Untuk menyelidiki watak
gelombang materi, diperlukan perangkat eksperimen yang dapat mendeteksi gejala interferensi
dan atau difraksi untuk gelomban materi tersebut.Ini disebabkan karena gejala
itu hanya dapat ditunjukkan oleh gelombang.Penalaran seperti ini pulalah yang
menuntun Young (1801) dalam menyelidiki apakah cahaya sebagai gelombang atau
bukan.
Efek difraksi hanya
dapat diamati jika peralatan yang digunakan memilikiukuran karakteristik
(apertur) seorde atau kurang dari panjang gelombang.Sebagai contoh bagi apertur
adalah luas lensa, lebar celah, dan tetapan kisisebagaimana telah kita kenal
dalam optika.
Jika a dan λ berurutan menyatakan ukuran
apertur dan panjang gelombang, maka efek difraksi hanya dapat diamati jika λ /a ≥ 1. Jika λ /a
sangat kecil (< < 1)
maka efek difraksi tidak dapat diamati.Dalam optika, jika λ /a ≥ 1 maka kita
berada pada wilayah optika fisik.Sebaliknya jika λ / a < < 1 kita berada pada wilayah optika geometri.
Sebagaimana kita ketahui, dalam optika geometri cahaya cukup digambarkan
sebagai sinar yang arahnya sama dengan arah rambat cahaya. Dalam hal ini kita
tidak perlu mengetahui secara persis apahakekat cahaya itu, sebagai gelombang ataukah
sebagai partikel. Namun demikian, dalam optika geometri sebenarnya kita telah
mengidentikkan cahaya sebagai partikel: arah sinar identik dengan trayektori
partikel. Jika sinarmenjumpai bidang pantul maka akandipantulkan pada arah
tertentu persis seperti trayektori bola tenis yang dipantulkan lantai.
Mengingat kecilnya
nilai tetapan Planck (pada orde 10-34 ) maka panjang gelombang de
Broglie pada umumnya juga sangat pendek.Oleh karena itu diperlukan apertur yang
sangat kecil untuk menyelidiki munculnya watak gelombang materi tersebut.
Apertur terkecil yang dapat dibuat dewasa ini memiliki ukuran sekitar 1 Ã…
(yaitu jarak rata-rata antarbidang atom pada kristal).
Perlu dicacat bahwa,
meskipun partikel hanya sebesar debu dan bergerak dengan sangat lambat,
ternyata gelombang de Broglie-nya masih
terlalu kecil untuk dapat dideteksi. Untuk partikel makroskopis lainnya, tentu
saja panjang gelombangnya akan lebih kecil lagi. Dengan demikian dapat
disimpulkan bahwa aspek gelombang pada gerak partikel makroskopis sangat sulit
dideteksi, bahkan cenderung tidak mungkin dideteksi. Dengan kata lain, partikel
makroskopis tidak akan menunjukkan watak gelombang.
Pada
tahun 1927, Davisson dan Germer (di USA) dan P.G. Thomson* (diSwedia) berhasil
menunjukkan watak gelombang pada elektron.Thomson menunjukkan adanya efek
difraksi ketika berkas elektron ditembakkan pada suatu lapisan tipis. Sedangkan
Davisson dan Germer menyelidiki efek difraksi yang dihasilkan berkas elektron
yang ditembakkan pada kristal. Mereka mendapatkan hadiah Nobel (1937) atas
temuannya itu.
Mengamati beberapa
contoh perhitungan di atas, juga hasil percobaanDavisson dan Germer, maka dapat
disimpulkan bahwa partikel material benarbenar dapat menunjukkan watak sebagai
gelombang sebagaimana dihipotesiskan oleh de Broglie.
Cabang fisika yang
menelaah cara mendapatkan fungsi gelombang untuk partikel material dikenal
sebagai mekanika gelombang atau mekanika kuantum. Erwin Schrödinger (1926) dan
Werner Heisenberg (1925) secara terpisah berhasil merumuskan cara mendapatkan fungsi
gelombang tersebut. Kedua ahli itu selanjutnya dikenal sebagai pelopor mekanika
kuantum.
Sumber :
Fisika
Kuantum, Tersedia :
https://kupdf.com.Di
unduh pada tanggal 12 Desember 2017.
Gelombang Materi dan Asasketidakpastian
Heisenberg, Tersedia :
http://nurun.lecturer.uin-malang.ac.id
https://ributhermanto201043118.files.wordpress.com.Di unduh pada tanggal
12 Desember 2017.
No comments:
Post a Comment