SOLUSI NUMERIK FUNGSI GELOMBANG ARAH RADIAL ELEKTRON ATOM HIDROGEN DENGAN EFEK RELATIVISTIK SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ENRA S. TAMBUNAN 090801047 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
SOLUSI NUMERIK FUNGSI GELOMBANG ARAH RADIAL ELEKTRON ATOM HIDROGEN DENGAN EFEK RELATIVISTIK SKRIPSI ENRA S. TAMBUNAN 090801047 DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2014
PERSETUJUAN Judul : SOLUSI NUMERIK FUNGSI GELOMBANG ARAH RADIAL ELEKTRON ATOM HIDROGEN DENGAN EFEK RELATIVISTIK Kategori : SKRIPSI Nama : ENRA S. TAMBUNAN NIM : 090801047 Program Studi : SARJANA (S1) FISIKA Departemen Fakultas : FISIKA : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Diluluskan di Medan, 19 Agustus 2014 Pembimbing I Pembimbing II Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si Dra.Manis Sembiring MS NIP: 197211152000121001 NIP: 195511291987032001 Diketahui/ disetujui oleh Ketua Departemen Fisika FMIPA USU Dr. Marhaposan Situmorang NIP: 195510301980031003
PERNYATAAN SOLUSI NUMERIK FUNGSI GELOMBANG ARAH RADIAL ELEKTRON ATOM HIDROGEN DENGAN EFEK RELATIVISTIK SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya. Medan, 19 Agustus 2014 ENRA S. TAMBUNAN 090801047
PENGHARGAAN Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yesus Kristus atas segala anugerah dan karunia-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul SOLUSI NUMERIK FUNGSI DISTRIBUSI ARAH RADIAL ELEKTRON ATOM HYDROGEN DENGAN EFEK RELATIFISTIK. Skripsi ini disusun sebagai syarat akademis dalam menyelesaikan studi program Sarjana (S1) Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Medan: 1. Kepada Ayah dan Ibu tercinta D.TAMBUNAN dan R. MANIK, kakak ku tercinta Netty Tambunan, Sri Indah Hastuti Tambunan dan Abang saya Emron Tambunan terimakasih untuk setiap doa, kasih sayang, dukungan dan nasehat yang senantiasa diberikan kepada penulis setiap waktu. Semoga Allah BAPA yang maha pengasih senantisa melimpahkan kasih sayang dan berkah-nya kepada keluarga kita dan semoga penulis bisa menjadi pambangkik batang tarandam di keluarga kita 2. Kepada Alm Bapak Drs.Tenang Ginting,M.S selaku dosen pembimbing penulis sebelum Beliau wafat.terima kasih Atas ilmu selama diperkuliahan,bimbingan, masukan yang senantiasa diberikan kepada penulis dan Beliau lah yang mengenalkan fisika teori kepada penulis. 3. Bapak Tua Raja Simbolon, S.Si, M.Si dan Dra Manis Sembiring M.S selaku dosen pembimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini. Terima kasih untuk setiap ilmu, bimbingan, masukan dan motivasi yang senantiasa diberikan kepada penulis. 4. Bapak Drs. Achiruddin,M.S dan Bapak Drs.Syahrul Humaidi,M.Sc selaku dosen penguji
penulis. Terimakasih untuk ilmu yang diberikan, masukan dan motivasi yang senantiasa diberikan kepada penulis. 5. Kepada Bapak Dr.Marhaposan Situmorang selaku ketua departemen Fisika USU dan kepada Bapak Drs. Syahrul Humaidi, M.Sc selaku sekretaris jurusan beserta dosen dan staff pegawai kantor departemen Fisika USU. 6. Kepada teman-teman penulis di Fisika Stambuk Breaving 09: Terkhusus kepada teman seperjuangan penulis Soni Togatorop, Poltak, Sabam, Kalam siregar, Ade Irma, Fitri, Villa, Agus, Suhartina, Herdiana, Resdina, Rieni, Valentina, Esra, Timbul, Wenny, Septi, Jannah, Ferdi, dan teman teman yang lainnya, terima kasih untuk setiap kebersamaan dan motivasinya. 7. Kepada Rusel angkatan 2011 Fisika USU, terima kasih atas bantuan, dukungan dan waktu yang diberikann kepada penulis dalam menyelesaikan penelitian ini. 8. Kepada Bang Mangara, Bang Rolas, Bangn Indra dan Kak Dewi, dan bang Donal terima kasih untuk ilmu dan dukungannya. 9. Kepada adik stambuk angkatan 2010, 2011, 2012 dan 2013 yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu. 10. Kepada Deby Apriliani Simanjuntak yang penulis cintai dan sayangi, terimakasih untuk setiap waktu, kasih sayang, dukungan, masukan, nasehat, doa dan bantuan diberikan kepada penulis. 11. Kepada teman kost penulis Frengki, Jhonri, Riama, Livia, Rafles terimakasih telah membantu penulis menyelesaikan skripsi ini. Penulis menyadari dalam penulisan skiripsi ini masih jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu kritik dan saran yang sifatnya membangun sangat diharapkan untuk penyempurnaan karya-karya penulis selanjutnya.
Akhir kata semoga skripsi ini dapat bermanfaat terutama bagi penulis dan pembaca, terutama juga kepada mereka yang ingin melanjutkan penelitian ini. Medan, Penulis SOLUSI NUMERIK ARAH RADIAL ELEKTRON ATOM HIDROGEN DENGAN EFEK RELATIVISTIK ABSTRAK Telah dilakukan perhitungan numerik fungsi gelombang arah radial elektron atom hidrogen dengan efek relativistik menggunakan metode beda hingga. Perhitungan ini dimulai dari teori relativistik khusus Einstein pada persamaan gelombang Schrodinger klasik untuk atom hidrogen. Persamaan gelombang Schrodinger ini menyerupai fisika klasik Newton pada benda yang bergerak dan juga menyerupai persamaan gelombang Schrodinger klasik yang melibatkan distribusi diffrensial radial yang sangat sulit untuk mencari solusi analitik, namun dapat diselesaikan dengan solusi Numerik. Dengan menggunakan pemisahan variabel dari persamaan Schrodinger koordinat bola didapat fungsi gelombang arah radial. Fungsi gelombang elektron arah radial yang dipengaruhi efek relativistik terlihat semakin mengecil seiring dengan meningkatnya jejari atom. Nilai energi dari persamaan gelombang Schrodinger relativistik sama dengan model atom Hidrogen Borh. Pada saat spin-orbit berpasangan tidak diperhitungkan seperti yang dilakukan dalam persamaan gelombang Dirac efek relativistik seperti atom Hidrogen. Sebab tidak ada kondisi awal yang digunakan ketika menyelesaikan solusi numerik persamaan gelombang relativistik. Kondisi normalisasi ini digunakan ketika diuji nilai maksimum fungsi radial elektron atom hidrogen, menggunakan perangkat lunak Microsoff Excel untuk mendapatkan solusi Numerik dengan Metode beda Hingga. Kata kunci: Atom hydrogen, Metode beda Hingga, gelombang Schrodinger Relativistik, Microsof Excel.