BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Kata
kuantum berasal dari bahasa latin yang berarti “seberapa besar” atau “seberapa
banyak”. Dalam mekanika kuantum ia merujuk pada suatu satuan diskret yang
menempel pada suatu besaran fisika tertentu seperti energi sebuah atom pada
waktu diam. Ditemukan bahwa partikel merupakan paket-paket energi diskret
dengan properti seperti gelombang mendorong bidang fisika yang mempelajari sistem
atom dan subatom yang saat ini dikenal dengan mekanika kuantum.Mekanika kuantum
merupakan paradigma sains revolusioner yang tidak terlepas dari teori-teori
periode sebelumnya. Mekanika kuantum merupakan cabang dari fisika dasar yang
mempelajari perilaku materi dan energi pada skala atomik dan partikel-pertikel
subatomik atau gelombang sebagai bentuk revolusi dari fisika klasik.
Dasar
teori mekanika kuantum adalah energi yang tidak konstituen. Hal ini
bertentangan dengan fisika klasik yang berasumsi bahwa energi itu
berkesinambungan. Pengembangan mekanika kuantum abad 20, dimana
perumusan-perumusan mekanika klasik tidak mampu menjelaskan gejala-gejala
fisika yang bersifat mikroskopis dan bergerak dengan kecepatan yang mendikati
kecepatan cahaya. Oleh karena itu, diperlukan cara pandang yang berbeda dengan
sebelumnya dalam menjelaskan gejala fisika tersebut. Fisika kuantum diawali
oleh hipotesa planck yang menyatakan bahwa besaran energi suatu benda yang
berosilasi (osilator) tidak lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit
(kuanta), sehingga muncul lah istilah mekanika kuantum dan ditemukannya konsep
dualisme partikel gelombang yang dipostulatkan oleh Louis De Broglie sebagai
bentuk perbaikan dari kelemahan teori atom Neils Henrik David Bohr, kemudian
dilanjutkan dengan persamaan Heissenbergh dan asas ketidakpastian Heissenbergh
serta persamaan Schrodinger. Perkembangan teori atom menunjukkan adanya
perubahan konsep susunan atom dan reaksi kimia antar atom.
Mekanika
kuantum berkembang dari penyelesaian Max Planck tahun 1900 pada masalah Radiasi
benda hitam dan paper Albert Einstein tahun 1905 yang menawarkan teori berbasis
kuantum untuk menjelaskan efek fotolistrik. Teori kuantum lama dipahami secara
mendalam pada pertengahan 1920an.
. 1.2. Rumusan Masalah
1..Apa
yang dimaksud dengan mekanika kuantum?
2.
Bagaimana gerak gelombang dan cahaya?
3.Bagaimana penjelasan mengenai radiasi elektromagnetik?
4.Apa
penjelasan mengenai Dasar Eksperimental
dari Kuantisasi Energi : Radiasi
Benda- Hitam dan Efek Fotolistrik?
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui mengenai mekanika
kuantum
2.Untuk mengetahui gerak
gelombang dan cahaya
3.Untuk mengetahui radiasi
elektromagnetik
4.Untuk mengetahui dasar
eksperimental dari kuantisasi energi : radiasi benda-hitam
dan efek fotolistrik
1.4.
Manfaat
Mempelajari mekanika kuantum sangat berguna
untuk menjelaskan perilaku atom dan partikel subatomik seperti
proton,neutron,dan elektron yang tidak mematuhi hukum-hukum fisika klasik.
BAB II
ISI BUKU
2.1. Ringkasan Buku Setiap Bab
2.1.1.Buku Utama
Gagasan utama teori kuantum ialah bahwa energi juga tidak
kontinu tetapi tersusun atas paket-paket diskret. Energi juga dapat
dikuantisasi tetapi juga semua partikel memiliki sifat-sifat seperti gelombang.
Pengaruh sifat-sifat seperti gelombang sangat mencolok untuk partikel-partikel
kecil dan bermassa rendah seperti elektron didalam atom. Pencakupan aspek
gelombang dan partikel dari suatu materi kedalam suatu teori komprehensif
tunggal merupakan keberhasilan bagi mekanika kuantum.
A.Gerak
Gelombang dan Cahaya
Dalam suatu gelombang, terdapat amplitudo (amplitude)
gelombang,panjang-panjang gelombang dan frekuensi. Amplitudo adalah perpindahan
maksimum permukaan air diatas ketinggian air yang bergejolak. Panjang gelombang
λ (Lambda) yang berarti jarak antara kedua puncak (atau palung) yang berurutan.
Sedangkan frekuensi adalah gelombang air dapat diukur dengan menghitung jumlah
puncak atau palung perdetik yang teramati pada suatu titik tetap didalam ruang.
Frekuensi (v) ini memiliki satuan
gelombang atau siklus perdetik atau s-1 saja.
Panjang gelombang dan frekuensi suatu gelombang dihubungkan
melalui kelajuannya laju gerak punggung gelombang tertentu melalui mediumnya.
Dalam selang waktu,Δt = v-1 gelombang bergerak melalui satu panjang
gelombang,dan sehingga kelajuannya (jarak yang ditempuh dibagi waktu tempuh)
ialah:
Kelajuan =
= 
=λv
Kelajuan
gelombang adalah hasil kali panjang gelombang dengan frekuensinya.
B.Radiasi Elektromagnetik
Cahaya
merupakan radiasi elektromagenetik(electromagnetik radiation). Seberkas cahaya
tersusun atas medan listrik dan magnetik yang berisolasi tegak lurus terhadap
arah rambat cahayanya. Kelajuan C cahaya melewati vakum sama dengan perkalian
λv.
C =λv= 2.9979 x 108
m.s-1
Kelajuan c merupakan sebuah tetapan (konstanta)
universal,yang sama untuk semua jenis cahaya diseluruh spektrum
elektromagenetik. Daerah spektrum dicirikan oleh perbedaan nilai panjang
gelombang dan frekuensi. Daerah yang tampak oleh mata,yang merupakan bagian
sangat kecil dari spektrum tersebut,terdiri atas pita cahaya berwarna dengan
rentang panjang gelombang dan frekuensi tertentu.
C.Dasar Eksperimental dari Kuantisasi Energi : Radiasi Benda-Hitam
dan Efek
Fotolistrik
a.
Radiasi benda hitam
Radiasi didalam rongga tersebut secara konstan diemisi dan
diabsorpsi oleh dinding yang dipanaskan tadi. Radiasi didalam model sistem
pijar yang ideal ini disebut radiasi benda-hitam (blackbody radiation). Lubang kecil memungkinkan radiasi dalam
jumlah kecil keluar dari sistem untuk dianalisis tanpa menganggu kesetimbangan
didalam rongga tersebut.
Dalam postulat Planck,h merupakan suatu tetapan dengan satuan fisik energi x frekuensi-1 = energi x waktu tetapi nilainya belum dapat ditentukan. Perbedaan nyata antara postulat planck dan gambaran teori klasik diilustrasikan oleh diagram tingkat energi dimana pada diagram tersebut garis mendatar mewakili nilai energi terizinkan yang mungkin pada suatu sistem. Jarak setiap garis diatas energi nol mewakili nilai energi total pada tingkat itu. Distribusi frekuensi yang dihasilkan bersesuaian dengan hasil-hasil eksperimental secara cukup akurat dan menentukan nilai-nilai tetepan h,yang telah diukur dengan ketepatan yang sangat tinggi. Tetapan ini disebut sebagai tetapan planck dan memiliki nilai h = 6,62608 x 10-34 Js.
b.
Efek Fotolistrik
Berkas cahaya yang bersinar pada permukaan logam ( yang
disebut Fotokade) dapat melepaskan elektron yang disebut fotoelektron dan
menyebabkan suatu arus listrik yang disebut fotoarus mengalir. Dalam efek
fotolistrik,terdapat elektron volt yang berarti elektron volt yang bernilai 1
eV = 1,602177 x10-19 J.
Foton adalah gelombang cahaya dengan frekuensi v terdiri
atas kuanta eneragi yang kemudian disebut foton. Elektron dengan energi kinetik
maksimum diemisi pada permukaan,sehingga L=O. Oleh sebab itu,energi kinetik
maksimum fotoelektron yang diemisi oleh cahaya yang berfrekuensi v diberikan
oleh
Emaks = 
mev2 = hv
2.2. Buku Pembanding
A. Radiasi Benda
Hitam
Sebuah benda dipanaskan,maka benda tersebut akan
memancarkan radiasi gelombang elektromagnetik. Pada saat benda tersebut
mencapai suhu tertentu,benda tersebut akan terlihat menyala(berarti gelombang
radiasi yang dipancarkan oleh benda hitam berada pada frekuensi cahaya tampak).
Sedangkan benda hitam yang dimaksud adalah benda yang menyerap gelombang
elektromagnetik dengan baik,juga sekaligus memancarkannya dengan baik. Salah
satu benda hitam sempurna dalam kehidupan sehari-hari adalah matahari.
B.Kuanta Energi
Planck
Menurut
Planck,energi bukan fungsi kontinyu,tetapi fungsi diskrit (kuanta atau
potongan). Dengan potongan yang sangat kecil sekali,tapi tidak sampai dengan
nol. Planck mengeluarkan postulat. Postulat planck menyatakan bahwa energi
radiasi gelombang elektromagnetik pokoknya nilainya :
E = n£ = nhf
Energi radiasi gelombang elektromagnetik berupa potongan
hf dan pada daerah berfrekuensi tinggi energinya pun cukup besar. Energi yang
cukup besar ini yang menyebabkan hanya sedikit getaran yang tereksitasi,dengan
h adalah 6.626 x 10-34 Js adalah konstanta yang akhirnya ditemukan
oleh Max Planck.
C.Efek Fotolistrik
Suatu ketika berkas cahaya dipancarkan diatas logam
tertentu,dan ternyata cahaya tersebut dapat melontarkan elektron dari dalam
logam tersebut lenard terkejut dan bingung dengan fenomena aneh ini. Fenomena
ini kemudian lebih umum dikenal dengan nama efek fotolistrik. Frekuensi ambang
adalah frekuensi minimal yang dimiliki oleh cahaya agar dapat melontarkan
elektron didalam logam tersebut.
D.Panjang Gelombang dengan De Broglie
Menurut
de broglie,gerak partikel (semua partikel tidak hanya foton),baik itu
elektron,positron,proton atau partikel apapun,akan menjalar bagaikan gelombang.
Dalam gagasan de broglie,terdapat kecepatan fase yang berarti kecepatan dari
gelombang kecil-kecil yang membentuk grup gelombang itu. Sedangkan kecepatan
grup adalah kecepatan partikel yang merupakan perpaduan gelombang kecil yang
kemudian menjadi satu grup gelombang.
BAB
III
PEMBAHASAN
3.1.KELEMAHAN BUKU
·
Buku
I
a.Aspek
tampilan buku
Warna dan gambar pada
kulit/ cover buku kurang menarik. Warna kertas juga sudah buruk dan kusam
sehingga pembaca kurang tertarik untuk membaca buku tersebut.
b.Aspek tata letak dan
tata tulis
-
Aspek tata bahasa
Bahasa yang digunakan dalam buku menggunakan kata-kata
yang berlebihan
-
Aspek isi
Isi atau materi dalam buku sudah jelas hanya saja
pengertian-pengertian dari suatu topik tertentu kurang lengkap dan lebih banyak
menggunakan gambar-gambar.
·
Buku II
a.Aspek tampilan buku
Sampul
buku memang masih baru, hanya saja warna dan gambarnya kurang menarik. Warnanya
yang gelap,gambarnya adalah para ahli dan buku ini termasuk buku yang tebal
memungkinkan seseorang malas untuk membaca.
b.Aspek tata letak dan
tata tulis
Buku
ini kurang menarik untuk dibaca karena tulisannya tidak memiliki warna.
-
Aspek tata bahasa
Bahasa
yang digunakan dalam buku ini.
-
Aspek isi
Isi
dalam buku ini bagus, hanya saja lebih terarah ke rumus-rumus yang digunakan.
Dan dalam buku ini, tidak ditemukan gambar yang menjelaskan setiap materi.
3.2.KELEBIHAN
BUKU
·
Buku
I
a.Aspek
tampilan buku
Sampul
buku menggunakan kertas yang tebal sehingga buku tidak mudah rusak.
b.Aspek
tata letak dan tata tulis
Tulisan (lay out) paragraf per paragraf tertata rapi
dan setiap judul materi tertata rapi. Penggunaan
warna tulisan juga bagus, membuat pembaca tidak mudah bosan.
c.Aspek tata bahasa
Bahasa yang digunakan menggunakan bahasa baku dan
mudah untuk dipahami.
d.Aspek
isi
Penjelasan mengenai materi mekanika
kuantum sudah lengkap
dan setiap materi yang jelaskan disertai gambar untuk mendukung materi tersebut, sehingga dari gambar
dan keterangan itu pembaca
lebih mudah memahami materi. Dan diberikannya
latihan soal diakhir bab dan setiap subbab memiliki latihan soal.Pada buku ini juga menyajikan materi sesuai dengan bidang
matakuliah kimia sehingga buku ini bisa digunakan sebagai buku panduan untuk
digunakan para mahasiswa jurusan kimia. Materi yang disampaikan sudah cukup
lengkap dan sesuai kebutuhan.
·
Buku II
a.Aspek tampilan buku
Buku
ini memiliki sampul yang cukup tebal sehingga memungkinkan untuk cepat rusak
rendah.
b.Aspek tata letak dan
tata
tulis
Tulisan
dalam buku ini ditata cukup rapi dan rumus-rumus rumus yang ditampilkan juga
dibuat di tengah.
c.Aspek tata bahasa
Bahasa yang digunakan dalam
buku ini sangat baku dan bahasanya harus perlu pemahaman yang luas agar dapat
bisa memahami isi buku tersebut.
Aspek
isi
Buku
ini memiliki isi yang bagus dikarenakan terdapat banyak rumus-rumus yang
kemungkinan dapat melatih pembaca dalam mengerjakan soal. Buku pembanding
ini terlalu banyak memaparkan mengenai rumus –rumus dan perhitungan dan sedikit
membahas teori. Buku ini memang sebaiknya digunakan untuk mahasiswa jurusan
fisika yang banyak mengandung
rumus-rumus tertentu.
BAB IV
PENUTUP
4.1.Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan yang tealah disampaikan maka
dapat ditarik kesimpulan , sebagai berikut :Dasar teori mekanika kuantum adalah
energi yang tidak konstituen. Hal ini bertentangan dengan fisika klasik yang
berasumsi bahwa energi itu berkesinambungan. Pengembangan mekanika kuantum abad
20, dimana perumusan-perumusan mekanika klasik tidak mampu menjelaskan
gejala-gejala fisika yang bersifat mikroskopis dan bergerak dengan kecepatan
yang mendikati kecepatan cahaya. Oleh karena itu, diperlukan cara pandang yang
berbeda dengan sebelumnya dalam menjelaskan gejala fisika tersebut.
Dalam suatu gelombang, terdapat amplitudo (amplitude)
gelombang,panjang-panjang gelombang dan frekuensi. Amplitudo adalah perpindahan
maksimum permukaan air diatas ketinggian air yang bergejolak. Panjang gelombang
λ (Lambda) yang berarti jarak antara kedua puncak (atau palung) yang berurutan.
Sedangkan frekuensi adalah gelombang air dapat diukur dengan menghitung jumlah
puncak atau palung perdetik yang teramati pada suatu titik tetap didalam ruang.
Frekuensi (v) ini memiliki satuan gelombang atau siklus perdetik atau s-1
Cahaya merupakan radiasi
elektromagenetik(electromagnetik radiation). Seberkas cahaya tersusun atas
medan listrik dan magnetik yang berisolasi tegak lurus terhadap arah rambat
cahayanya. Kelajuan C cahaya melewati vakum sama dengan perkalian λv.
C =λv= 2.9979 x 108 m.s-1
Radiasi didalam rongga tersebut secara konstan
diemisi dan diabsorpsi oleh dinding yang dipanaskan tadi. Radiasi didalam model
sistem pijar yang ideal ini disebut radiasi benda-hitam (blackbody radiation).
Efek Fotolistrik merupakan Berkas cahaya yang
bersinar pada permukaan logam (yang disebut Fotokade) dapat melepaskan elektron
yang disebut fotoelektron dan menyebabkan suatu arus listrik yang disebut
fotoarus mengalir. Dalam efek fotolistrik,terdapat elektron volt yang berarti
elektron volt yang bernilai 1 eV = 1,602177 x10-19 J.
4.2.Saran
Cbr
ini masih memiliki berbagai jenis kekurangan olehnya karena itu kritik sifatnya
memabangun sangat kami harapkan.
DAFTAR PUSTAKA
Oxtoby, D.W., Gillis, H.P., Nachtrieb, N.H. (2003)
Prinsip-prinsip Kimia Modern. Edisi ke-4. Jilid 1. diterjemahkan oleh S.S.
Achmadi. Jakarta: Erlangga
Sugiyono,V.S.T.(2016)
Mekanika Kuantum.Yogyakarta: CAPS (Center For Academic Publishing Service
No comments:
Post a Comment