Pada era Newton, terdapat fenomena yang belum bisa dijelaskan. Diantaranya adalah fenomena efek fotolistrik dan fenomena radiasi benda hitam. Pada peristiwa efek fotolistrik, ketika suatu sinar intensitas rendah berfrekuensi tinggi dipancarkan pada pelat logam menyebabkan elektron tereksitasi menjadi arus listrik. Sebaliknya, ketika suatu sinar berintensitas tinggi namun berfrekuensi rendah dipancarkan pada pelat logam ternyata tidak menimbuilkan eksitasi elektron. Analog dengan peristiwa ini adalah, gelombang kecil laut bisa menenggelamkan kapal besar, tetapi gelombang besar laut tidak bisa menumbangkan perahu kecil. Sesuatu tidak bisa dijelaskan secara klasik.
Pada fenomena radiasi benda hitam, menurut teori klasik, yang dibuat pada ahir abad ke-19, bahwa benda hitam ideal pada kesetimbangan termal akan memancarkan radiasi dengan daya tak hingga. Teori Rayleigh-Jeans ini terbukti salah. Namun demikian, dari teori ini menunjukkan bahwa ada yang salah pada teori fisika klasik. Yang nantinya mengantarkan Max Planck dengan teori kuantumnya untuk memecahkan masalah ini. Secara tidak langsung, teori Planck digunakan oleh Einstein untuk memecahkan masalah efek fololistrik.
So, pada materi radiasi benda hitam, Kita akan berkenalan dengan apa sih benda hitam itu. Dari sini, Kita belajar bagaimana cara untuk menghitung daya radiasi benda hitam melalui persamaan Stefan-Boltzman. Pada penelitian selanjutnya, ternyata radiasi benda hitam memancarkan beragam sinar dengan berbagai panjang gelombang. Dari sini, Wien berhasil merumuskan tentang panjang gelombang yang membawa energi radiasi paling besar. Panjang gelombang ini akan bergeser berdasarkan temperatur dari benda hitam itu. Sehingga, hasil penelitian Wien dikenal sebagai hukum pergeseran wien.
Pada bab ini, kita juga mempelajari percobaan yang dilakukan oleh Compton. Compton menembakkan gelombang ke objek, lebih tepatnya ke elektron. Ternyata elektron tersebut menyimpang sesuai dengan anggapan bahwa gelombang elektromagnetik itu sebenarnya adalah suatu benda yang memiliki energi namun tidak memiliki massa, tapi bersifat seperti massa. Karena gelombang elektromagnetik juga memenuhi hukum kekekalan momentum dari massa. Nah, fenomena ini ternyata sesuai dengan hipotesa Planck. Bahwa paket energi gelombang tersebut dikenal sebagai foton.
Foton menandakan bahwa gelombang dapat berkelakuan seperti partikel. De Broglie, berdasarkan simetri alam, mengusulkan, jika gelombang dapat berkelakuan seperti partikel, maka partikel pun dapat berkelakuan seperti gelombang. Ini merupakan hipotesis liar yang baru teruji beberapa tahun kemudian. Ketika elektron ditembakkan ke suatu kristal, ternyata elektron tersebut mengalami interferensi mirip dengan interferensi cahaya. Nah. dari sini, teori kuantum mulai dipelajari dan diterapkan pada penemuan-penemuan teknologi terkini.
Pada seri ini, Kita akan belajar untuk memahami pengenalan teori kuantum melalui pemecahan beberapa soal. Soal dalam bentuk multiple choice, Setiap soal memiliki jawaban dalam bentuk video. Nah, video ini dapat dilihat secara langsung melalui kanal "Catatam Si Rebiaz". Jika kamu memiliki soal yang berbeda, kamu bisa menuliskan di kolom komentar. Mungkin saja. soal kamu akan dibahas pada video selanjutnya.
Pada fenomena radiasi benda hitam, menurut teori klasik, yang dibuat pada ahir abad ke-19, bahwa benda hitam ideal pada kesetimbangan termal akan memancarkan radiasi dengan daya tak hingga. Teori Rayleigh-Jeans ini terbukti salah. Namun demikian, dari teori ini menunjukkan bahwa ada yang salah pada teori fisika klasik. Yang nantinya mengantarkan Max Planck dengan teori kuantumnya untuk memecahkan masalah ini. Secara tidak langsung, teori Planck digunakan oleh Einstein untuk memecahkan masalah efek fololistrik.
So, pada materi radiasi benda hitam, Kita akan berkenalan dengan apa sih benda hitam itu. Dari sini, Kita belajar bagaimana cara untuk menghitung daya radiasi benda hitam melalui persamaan Stefan-Boltzman. Pada penelitian selanjutnya, ternyata radiasi benda hitam memancarkan beragam sinar dengan berbagai panjang gelombang. Dari sini, Wien berhasil merumuskan tentang panjang gelombang yang membawa energi radiasi paling besar. Panjang gelombang ini akan bergeser berdasarkan temperatur dari benda hitam itu. Sehingga, hasil penelitian Wien dikenal sebagai hukum pergeseran wien.
Pada bab ini, kita juga mempelajari percobaan yang dilakukan oleh Compton. Compton menembakkan gelombang ke objek, lebih tepatnya ke elektron. Ternyata elektron tersebut menyimpang sesuai dengan anggapan bahwa gelombang elektromagnetik itu sebenarnya adalah suatu benda yang memiliki energi namun tidak memiliki massa, tapi bersifat seperti massa. Karena gelombang elektromagnetik juga memenuhi hukum kekekalan momentum dari massa. Nah, fenomena ini ternyata sesuai dengan hipotesa Planck. Bahwa paket energi gelombang tersebut dikenal sebagai foton.
Foton menandakan bahwa gelombang dapat berkelakuan seperti partikel. De Broglie, berdasarkan simetri alam, mengusulkan, jika gelombang dapat berkelakuan seperti partikel, maka partikel pun dapat berkelakuan seperti gelombang. Ini merupakan hipotesis liar yang baru teruji beberapa tahun kemudian. Ketika elektron ditembakkan ke suatu kristal, ternyata elektron tersebut mengalami interferensi mirip dengan interferensi cahaya. Nah. dari sini, teori kuantum mulai dipelajari dan diterapkan pada penemuan-penemuan teknologi terkini.
Pada seri ini, Kita akan belajar untuk memahami pengenalan teori kuantum melalui pemecahan beberapa soal. Soal dalam bentuk multiple choice, Setiap soal memiliki jawaban dalam bentuk video. Nah, video ini dapat dilihat secara langsung melalui kanal "Catatam Si Rebiaz". Jika kamu memiliki soal yang berbeda, kamu bisa menuliskan di kolom komentar. Mungkin saja. soal kamu akan dibahas pada video selanjutnya.
SOAL FENOMENA KUANTUM
- Berapakah panjang gelombang dari foton yang memiliki energi 12 eV?
- A. 103.4 nm
- B. 325.6 nm
- C. 98.7 nm
- D. 712.0 nm
- E. 284.9 nm
- Berapakah panjang gelombang dari elektron yang memiliki energi 12 eV?
- A. 0.198 nm
- B. 1.236 nm
- C. 0.421 nm
- D. 0.354 nm
- E. 2.56 nm
- Sebuah lampu monokromatis dengan panjang gelombang 5800 Å menghasilkan daya 8 Watt. Berapakah foton yang diprosuksi dalam 1 detik?
- A. 1.82x10¹⁸ foton
- B. 2.33x10¹⁹ foton
- C. 5.64x10¹⁷ foton
- D. 4.28x10¹⁷ foton
- E. 6.81x10¹⁴ foton
- Berapakah panjang gelombang De Broglie dari bola 18 gram yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s?
- A. 0.72x10⁻³⁴ m
- B. 1.84x10⁻³³ m
- C. 3.61x10⁻³³ m
- D. 2.08x10⁻³¹ m
- E. 5.21x10⁻³² m
- Berapakah panjang gelombang De Broglie dari elektron yang bergerak dengan kecepatan 7.2x10⁶ m/s?
- A. 6.25 Å
- B. 5.52 Å
- C. 2.48 Å
- D. 3.21 Å
- E. 1.01 Å
- Suatu foton memiliki energi 3.1 keV. Berapakah momentum foton tersebut?
- A. 2.43x10⁻²⁴ Kg.m/s
- B. 0.98x10⁻²⁴ Kg.m/s
- C. 1.66x10⁻²⁴ Kg.m/s
- D. 2.87x10⁻²⁴ Kg.m/s
- E. 1.82x10⁻²⁴ Kg.m/s
- Sebuah foton dengan panjang gelombang 0.048 nm menumbuk elektron bebas, kemudian terhambur pada sudut 53° arah semula. Berapakah energi yang diperoleh oleh elektron?
- A. 625.42 eV
- B. 125.45 eV
- C. 782.12 eV
- D. 509.98 eV
- E. 385.47 eV
- Filamen dari lampu berbahan Tungsten memiliki temperatur operasional 2750 K dan emisivitasnya 0.32. Jari-jari dari filamen adalah 0.5 mm dan daya lampu adalah 150 Watt. Berapakah panjang filamen tersebut?
- A. 4.14 cm
- B. 2.86 cm
- C. 1.26 cm
- D. 3.75 cm
- E. 5.16 cm
- Permukaan panas dari bintang memancarkan energi dalam bentuk radiasi elektromagnetik. Rigel merupakan salah satu bintang di konstelaso Orion, meradiasikan energi dengan daya 4.6x10³¹ Watt dan memiliki temperatur permukaan 12100 K. Berapakah radius dari Rigel? (Jari-jari Matahari, R = 6.95508x10⁸ m)
- A. 21.58 R
- B. 56.25 R
- C. 42.98 R
- D. 84.25 R
- E. 78.92 R
Komentar
Posting Komentar