Dasar-dasar piranti photonik

Presentasi berjudul: "Dasar-dasar piranti photonik"— Transcript presentasi:

1 Dasar-dasar piranti photonik
Sejarah Photonik Energi Photon Struktur Inti Atom Spektrum Elektromagnetik Model Atom Hidrogen Bohr Teori Kuantum Plank

2 Sejarah photonik Pada tahun 1905 , Einstein membuat hipotesis yang besar karena dapat dibuktikan secara eksperimen bahwa cahaya seringkali berperilaku sebagaiman bila energinya dikonsentrasikan dalam bundel diskrit (Kuanta Cahaya). Source :

3 Photon bisa tercipta dari proses alami
Ketika sebuah partikel yang bermuatan dipercepat. Elektron dalam sebuah atom berpindah level. Matter dan antimatter bertemu, bertabrakan dan saling menghilangkan sehingga melepas energi besar berupa photon. Source :

4 Photon Source : Photon merupakan bagian dari partikel cahaya. Namun tidak memiliki sifat gelombang berupa frekuensi. Photon adalah partikel unik karena tidak memiliki massa. Dan photon tidak bermuatan. Photon adalah kuantum radiasi elektromagnetik. Kuantum adalah unsur terkecil dari kuantitas.

5 Energi photon Source : Einsteins mengemukakan pendapatnya bahwa besarnya energi dari satu photon adalah E = hv E = Energi h = Konstanta Plank V = Frekuensi Cahaya

6 Energi photon Sebuah energi yang positif yang bisa ditularkan pada manusia. Energi photon memiliki perbandingan yang sama dengan frekuensinya. Jika energi photon rendah maka frekuensi juga rendah. Photon masuk dalam jenis gelombang cahaya mikro. Photon ditemukan oleh Gilbert Lewis pada tahun 1927. Source :

7 Model atom Model Atom Dalton Model Atom Thomson Model Atom Rutherford

8 Source : https://the-history-of-the-atom.wikispaces.com/
Model Atom Dalton Atom ialah bagian terkecil suatu zat yang tidak dapat dibagi-bagi. Atom tidak dapat dimusnahkan & diciptakan. Source :

9 Setiap benda (zat) mempunyai sifat yg sama dg atom atom penyusunnya.
Konsep Model Atom Dalton Setiap benda (zat) tersusun atas partikel partikel terkecil yg tidak dapat dipisahkan lagi disebut atom. Setiap benda (zat) mempunyai sifat yg sama dg atom atom penyusunnya. Bila sifat - sifat suatu zat berbeda dg lainnya, menunjukkan atom - atom penyusun zat-zat tersebut berbeda pula. Source :

10 Source :http://media-1.web.britannica.com/eb-media
Model Atom Thomshon Atom merupakan bola pejal yang bermuatan positif dan didalamya tersebar muatan negatif elektron Source :

11 Source : http://kimia.upi.edu
Model Atom Thomshon Thomson melakukan percobaan lampu tabung. Source :

12 Teori Model Atom Thomson
Atom bukan sebagai partikel terkecil dari suatu benda. Atom berbentuk bola pejal,dimana terdapat muatan listrik positif dan negative yang tersebar merata di seluruh bagian. Pada atom netral jumlah muatan listrik negatif sama dengan jumlah muatan listrik positif. Masa elektron jauh lebih kecil dibandingkan dengan masa atom. Source :

13 Muatan litrik negatif berada sangat jauh dari inti atom.
Model Atom Rutherford Atom terdiri atas inti atom yang bermuatan listrik positif, massa atom seluruhnya berada pada inti atom. Muatan litrik negatif berada sangat jauh dari inti atom. Untuk menjaga kestabilan jarak muatan elektron terhadap inti, maka elektron senantiasa bergerak mengelilingi inti. Source : Source :

14 Source : http://kimia.upi.edu
Percobaan Rutherford Sinar alfa ditembakkan ke lempeng emas, sebagian besar dapat tembus karena melalui daerah hampa. Yang mendekati inti atom dibelokkan karena mengalami gaya tolak inti. Yang menuju inti atom dipantulkan karena inti bermuatan positif dan sangat masif. Source :

15 Struktur inti atom Inti atom terdiri atas 2 partikel utama yaitu proton dan neutron. Seringkali disebut dengan nukleon. Source :

16 PROTON Proton adalah partikel subatomik dengan muatan positif sebesar 1,6 x 10 −19 coulumb dan 938 MeV (1, x 10 −27 kg atau sekitar kali massa sebuah elektron)

17 NEUTRON Neutron adalah partikel subatomik yang tidak bermuatan (netral) dan memiliki massa 940 MeV/ 𝐶 2 (1,6749 x kg, sedikit lebih berat dari proton)

18 Spektrum elektromagnetik
Spektrum elektromagnetik adalah rentang semua radiasi elektromgnetik. Spektrum untuk daerah optis ditampilkan dengan skala yang diperbesar, dimana daerah cahaya dapat didekteksi oleh mata manusia berada hanya pada daerah dengan panjang gelombang 0,4 µm hingga 0,7 µm.

19 Spektrum Elektromagnetik

20 Source : http://ilmukimia.org
Model atom bohr Pada tahun 1913 Neils Bohr mengusulkan model untuk atom hidrogen. Diasumsikan bahwa atom hidrogen dapat mengemisi dan mengabsorpsi radiasi hanya ketika atom berubah dari salah satu kondisi stasionernya ke kondisi yang lain. Bohr menemukan bahwa energi atom hidrogen dalam keadaan stasioner adalah E = -13,6 / 𝑛 2 (eV) n = 1, 2, 3, Source :

21 Source : http://ilmukimia.org
Model atom bohr Atom terdiri dari inti berukuran sangat kecil dan bermuatan positif dikelilingi oleh elektron bermuatan negatif yang mempunyai orbit. Source :

22 Bunyi Postulat Teori Atom Bohr
Elektron mengitari inti atom dalma orbit tertentu yang berbentuk lingkaran. Elektron dalam tiap orbit mempunyai energi tertentu yang makin tinggi. Energi ini bersifat terkuantisasi sebesar n. Selama dalam orbitnya elektron tidak memancarkan energi dan dikatakan dalam keadaan stasioner. Elektron mampu berpindah dari orbit satu ke orbit lain yang mempunyai energi lebih tinggi. Atom dalam molekul dikatakan dalam keadaan tingkat dasar apabila elektronnya menempati orbit sedemikian sehingga memberikan energi total terendah. Apabila elektron-elektron menempati orbit yang memberikan energi lebih tinggi daripada energi tingkat dasarnya dikatakan atom dalam tingkat tereksitasi.

23 Model atom bohr mempunyai nilai momentum sudut lintasan yang salah.
Kelemahan Atom Bohr Melanggar asas ketidakpastian Heisenberg karena elektron mempunyai jari-jari dan lintasan yang telah diketahui. Model atom bohr mempunyai nilai momentum sudut lintasan yang salah. Lemahnya penjelasan tentang prediksi spektra atom yang lebih besar. Tidak dapat memprediksi intensitas relatif garis spektra. Model atom bohr tidak dapat menjelaskan struktur garis spektra yang baik. Tidak dapat menjelaskan efek Zeemen.

24 ASAS KETIDAKPASTIAN HEISENBERG
“Tidak mungkin menentukan posisi dan kecepatan elektron dalam satu waktu dengan ketelitian yang tinggi. Jika suatu percobaan dibuat untuk menentukan posisi elektron, maka kecepatannya tidak bisa ditentukan dengan pasti. Begitu pula sebaliknya, jika dibuat percobaan untuk menentukan kecepatan (momentum) elektron, maka posisinya menjadi berubah”

25 EFEK ZEEMEN Efek zeemen adalah efek garis – garis tambahan dalam spektrum emisi Saat atom – atom tereksitasi diletakkan di daerah bermedan magnetik homogen.

26 Teori atom bohr Teori atom bohr ini pada pinsipnya menggabungkan teori kuantum plank dengan teori atom dari ernest rutherford yang dikemukakan pada tahun Bohr mengemukakan bahwa “apabila elektron dalam orbit atom menyerap suatu kuantum energi, elektron akan meloncat keluar menuju orbit yang lebih tinggi . Sebaiknya jika elektron itu memancarkan suatu kuantum energi, elektron akan jatuh ke orbit yang lebih dekat dengan inti atom.

27 Teori kuantum plank Pada tahun 1990, Max Plank menjelaskan radiasi benda panas dengan suatu teori yang sangat radikal. Menurutnya radiasi ini tidak bersifat continue. Artinya benda hanya dapat memancarkan / menyerap radiasi dalam ukuran paket kecil yang disebut dengan kuantum.