Fisika Kuantum Bab III  Gelombang Materi dan  Asas Ketidakpastian Heisenberg (Sifat Gelombang dari Partikel) Bambang Heru ...
Outine <ul><li>Postulat de Broglie: Gelombang Materi </li></ul><ul><li>Penafsiran Fungsi Gelombang </li></ul><ul><li>Teori...
<ul><li>BAB I: Radiasi Benda Hitam </li></ul><ul><li>Konsep: “ kuantisasi energi ”  </li></ul><ul><li>   besar energi GEM...
<ul><li>Ada dua entitas fisis di alam: </li></ul><ul><ul><li>Partikel </li></ul></ul><ul><ul><li>Gelombang </li></ul></ul>...
Postulat de Broglie: Gelombang Materi <ul><li>Louis de Broglie, 1924: </li></ul><ul><li>“ sifat ganda yang dimiliki cahaya...
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
25 o 65 o 01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
Review <ul><li>Apa yang disumbangkan dari de Broglie? </li></ul><ul><ul><li>Partikel bisa memiliki sifat gelombang </li></...
Diskusi <ul><li>Apa yang disumbangkan dari de Broglie? </li></ul><ul><ul><li>1. Partikel bisa bersifat seperti gelombang <...
Bagaimana bentuk Gelombang Materi dari Partikel Bebas? <ul><li>Apakah gelombang berikut merepresentasikan gelombang materi...
Gelombang Monokromatik dan Representasi Partikel Bebas <ul><li>Tinjau gelombang berikut: </li></ul><ul><li>Jika digunakan ...
Group Gelombang dan Representasi Partikel Bebas Kecepatan group gelombang = kecepatan partikel group gelombang simulasi 01...
Penafsiran Fungsi Gelombang <ul><li>Fungsi gelombang de Broglie tidak  </li></ul><ul><li>memiliki arti fisis secara langsu...
Penafsiran Fungsi Gelombang <ul><li>Gelombang EM </li></ul><ul><li>Rapat energi rata-rata per satuan volume </li></ul><ul>...
<ul><li>Rapat probabilitas posisi partikel </li></ul><ul><li>probabilitas partikel berapa pada interval x dan x+dx </li></...
Teori Integral Fourier <ul><li>Jika f(x) adalah fungsi SI: </li></ul><ul><li>dimana g(x) adalah transformasi Fourier inver...
<ul><li>. </li></ul><ul><li>. </li></ul>01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
Asas Ketidakpastian Heisenberg <ul><li>Asas: “Pengukuran  serempak  terhadap  posisi dan momentum  linier partikel adalah ...
01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  | Harga harap posisi Harga  ketidakpastian  posisi     
TERIMA KASIH 01/02/11 ©  2010 Universitas Negeri Jakarta  |  www.unj.ac.id  |
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Fisika Kuantum (3) gel materi

3,664

Published on

unj fmipa-fisika

Published in: Education
0 Comments
7 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
3,664
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
7
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Fisika Kuantum (3) gel materi

  1. 1. Fisika Kuantum Bab III Gelombang Materi dan Asas Ketidakpastian Heisenberg (Sifat Gelombang dari Partikel) Bambang Heru Iswanto, Dr.rer.nat M.Si <ul><li>Jurusan Fisika </li></ul><ul><li>Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam </li></ul>
  2. 2. Outine <ul><li>Postulat de Broglie: Gelombang Materi </li></ul><ul><li>Penafsiran Fungsi Gelombang </li></ul><ul><li>Teori Integral Fourier </li></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  3. 3. <ul><li>BAB I: Radiasi Benda Hitam </li></ul><ul><li>Konsep: “ kuantisasi energi ” </li></ul><ul><li> besar energi GEM tertentu (adalah diskret ( terkuantisasi ) </li></ul><ul><li>BAB II: Efek Fotolistrik </li></ul><ul><ul><li>Data eksp: (1) Energi GEM tidak hanya bergantung pada intensitas cahaya; (2) EFL bergantung pd frekuensi cahaya ; (3) EFL terjadi secara spontan ; </li></ul></ul><ul><ul><li>Konsep: “ Gelombang memiliki sifat seperti partikel ” </li></ul></ul><ul><li>BAB III: Gelombang materi dan asas ketidakpastian Heisenberg </li></ul><ul><ul><li>“ partikel memiliki sifat seperti gelombang ” </li></ul></ul><ul><ul><li>sifat gelombang:(1) interferensi; (2) difraksi </li></ul></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  4. 4. <ul><li>Ada dua entitas fisis di alam: </li></ul><ul><ul><li>Partikel </li></ul></ul><ul><ul><li>Gelombang </li></ul></ul><ul><li>Fisika Klasik </li></ul><ul><ul><li>Partikel memiliki massa </li></ul></ul><ul><ul><li>Jika dikenali sesuatu adalah partikel, maka selamanya ia partikel. Demikian juga dengan gelombang. </li></ul></ul><ul><li>Fisika Modern </li></ul><ul><ul><li>Partikel tidak selalu memiliki massa </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>(ingat foton ) </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>Sesuatu yang bersifat gelombang bisa bersifat partikel pada saat yang lain </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>( ingat effek fotolistrik ) </li></ul></ul></ul>Gelombang  Materi ( √ ) Materi  Gelombang (?) 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  5. 5. Postulat de Broglie: Gelombang Materi <ul><li>Louis de Broglie, 1924: </li></ul><ul><li>“ sifat ganda yang dimiliki cahaya juga dimiliki oleh partikel material ” </li></ul><ul><li>Tiap partikel berenergi E dan bergerak dengan momentum p maka terdapat gelombang yang diasosiasikan dengannya </li></ul><ul><li>(disebut gelombang materi atau gelombang de Broglie ) </li></ul><ul><li>Foton berfrekuensi  memiliki: </li></ul><ul><li>De Broglie mengusulkan agar rumus tsb berlaku umum . </li></ul><ul><li>Partikel berkecepatan v memiliki panjang gelombang </li></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Louis Victor de Broglie (1892-1987) Nobel Prize for Physics (1929): “ any moving particle or object had an associated wave ”
  6. 6. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  7. 7. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  8. 8. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  9. 9. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  10. 10. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  11. 11. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  12. 12. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  13. 13. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  14. 14. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  15. 15. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  16. 16. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  17. 17. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  18. 18. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  19. 19. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  20. 20. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  21. 21. 25 o 65 o 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  22. 22. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  23. 23. Review <ul><li>Apa yang disumbangkan dari de Broglie? </li></ul><ul><ul><li>Partikel bisa memiliki sifat gelombang </li></ul></ul><ul><ul><li>Panjang gelombangnya = h/mv </li></ul></ul><ul><li>Teori de Broglie sudah lulus uji oleh percobaan Davison-Garmer (partikel = elektron) sifat gelombang dalam difraksi/interferensi. </li></ul><ul><li>Jika partikel memiliki sifat gelombang, bagaimana persamaan gelombangnya ? </li></ul><ul><ul><li>Jawab: </li></ul></ul><ul><ul><li>Persamaan group gelombang dari sejumlah tak hingga gelombang </li></ul></ul><ul><ul><li>Bagaimana menurut de Broglie? </li></ul></ul><ul><ul><li>Jawab: - </li></ul></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  24. 24. Diskusi <ul><li>Apa yang disumbangkan dari de Broglie? </li></ul><ul><ul><li>1. Partikel bisa bersifat seperti gelombang </li></ul></ul><ul><ul><li>2. Panjang gelombangnya </li></ul></ul><ul><li>Jika partikel bersifat gelombang, persamaan gelombangnya bagaimana? </li></ul><ul><ul><li>Jawab: </li></ul></ul><ul><ul><li>persamaan group gelombang dari tak hingga gelombang </li></ul></ul><ul><ul><li>Bagaimana menurut de Broglie? </li></ul></ul><ul><ul><li>Jawab: </li></ul></ul><ul><ul><li>De Broglie tidak pernah memberikan persamaan gelombang partikel </li></ul></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  25. 25. Bagaimana bentuk Gelombang Materi dari Partikel Bebas? <ul><li>Apakah gelombang berikut merepresentasikan gelombang materi dari partikel bebas? </li></ul><ul><ul><li>Gelombang monokromatik </li></ul></ul><ul><ul><li> (x,t) = A sin (kx -  t) </li></ul></ul><ul><ul><li>Gelombang polikromatik (Group Gelombang) </li></ul></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  26. 26. Gelombang Monokromatik dan Representasi Partikel Bebas <ul><li>Tinjau gelombang berikut: </li></ul><ul><li>Jika digunakan teori relativitas khusus: haruslah: </li></ul>Sulit ditafsirkan! Jika kehadiran gelombang dikaitkan dengan partikel haruslah kecepatannya sama Kecepatan fase: Tidak mungkin secara relativistik Kesimpulan: Tidak mungkin mengasosiasikan gelombang Monokromatis dengan gerak partikel 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  27. 27. Group Gelombang dan Representasi Partikel Bebas Kecepatan group gelombang = kecepatan partikel group gelombang simulasi 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  28. 28. Penafsiran Fungsi Gelombang <ul><li>Fungsi gelombang de Broglie tidak </li></ul><ul><li>memiliki arti fisis secara langsung. </li></ul><ul><li>Fungsi gelombang memberikan </li></ul><ul><li>informasi mengenai posisi dan </li></ul><ul><li>besaran2 lain dari partikel </li></ul><ul><li>Max Born 1926 menafsirkan fungsi gelombang materi secara statistik sbb: </li></ul><ul><ul><li>Dari  (x,t) </li></ul></ul><ul><ul><li>didefinisikan “ fungsi rapat probabilitas posisi” partikel: </li></ul></ul><ul><ul><li>P (x,t) = |  * | 2 =  *  </li></ul></ul><ul><ul><li> P (x,t)  probabilitas partikel di posisi x pada saat t </li></ul></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Max Born ( 1882 -1970) ,Germany. Nobel Price for Physics 1954: &quot; for his fundamental research in quantum mechanics , especially for his statistical interpretation of the wavefunction &quot;
  29. 29. Penafsiran Fungsi Gelombang <ul><li>Gelombang EM </li></ul><ul><li>Rapat energi rata-rata per satuan volume </li></ul><ul><li>Pancaran foton </li></ul><ul><ul><li>Rapat energi </li></ul></ul><ul><li>Kesetaraan: </li></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | gelombang partikel Probabilitas menemukan partikel
  30. 30. <ul><li>Rapat probabilitas posisi partikel </li></ul><ul><li>probabilitas partikel berapa pada interval x dan x+dx </li></ul><ul><li>probabilitas partikel berapa pada antara x1 dan x2 </li></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  31. 31. Teori Integral Fourier <ul><li>Jika f(x) adalah fungsi SI: </li></ul><ul><li>dimana g(x) adalah transformasi Fourier invers </li></ul><ul><li>f(x) menyajikan dalam ruang koordinat (ruang x ), g(k) menyajikannya dalam ruang k </li></ul><ul><li>. </li></ul>Fungsi gelombang materi dapat direpresentasikan dalam ruang koordinat Fungsi gelombang materi juga dapat direpresentasikan dalam ruang momentum 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  32. 32. <ul><li>. </li></ul><ul><li>. </li></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |
  33. 33. Asas Ketidakpastian Heisenberg <ul><li>Asas: “Pengukuran serempak terhadap posisi dan momentum linier partikel adalah tidak mungkin dilakukan dengan ketelitian mutlak” </li></ul><ul><li>Ketelitian terbaik yang mungkin bisa dicapai adalah: </li></ul>01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Mengapa? Ketidakpastian Posisi Ketidakpastian Momentum Werner Karl Heisenberg (1901-1976) Nobel Prize for Physics (1932) &quot;' for the creation of quantum mechanics, the application of which has, inter alia, led to the discovery of the allotropic forms of hydrogen &quot;. Asas ketidakpastian Heisenberg :
  34. 34. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | Harga harap posisi Harga ketidakpastian posisi  
  35. 35. TERIMA KASIH 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

×