Más contenido relacionado La actualidad más candente (20) Similar a Tugas 1 penurunan persamaan bohr dan scrhodinger (20) Tugas 1 penurunan persamaan bohr dan scrhodinger2. BERAWAL DARI TIGA POSTULAT
1. Energi sebuah electron dalamorbit adalah penjumlahan energi kinetik dan energi potensialnya
퐸 =
1
2
푚푒푣2 + −푘
2
푟
푞푒
(1)
2. Momentum sudut electron hanya boleh memiliki diskrit tertentu
퐿 = 푚푒푣푟 = 푛
ℎ
2휋
(2)
3. Elektron yang berada dalamorbit di atur oleh gaya coulomb
퐹푐 = 퐹푠
푘
2
푟2 =
푞푒
푚푒푣2
푟
(3)
3. PENURUNAN PERSAMAAN BOHR
Energi
Dari persamaan (3)
푘
2
푟2 =
푞푒
푚푒푣2
푟
푘
2
푟
푞푒
= 푚푒푣2
Dari persamaan (3) Mensubstitusikan persamaan (4) ke persamaan (1) maka persamaan (1) menjadi;
퐸 =
1
2
푚푒푣2 − 푘
2
푟
푞푒
퐸 =
1
2
푚푒푣2 − 푚푒 푣2 = −푚푒푣2
(4)
(5)
4. PENURUNAN PERSAMAAN BOHR
Denganmenurunkan persamaan (2) untuk r maka harga jari-jari
푚푒푣푟 = 푛
푘
푞2
푒
푛ℎ
2휋푚푒푣
ℎ
2휋
= 푚푒푣2
푟 =
푛ℎ
2휋푚푒푣
푘
22휋푚푒푣
푛ℎ
푞푒
= 푚푒푣2
푘
22휋
푛ℎ
푞푒
= 푣
(6)
Denganmensubstitusikan persamaan (6) ke persamaan (4)
(7)
5. PENURUNAN PERSAMAAN BOHR
Substitusikan persamaan (7) ke persamaan (5)
퐸 = −푚푒푣2 (5)
퐸 = −푚푒 푘
22휋
푛ℎ
푞푒
2
퐸 = −
푚푒푘2푞푒
44휋2
푛2ℎ2
퐸 = −
푚푒푘2푞푒
44휋2
ℎ2
1
푛2 (8)
Dengan 푘 =
1
4휋휀0
maka 퐸 = −
44휋2
푚푒푞푒
16휋2휀0
2ℎ2
1
푛2
6. PENURUNAN PERSAMAAN BOHR
퐸 = −
4
푚푒푞푒
8휀0
2ℎ2
1
푛2 (9)
퐸 = −(2.17948 × 10−18J)
1
푛2
Dengan n=1,2,3,4,…. Maka Saat n = 1
퐸0 = −
4
푚푒푞푒
8휀0
2ℎ2
1
12 = −
4
푚푒푞푒
8휀0
2ℎ2 (10)
Maka untuk energi ke n
퐸푛 =
퐸0
푛2 (11)
7. PENURUNAN PERSAMAAN BOHR
ENERGI AWAL – ENERGI AKHIR = ENERGI SPECTRUM
퐸푖 − 퐸푓 = ℎ푣
−
퐸0
푛푖
2 − −
퐸0
푛푓
2 = ℎ푣
퐸0
ℎ
1
푛푓
2 −
1
푛푖
2 = 푣
퐸0
ℎ
1
푛푓
2 −
1
푛푖
2 =
푐
휆
퐸0
ℎ푐
1
푛푓
2 −
1
푛푖
2 =
1
Λ
10. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
푉 = ~ 푉 = 0
1 2 3
퐻ѱ = 퐸ѱ
−ℎ2
8휋2푚
휕2
휕푥2 +
휕2
휕푦2 +
휕2
휕푧2 + 푉 ѱ = 퐸ѱ
Persamaan Schrodinger untuk 1 dimensi, dengan 푉 = 0
−ℎ2
8휋2푚
휕2
휕푥2 ѱ = 퐸ѱ
………(1)
………(2)
11. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
−ℎ2
8휋2푚
휕2
휕푥2 ѱ = 퐸ѱ
휕2
휕푥2 ѱ =
−8휋2푚
ℎ2 퐸ѱ
휕2
휕푥2 ѱ = 푘2ѱ
Dengan memisalkan
8휋2푚퐸
ℎ2 = 푘2 maka:
Dengan PDB orde 2 diperoleh solusi untuk persamaan (3)
………(3)
ѱ = 퐴 푠푖푛푘푥 + 퐵 푐표푠푘푥
12. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
ѱ = 퐴 푠푖푛푘푥 + 퐵 푐표푠푘푥
Syarat batas 1
푥 = 0 ѱ = 퐴 푠푖푛 푘 0 + 퐵 푐표푠 푘(0)
0 = 0 + 퐵
0 = 퐵
Syarat batas 2
푥 = 푎 ѱ = 퐴 푠푖푛 푘 푎 = 0
퐴 푠푖푛 푘 푎 = 0
푠푖푛 푘 푎 = 0 푘푎 = 푛휋 dengan 푛 = 1, 2, 3, 4, … .
13. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
Substitusikan pemisalan
푘푎 = 푛휋
8휋2푚
ℎ2 = 푘2
8휋2푚퐸
ℎ2 푎 = 푛휋 Dengan mengkuadratkan kedua ruas maka:
8휋2푚퐸
ℎ2 푎2 = 푛2휋2
8푚퐸
ℎ2 푎2 = 푛2
퐸 =
ℎ2푛2
8푚푎2
14. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
Untuk menentukan ѱ
ѱ ѱ∗푑푥 = 1
Dengan ѱ = 퐴 푠푖푛 푘푥 dan ѱ∗ = 퐴 푠푖푛 푘푥 batas dari 0 − 푎 maka:
푎
퐴 푠푖푛 푘푥 퐴 푠푖푛 푘푥 푑푥 = 1
0
푎
퐴2 푠푖푛2 푘푥 푑푥 = 1 2 푠푖푛2 푘푥 = 1 − cos 2 푘푥
0
푠푖푛2 푘푥 =
1 − cos 2 푘푥
2
퐴2
푎 1 − cos 2 푘푥
0
2
푑푥 = 1
퐴2
푎 1
2
0
−
cos 2 푘푥
2
푑푥 = 1
퐴2 1
2
푥 −
sin 2 푘푥
4
푎
= 1
0
15. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
퐴2 1
Lanjutan… = 1
2
푥 −
sin 2 푘푥
4
푎
0
퐴
2
2
푥 −
sin 2 푘푥
2
푎
= 1
0
퐴
2
2
푎 −
sin 2 푘(푎)
2
− 0 −
sin 2 푘(0)
2
= 1
퐴
2
2
푎 −
sin 2 푘(푎)
2
− 0 = 1
퐴
2
2
푎 −
sin 2 푘(푎)
2
= 1
16. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
퐴
2
2
푎 −
휋푛
푎 푎
2
sin 2
= 1
pemisalan 8휋2푚퐸
ℎ2 = 푘2
8휋2푚퐸
ℎ2 = 푘
Substitusikan 퐸 =
ℎ2푛2
8푚푎2
maka persamaan menjadi
8휋2푚ℎ2푛2
ℎ28푚푎2 = 푘
휋2푛2
푎2 = 푘
휋푛
푎
= 푘
퐴
2
2
푎 −
sin 2 휋푛
2
= 1
17. PENURUNAN PERSAMAAN SCHRODINGER
퐴
2
sin 2 휋푛
푎 −
= 1
2
2
Dengan 푛 = 1, 2, 3,4, … .Misal substitusikan 푛 = 1 maka
퐴
2
sin 2 휋(1)
푎 −
= 1
2
2
퐴
2
2
푎 −
sin 360°
2
= 1
퐴
2
2
푎 − 0 = 1
퐴
2
2
푎 = 1
퐴2 =
2
푎
퐴 =
2
푎
퐴 =
2
푎
ѱ = 퐴 푠푖푛 푘푥
ѱ =
2
푎
푠푖푛
휋푛
푎
푥