Departemen Fisika, FMIPA, IPB

Slides:



Advertisements
Presentasi serupa
Nama : Aulia Fakih Deny Oktorik
Advertisements

Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika, FMIPA, IPB
Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr
Kumpulan Soal 10. Kemagnetan Dan Fisika Modern
Teori relativistik khusus.
Teori Relativitas Khusus
TE0RI RELATIVITAS KHUSUS
FISIKA MODERN By Edi Purnama ( ).
Departemen Fisika, FMIPA, IPB
By : Dea zharfanisa Indah Athirah Nina Rahayu XII IPA +
TEORI KUANTUM TENTANG RADIASI ELEKTROMAGNET
LANJUT.
Teori Kuantum.
Teori Relativitas.
OLEH Hadma Yuliani,S.Pd, M.Pd,M.Si
Rahayu Suci A Hastiningsih Muhammad Deni S Muhammad Nasrullah
Menurut teori modern, struktur atom :
MARI KITA PELIHARA TERUS ALAM KITA
STRUKTUR ATOM Model atom Thomson Percobaan Geiger & Marsden
Teori Relativitas.
Sifat Partikel Cahaya Radiasi Benda Hitam Efek Photolistrik Foton.
DUALISME CAHAYA PERTEMUAN 11
KISI – KISI FISIKA MODERN
RADIASI BENDA HITAM.
TEORI RELATIVITAS MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA RELATIVITAS HUBUNGAN MASSA
RADIASI BENDA HITAM.  Benda Hitam :  benda yang ketika dipanaskan akan terbakar.
Teori Kuantum. 17.1Teori Kuantum Cahaya Pada percobaan radiasi benda hitam, Planck menyimpulkan bahwa cahaya terdiri dari paket energi yg disebut kuanta.
RADIASI BENDA HITAM.
Berkelas.
TEORI BOHR MENGENAI ATOM HIDROGEN
Model Atom Hidrogen Oleh: Kunjaya.
FISIKA MODERN Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika, FMIPA, Unila 1.
KELOMPOK 3 SILVIA RAHMAWATI ( )
YADITH KUSHUMAWARDANI
Dari Teori Maxwell: Radiasi elektromagnetik memiliki kandungan momentum p per satuan volume sebesar: p = E/c dengan E menyatakan kandungan energi per satuan.
POSTULAT KUANTISASI ENERGI DARI PLANCK
FISIKA KUANTUM 1 ALBERT EINSTEIN EFEK FOTOELEKTRIK EFEK COMPTON
MANFAAT TIK DALAM PEMBELAJARAN FISIKA
Presentasi Fisika Kuantum
PERKEMBANGAN TEORI ATOM
FISIKA KUANTUM Kelompok 2: Muhamad Pauji ( )
STRUKTUR ATOM Model atom Thomson Percobaan Geiger & Marsden
Gejala Kuantum Disampaikan pada: Perkuliahan Fisika Modern 2 Oleh
Eko Nursulistiyo SK dan KD Semester 2 kelas XII SMA
RELATIVITAS Oleh Ugi Sugiarti, S.Si
TEORI ATOM.
RADIASI BENDA HITAM.
FISIKA MODERN "Dan Kami menjadikan langit itu sebagai atap yang terpelihara, sedang mereka berpaling dari segala tanda-tanda (kekuasaan Allah) yang ada.
Irnin Agustina D. A, M.Pd FISIKA MODERN Irnin Agustina D. A, M.Pd
TEORI RELATIVITAS By SURATNO, S.Pd. ( ).
TUGAS FISIKA XII IPA2 FISIKA KUANTUM TEORI ATOM FISIKA INTI
PENGARUH PERKEMBANGAN FISIKA MODERN
PERKEMBANGAN TEORI ATOM
FISIKA MODERN 1. EFEK FOTOLISTRIK 2. DIFRAKSI ELEKTRON 3. EFEK COMPTON
PERKEMBANGAN TEORI ATOM
Teori Atom Bohr Disusun oleh Fais Ahnaf A (10) Gatra Gumilang A (12)
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA 2016
FISIKA MODERN By Amir Supriyanto.
KELOMPOK 7 Ketua : Nur Rachmah H. Sekertaris : A. Nur Ifah Dewi AM
Teori dan Model Atom Dalton, Thomson, Rutherford, dan Bohr.
RELATIVITAS Created By : Group 2 Dianira G. Maengkom Fernanda Roel
Panjang Gelombang de Broglie
STRUKTUR ATOM ELEKTRON DALAM ATOM. RADIASI ELEKTROMAGNETIK Muatan listrik dan kutub magnetik menimbulkan gaya dalam jarak tertentu melalui medan listrik.
TEORI ATOM PART 2.
RADIASI BENDA HITAM.
FISIKA MODERN By Edi Purnama ( ).
TEORI RELATIVITAS KHUSUS
FISIKA Bidang Keahlian Teknologi dan Rekayasa MEDIA MENGAJAR UNTUK SMK/MAK KELAS X.
Teori Kuantum dan Struktur Atom
03/08/ Pada Saat Tangan Kita Didekatkan Pada Sebuah Benda Yang Lebih Panas Dari Tubuh Kita, Maka Kita Akan Merasa Hangat. Rasa Hangat Ini Berasal.
Transcript presentasi:

Departemen Fisika, FMIPA, IPB FISIKA MODERN Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika, FMIPA, IPB http://bima.ipb.ac.id/~tpb-ipb/materi

MANFAAT KULIAH Memberikan pemahaman tentang fenomena alam yang tidak dapat dijelaskan melalui fisika klasik Fenomena alam yang berkaitan dengan kecepatan yang sangat tinggi Fenomena alam yang berkaitan dengan kelakuan cahaya dan partikel yang sangat kecil (ukuran mikron dan yang lebih kecil dari itu)

TUJUAN INSTRUKSIONAL Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa diharapkan dapat menjelaskan berbagai fenomena alam (yang berkaitan dengan kecepatan yang sangat tinggi dan fenomena alam yang berkaitan dengan sifat cahaya dan partikel dengan ukuran sangat kecil) melalui teori fisika modern

POSTULAT RELATIVITAS KHUSUS Secara klasik: vB = vBA + vA vBA B A vA o Berlaku juga untuk penjalaran gelombang mekanik yang menjalar dalam medium yang bergerak: w = u + v v : kecepatan gelombang dalam medium u : kecepatan medium terhadap pengamat w : kecepatan gel. terhadap pengamat

Penjalaran Gelombang Mekanik dalam Medium yang Bergerak pemantul u Sumber gelombang pemantul Detektor Kedatangan pulsa gelombang tidak bersamaan

Penjalaran Gelombang Mekanik dalam Medium yang Bergerak pemantul u Sumber gelombang pemantul Detektor Kedatangan pulsa gelombang tidak bersamaan

Percobaan Michelson-Morley Cermin u Sumber cahaya Setengah cermin Cermin Layar Kedatangan kedua pulsa cahaya di layar bersamaan!!!

POSTULAT RELATIVITAS KHUSUS Hasil percobaan Michelson-Morley tidak dapat dijelaskan melalui Fisika Klasik. Maka Einstein mengemukakan dua postulat relativitas khusus: Prinsip relativitas: hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka inersial, yaitu kerangka-kerangka yang bergerak dengan kecepatan tetap sama lain Kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat dan tidak tergantung pada gerak pengamat

Konsekuensi dari Postulat Relativitas Khusus Pemuaian waktu: selang waktu yang diamati oleh pengamat yang bergerak terhadap kejadian lebih besar dibandingkan yang diamati pengamat yang diam terhadap kejadian Pengerutan panjang: panjang benda yang diamati oleh pengamat yang bergerak terhadap benda tsb lebih kecil dibandingkan yang diamati oleh orang yang diam terhadap benda tersebut Contoh Soal: Jarak antara dua titik A dan B di permukaan bumi adalah 600 km. Sebuah pesawat super cepat bergerak dengan kelajuan 0,8 c melintasi kedua titik tersebut. (a) Tentukan jarak A ke B menurut pilot pesawat. Tentukan waktu yang diperlukan pesawat untuk melintasi kedua titik tersebut (b) menurut orang di bumi dan (c) menurut pilot pesawat. Jawab: (a) 360 km; (b) 2,5 x 10-3 s; (c) 1,5 x 10-3 s

Penjumlahan Kecepatan vBA B A vA o Contoh: Sebuah kereta bergerak dengan kelajuan 18 m/s sementara di dalam kereta seorang kondektur berjalan dengan kelajuan 1 m/s. Apakah rumus penjumlahan kecepatan relativistik berlaku untuk persoalan ini? Jelaskan jawaban anda. Contoh: Sebuah roket bergerak dengan kelajuan 0,8c menuju bumi. Kemudian roket mengirimkan sinyal elektromagnetik ke arah bumi. Tunjukkan melalui rumus penjumlahan relativistik bahwa kelajuan sinyal tersebut bagi orang dibumi adalah c juga.

Kesetaraan Massa dengan Energi Massa relativistik: benda yang bergerak mempunyai massa yang lebih besar dibandingkan jika dia diam Kesetaraan massa-energi: Contoh soal: Apakah massa 1 mol es sama dengan massa 1 mol air? Jelaskan jawaban anda! Tentukan energi total yang terkandung dalam sebongkah batu yang massa diamnya 1 kg jika dia bergerak dengan kelajuan 0,6 c (Jawab: 1,125 x 1017 J)

Radiasi Benda Hitam Wien dengan model fungsi tebakannya (kurva merah) mendapatkan hasil sesuai dengan untuk panjang-gelombang kecil (frekuensi tinggi) Rayleigh & Jeans dengan model fisika klasik (kurva kuning) mendapatkan hasil sesuai dengan panjang- gelombang besar (frekuensi rendah). Hasil ini disebut bencana ultraviolet Planck (1900) menemukan rumus dengan menginterpolasikan rumus Wien dan rumus Rayleigh-Jeans dengan mengasumsikan bahwa terbentuknya radiasi benda hitam adalah dalam paket-paket dengan energi per paket : E = hf

EFEK FOTOLISTRIK Radiasi e.m Elektron foto Jika logam mengkilat di iradiasi, dia akan memancarkan elektron Ada frekuensi ambang yang bervariasi dari satu logam ke logam yang lain: hanya cahaya dengan frekuensi lebih besar dari frekuensi ambang yang akan menghasilkan arus elektron foto Einstein: Efek fotolistrik merupakan peristiwa tumbukan antara partikel radiasi e.m. (foton) dengan elektron. Energi Kinetik Maksimum elektron yang terlepas: K=hf - W

APAKAH CAHAYA ITU? BERSIFAT GELOMBANG CAHAYA BERSIFAT PARTIKEL

EFEK COMPTON Efek Compton merupakan bukti paling langsung dari sifat partikel dari radiasi e.m.  Foton datang Foton hambur Elektron pental p p’ P

GELOMBANG DE BROGLIE Foton berfrekuensi  mempunyai momentum: Panjang gelombang foton: De Broglie mengusulkan agar persamaan panjang gelombang tersebut berlaku umum, baik bagi foton maupun bagi materi. Panjang gelombang de Broglie: m adalah massa relativistik. Usulan de Broglie ini dapat dibuktikan dengan percobaan difraksi elektron oleh Davisson & Germer Contoh Soal: hitung panjang gelombang de Broglie dari (a) kelereng bermassa 10 gram yang bergerak dengan kelajuan 10 m/s (b) elektron yang bergerak dengan kelajuan 107 m/s. Berikan ulasan dari hasil perhitungan tersebut

Model Atom Thompson: model roti kismis. Model ini gagal karena tidak sesuai dengan hasil percobaan hamburan Rutherford. Model Atom hasil percobaan hamburan Rutherford: +  Inti bermuatan positip elektron Ruang kosong Dimensi atom : 10-10 m Dimensi inti : 10-14 m

ORBIT ELEKTRON TEORI KLASIK GAGAL MENJELASKAN FENOMENA ATOMIK Tinjau Atom Hidrogen Mekanika: Elektron harus dalam keadaan bergerak mengorbit agar tidak jatuh ke inti (model tata surya) Listrik Magnet: Muatan yang dipercepat harus memancarkan gelombang elektromagnetik Jika teori klasik (mekanika dan listrik-magnet) harus dipenuhi seharusnya tidak terdapat atom yang stabil Kenyataan: atom-atom secara umum berada dalam keadaan stabil. Kalaupun atom memancarkan gelombang e.m., maka spektrumnya adalah spektrum diskrit +e e Fe v TEORI KLASIK GAGAL MENJELASKAN FENOMENA ATOMIK

SPEKTRUM ATOMIK Setiap unsur memiliki spektrum atomik yang unik hidrogen helium 500 nm 400 nm 700 nm 600 nm

SPEKTRUM ATOMIK (lanjutan) Untuk Hidrogen hidrogen Deret Balmer: R = 1.097 x 107 m-1

ATOM BOHR Postulat Bohr Elektron bergerak mengorbit inti dalam orbit mantap berupa lingkaran dengan momentum sudut merupakan kelipatan dari h/2 Pada keadaan mantap ini elektron tidak memancarkan radiasi e.m., radiasi baru dipancarkan/diserap jika elektron berpindah dari satu orbit ke orbit yang lain. Pada perpindahan ini foton yang dipancarkan mempunyai energi: Untuk atom Hidrogen:

PENUTUP Radiasi E.M. dapat bersifat partikel (radiasi benda hitam, efek fotolistrik, efek Compton) Materi dapat bersifat sebagai gelombang (difraksi elektron, sifat-sifat atom dll) Radiasi E.M. dan materi mempunyai sifat mendua, suatu bisa bersifat gelombang, tapi pada saat lain bersifat partikel. Teori Kuantum yang dikembangkan oleh Heisenberg, Schroedinger, Dirac, dll. telah sukses untuk menjelaskan berbagai fenomena tersebut dan dalam terapannya telah memberikan sumbangan yang sangat penting dalam perkembangan peradaban dunia.