unj fmipa-fisika

3. QUANTUM MECHANICS THEORY The Bohr’s atomic theory was developed and corected by other scientists and finally there obtained (diperoleh) a modern atomic theory known as quantum mechancs theory. The followings are explanations about the quantum mechanics theory initiated (diawali) by de Broglie wave and Heisenberg uncertainty principle. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

5. Modern atomic theory and model The incapability of Bohr’s theory in explaining atomic model aside (selain) from hydrogen atomic and influence of magnetic field was accomplished in 1924 by France physicist, Louis de Broglie. Acording to de Broglie, beside as particle, electron can be defined as wave, whilst Niels Bohr has assumed that electron was only defined as particle. This (Louis de Broglie) suggestion was improved by Edwin Schrodinger and Werner Heisenberg which generate the modern atomic model, known as mechanical quantum theory. The main principle of the theory is the electron motion in surrounding the nucleus performs characteristic of wave. The mechanical quantum theory is used to expain atom and molecule behavior. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

6. In accordance to mechanical quantum theory, the exact position of electron in orbital cannot be measured, and we can only deal with electron possibilities position. The theory was derived (dikemukakan) by German physicist, Werner Heisenberg , and therefore called as Heisenberg’s uncertainty principle . The incorporate (persamaan) of de Broglie’s wavelike theory and Heisenberg’s uncertainty principle was suggested by Erwin Schrodinger’s when he proposed Schrodinger’s wave equation. The equation is as follow. According to Heisenberg, the motion of electron (elektron yang bergerak) produces position and momentum changes consistently (setiap saat), hence its exact position and velocity (kecepatan) of moving electron is impossible to calculate precisely (tepat). 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

7. 1. Tahun 1923 seorang fisikawan Perancis, Louis De Broglie mengusulkan bahwa elektron mempunyai sifat gelombang dan sebagai partikel. De Broglie menghitung bahwa setiap partikel mempunyai panjang gelombang yang sama dengan konstanta plank ( h ) yang dibagi dengan momentum partikel ( p atau mv). 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

10. Berdasarkan prinsip tumbukan dalam tinjauan mekanika klasik, maka pada tumbukan antara foton dan electron akan diperoleh ketidakpastian pengukuran momentum yang mempunyai harga sekurang-kurangnya sama dengan momentum foton, yaitu ∆ p = momentum uncertainty 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id | ∆ p ≥

11. ∆ x ≥ λ ∆ x = position uncertainty (ketidakpastian posisi) Berdasarkan hal tersebut warner Heisenberg (fisikawan Perancis) merumuskan sebuah prinsip yang dikenal dengan ketidakpastian Heisenberg atau prinsip ketidaktentuan . 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

12. In this case, the Heisenberg uncertainty principle prescrible that ”It is impossible to measure or to specify the momentum and the position of a particle simultaneously with unlimited precision:. Or in other words “The measurement of momentum and position of a particle simultaneously always results in an uncertainty which is never less than planck’s constant”. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

13. 3. Schrodinger’s Wave Function Berdasarkan gagasan de Broglie dan prinsip ketidakpastian Heisenberg Erwin Schrodinger mengajukan pendapat bahwa apabila elektrom mempunyai sifat gelombang. Maka tentu elektron mempunyai fungsi gelombang yang menyatakan keadaan elektron tersebut. Karena elektron mempunyai fungsi gelombang, maka menurut Schrodinger electron pada atom tidak mengorbit inti, tetapi lebih bersifat sebagai gelombang yang bergerak pada jarak tertentu dan dengan energi tertentu di sekeliling inti. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

14. Model atom Schrodinger terbukti lebih tepat dan berdasarkan model ini, para ahli fisika tidak lagi mencoba untuk menemukan lintasan electron dan posisinya dalam sebuah atom, akan tetapi mereka menggunakan persamaan yang menggambarkan gelombang electron tersebut untuk menemukan daerah dimana electron paling mungkin ditemukan. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

15. MODEL ATOM MEKANIKA KUANTUM Menurut Bohr, elektron beredar mengitari inti menurut suatu orbit berbentuk lingkaran dengan dengan jari-jari tertentu. Hal ini tidak sesuai dengan fakta bahwa gerakan elektron menyerupai gelombang elektromagnet. Gelombang tidak bergerak menurut suatu garis melainkan menyebar pada suatu daerah tertentu. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

16. Tahun 1927 Erwin Schrodinger ahli matematika dari Rusia mengajukan teori atom yg disebut teori atom mekanika kuantum. Menurut teori ini, kedudukan elektron dalam atom tidak dapat ditentukan dengan pasti; yang dapat ditentukan adalah probabilitas menemukan elektron sebagai fungsi jarak dari inti atom. Daerah dengan probabilitas terbesar menemukan elektron disebut orbital. Orbital digambarkan berupa awan yang tebal tipisnya menyatakan besar kecilnya kebolehjadian menemukan elektron didaerah tersebut. Bentuk awan dan tingkat energi orbital diperoleh dari persamaan gelombang dari elektron. 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

17. V = Energi potensial partikel (elektron) E = Energi total partikel m = massa partikel ψ = fungsi gelombang Persamaan gelombang Schrodinger untuk atom Hidrogen: 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |

18. TERIMA KASIH 01/02/11 © 2010 Universitas Negeri Jakarta | www.unj.ac.id |