Dokumen tersebut membahas sejarah penemuan partikel elementer dari masa ke masa, mulai dari John Dalton yang mengemukakan atom pada 1803, hingga penemuan quark oleh Murray Gell-Mann dan George Zweig pada 1964. Dokumen ini juga menjelaskan sifat dan kategori partikel elementer seperti fermion, boson, serta interaksi fundamental antara partikel.

1. PARTIKEL ELEMENTER
MK. FISIKA
PROF. JUMADI
PRAPTI JAZAROH
13708259028

2. Partikel Elementer penyusun alam
Struktur Materi dan Interaksi Makroskopik
Struktur Materi dan Interaksi
Mikroskopik

3. Partikel Elementer dari masa ke masa
• Pada tahun 1803, John Dalton mengemukakan pendapatnya bahwa partikel yang
bersifat tunggal dan unik disebut atom
• Akhir abad ke-19 tepatnya tahun 1897, J.J.Thomson menemukan elektron yang
merupakan komponen dari semua jenis atom.
• Pada tahun 1909 Ernest Rutherford menemukan fakta bahwa muatan positif tidak
tersebar merata, melainkan terkonsentrasi pada inti atom, ternyata inti atom pun
merupakan partikel komposit dimana didalamnya terdapat proton dan neutron.
• Di tahun 1919 Rutherford membuktikan bahwa inti hidrogen juga ditemukan pada inti
atom lain. Hal ini dianggap sebagai penemuan mengenai keberadaan proton.
• Dan tahun 1932 James Chadwick mengemukakan pendapatnya mengenai neutron
yang menjelaskan keberadaan isotop dari suatu unsur.
• Akhirnya pada tahun 1964 dua orang fisikawan yaitu Murray Gell-Mann dan George
Zweig mengemukakan pendapatnya mengenai quark
• Pada tahun 1968 dalam suatu eksperimen yang di lakukan di SLAC (Stanford Linear
Accelerator Center). Quark merupakan partikel elementer penyusun proton dan
neutron.
• Hingga sekarang.

4. “Netron dan Proton masih dapat dibagi lagi”

5. • Pada abad ke-20,
para ilmuan
memprediksi ada 18
partikel elementer
namun baru
ditemukan 16 partikel
elementer.

7. Partikel elementer kolom pertama, kedua dan ketiga
(12 partikel) masuk dalam kategori fermion, statistika
Fermi-Dirac (dikemukakan oleh Enrico Fermi dan Paul
Dirac secara terpisah), memiliki spin kelipatan ½,
mematuhi prinsip eksklusi Pauli dan fungsi
gelombangnya bersifat antisimetri.
Kolom terakhir (4 partikel) masuk kategori boson.
“Mereka” adalah partikel elementer yang menjadi
mediator (perantara) pada proses terjadinya suatu
interaksi dan mematuhi statistika Bose-Einstein
(dikemukakan oleh Satyendra Nath Bose dan Albert
Einstein secara terpisah), memiliki spin kelipatan
bilangan bulat, tidak mematuhi prinsip eksklusi Pauli
dan fungsi gelombangnya bersifat simetris.

9. Model Interaksi
• Interaksi Gravitasi
• Interaksi Elektromagnetik
• Interaksi Kuat
• Interaksi Lemah

10. Partikel atau Antipartikel?
• Tahun 1933 Cark Anderson menemukan antipartikel dari
elektron ē yaitu positron e bermuatan positif dengan masa spin
yang sama.
• Semua partikel memiliki pasangan antipartikel yang memiliki
masa spin sama tetapi muatan berlawanan. Jika keduanya
bertemu akan terjadi reaksi anhilasi, musnah dan terbentuk
partikel lain.
• Contoh:
0
44
2


xpp
ee






11. Hukum-hukum Kekekalan
1. Hukum kekekalan energi
2. Hukum kekekalan nomor atom
3. Hukum kekekalan nomor masa
4. Hukum kekekalan bilangan elektron

12. Contoh :
_
33
63
3034
63
29
2
4
2141
231
90143
235
92
pppppp
nZnCup
HeThU




13. Energi Peluruhan Partikel
Reaksi peluruhan partikel secara umum adalah
a + X  Y + b + Q
Energi reaksi partikel = energi reaktan – energi produk
   uMeVxmmmmQ bYxa /931)( 

14. Peluruhan pion
• Pion bermuatan akan meluruh dengan waktu 2,6 x 10^-8
sekon.
Pion meluruh menjadi antimuon dan neutrino
  

15. Peluruhan muon
• Pion bermuatan akan meluruh dengan waktu 2,6 x 10^-8
sekon.
Pion meluruh menjadi antimuaon dan neutrino
_
  
e

16. TERIMA KASIH

17. 2. Jika diketahui muatan quark u 2/3 e dan quark d dan s -
1/3 e, seorang ilmuwan mengajukan hipotesis bahwa
netron tersusun dari 2 buah quark d dan 1 buah quark u.
Hasil uji hipotesis ilmuwan tersebut adalah....
A. netron bermuatan 1
B. netron bermuatan ½
C. netron bermuatan 0
D. netron bermuatan -1/2
Soal-Soal

18. Jawab
• Netron = udd
= 2/3 e +(-1/3 e)+(-1/3e)
= 2/3 e – 2/3 e
= 0
Netron adalah partikel elementer yang tidak bermuatan (=0)

19. 3. Jika diketahui muatan quark u 2/3 e dan quark d dan s -
1/3 e, formasi quark yang menunjukkan bahwa partikel pion
dengan simbol π memiliki muatan +1 adalah ....
A. ud
B. uu
C. ud̅
D. dd

20. Jawab
• Pion = ud̄
= 2/3 e +(+1/3 e)
= 2/3 e + 2/3 e
= +1
Pion dengan simbol π adalah partikel elementer yang
bermuatan 1

21. 4. Suatu aktifitas di laboratorium nuklir meluruhkan atom uranium
seperti reaksi berikut:
Energi reaksi yang dihasilkan adalah ....
A. 100,89 MeV
B. 108, 92 Mev
C. 185,67 MeV
E. 180,73 MeV
nCsRbnU 214193235


22. Energi reaksi
nCsRbnU 214193235

     MeVnmCsmRbmUmQ 5,931114193235

     MeVQ 5,9310087,191949,14092172,9204394,235 
  MeVQ 5,93119403,0 
MeVQ 73895,180
Jawab

23. 5. Owen Chamberlain peraih hadiah Nobel Fisika tahun 1959. Dia
ingin mencari antiproton dengan mereaksikan 2 buah proton maka
reaksi yang seharusnya terjadi adalah ....
A. p + p  p + p + p + p^
B. p + p^  p + p + p + p^
C. p + p  p + p + p^ + p^
D. p + p  p + p + p^

24. 6. Menurut hukum kekekalan muatan elektrik, jumlah
elektron pada kedua belah ruas persamaan reaksi
haruslah sama. Jika terjadi reaksi peluruhan berikut:
nilai x yang memenuhi hukum kekekalan adalah....
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
HeThU x
 231235

25. 7. Pada inti atom Litium terjadi reaksi fisi berikut:
uHe
uLi
uH
QHeHeLiH
002.4
016.7
007.1
4
2
7
3
1
1
4
2
4
2
7
3
1
1




Hitunglah energi yang dibebaskan oleh rekasi
tersebut!

26. Jawab:
Energi reaksi = energi reaktan-energi produk
Q= ((1.007u + 7.016u)-(4.002u + 4.002u)).931MeV/u
Q= 0.018 u x 931 MeV/u
Q= 17,3 MeV

27. 8. Pasangkan masing-masing pilihan dari kolom kiri ke
kolom kanan berikut:
Pion Lepton
Positron Meson
Proton Baryon

28. Jawab:
Pion Lepton
Positron Meson
Proton Baryon

29. 9. Berikut ini manakah yang merupakan ciri dari neutrino
dengan simbol ν (0 MeV) adalah ....
A. Lepton, partikel, interaksi lemah
B. Meson, antipartikel, interaksi lemah
C. Lepton, partikel, interaksi lemah
D. Baryon, antipartikel, interaksi kuat

30. 10. Fisikawan yang mendapatkan anugrah nobel fisika pada
tahun 1969 dengan menemukan quark adalah ....
A. John Dalton
B. J.J.Thomson
C. Ernest Rutherford
D. Murray Gell-Mann

31. Jawab : Murray Gell-Mann