Fisika kuantum

FISIKA KUANTUMPertemuan II

OLEH :KELOMPOK VI

ELI YUSTIKA (A 241 13 012)HERDIANSYAH (A 241 13 030)SUSIANTI (A 241 13 052)LISA KARLINA (A 241 13 079)YENI SUSILAWATI (A 241 13 120)MOH. RISQA (A 241 13 144)

Isi Materi

Gelombang Materi, Hipotesis de Broglie

Atom Hidrogen Model Bohr

Prinsip Ketidakpastiam Heisenberg

Tujuan Pembelajaran

Setelah mengikuti perkuliahan, mahasiswa diharapkan dapat :1. Menjelaskan hipotesis de Broglie tentang

sifat gelombang suatu materi2. Menjelaskan model teori atom Hidrogen

menurut Bohr3. Memahami prinsip ketidakpastian

Heisenberg

A. Gelombang materi, Hipotesis de Broglie

Cahaya dikenal memiliki sifat dualisme, yakni sebagai partikel dan gelombang. Berdasarkan sifat dualisme cahaya ini, pada tahun 1924 Louis de Broglie mengemukakan bahwa tidak hanya cahaya yang memiliki sifat dualisme, tetapi juga suatu materi atau partikel dapat memiliki sifat gelombang.

Menurut de Broglie, suatu partikel yang memiliki momentum p jika dipandang sebagai gelombang mempunyai panjang gelombang :

Panjang gelombang ini disebut panjang gelombang de Broglie dari partikel ber- momentum p.

Sifat gelombang dari partikel pertama kali dibuktikan oleh Davisson dan Germer pada tahun 1927 dengan eksperimen difraksi elektron. Mereka melakukan eksperimen dengan menembakkan electron yang dipercepat oleh suatu tegangan V ke permukaan Kristal tunggal.

Gambar susunan percobaan Davisson dan Germer

Panjang gelombang elektron yang telah dipercepat dengan tegangan

V menurut hipotesis de Broglie adalah :

Dengan :

m = massa elektron

e = muatan elementer (1,6 x 10-19 C)

Model Bohr dari atom hidrogen menggambarkan elektron-elektron bermuatan negatif mengorbit pada kulit atom dalam lintasan tertentu mengelilingi inti atom yang bermuatan positif. Ketika elektron meloncat dari satu orbit ke orbit lainnya selalu disertai dengan pemancaran atau penyerapan sejumlah energi elektromagnetik hf.

B. Atom Hidrogen Model Bohr

Persamaan Energi Elektron Atom Hidrogen

Gambar model Bohr untuk atom Hidrogen

Momentum sudut elektron dalam atom Hidrogen terkuantisasi diberikan oleh persamaan berikut :

Atom dapat berpindah dari satu tingkat ke tingkat yang lebih rendah dengan memancarkan energinya dalam bentuk radiasi, yang memenuhi persamaan :

C. Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

Pada tahun 1927 seorang ilmuwan Jerman bernama Werner Heisenberg mengemukakan suatu prinsip ketidakpastian yang menyatakan bahwa adalah (hampir) tidak mungkin untuk mengukur dua besaran secara bersamaan, misalnya posisi dan momentum suatu partikel.

Asas ketidakpastian Heisenberg berbunyi : “Tidak mungkin menentukan posisi dan kecepatan elektron dalam satu waktu dengan ketelitian yang tinggi. Jika suatu percobaan dibuat untuk menentukan posisi elektron, maka kecepatannya tidak bisa ditentukan dengan pasti. Begitu pula sebaliknya, jika dibuat percobaan untuk menentukan kecepatan (momentum) elektron, maka posisinya menjadi berubah”.

Percobaan Gendanken dari Heisenberg

Secara matematis, prinsip ketidakpastian Heisenberg dapat dituliskan :

Semoga bermanfaat …