241
FISIKA
Keterangan: r = jari-jari dalam nanometer nm
E = energi dalam elektron Volt eV
Mekanika Kuantum B.
Dalam usaha memahami struktur atom secara lengkap, maka digunakan prinsip dualisme gelombang- partikel. Prinsip yang menyatakan bahwa sebuah objek dapat berperilaku sebagai gelombang maupun
partikel. Di sini gerak elektron digambarkan sebagai gejala gelombang, sehingga digunakan persamaan Schrodinger yang menyatakan fungsi gelombang untuk elektron sebagai pengganti dinamika Newton
yang biasa dipakai untuk menjelaskan gerak elektron. Model atom seperti ini disebut model atom mekanika kuantum.
1. Persamaan de Broglie
Menurut Louis de Broglie, panjang gelombang suatu partikel mempunyai momentum dengan persa- maan yang serupa untuk foton, yaitu:
h h
h = =
= p mv
2meV λ
Keterangan: λ = panjang gelombang de Broglie
h = 6,6 × 10
-34
J.s m = massa elektron 9 × 10
-31
kg e = muatan elektron 1,6.10
-19
C V = tegangan pemercepat V
v = kecepatan elektron ms Persamaan tersebut disebut juga gelombang de Broglie atau gelombang materi.
2. Ketidakpastian Heisenberg
• Menurut ketidakpastian Heisenberg adalah tidak mungkin mengetahui posisi dan momentum partikel
secara tepat, yang dapat ditentukan hanya posisi orbital atau momentumnya.
• Posisi dan momentum elektron dalam atom tidak dapat diketahui secara pasti karena elektron selalu
bergerak.
2 n
n 2
r 0,053n 13,6
E n
= -
=
KITAB SUKSES fisika SMA.indd 241 29082013 13:52:33
242
kitab sukses
3. Bilangan Kuantum
Teori atom mekanika kuantum mengemukakan bahwa kedudukan elektron dalam suatu atom ditentu- kan oleh bilangan kuantum elektron. Ada empat bilangan kuantum untuk menentukan keadaan elek-
tron dalam struktur atom. Keempat bilangan kuantum ini diturunkan dari persamaan fungsi gelombang Schrodinger.
Bilangan Kuantum Utama n Menunjukkan jumlah kulit elektron
n = 1, 2, 3, 4, ... Bilangan Kuantum Orbital l
Menentukan subkulit elektron s = 0, p = 1, d = 2, f = 3
Bilangan Kuantum Magnetik m Menentukan arah momentum sudut elektron
m = – l, …, 0, …, l
Bilangan Kuantum Spin s Menentukan arah perputaran elektron
1 s
searah jarum jam 2
1 s
berlawanan arah jarum jam 2
= + = -
Relativitas C.
1. Relativitas Newton
Terdapat dua kerangka acuan yang kita kenal, yaitu kerangka inersial dan non inersial.
Kerangka Inersial
Benda tidak mengalami percepatan tambahan akibat gerakan.
Kerangka Noninersial
Benda mengalami percepatan tambahan akibat gerakan kerangka.
Prinsip relativitas Newton adalah setiap hukum dalam isika berlaku pada setiap kerangka inersial, dan semua gerak adalah relatif, artinya tidak ada gerak yang absolut.
2. Konsep Eter
• Cahaya dapat merambat melalui ruang hampa, hal ini berarti gelombang cahaya dapat merambat
tanpa memerlukan medium perambatan. •
Medium yang dipercaya sebagai medium perambatan cahaya adalah eter, karena eter tidak bermassa dan tidak memberikan efek apapun pada suatu benda.
• Konsep eter ini pertama kali diperkenalkan oleh Huygens untuk menjawab pertanyaan apa yang
menjadi medium rambat cahaya matahari untuk sampai ke bumi jika cahaya dianggap sebagai gelombang. Pada masa itu, orang-orang masih menganggap gelombang membutuhkan medium
untuk merambat. Menurut Huygens medium itu adalah eter, zat yang sangat ringan dan tembus pandang. Namun, percobaan yang dilakukan oleh Michelson dan Morley pada tahun 1887 tidak
menemukan bukti mengenai keberadaan eter.
KITAB SUKSES fisika SMA.indd 242 29082013 13:52:33
243
FISIKA
3. Relativitas Einstein
