Apa sih Mekanika Kuantum itu?
Quantum Theory atau banyak dikenal dengan nama fisika kuantum. Bagi kita yang tidak pernah atau jarang sekali menyentuh yang namanya 'fisika dan kimia' pasti hal ini terdengar asing di telinga kita. Mekanika kuantum, merupakan sebuah sebuah terobosan yang sangat berpengaruh besar dalam perkembangan teknologi dan juga fisika modern pada masa kini.
Banyak orang yang boleh dibilang 'terbantu' berkat penemuan yang luar biasa ini. Sebagai contohnya adalah Handphone atau laptop yang biasa kita pakai, yang didalamnya terdapat perangkat keras bernama transistor. "kebayang enggak 'sih kalau selama ini kita menggunakan 'jasa' dari mekanika kuantum?". Ya, mekanika kuantum disini bukan lagi menjadi rumus 'ya, melainkan menjelma menjadi sebuah teknologi yang sebenarnya ada disekitar kita. Berikut penjelasan mengenai mekanika kuantum.
A. Pengertian Mekanika Kuantum
Mekanika kuantum, merupakan cabang dari ilmu fisika yang mempelajari tentang atom dan partikel subatomik (partikel yang lebih kecil dari atom), sebagai contohnya adalah elektron, neutron, dan proton. Tujuan dari mekanika kuantum ini untuk membuktikan karakteristik / sifat suatu partikel. Berbeda dengan mekanika klasik yang memprediksi keadaan benda-benda yang nampak oleh mata (berwujud), serta digunakan untuk mengukur benda nyata (familiar dengan manusia) baik dalam keadaan diam ataupun bergerak.
B. Sejarah Mekanika Kuantum
Berawal dari akhir abad-19M hingga permulaan abad ke-20M, mekanika kuantum bisa dibilang karena akibat (ketidakmampuan) mekanika klasik memaparkan dan menjelaskan secara baik mengenai fenomena mikroskopik, sebagai contoh permasalahannya adalah Efek Fotolistrik (dipopulerkan oleh Einstein), Radiasi Benda Hitam (dipopulerkan oleh Planck). Mekanika kuantum ini diawali oleh hipotesa dari Planck 'bahwa besaran energi suatu benda yang
tidak bersifat continue, namun bersifat diskrit
(kuanta)'.
Hipotesa tersebut bertentangan dengan mekanika klasik yang beranggapan 'bahwa energi itu berkensinambungan', sehingga muncul istilah mekanika kuantum sekaligus ditemukannya dualisme partikel gelombang. Awal abad ke-20M, Planck mendalami rumus radiasi benda hitam hingga akhirnya dia merumuskan teorinya dalam Hukum distribusi Planck.
Setelahnya, dia mengembangkan teorinya hingga akhirnya dia dapat menyimpulkan bahwa 'energi terukur pada satuan materi (benda hitam), sehingga semua bentuk materi akan memancarkan energi atau menyerap energi tersebut (berkas-berkas kecil) yang disebut kuantum'.
Dari kesimpulan itulah, akhirnya ditemukan Konstanta Planck. Dan juga, terdapat banyak tokoh yang turut dalam pengembangan mekanika kuantum, diantaranya adalah dua orang dibawah :
- Energi Foton
E = energi foto
h = tetapan Planck
c = kecepatan cahaya
λ = panjang gelombang
1. Niels Bohrn
 |
| Niels Borh - scr: Wikipedia |
Niels Borh, seorang fisikawan dari Denmark, telah memenangkan hadiah Nobel fisika pada tahun 1922. Tahun 1913, Niels Bohr mengembangkan teori fisika atom hidrogen berdasarkan teori Reynberg. Model dari atom hidrogen yang didasarkan pada gambaran sebuah planet , yang dapat diibaratkan sebuah tata surya. Matahari sebagai atom dan kita (bumi) sebagai elektron. Sehingga dapat ditafsirkan bahwa elektron hanya dapat mengelilingi atom sesuai dengan orbitnya.
2. Erwin Schrodinger
 |
| Erwin Schrodinger - src: Wikipedia |
Erwin Schrodinger, seorang fisikawan dari Austria yang mendapatkan hadiah Nobel fisika pada tahun 1933 bersama dengan Paul Dirac. Atas Persamaan Schrodinger yang ia kemukakan tahun 1926. Persamaan tersebut menyatakan suatu orbital daerah, yang mana elektron dapat ditemukan. Model orbital atom pada mekanika kuantum digambarkan menyerupai 'awan', dan ada beberapa yang bergabung menjadi subkulit.
Nomor
Kulit
|
Jumlah
Subkulit
|
Jumlah
Orbital
|
Elektron
Maksimum
|
ke-n
|
n subkulit
|
n2 orbital
|
2n2 elektron
|
ke-1 (k)
|
s
|
1
orbital
|
2
elektron
|
ke-2 (l)
|
s,p
|
4
orbital
|
8
elektron
|
ke-3 (m)
|
s,p,d
|
9
orbital
|
18
elektron
|
ke-4 (n)
|
s,p,d,f
|
16
orbital
|
32
elektron
|
ke-5 (o)
|
s,p,d,f,g
|
25
orbital
|
50
elektron
|
ke-6 (p)
|
s,p,d,f,g,h
|
36
orbital
|
72
elektron
|
H(t) = Hamiltonian
t = waktu (sekon/s)
i = bilangan imajiner
ħ = konstanta Planck
∂/∂t = turunan parsial
ψ(t) = fungsi gelombang