Beranda > physics, quantum physics > Fisika Kuantum (sekilas)

Fisika Kuantum (sekilas)

Teori fisika kuantum bermula dari kajian tentang radiasi benda hitam. Hasil eksperimen menunjukkan hubungan intensitas radiasi terhadap panjang gelombang seperti pada grafik di bawah.

Jika hubungan intensitas radiasi terhadap panjang gelombang dijelaskan dengan fisika klasik, akan diperoleh hasil seperti yang didapatkan Rayleigh-Jeans

u_{RJ} = \frac{8 \pi}{c \lambda^2} k_B T

Hasil di atas ditunjukkan oleh garis hitam pada grafik di atas. Hasil ini sangat berbeda dari grafik hasil eksperimen.

Pada 1901, grafik intensitas radiasi tersebut dapat dijelaskan oleh Max Plank dengan berhipotesis bahwa energi cahaya terkuantisasi

E = h \nu

di mana h adalah konstanta Plank dan \nu adalah frekuensi cahaya. Dari hipotesis tersebut, didapatkan distribusi intensitas radiasi sebagai fungsi panjang gelombang

u(\lambda) = \frac{8\pi h}{\lambda^3} \frac{1}{\exp(h c/\lambda k_B T) - 1}

Persamaan di atas sesuai dengan grafik.

Hal ini menjelaskan ternyata energi cahaya terkuantisasi. Mungkin dari sinilah asal nama quantum (dari quantization, terkuantisasi).

Satu perkembangan dalam fisika kuantum adalah terbentuknya pola gelap-terang elektron. Jika elektron dilewatkan pada 2 celah sempit, akan terbentuk pola gelap-terang pada layar layaknya interferensi cahaya. Di suatu tempat pada layar terdapat banyak elektron dan di suatu tempat tidak terdapat elektron. Padahal menurut teori klasik, distribusi elektron harusnya berpusat di tengah dan turun perlahan hingga mendekati nol di tempat yang sangat jauh.

Eksperimen yang lain menunjukkan bahwa apabila elektron ditembakkan dengan intensitas yang sangat rendah (dijaga agar selalu hanya 1 elektron yang berada di antara celah dan layar), pola gelap-terang juga terbentuk. Akan tetapi, apabila salah satu celah ditutup, distribusi elektron akan mengikuti teori klasik. Jadi para ilmuwan berhipotesis bahwa elektron tidak melewati 1 celah, tapi melewati kedua celah tersebut!

  1. Belum ada komentar.
  1. No trackbacks yet.

Tinggalkan Balasan

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 )

Gambar Twitter

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

Foto Facebook

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

Foto Google+

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

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: