Fungsi Gelombang Radial dan Tingkat Energi Atom Hidrogen

dokumen-dokumen yang mirip
FISIKA MODERN. Pertemuan Ke-7. Nurun Nayiroh, M.Si.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

BAB FISIKA ATOM. a) Tetes minyak diam di antara pasangan keping sejajar karena berat minyak mg seimbang dengan gaya listrik qe.

BAGIAN 1 PITA ENERGI DALAM ZAT PADAT

Teori Atom Mekanika Klasik

model atom mekanika kuantum

PERKEMBANGAN TEORI ATOM

BAB FISIKA ATOM. Model ini gagal karena tidak sesuai dengan hasil percobaan hamburan patikel oleh Rutherford.

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

FISIKA. Sesi TEORI ATOM A. TEORI ATOM DALTON B. TEORI ATOM THOMSON

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM Alamat: Karangmalang, Yogyakarta 55281

Apa itu Atom? Miftachul Hadi. Applied Mathematics for Biophysics Group. Physics Research Centre, Indonesian Institute of Sciences (LIPI)

Bilangan Kuantum Utama (n)

Statistik + konsep mekanika. Hal-hal yang diperlukan dalam menggambarkan keadaan sistem partikel adalah:

MEKANIKA KUANTUM DALAM TIGA DIMENSI

Ze r. sin. Operator Hamiltonian untuk atom polielektron dengan x elektron: (spin-orbit coupling diabaikan): Ze r

Setelah Anda mempelajari KB-1 di atas, simaklah dan hafalkan beberapa hal penting di. dapat dihitung sebagai beriktut: h δl l'

MODUL 05 SPEKTRUM ATOM

BAB II DASAR TEORI. A. Kemagnetan Bahan. Secara garis besar, semua bahan dapat dikelompokkan ke dalam bahan magnet. seperti terlihat pada Gambar 2.

HAND OUT FISIKA KUANTUM MEKANISME TRANSISI DAN KAIDAH SELEKSI

Inti Atom dan Penyusunnya. Sulistyani, M.Si.

2. Deskripsi Statistik Sistem Partikel

Mekanika Kuantum. Orbital dan Bilangan Kuantum

SOAL LATIHAN PEMBINAAN JARAK JAUH IPhO 2017 PEKAN VIII

SIFAT GELOMBANG PARTIKEL DAN PRINSIP KETIDAKPASTIAN. 39. Elektron, proton, dan elektron mempunyai sifat gelombang yang bisa

Bunyi Teori Atom Dalton:

16 Mei 2017 Waktu: 120 menit

BAHAN AJAR KIMIA KONFIGURASI ELEKTRON DAN BILANGAN KUANTUM

PENDAHULUAN RADIOAKTIVITAS TUJUAN

STRUKTUR ATOM DAN SISTEM PERIODIK Kimia SMK KELAS X SEMESTER 1 SMK MUHAMMADIYAH 3 METRO

Antiremed Kelas 12 Fisika

STRUKTUR ATOM. Perkembangan Teori Atom

kimia REVIEW I TUJUAN PEMBELAJARAN

TEORI ATOM Materi 1 : Baca teori ini, kerjakan soal yang ada di halaman paling belakang ini

Apa yang dimaksud dengan atom? Atom adalah bagian terkecil dari suatu unsur

DAFTAR SIMBOL. : permeabilitas magnetik. : suseptibilitas magnetik. : kecepatan cahaya dalam ruang hampa (m/s) : kecepatan cahaya dalam medium (m/s)

ATOM BERELEKTRON BANYAK

Atom menyusun elemen dengan bilangan sederhana. Setiap atom dari elemen yang berbeda memiliki massa yang berbeda.

SILABUS PEMBELAJARAN

MATERI II TINGKAT TENAGA DAN PITA TENAGA

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

MODUL 1 FISIKA MODERN MODEL MODEL ATOM

SILABUS PEMBELAJARAN

Atom netral. Ion bermuatan listrik positif : melepas elektron negatif ; menerima elektron Atom Inti atom o proton o neutron Elektron Contoh:

ORBITAL DAN IKATAN KIMIA ORGANIK

PROBABILITAS PARTIKEL DALAM KOTAK TIGA DIMENSI PADA BILANGAN KUANTUM n 5. Indah Kharismawati, Bambang Supriadi, Rif ati Dina Handayani

I. Perkembangan Teori Atom

kimia KONFIGURASI ELEKTRON

Demonstrasi kembang api. Sumber: Encarta Encyclopedia, 2006

FISIKA MODERN DAN FISIKA ATOM

Mekanika Kuantum dalam Koordinat Bola dan Atom Hidrogen

Model Atom Bohr Tingkat Energi dan Spektrum Asas Persesuaian Eksitasi Atomik (Percobaan Frank-Hertz)

Visualisasi Probabilitas Elektron Atom Hidrogenik Dengan GUI (Graphical User Interface) MATLAB

PENDAHULUAN. Di dalam modul ini Anda akan mempelajari Gas elektron bebas yang mencakup: Elektron

Chap 7a Aplikasi Distribusi. Fermi Dirac (part-1)

Struktur Atom dan Sistem Periodik

BAB FISIKA ATOM I. SOAL PILIHAN GANDA

BAB I PENDAHULUAN. Ilmu Kimia adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang zat, yang

TEORI PERKEMBANGAN ATOM

BAB I Jenis Radiasi dan Interaksinya dengan Materi

PRAKTIKUM STRUKTUR ATOM

Struktur Molekul:Teori Orbital Molekul

C. Kunci : E Penyelesaian : Diket mobil massa = m Daya = P f s = 0 V o = 0 Waktu mininiumyang diperlukan untuk sampai kecepatan V adalah :

PERCOBAAN EFEK ZEEMAN. Kusnanto Mukti W/ M Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Sebelas Maret Surakarta

a. Lattice Constant = a 4r = 2a 2 a = 4 R = 2 2 R = 2,8284 x 0,143 nm = 0,4045 nm 2

UJI KOMPETENSI A. PILIHAN GANDA

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Fisika Modern (Teori Atom)

3. ORBIT KEPLERIAN. AS 2201 Mekanika Benda Langit. Monday, February 17,

Fisika Umum (MA 301) Topik hari ini. Fisika Atom & Inti

SOLUSI PERSAMAAN SCHRÖDINGER UNTUK KOMBINASI POTENSIAL HULTHEN DAN NON-SENTRAL POSCHL- TELLER DENGAN METODE NIKIFOROV-UVAROV

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

UM UGM 2017 Fisika. Soal

LATIHAN UJIAN NASIONAL

1. Hasil pengukuran yang ditunjukkan oleh alat ukur dibawah ini adalah.

Isi Teori Niels Bohr. Kelebihan Niels Bohr. Kekurangan

E 2 E 1. E 3s r 2 r 1. energi. Jarak antar atom

INFORMASI PENTING Massa electron NAMA:.. ID PESERTA:.. m e = 9, kg Besar muatan electron. e = 1, C Bilangan Avogadro

MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM UNTUK ATOM BERELEKTRON BANYAK

Latihan Soal UN Fisika SMA. 1. Dimensi energi potensial adalah... A. MLT-1 B. MLT-2 C. ML-1T-2 D. ML2 T-2 E. ML-2T-2

Oleh : Rahayu Dwi Harnum ( )

KEGIATAN BELAJAR 2 KONFIGURASI ELEKTRON, HUBUNGANNYA DENGAN LETAK UNSUR DALAM SISTEM PERIODIK, DAN SIFAT PERIODIK UNSUR

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Struktur Atom dan Sistem Periodik

Penyelesaian Tugas Kuliah Kimia Umum C (Soal bagi kelompok jadwal kuliah Kamis pagi pukul 08.00)

ENERGI TOTAL KEADAAN DASAR ATOM BERILIUM DENGAN TEORI GANGGUAN

Schrodinger s Wave Function

LAMPIRAN. Hubungan antara koordinat kartesian dengan koordinat silinder:

Oleh ANAS DANIL FASSI

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB IV HASIL PENELITIAN, TEMUAN, DAN PEMBAHASAN. pembelajar dari SMA hingga perguruan tinggi tentang struktur atom. Agar

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN

(I) MATERI. Pengertian materi sifat materi, Perubahan materi, Klasifikasi materi, serta hukum-hukum yang berhubungan dengan materi.

ATOM DAN SISTEM PERIODIK UNSUR

Xpedia Fisika. Soal Fismod 1

Gambar 4-12 Skema dari spektrofotometer inframerah.

BAB II PROSES-PROSES PELURUHAN RADIOAKTIF

KATEGORI TEORI SELEKSI TINGKAT PROVINSI OSN PERTAMINA 2014 BIDANG FISIKA

SISTEM PERIODIK UNSUR

Transkripsi:

Fungsi Gelombang adial dan Tingkat Energi Atom Hidrogen

z -e (r, Bilangan kuantum r atom hidrogenik Ze y x Fungsi gelombang atom hidrogenik bergantung pada tiga bilangan kuantum: nlm nl Principal quantum number : n 1,,3,,... ψ ( r,, ) ( r) Y (, ) Angular momentum quantum number : l 0,1,,3,.. n 1 Magnetic quantum number : ml l, l 1,l,..., l E Z 3 e o n l lm l

L l(l 1) z Bilangan y L z m l x kuantum atom hidrogenik z L r v r y v x Bilangan kuantum momentum sudut orbital :l = 0,1,,3,..n -1 terkait dengan panjang L dari momentum sudut elektron ketika bergerak mengelilingi inti bilangan kuantum magnetik : ml l,l 1,l,..., l terkait dengan panjang proyeksi L ke vektor sebarang.

z -e (r, Fungsi gelombang adial nl ( r) untuk atom hidrogenik r x Ze y Fungsi gelombang diberikan oleh : atom hidrogenik dengan bagian radial nl ( r) N nl l / n Ln, l ( r) e n ( r,θ, ) (r) Y (θ, ) nl l,m diberikan oleh : Normalisasi Polinom Laguerre Eksponensial

Awan Elektron Fungsi gelombang dan awan elektron Solusi persamaan gelombang memberikan fungsi gelombang yang bergantung pada bilangan kuantum n, l, and m l. Kuantitas V P memberikan probabilitas mendapatkan elektron dalam volume kecil V P di sekitar titik P. Probabilitas maksimum berimpit dengan radius Bohr. Teori kuantum memprediksi bahwa elektron Tidak terletak pada suatu titik tetap. Probabilitas per satuan panjang untuk mendapatkan elektron pada jarak r dari inti untuk keadaan 1s dari atom hidrogen.

n 1 ; l=0 Fungsi gelombang adial nl ( r) untuk atom hidrogenik Tanpa simpul,, 1 0 (r) positif di mana - mana (0) 10 0 Zr a o dan a o πεo m e e 1, 0(r) Z a o 3/ e /

Fungsi gelombang adial nl ( r) untuk atom hidrogenik Hanya nl (r) dengan l= 0 yang memiliki ( 0 ), 0, 1 (r) : satu simpul (r) :tanpa simpul nl 0 Zr a o dan a o πεo m e e 0 (r) 3/ 3/ 1 Z 1 ρ/ ( ρ)e a 1 Z ρ/ o, 1(r) ρe 6 a o

Fungsi gelombang adial nl ( r) untuk atom hidrogenik 30 31 ( r) : simpul ( r) :1 simpul 30 (r) Hanya 3/ 1 Z 1 ρ/ 6 9 3 nl a o ( 6 ρ 9 ρ )e 31 (r) (r) dengan l= 0 yang memiliki ( 0 ) nl 3/ 1 Z 1 ρ/ 6 7 6 0 a o ( 3 ρ)ρe

Fungsi gelombang adial nl ( r) untuk atom hidrogenik Tanpa simpul, 3, 0 (r) positif di mana - mana umumnya jumlah simpul n l 1 3/ 1 Z ρ/ 6 3, (r) ρ e 81 30 a o Hanya nl (r) dengan l= 0 yang memiliki ( 0 ) nl 0

Orbital Atom Hidrogenik - PE vs KE Balance antara energi kinetik dan energi potensial menentukan struktur ground state dari atom hidrogen. Ciri-ciri matematis fungsi gelombang: (b) Energi kinetik rata-rata rendah, tetapi energi potensialnya tidak sangat menentukan; (c) kompromi antara energi kinetik yang moderate dengan energi potential yang moderate pula. V(r) 1 r (a) orbital yang melengkung tajam tapi terlokalisasi memiliki energi kinetik rata-rata yang cukup tinggi dan energi potensial rendah

Tingkat Energi Atom Hidrogenik Tingkat energi atom hidrogen ditunjukkan oleh subkulit (dalam kurung kotak) dan jumlah orbital pada tiap subkulit. Dalam atom hidrogenik, seluruh orbital dari kulit tertentu memiliki energi yang sama E= - Z μe 3π ε n o Pengaturan orbital menjadi subkulit (dicirikan oleh I) dan kulit (dicirikan oleh n). m l n= 1,, 3,,... l= 0, 1,, 3,..n-1 l, l 1, l,..., l

Tingkat Energi Atom Hidrogenik Energi terkait dengan n melalui hubungan : E n hc n Z hc Z = Z μ e Z 3π ε o μ Z = mem Z m M e adalah massa tereduksi Z Untuk atom hidrogen; Z = 1,memberikan : E hc n H n dengan: hc H = μ e H 3π ε o Diperkenalkan konstanta ydberg : mee = 3π ε h o 3 c sehingga H μ m H e

Tingkat Energi Atom Hidrogenik Ciri khusus dalam pengukuran potensial ionisasi atom hidrogen dari spektrum emisi Lyman Energi Ionisasi I = hc Energi yang diperlukan untuk melepas elektron dari groundstate H H + e I Emisi : Elektron 5 16 9 tereksitasi kembali ke groundstate n=5 n= n=3 n= n=1

Tingkat 5 16 Energi 9 Atom Hidrogenik n=5 n= n=3 n= n=1

Tingkat Energi 5 16 9 Atom Hidrogenik Perubahan energi ΔE(n 1) emisi ke groundstate n=5 n= n=3 hc ΔE(n 1) hc n= n akibat hc ΔE( 1) hc 16 n=1 hc ΔE( 3 1) hc 9 hc ΔE( 1) hc

Tingkat Energi 5 16 Atom Hidrogenik 9 n=5 n= n=3 n=1 Frekuensi (n1) akibat emisi ke groundstate Energi h(n1) akibat emisi ke ground state n= E( 1) hc hc = h( 1) E(3 1) hc 9 hc = h(3 1) E( 1) hc 16 hc hc E( n 1) n hc = h( 1) =h (n 1)

Tingkat Energi 5 16 9 Atom Hidrogenik n=5 n= n=3 Energi h(n1) akibat emisi ke ground state (n1)(n1)=c atau (n1) = c/(n1) = c(n1) dengan 1/(n1)= (n1) Jadi h(n1)=hc(n1) n= E( 1) hc hc E(3 1) hc 9 hc E( 1) hc 16 hc E(n 1) hc n hc n=1 = hc ( 1) = hc (3 1) = hc ( 1) = hc (n 1)

Tingkat Energi 5 16 9 Atom Hidrogenik n=5 n= n=3 n= ( 1) + I hc (3 1) 9 + I hc ( 1) 16 + I hc n=1 E(n 1) hc n hc = hc (n 1) hc n + I =hc (n 1) (n 1) n + I hc 8 50 cm -1 97 9 cm -1 10 8 cm -1

Tingkat Energi Atom Hidrogenik Slope = - (n 1) n + I hc ( 1) 16 + I hc (3 1) 9 + I hc 10 8 cm -1 97 9 cm -1 ν( ~ 1) + I hc 8 50 cm -1 Intercept = I/hc

Spin Elektron Stern dan Gerlach menemukan pada tahun 191 bahwa berkas elektron (atom - atom Ag) membelah dalam medan magnet tak homogen menjadi dua berkas Goudschmit dan Uhlenbeck memberikan interpretasi fenomena tersebut sebagai keberadaan momentum sudut intrinsik (spin) dari elektron

Spin Elektron spin elektron (s = 1 / ) hanya dapat memiliki dua orientasi terhadap sumbu tertentu. l s 1 m m s 1 S Elektron (atas) adalah elektron dengan m s = + 1 / ; Elektron (bawah) adalah elektron dengan m s = - 1 /. Panjang adalah : momentum sudut spin S S = s(s +1) = 1 ( 1 +1) 3

Bilangan kuantum: Atom Hidrogen Spin Magnetic Quantum Number