Asas Larangan Pauli Hukum Distribusi Statisitik

2.2.6 Asas Larangan Pauli

Asas larangan pauli secara sederhana didefenisikan sebagai berikut: Dua electron dalam sebuah atom tidak boleh memiliki himpunan bilangan kuantum n,l,m l ,m s yang sama. Asas larangan Pauli merupakan aturan paling penting yang mengatur structure atom, dan kajian terhadap sifat-sifat atom hanya akan berhasil melalui pemahaman secara mendalam terhadap asas ini. Marilah kita ilustrasikan bagaimana asas Pauli bekerja bekerja dalam kasus atom helium z = 2. Elektron pertama pada helium, pada keadaan dasar, memiliki himpunan bilangan kuantum n = 1, l = 0, m l = 0, m s = + ½ atau - ½. Elektron kedua dapat memiliki n, l, m l yang sama tapi tidak dapat memiliki m s yang sama, karena bila terjadi demikian, asas laranga pauli dilanggar. Jadi, bila electron pertama memiliki m s = + ½ , electron kedua harus memiliki m s = - ½. Sekarang, andaikan kita sedang menyusun sebuah atom litium Z = 3. Seperti pada atom helium, kedua electron pertama akan memeiliki himpunan bilangan kuantum n,l,m l ,m s =1,0,0,+12 dan 1,0,0,-12. Menurut asas larangan Pauli, electron ketiga tidak boleh memiliki himpunan bilangan kuantum yang sama seperti kedua electron yang pertama tadi. Akibatnya, ia tidak menempati tingkat n = 1, karena hanya ada dua himpunan bilangan kuantum berbeda yang tersedia pada tingkat n = 1, sedangkan keduanya telah digunakan. Oleh karena itu, elektron ketiga harus pergi ke tingkat n = 2. Pengalaman menunjukkan bahwa tingkat berikut dari kedua tingkat n = 2 2s atau 2p yang tersedia adalh tingkat 2s, karena itu electron ketiga dapat memiliki himpunan bilangan kuantum n,l,m l ,m s =2,0,0,+12 dan 2,0,0,-12, electron keempat, dalam kasus atom berilium Z= 4, akan memiliki nilai n,l, m s yang sama tetapi m s yang berlawanan dari yang dimiliki electron ketiga. Ketika kita mencapai atom boron, dengan Z = 5, electron kelima tidak lagi dapat menempati keadaan 2s, karena kita telah menempatkan kedua himpunan bilangan kuantum yang numgkin pada tempat itu; elektron kelima dengan demikian pergi kesalah satu dari subtingkat 2p. Oleh karena itu, dapatlah kita perkirakan bahwa sifat boron, dengan tambahan satu electron 2p, akan berbeda dari sifat atom litium berilium, yang hanya memiliki electron 2s. Universitas Sumatera Utara Oleh karena itu suatu ketidakpastian k ∆ dalam jumlah gelombang pada-pada gelombang de Broglie berhubungan dengan hasil-hasil partikel dalam suatu ketidakpastian p ∆ dalam momentum partikel menurut rumus π 2 k h p ∆ = ∆ Karena maka k x , 2 1 ≥ ∆ ∆ x k ∆ ≥ ∆ 2 1 dan π 4 h p x ≥ ∆ ∆ Persamaan ini merupakan salah satu bentuk prinsip ketaktentuan ini menyatakan perkalian ketaktentuan kedudukan benda x ∆ pada suatu saat dan ketaktentuan komponen komponen momentum dalam arah x atau p ∆ pada saat yang sama lebih besar sama dengan π 4 h . Ketaktentuan ini bukan ditimbulkan oleh alat yang kuran baik melainkan ditimbulkan oleh sifat ketaktentuan alamiah dari kuantitas yang tersangkut ketaktentuan instrumental atau statistic. Kuantitas π 2 h sering muncul dari fisika modern, karena ternyata kuantitas itu merupakan satuan dasar dari momentum sudut atau disingkat dengan π 2 h dengan lambang h h = π2 h = 1,504 x 10 34 − J.s Selanjutnya kita akan memakai h sebagai pengganti dari π 2 h dinyatakan dalam h prinsip ketaktentuan menjadi 2 h p x ≥ ∆ ∆ Universitas Sumatera Utara BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Mekanika statistik