Fisika Kuantum

  

     Fisika kuantum juga disebut sebagai fisika modern. Kenepa fisika kuantum dikatakan sebagai fisika modern?? Karena Fisika kuantum merupakan studi mengenai perilaku materi dan energi pada tingkat molekuler, atom, nuklir, dan juga tingkat mikroskopis, dan bahkan lebih kecil lagi. Kuantum merupakan terjemahan langsung dari “quantum” yang berasal dari bahasa latin yang artinya “berapa banyak”. Maksudnya adalah mengacu pada unit diskrit materi dan energi yang diprediksi dan diamati dalam fisika kuantum.

    Fisika kuantum pertama kali diperdengarkan oleh Albert Einstein yang tentu saja mengubah pandangan manusia tentang alam semesta, sama seperti saat Isaac Newton mengubah pandangan manusia mengenai hukum-hukum alam semesta pada saat itu. Oleh karena itulah, fisika kuantum lebih sulit dipelajari dan tidak dipelajari lebih lanjut lagi di sekolah-sekolah karena lebih fokus pada konsep dan perumusan matematis, tanpa adanya pengamatan secara langsung yang tentu saja sulit untuk dimengerti bagi sebagian besar orang.

     Bebeda dengan Fisika Klasik yang membahas tentang hukum-hukum pada benda solid yang dapat kita lihat sehari-hari, maka fisika kuantum lebih membahas pada benda-benda yang sangat kecil yang tidak mampu dilihat dengan mata telanjang. fisika klasik atau biasa disebut juga sebagai Fisika Newtonian ini merupakan pelajaran yang sering kita pelajari disekolah. Dinamakan fisika Newtonian karena tentu saja berdasarkan nama Isaac Newton yang merupakan pionir dalam bidang Fisika yang kita kenal selama ini.

10 fakta menarik tentang fisika kuantum yaitu:

1. Dunia fisika kuantum tidaklah mulus

2. Gelombang dan partikel merupakan suatu hal lumrah dalam dunia fisika kuantum

3. Satu objek di dua tempat pada waktu bersamaan bukanlah hal mustahil

4. Multiverse menjadi mungkin dalam fisika kuantum

5. Ilmu fisika yang membantu dalam memahami bintang

6. Matahari tak bersinar tanpa fisika kuantum

7. Fisika kuantum mencegah keruntuhan bintang-bintang yang telah mati

8. Fisika kuantum menyebabkan lubang hitam menguap

9. Fisika kuantum menjelaskan luasnya alam semesta

10. Sampai sekarang, fisika kuantum tetaplah sesuatu yang tak dimengerti

 Teori mekanika fisika kuantum berkembang pada masalah radiasi benda hitam oleh max planck, dan efek fotolistrik yang dibawa oleh albert Einstein.

    Dari penemuan dari max planck, maka diketahui bahwa tiap elemen energi (E) berbanding lurus dengan frekuensinya.

Penulisan matematisnya sebagai berikut :

E = hv

Dimana

• E = energi (J)
• h = konstanta planck (6,626 x 10^-34 J.s
• v = frekuensi radiasi (s^-1)

    selanjutnya dari penemuan efek fotolistrik oleh Albert Einstein, menerangkan bahwa cahaya terdiri dari partikel-partikel foton yang energinya sebanding dengan frekuensi cahaya. Dimana bila frekuensinya tinggi maka setiap foton memiliki energi yang tinggi pula sehingga mampu melepaskan electron (James E. Brady). Hal ini menyebabkan arus meningkat. Maka secara sistematis, dapat dituliskan sebagai berikut :

 

E = hv atau E = c/λ

Dimana

• E = energi (J)
• h = konstanta planck (6,626 x 10^-34 J.s
• v = frekuensi radiasi (s^-1)
• c = kecepatan cahaya dalam vakum ( 3 x 10⁸ m/s)
• λ = panjang gelombang (m)
  

    nilai beda potensial bergantung pada ntensitas cahaya yang diberikan, sehingga energi kinetic maksimum dari efek fotolistrik dapat dituliskan sebagai berikut:

Ek_maks = e.V₀

Dimana

• e = muatan electron (C)
• V₀ = potensial henti (volt)

    Sedangkan hubungan antara energi foton, fungsi kerja dan energi fotolistrik dapat dituliskan sebagai berikut :

E_K = E-W

E_K = h.f – h.f₀

Dimana

• E = energi foton (J)
• f = frekuensi foton (Hz)
• f₀ = frekuensi ambang (Hz)
• E_k = energi kinetic electron (J)
• W = energi ambang electron atau fungsi kerja (J)
   
  
  Berikut contoh video Fisika Kuantum :
  
  
  
  /417438990/stock-video-particle-collision-particle-collision-simulation.html
   
   
  
  

/370234882/stock-video-animation-white-square-which-balls.html 

 

Sebuah mekanisme kerja perangkat diode penerowongan resonansi, berdasarkan fenomena phenomenon penerowongan kuantum melalui potential barriers. (Kiri: diagram pita; Tengah: koefisien transmisi; Kanan: karakteristik tegangan arus) Seperti yang ditunjukkan pada diagram pita (kiri), meskipun terdapat dua perintang, elektron masih menerowong melalui keadaan terbatas antara dua perintang (tengah) dan arus konduksi.