IDE - IDE DASAR MEKANIKA KUANTUM

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "IDE - IDE DASAR MEKANIKA KUANTUM"

Leony Kurnia
6 tahun lalu
Tontonan:

1 IDE - IDE DASAR MEKANIKA KUANTUM A. Radiasi Bnda Hitam 1. Hasil-Hasil Empiris Gambar 1. Grafik fungsi radiasi spktral bnda hitam smpurna a. Hukum Stfan Hukum Stfan dapat dituliskan sbagai total = f df T (1.3), : adalah ttapan Stfan Bolztmann sbsar 5, watt/m K dan T yaitu suhu mutlak.

2 total a.. T. (1.) b. Hukum Prgsran Win : 3 o makst,898 1 mk (1.7). Usaha-Usaha Pnjlasan Toritis Rayligh dan Jans dngan adalah rapat nrgi dan υ adalah frkunsi. (8 ) T ( ) (1.8) 3 c Bila dibuat grafik hubungan antara T ( ) trhadap υ maka diprolh grafik ssuai gambar 1.3. Gambar 1.3 Grafik fungsi rapat nrgi brdasarkan tori (Rayligh dan Jans) dan hasil ksprimn Postulat Planck Untuk mnjlaskan radiasi trmal, Planck mmbuat pmisalan sbagai brikut: a. Enrgi yang dapat dimiliki olh osilator tidak kontinu mlainkan brharga diskrit (Quantization of nrgy) yaitu klipatan dari hυ ( nhv) dngan h ialah konstanta Planck dan υ adalah frkunsi gtaran. b. Sbaran nrgi osilator mnganut distribusi bolztmann yaitu bahwa kbolhjadian suatu osilator mmpunyai nrgi antara dan ( + d ) adalah : P() d = ( -/ )/ d (1.9)

3 nhv / nhv h (1.1) nhv / n misalkan = hv/, maka nrgi rata-rata mnjadi n n n. (1.11) n n dan n n n (1.1) n n n n = - d/d ( ) = - d/d(1- - ) -1 = (-) / (1 - ). (1.13) n nrgi rata-ratanya ialah hv hv /. (1.1) 1 rapat nrgi di dalam rongga mnjadi : T (v). dv = N(v) dv (1.15) N(v) dv = (8v3 ) / c 3 dv. (1.16) Maka rapat nrgi di dalam rongga mnjadi T (v) dv = (8h/c 3 )( v 3 hv / ) dv (1.17) 1 Gambar 1. Grafik fungsi rapat nrgi brdasarkan tori Plank

4 3. Pnjlasan Toritis Planck a. Pnjlasan Toritis Planck Tntang Hukum Stfan atau hv (1.18) dv K h dt 3 8K d ( ) 3 3 T d T. (1.19) c h 1 Jumlah nrgi yang dikandung tiap satuan volum rongga sbuah bnda hitam dalam sluruh spktrumnya ialah : atau dngan R = 3 8K T ( ) d d T 3 3 c h (1.) 1 R T (1.1) R = T (1.) = 3 8K T ( ) d d T 3 3 c h (1.3) 1 3 yang bsarnya 5,67 1 Watt. m K Brdasarkan prsamaan c RT ft ( ) d (1.) 1 (1.5) 1 1 n n! d n1 shingga diprolh prsamaan radiasi trmal mnurut krangka toritis Planck yaitu c 8K c h 15 (1.5) R T T. (1.6) 3 3

5 h = Joul Sc, k = Joul / K dan c = m / s shingga R T 7, T 8 5,6 1 Watt T m K b. Pnjlasan Toritis Planck Tntang Hukum Prgsran Win d( ) d o. dngan 1 3 = (1.7) (1.8) andaikan pnylsainnya ialah maks yaitu suatu bilangan trtntu yang mmnuhi prsamaan transndn shingga untuk = maks maka dapat dituliskan: atau maks T = maks Kmaks maks (1.9) konstan (1.3) c. Pnjlasan Toritis Planck Tntang Tori Rayligh dan Jans : 8 ) d 5 ( / d 1 / / ( ) d... d 8v ( v) 3 c

6 B. Efk Foto Listrik dan Tori Kuantum Cahaya. Einstin mnganggap bahwa foton trsbut: a. Pada saat mninggalkan prmukaan dinding katoda tidak mluas dalam ruang sprti glombang, ttapi trkonsntrasi dalam suatu bagian ruang yang sangat kcil. b. Bahwa dalam prambatannya dngan kcpatan c, foton ttap trbatas dalam volum yang sangat kcil. c. Bahwa nrgi foton brkait dngan frkunsinya υ ssuai dngan hubungan: h (1.38) d. Bahwa dalam pross foto listrik sbuah gumpalan scara spnuhnya sbagai suatu ksluruhan disrap olh lktron yang ada di prmukaan logam. C. Efk Compton Tori kuantum Einstin tntang cahaya dan prcobaan Compton mmbrikan suatu sisi lain dari cahaya yakni sifatnya yang srupa dngan partikl slain sbagai glombang lktromagntik yaitu: 1. Trkonsntrsi dalam darah trbatas dalam ruang yang smpit.. Brgrak dngan kcpatan c. 3. Mmiliki nrgi sbsar h.. Mmiliki momntum linar sbsar dan massanya m. E p (1.) c Paramtr partikl (E, p) dan paramtr glombang (ω,,k, ) dihubungkan olh suatu rlasi fundamntal : dngan h = 6, Js dan E h h (1.5)

7 h h. (1.6) D. Glombang Matri; Rlasi d Brogli dan Prinsip Ktidakpastian Hisnbrg Kuantisasi momntum angular mnurut Bohr h (rlasi d Brogli). (1.7) p nh Ln (1.8) Gambar 1.6 Panjang Lintas Orbit nh r n (1.9) mv r n = n (1.5) E. Ktidakpastian Hisnbrg. Hanya dapat dikatakan bahwa ktidakpastian pada komponn vrtikal momntumnya mngalami knaikan scara tiba-tiba saat lktron mlalui clah. Sbagai ukuran bsaran ktidakpastian p dapat kita ambil pnyimpangan trhadap p o bagi lktron yang mnuju k arah kdudukan intrfrnsi maksimum prtama. a sin = Bila kcil harga sin tan maka a.p. = p o. (1.51) p. = h (1.5). p, (1.53) y. p y, (1.5)

8 z. p z, (1.55) E. t. (1.56)

dokumen-dokumen yang mirip

PERKEMBANGAN TEORI ATOM & PENEMUAN PROTON, NEUTRON, ELEKTRON. Putri Anjarsari, S.Si., M.Pd

PERKEMBANGAN TEORI ATOM & PENEMUAN PROTON, NEUTRON, ELEKTRON Putri Anjarsari, S.Si., M.Pd putri_anjarsari@uny.ac.id PERKEMBANGAN TEORI ATOM Dmokritus Dalton Thomson Ruthrford Bohr Mkanika glombang Dmokritus