat sebagai penanggung jawab observatorium di Uraniborg, oleh raja Federick dari Denmark. Salah satu dari tugasnya adalah membuat perhitungan-perhitungan astrologi untuk keluarga-keluarga raja. Disini ia bekerja selama 20 tahun dan membuat observasi dari planet-planet secara sistematis, membuat konstruksi katalog bintang, dan mengumpulkan data astronomi dengan amat teliti tanpa menggunakan teleskop. Pada tahun 1599 Tycho membangun suatu observatorium baru di Prague untuk raja Jerman Rudolp II, namun ditengah-tengah pekerjaan ini tiba-tiba menemui ajalnya (tahun 1601). elanjutnya diantara asisten-asisten Tycho di Prague, pada beberapa bulan terakhir ini telah muncul seorang ahli matematika yang masih muda, Johann Kepler. Ia berhasil seperti Tycho, yaitu menjadi kepala ahli-ahli matematika kerajaan dan bertanggung jawab untuk melanjutkan pembuatan table astrinomi yang berdasar pada observasi yang sudah dimulai oleh Tycho. Kepler tinggal di Prague sampai tahun 1612, setelah itu Ia menjadi seorang profesor di Linz sampai pada akhir hayatnya, tahun 1630.Kepler percaya terhadap teori Copernicus yang sudah di tentang oleh Tycho yang menganut sistem Geosentris. Ini merupakan suatu situasi yang dramatis dalam ilmu pengetahuan, karena data-data Tycho pada gerak-gerak planet yang dipakai untuk menunjang teorinya, setelah berada ditangan Kepler menjadi argument yang tajam terhadap sistim Copernicus dengan menggunakan hasil-hasil Tycho, Kepler mempelajari planet-planet Mars. Ia mencoba untuk menyatukan bermacam-macam posisi planet yang direkam dengan mengasumsikan orbit Mars dan Bumi berupa lingkaran, dan mencoba bermacam-macam orbit tersebut dalam hubungannya dengan matahari, namun tak satupun yang cocok. Dengan berdasar pada pemikiran Ptelomeus tentang siklus dan perbedaan-perbedaan, berhasil dibuat suatu perbaikan. Namun posisi yang diamati itu ternyata masih menunjukkan perbedaan-perbedaan dari yang diperhitungkan.dan perbedaan ini dari beberapa hal dapat mencapai 8 menit, dari busur peredaran. Kepler tahu bahwa observasi-observasi Tycho tak salah karena besarnya perbedaan itu. Namun konsep baru tentang gerak-gerak planet ini amat perlu. Akhirnya Kepler takluk terhadap gerak melingkar yang serba sama, dan berasumsi bahwa kelanjutan planet-planet berbanding terbalik dengan jaraknya terhadap matahari. Asumsi inilah yang terkenal sebagai Hukum Kepler II, yaitu bahwa:”garis penghubung antara matahari dan planet melintasi ruang yang sama dalam selang waktu yang sama.” Hal ini sedikit banyak bisa berlaku, namun masih ada kesalahan sistematis yang besar dari pada kesalahan observasi. Akhirnya ia pun berhasil menyisihkan tradisi lama dari sistim Ptolomeus dn ia berusaha mengorbitkan model-model atau bentuk lainnya. Pertama lintasan yang berbentuk oval ( lonjong), kemudian suatu lintasan yang berbentuk elips dengan matahari salah satu fokusnya. Akhirnya perhitungan-perhitungannya, beberapa tahun kemudian sangat sesuai dengan kenyataan, bahwa lintasan planet berbentuk elips, sehingga teori dan hasil pengamatan sangat sesuai. Sedangkan salah satu hal yang sangat penting adalah ditemukannya hukum dalam ilmu pengetahuan yang sangat penting dan berhasil, karena terdapat perbedaan busur besar 8 menit antara hasil pengamatan dan teori. Sesungguhnya perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya dalam fisika, yaitu suatu kenyataan bahwa perkembangan-perkembangan pokok tersebut tertera observasi dan teori. Setelah mempelajari lebih lanjut pengamatan-pengamatan yang dilakukan oleh Tycho, akhirnya Kepler dapat menyusun hubungan yang benar antara periode sebuah planet dan jari-jari lintasannya. Hal inilah yang kemudian dikenal sebagai Hukum Kepler III yang menyatakan bahwa: “untuk semua planet berlaku setengah sumbu panjang lintasan pangkat tiga dibagi periode revolusi pangkat dua merupakan besaran konstan”. Dengan terlengkapinya tiga hukum tentang gerak planet dari kepler ini, lengkaplah sistim Ptolomeus dan merintis jalan kepada astronomi modern, yang berdasarkan hukum-hukuum Kepler sebagai berikut:

1.      Setiap planet berrgerak pada sebuah lintasan elips dengan matahari sebagai salah satu titik apinya.

2.      Garis penghubung matahari planet melintasi luas yang sama dalam selang waktu yang sama.

3.      Untuk semua planet berlaku setengah sumbu panjang lintasan pangkat tiga di bagi periode pangkat dua merupakan besaran konstan.

Tetapi apakah yang menyebabkan planet-planet tersebut bergerak? Mengapa gerak planet-planet tersebut makin jauh ( dari matahari ) makin lambat? Adakah “sebuah daya gerak dalam matahari, suatu pusat kekuatan yang mendorong semua planet-planet supaya bergerak mengitarinya dimana makin dekat (dengan matahari) makin besar kekuatan tersebut?”. Kepler lama sekali berspekulasi dalam masalah ini, dan akhirnya sampai pada ide tentang gaya tarik-menarik antara dua buah benda. Ide kepler yang yang kualitatif ini akhirnya dikembangkan oleh Newton secara kuantitatif dalam teori gravitasi umum. Namun tampaknya Kepler sendiri tak mempunyai ide bahwa gaya tarik menarik inilah yang menyebabakan planet- planet tetap berada pada orbit – orbitnya. Sementara itu disebutkan pula bahwa kepler juga memiliki andil yang besar dalam bidang optik. Ia benar – benar mengerti prinsip dari pemantulan total dan cara menentukan (apa yang sekarang kita kenal) sebagai ”Sudut Kritis “. Ia mempelajari pembiasan atmosfir yang berakibat pada semua posisi benda- bendalangit seperti yang Nampak sekarang, dan menyelesaikan sebuah rumus pendekatan, untuk menerima kesalahan-kesalahan penglihatan dari zenith ke horizon. Ia yang pertama kali mengusulkan bentuk lensa cekung. Dan ia mengusulkan teleskop jenis astronomi atau Kepler yang dapat menghasilkan bayangan nyata sehingga sehingga dengan demikian dapat memungkinkan pengukuran yang akurat dengan cara menempatkan rambut salib (cross hair) pada bidang focus lensa objektif.

3.      Kircher (1601-1680) dengan ekspermen-eksperimennya ia menunjukkan bahwa diperlukan kekuatan yang sama untuk menarik sepotong besi dari kedua kutub suatu magnet.

4.      Cabeo (1585-1650) Ia memperlihatkan bahwa sebuah jarum besi yang tidak mengandung magnet, yang terapung dengan bebas diatas permukaan air, akan terletak sepanjang garis meridian magnet bumi

5.      Gillibrand (1597-1637) Ia menemukan bahwa deklinasi magnet berubah dari abad ke abad.

6.      Willebrord Snell (1591-1626) eorang profesor mekanika di Sweden yang mendapatkan hukum pembiasan cahaya yang sering disebut HUKUM SNELLIUS, hukum ini didapat oleh Snell bukan secara teoritis, teetapi secara eksperimen

7.      Evangelista Torricelli (1608-1647) torricelli adalah murid Galileo yang menulis buku tentang mekanika. Ia mengadakan eksperimen dengan bejana air raksa ia mendapatkan tinggi air raksa sama dengan 1/14 tinggi. Tujuan utama Torricelli ialah untuk membuat alat yang dapat dipergunakan mengukur tekanan udara pada tempat yang berbeda-beda, tetapi dengan tidak sengaja menemukan RUANG HAMPA. Pada percobaan itu Torricelli mendapatkan bahwa tekan udara luar sama dengan tekanan air raksa seetinggi 76 cmHg dan karena inilah yang disebut 1 atmosfir.

8.      Otto Van Guwericke ( 1602-1686 ) Seorang bangsa Jerman mengatakan, bahwa kalau sdirinya berbicara itu tak berguna bagi sciwence.Pada tahun 1602 ia membicarakan tentang ruang vacum.Tahun 1654 ia melakukan peercobaan didepan raja sdikota Rangenburg dengan bola Maagdeburg yang bergaris tengah 1,2 feet dengan ditarik 12 ekor kusa pilihan.Tujuan pertama percobaan otto asalah untuk mendapatkan ruang hampa. Ia pernah melakukan percobaan : dalam sebuah sungkup pompa udara dimasukkan sebuah bel.Bel dibunyikan sambil udara dipompa keluar, bunyi bel makin berkurang dibandingkan swengan kuat bunyi mula-mula.Makin banyak udara yang dipompa keluar, makin lemah bunyi bel tersebut.Dengan percobaan tersebut sibuktikan bahwa : dalam ruang hampa udara, maka bunyi tidak kedwengaran.

9.      Pascal ( 1623 – 1662 ) mengulangi mengulangi perobaan Toricceli dengan memakai pipa kaca yang panjangnya 46 kaki dan berisi anggur merah di Paris, juga melakukan percobaan dengan memakai pipet. Selain itu ia mengambil suatu balon yang berisi udara setengah dari volumenya.Balon itu dijatuhkan dari puncak gunung, ternyata balon itu makin rendah, makin bertambah kecil.Dengan percobaan yang dilakukan, maka Pascal menulis suatu hukum yang dikenal dengan Hukum Pascal.

B.     Perkembangan Fisika Klasik dan tokoh-tokohnya

1.      Fisika di abad ke 18

Periode ini sangat singkat sekitar 90 tahun dari tahun 1800-1890. Pada periode ini penerapan fisika kedalam teknologi berkembang sangat pesat. Demikian juga dalam bidang mekanika banyak diterapkan dalam kehidupan manusia sehari-hari. Pada periode ini timbulnya fisika klasik masih diwarnai hukum-hukum gerak Newton dan transformasi Galileo, yang perlu dicatat pada periode ini adalah persamaan Hamiltonian. Persamaan Hamiltonian merupakan  bentuk baru dari persamaan gerak. Persamaan Hamiltonian ini  pada periode berikutnya sangat sesuai dengan persamaan gerak mekanika gelombang Schrodinger yang sangat berguna dalam memecahkan persoaalan teoritis dan dikenal dengan operator Hamilton.

Pada periode ini juga terjadi pengembangan pada bidang optik.  Ditandai dengan adanya penerapan pada teori gelombang terhadap teori emisi Newton. Pada periode ini juga banyak penemuan-penemuan tentang listrik magnet yang mempunyai peranan dalam kehidupan manusia sehari-hari.

Penemuan-penemuan tentang listrik magnet pada periode ini adalah :

a.       Galvani Pengamatannya tentang electricity.

b.       Volta menemukan bahwa potensial listrik juga dapat dihasilkan dengan zat-zat anorganil, Volta juga  menulis tentang baterai pertama yang dapat memberikan arus listrik yang dalam  sejarahnya dikenal dengan elemen volta (tiang volta) dan Arus listrik timbul dari  effek hubungan dua logam yang beraliran.

c.       Oersted Bahwa disekitar arus listrik terdapat medan magnet.

d.       Biot Savart Bahwa ada pengaruh medan magnet dari suatu kawat yang melingkar  yang diberi arus listrik pada acuan tertentu.

e.       Ampere Menemukan besarnya kuat arus listrik dengan menggunakan alat ukur yang disebut dengan amperemeter.

f.       Faraday Menemukan adanya arus listrik induksi yang ditimbulkan dari pengaruh perubahan garis-garis gaya magnet yang masuk atau keluar dari kumparan.

g.       Lorenz Menemukan adanya gaya yang ditimbulkan dari dua kawat berarus listrik sejajar, yang terdapat di dalam medan magnet.

h.      Thomas Alfa Ediszon. Pada tahun 1870, edison bekerja sama dengan christopher soles bapak media ketik. dalam kerja sama ini edison berhasiul menyempurnahkan mesik ketik. pada tahun 1876, edison juga berhasil menyempurnahkan system telepon alezander graham bell. ia juga menemukan mikrofon. pada tahun 1877, edison menampilkan penemuan yang paling disenaginya. penemuan itu adalah alat perekam yan disebutnya “phonograph”. alat ini menggunakan suatu silinder dibunkus kertas timah, diputar dengan tangan sementara sepucuk jarum mengikuti jalur yang ada pada silinder tersebut. pada tahun 1877, edison mendapat hak paten “phonograph” yaitu alat yan dapat mencatat getaran suara.

2.      Perkembangan Sejarah Atom

Timbulnya fisika klasik juga ditandai dengan perkembangan sejarah atom dari  para penemu teori atom. Adapun  ahli yang berperan dalam hal ini adalah:

a.       John Dalton dalam teori atomnya mengatakan bahwa Unsur-unsur terdiri atas partikel-partikel kecil yang tak dapat dibagi lagi  yang disebut dengan atom.

b.       James Clerk Maxwel Menemukan secara teoritis untuk hukum ditribusi kecepatan antar molekul-molekul gas.

3.      Perkembangan Fisika Klasik  zaman Benyamin Thomson  ( 1753-1814)

Benjamin Thompson (sering dikenal sebagai ‘Count Rumford’ lahir pada tanggal 26 Maret 1753  dan wafat pada tanggal  21 Agustus 1814, pada usia 61 tahun)  Benjamin Thompson adalah penemu, ilmuwan, negarawan, dan tentara terkenal kelahiran. Di samping mengurusi masalah politik dan militer,  Benjamin Thompson juga aktif meneliti berbagai hal, terutama bidang Fisika. Sekitar tahun 1975, Benjamin Thompson meneliti tentang gaya pada bubuk mesiu dan membangun sistem sinyal kelautan yang baru bagi tentara Inggris. Kontribusinya yang terbesar pada dunia fisika adalah pemikirannya tentang teori kalor.

Pada akhir abad ke-18, teori kalori yang dipercaya adalah bahwa kalor merupakan fluida yang dapat mengalir ke dalam tubuh ketika dipanaskan dan mengalir keluar ketika didinginkan. Saat Benjamin Thompson meneliti tentang bubuk mesiu, Benjamin Thompson menemukan adanya penyimpangan atau anomali yang tidak dapat dijelaskan dengan teori kalori. Di dalam laporannya kepada Royal Society yang berjudul “An Experimental Enquiry concerning the Source of Heat excited by Friction” (1798), Benjamin Thompson mengajukan suatu teori baru yang menyatakan bahwa kerja mekanis akan menghasilkan kalor dan kalor tersebut merupakan suatu bentuk gerak. Teori tersebut berhasil memberikan penjelasan mengapa panas yang dihasilkan dari gesekan peluru meriam (bubuk mesiu) tidak akan pernah habis. Peristiwa tersebut tidak dapat dijelaskan dengan teori kalori terdahulu. Di dalam laporan tersebut terdapat perhitungan jumlah kuantitas kalor yang diproduksi oleh energi mekanis. Teori yang dikemukakan Thompson bertentangan dengan teori kalori yang terdahulu dan banyak orang pada saat itu yang tidak yakin dengan Benjamin Thompson hingga James Maxwell mengemukakan teori kinetik kalor pada tahun 1871. Penemuan-penemuan Benjamin Thompson lainnya adalah kompor, oven, ketel ganda, dan pakaian penahan panas, serta mengembangkan cerobong asap dan tungku perapian.

Sumbangan Benjamin Thompson dalam sejarah perkembangan  kalor adalah sangat besar, diantaranya yaitu :

a.       Meletakkan dasar teori kinetik panas modern dan energy.

b.      Membantah bahwa panas itu suatu zat alir ( caloric ).

c.       Menyatakan bahwa panas adalah suatu bentuk gerakan. Dan caloric itu di anggap keluar bila benda didinginkan.

d.      Menemukan metode perpindahan panas (heat transfer).

e.        Menyatakan bahwa dalam cairan dan gas, panas mengalir dari satu tempat ke tempat yang lain. Zat alir panas mengalir ke atas dan yang dingin  kebawah. 

4.      Penelitian Thomas Young ( 1773-1829)

Thomas Young Terkenal dengan percobaan celah gandanya. Yaitu ditetapkan bahwa cahaya adalah gerakan gelombang, meskipun kesimpulan ini sangat ditentang oleh para ilmuwan kontemporer, yaitu cahaya adalah sel hidup di alam dari pendapat Newton dan menurut Newton pendapatnya tidak mungkin salah.

Namun penemuan Thomas Young segera dikonfirmasi oleh para ilmuwan Perancis dan Fresnel Arago. Ia mengusulkan bahwa cahaya adalah gerakan gelombang transversal  (sebagai lawan longitudinal).  Semua gerakan gelombang harus didukung dalam medium materi, termasuk gelombang cahaya yang diduga melakukan perjalanan melalui medium yang  disebut eter.

Selain hal tersebut diatas Thomas Young juga  sangat tertarik pada ilmu pengetahuan Mesir, dan studi tentang batu Rosetta, ditemukan di salah satu ekspedisi Napoleon pada tahun 1814, Ia memberikan kontribusi besar berikutnya dalam mengartikan tulisan hiroglif Mesir kuno.

Thomas Young juga memfokuskan diri dan bekerja di tegangan permukaan, elastisitas (modulus Young, ukuran kekakuan bahan), dan memberikan salah satu definisi ilmiah energi  mula-mula sebelum berubah menjadi energi bentuk lain.

5.      Penelitian Thomas Young tentang gelombang cahaya

Dalam penilaian Thomas Young sendiri, dari sekian banyak prestasi yang paling penting adalah menetapkan  teori gelombang cahaya  . Untuk melakukannya, ia harus mengatasi pandangan  Isaac Newton tentang “Optik”, bahwa cahaya adalah partikel. Namun demikian, pada awal abad ke-19 Thomas Young mengajukan sejumlah alasan teoritis mendukung teori gelombang cahaya, dan dia mengembangkan dua demonstrasi  untuk mendukung pandangan ini. Dengan tangki riak ia mendemonstrasikan ide gangguan dalam konteks gelombang air. Dengan dua-celah, atau eksperimen celah ganda, ia menunjukkan gangguan dalam konteks cahaya sebagai gelombang.

Dalam sebuah makalah berjudul Percobaan dan Perhitungan Sehubungan dengan Optik Fisik, diterbitkan pada tahun 1803, Thomas Young menggambarkan suatu eksperimen di mana ia menempatkan kartu sempit dalam suatu berkas cahaya dari bukaan tunggal di sebuah jendela dan mengamati pinggiran warna dalam bayangan dan sisi kartu.  Hal ini mendukung anggapan bahwa cahaya terdiri dari gelombang.

6.       Modulus Young  

Pada tahun 1807, Modulus Young yang mengaitkan stres (tekanan) yang  berhubungan strain nya (perubahan panjang sebagai rasio dari panjang asli). Modulus Young tidak tergantung pada komponen yang diperiksa, akan tetapi Modulus merujuk pada sebuah asset  material yang melekat. Modulus Young  untuk pertama kalinya, memprediksi regangan dalam subjek komponen tegangan yang diketahui. Sebelum kontribusi Young, yang diperlukan untuk menerapkan F Hooke  dengan hubungan kx = F ,untuk mengidentifikasi deformasi (x) dari suatu subjek tubuh untuk sebuah beban yang diketahui (F), di mana (k) konstan adalah fungsi dari kedua geometri dan material di bawah pertimbangan. Menemukan k diperlukan pengujian fisik untuk setiap komponen baru, sebagai F = hubungan kx merupakan fungsi dari kedua geometri dan material. Modulus Young hanya bergantung pada bahan, tidak geometri, sehingga memungkinkan sebuah revolusi dalam strategi rekayasa.

7.  Visi Thomas Young dan Teori Warna

Thomas Young juga telah disebut pendiri optik fisiologis . Pada 1793 ia menjelaskan modus di mana mata mengakomodasi sendiri untuk visi pada jarak yang berbeda tergantung pada perubahan kelengkungan dari lensa kristal , pada tahun 1801 ia adalah yang pertama untuk menggambarkan Silindris , kemudian dikembangkan oleh Hermann von Helmholtz , bahwa persepsi warna tergantung pada kehadiran di retina tiga jenis serabut saraf yang masing-masing untuk menanggapi, hijau dan violet lampu merah. Hal ini mewarnai pemahaman modern tentang penglihatan warna , dalam menemukan mata tertentu yang memang memiliki tiga reseptor warna yang sensitif terhadap rentang panjang gelombang yang berbeda.

Yang patut di catat dari penelitian Thomas Young adalah :

1. Thomas Young yang menghidupkan kembali teori gelombang cahaya Huygens. Thomas Young menyatakan bahwa terpecahnya berkas cahaya di bidang batas antara dua medium, menjadi berkas cahaya refraksi. Yang tidak dapat di jelaskan secara memuaskan oleh teori emisi Newton.
2. Thomas Young mengusulkan prinsip interferensi dari dua gelombang sebagai keterangan dari cincin newton dan warna dari plat-plat tipis.