soal fisika kuantum 1

Upload: novitra-fuja

Post on 08-Jul-2018

258 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    1/16

    TUGAS KUIS FISIKA KUANTUM 1

    SOAL :

    1. Turunkan persamaan Schrodinger tergantung waktu 3 dimensi ?

    2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan efek Tunelling pada keadaan konstan, tangga dan

     pada keadaan potensial Barrier ?

    3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

    a) Fungsi gelomang atau !ersamaan "elomang

     ) #ormalisasi

    c) #ilai ekspektasi

    d) !roaility density

    4. Jelaskan proses ter$adinya ermacam%macam warna pada atom yang ditemakkan di

    taung hampa ?

    Jawab:

    1. Turunkan persamaan S!r"#$n%er #a&am 3 #$mens$

    !enyelesaian :

    Un'uk sumbu (

    & ' ( e%i * t% + - )

    & ' ( e%i./0 * t 1 + 2 0 )

     ' ( e%i./ * 0t 1 + 2 )

    ' ( e%i./ * 4 ./5 6 t 1 + *./5p) )

    ' ( e %i./ * 4 ./5 6 t 1 + p ./5 )

    ' ( e  1i./ ./5 * 4 t 1 p + )

    ) * A e  +$ , - / ' + p ( 0 ..................................................persamaan 1(

    7enurunkan persamaan 8 dua kali terhadap +

    y = A e-iω ( t-

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    2/16

    9&9+ ' 99+ ( e  1i 5 * 4 t 1 p + )

      ' ( p i 5 e  1i 5 * 4 t 1 p + )

    9.&9+. ' 99+ ( p i 5 e  1i 5 * 4 t 1 p + )

      ' ( p. i. 5. e  1i 5 * 4 t 1 p + )

      ' % p.  5. ( e  1i 5 * 4 t 1 p + )

    2,(2 * p2 , -2 . ......................................persamaan 2(

    Un'uk sumbu

    & ' ( e%i * t% y - )

    & ' ( e%i./0 * t 1 y 2 0 )

     ' ( e%i./ * 0t 1 y 2 )

    ' ( e%i./ * 4 ./5 6 t 1 y *./5p) )

    ' ( e %i./ * 4 ./5 6 t 1 yp ./5 )

    ' ( e  1i./ ./5 * 4 t 1 p y )

    ) * A e  +$ , - / ' + p 0 ..................................................persamaan 1

    7enurunkan persamaan 8 dua kali terhadap y

    9&9y ' 99y ( e  1i 5 * 4 t 1 p y )

      ' ( p i 5 e  1i 5 * 4 t 1 p y )

    9.&9y. ' 99y ( p i 5 e  1i 5 * 4 t 1 p y )

      ' ( p. i. 5. e  1i 5 * 4 t 1 p y )

      ' % p.  5. ( e  1i 5 * 4 t 1 p y )

    2,2 * p2 , -2 . ......................................persamaan 2

    Un'uk sumbu 5

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    3/16

    & ' ( e%i * t% - )

    & ' ( e%i./0 * t 1 2 0 )

     ' ( e%i./ * 0t 1 2 )

    ' ( e%i./ * 4 ./5 6 t 1 *./5p) )

    ' ( e %i./ * 4 ./5 6 t 1 p ./5 )

    ' ( e  1i./ ./5 * 4 t 1 p )

    ) * A e +$ , - / ' + p 5 0 

    ..................................................persamaan 15

    7enurunkan persamaan 8 dua kali terhadap

    9&9 ' 99 ( e  1i 5 * 4 t 1 p )

      ' ( p i 5 e  1i 5 * 4 t 1 p )

    9.&9. ' 99 ( p i 5 e  1i 5 * 4 t 1 p )

      ' ( p. i. 5. e  1i 5 * 4 t 1 p )

      ' % p.  5. ( e  1i 5 * 4 t 1 p )

    2,52 * p2 , -2 . ......................................persamaan 25

    7enurunkan persamaan 8 * ) * A e  +$ , - / ' + p (6650 0 0, satu kali terhadap t

    *saat erada pada keadaan 3 dimensi *+, y, )

    9&9t*+,y,) ' 99t ( e 1i 5 * 4 t 1 p *+,y,) )

      ' ( 1i 4 5 e  1i 5 * 4 t 1 p *+,y,) )

      ' 1i 4 5 ( e  1i 5 * 4 t 1 p *+,y,) )

     9,'(6650 * +$ / , - . ........................................persamaan 3

    /ner%$ '"'a& * /ner%$ k$ne'$k 7 ener%$ p"'ens$a&

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    4/16

      /(6650  * K (6650  7 8(6650

      /(6650  * K(6650  7 8(6650

      /(6650  * p2 , 2m . (6650  7 8(6650

    - , $ . ,'(6650 * 9 -2 , 2m . 2 , (20 7 -2 , 2m . 2 , 20 7 -2 , 2m

    . 2 , 520 7 8(6650 ........ semua ruas #$ka&$ $,$

    Se$n%%a persamaan S!r"#$n%er un'uk '$%a #$mens$ men;a#$:

     $ - ,'(66'0  * -2,2m 2,(2 7 2,2 7 2 , 52 0 7 8(6650

    2. Je&askan e

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    5/16

      4

      4%

    • 4fek tunneling pada potensial arier 

    Aalam mekanika kuantum, gelomang de Broglie yang menyatakan partikel seagian

    dipantulkan dan seagian diteruskan *ditransmisikan)6 Jadi, pada keadaan potensial

     arrier partikel mempunyai peluang untuk menemus perintang6

    Aalam mekanika kuantum , p"'ens$a& pen%a&an% perse%$ pan;an% adalah masalah

    satu dimensi standar yang menun$ukkan fenomena tunneling gelomang%mekanis

    *$uga diseut kuantum tunneling) dan refleksi gelomang mekanik6 7asalahnya

    terdiri dari pemecahan  persamaan SchrCdinger   atu%dimensi tidak ergantung waktu

    untuk seuah partikel menumuk  potensi  hamatan energi arier6 Biasanya

    diasumsikan, seperti di sini, ahwa partikel eas impinges pada penghalang dari kiri6

    7eskipun partikel hipotetis erperilaku seagai massa titik akan terpantul, partikel

    seenarnya erperilaku seagai suatu proailitas gelomang materi ahwa itu akan

    menemus rintangan dan meneruskan per$alanan seagai gelomang di sisi lain6

    @emungkinan ahwa partikel akan melewati penghalang dierikan oleh koefisien

    transmisi, sedangkan kemungkinan ahwa hal itu tercermin dierikan oleh koefisien

    refleksi6 !ersamaan%gelomangSchrCdingerDs  memungkinkan koefisien ini akan

    dihitung6

    >er$'un%an

    Eamuran potensial penghalang hingga ketinggian V   >6 (mplitudo dan arah kiri dan

    kanan ergerak gelomang ditun$ukkan6 7erah, gelomang yang digunakan untuk 

    deri-asi dari amplitudo refleksi dan transmisi6 E> V   > ini untuk ilustrasi6 !ersamaan

    SchrCdinger independen%waktu untuk fungsi gelomang & (x) erunyi

    di mana  H   adalah Eamiltonian , is konstanta !lanck , m  adalah massa ,  E   the

    energy partikel

    V  * x ) ' V  > G* x ) H G* x H a )I V (x) ' V  > G (x) % G (x % a)]

    adalah potensial penghalang dengan ketinggian V  > > dan lebar. 

    http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhj1BCC8pvCwHwHcOPP5ksbriH-x_Qhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunneling&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhjNcQ6jKAI5LwXkR759LiYdbhSYighttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiorl1RdjRcJYV4ug3VprdpKuqV9ghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Potential&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi8WWC6EsrqATGo_xVjcHdIdSNfuAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Free_particle&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi15MPJ2mha_KfY6in29O2d11J4Hghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Free_particle&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi15MPJ2mha_KfY6in29O2d11J4Hghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_coefficient&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhh-t3GlOFIwiMu6xvVKi6-FIXXPUwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_coefficient&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhh-t3GlOFIwiMu6xvVKi6-FIXXPUwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiorl1RdjRcJYV4ug3VprdpKuqV9ghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hamiltonian_(quantum_mechanics)&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhibCC5lk8fXOfqy4cVzIOitcPsCCwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mass&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhjHhpayl0MzyQzN1BwOGBEfmRNyOghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_tunneling&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhjNcQ6jKAI5LwXkR759LiYdbhSYighttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiorl1RdjRcJYV4ug3VprdpKuqV9ghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Potential&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi8WWC6EsrqATGo_xVjcHdIdSNfuAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Free_particle&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi15MPJ2mha_KfY6in29O2d11J4Hghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_coefficient&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhh-t3GlOFIwiMu6xvVKi6-FIXXPUwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_coefficient&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhh-t3GlOFIwiMu6xvVKi6-FIXXPUwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiorl1RdjRcJYV4ug3VprdpKuqV9ghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Hamiltonian_(quantum_mechanics)&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhibCC5lk8fXOfqy4cVzIOitcPsCCwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mass&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhjHhpayl0MzyQzN1BwOGBEfmRNyOghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhj1BCC8pvCwHwHcOPP5ksbriH-x_Q

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    6/16

    adalah fungsi langkah Eea-iside 6

    !enghalang diposisikan antara x ' > dan x ' a. Tanpa menguah hasil, posisi ergeser 

    lain itu mungkin6

    (turan pertama di Eamilton, adalah energi kinetik6

     penghalang memagi ruang dalam tiga agian (x ;>,>  Jika E> V  > 

    , ,

    , and , Aan

    di mana ilangan gelomang yang erkaitan dengan energi melalui

    6 6

    K inde+ l pada koefisien ( dan B menun$ukkan arah dari -ektor kecepatan6 Latatan

     ahwa $ika energi partikel erada di awah ketinggian penghalang, k   8  men$adi

    khayalan dan fungsi gelomang eksponensial terdegenerasi dalam penghalang6

     #amun demikian kita men$aga notasi r l meskipun gelomang ini tidak meramat

    lagi dalam kasus ini6 @asus E  ' V  > adalah diperlakukan di awah ini6

    @oefisien A, B, C  harus diperoleh dari kondisi atas dari fungsi gelomang pada x '

    > dan x ' a. Fungsi gelomang dan turunannya harus terus menerus di mana%mana,

     $adi6

    &  L *>) ' & C  *>) , &  L *>) ' & C  *>),

    , ,

    & C  * a ) ' &  R * a ) , & C  (a) ' &  R (a),

    6 6

    7emasukkan fungsi gelomang, kondisi atas memerikan pematasan erikut pada

    koefisien

     A r  M A l  ' B r  M B l  r  A M l r  A ' B M l  B

    i k  > * A r  H A l  ) ' i k  8 * B r  H B l  ) , i k  > (r  % l  A) ' i k  8 (B r  % B l),

    , ,

    6 6

    http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiKLsjxPKnP6DHNHyRXgG0ZNrkpwghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_superposition&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhjvW3gClo9yevhKc_J6FIrShrxNUQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Free_particle&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi15MPJ2mha_KfY6in29O2d11J4Hghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_number&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi0Kx0nKQcoQwyzUA7yN5EsQFGMrAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_condition&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi7iKdjg4WLj5GTPc8diM-kUaN2rwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Continuous_function&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiSMgHRofFNdL9BTrDA9gjSzTxGUghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Heaviside_step_function&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiKLsjxPKnP6DHNHyRXgG0ZNrkpwghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_superposition&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhjvW3gClo9yevhKc_J6FIrShrxNUQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Free_particle&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi15MPJ2mha_KfY6in29O2d11J4Hghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_number&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi0Kx0nKQcoQwyzUA7yN5EsQFGMrAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Boundary_condition&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhi7iKdjg4WLj5GTPc8diM-kUaN2rwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Continuous_function&prev=/search%3Fq%3Dtunneling%2Beffect%2Bconstant%2Bbarrier%2Band%2Bstep%2Bfunction%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&twu=1&usg=ALkJrhiSMgHRofFNdL9BTrDA9gjSzTxGUg

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    7/16

     E  * V  ?

    Jika energi yang sama dengan tinggi penghalang, solusi dari persamaan SchrCdinger 

    di wilayah penghalang tidak eksponensial fungsi linear lagi tapi ruang koordinat

    Solusi lengkap dari persamaan SchrCdinger ditemukan dengan cara yang sama seperti

    di atas dengan pencocokan fungsi gelomang dan turunannya pada  x ' > dan x ' a.:

    Nang mengakiatkan pematasan erikut pada koefisien:

     A r  M A l  ' B 8 r  A M l  A ' B 8

    i k  > * A r  H A l  ) ' B . , i k  > (r  % l  A) B ' .,

    , ,

    6 6

    Transm$s$ #an re  akan selalu  melewati rintangan, dan partikel klasik dengan  E

    insiden pada rintangan akan selalu mendapatkan tercermin6

    Ontuk studi kasus kuantum, mempertimangkan situasi erikut: insiden partikel pada

    hamatan dari sisi kiri (r   A).  Pt may e reflected *  A l   ) or transmitted * C r   )6 Pni

    mungkin tercermin (l  A) atau dikirimkan (C r). 

    Ontuk menemukan amplitudo untuk refleksi dan transmisi untuk ke$adian dari kiri,

    kita masukkan ke dalam persamaan di atas r  A ' 8 *partikel masuk), A l  r  ' *refleksi),

    C l   ' > *tidak ada partikel yang masuk dari kanan) dan C r   ' t   *transmisi)6 @ami

    kemudian menghilangkan koefisien B l, r  B dari persamaan dan memecahkan untuk r 

    dan t. 

    Easilnya adalah:

    @arena cermin simetri  model, amplitudo untuk ke$adian dari seelah kanan adalah

    sama seperti yang dari kiri6 !erhatikan ahwa ungkapan ini erlaku untuk setiap

    energi E> >6

    Ana&$s$s ekspres$ #$per"&e

     E

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    8/16

    Transmisi proailitas potensial penghalang hingga untuk 6 6Titik%

    titik : Easil klasik6 "aris teal: mekanika kuantum6 Easil menge$utkan adalah ahwa

    untuk energi kurang dari ketinggian penghalang, E  ada non%proailitas nol

    untuk partikel yang akan dikirim melalui penghalang, yang

    6

    Transmisi eksponensial ditekan dengan lear penghalang yang dapat dipahami dari

     entuk fungsional dari fungsi gelomang: di luar atas itu erosilasi dengan -ektor k 

    gelomang >, sementara di dalam hamatan itu secara eksponensial teredam melalui 8 k   $arak $auh 86  Jika penghalang ini $auh leih esar daripada ini pan$ang

    terdegenerasi, kiri dan kanan agian yang hampir independen dan terowongan

    akiatnya ditekan6

     E> V  ? 

    Aalam hal ini

    Sama menge$utkan adalah ahwa untuk energi leih esar dari ketinggian

     penghalang, E> V  >, partikel dapat tercermin dari penghalang dengan non%proailitas

    nol

    !endekatan klasik hasil r  ' >, tidak ada refleksi6 #ote that the proailities and

    amplitudes as written are for any energy *ao-eelow) the arrier height6 !erhatikan

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    9/16

     ahwa proailitas dan amplitudo seagai tertulis untuk setiap energi *di atas

     awah) tinggi penghalang6

     E  * V  ? 

    untuk menge-aluasi proailitas transmisi di E  ' V  > 

    6 6

    3. Apa an% #$maksu# #en%an

    a6 Fungsi "elomang

    a6 Fun%s$ %e&"mban% atau >Q6 Sifat ini memungkinkan siapa

    sa$a yang memecahkan persamaan SchrCdinger  untuk kondisi atas tertentu harus

    http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhh-6KOGDkEJ_oUEPI0eZ-L4wXjWdQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Subatomic_particle&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjnStzfASFuKzMm4DMmeVMDJ8qLDghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Function_(mathematics)&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhi5aIXGxqCtMucyX_extxRKoKdm5whttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_space&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhghqPLz4uOjWZ8_7vqa-eeK2BkyRghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj6OHi16rfJhE8Yqq9OTdlPH-TtVghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj6OHi16rfJhE8Yqq9OTdlPH-TtVghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj0tbOhBWvAMytg3Vp1mA0yNHCRWwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhh-6KOGDkEJ_oUEPI0eZ-L4wXjWdQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhh-6KOGDkEJ_oUEPI0eZ-L4wXjWdQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhh-6KOGDkEJ_oUEPI0eZ-L4wXjWdQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj_ttSBbbTi1Q9bSc-rDo3FbKjAEQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjYLN6OKiuOYnsqsSQac-7E3oVKUAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_theory&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhigH6LuuE7LuYSNnlUzWGZfGuLVRghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjy1jYL5CSEtAKD5wMaBKF8aLNPjAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Dimension&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjJP1RzCCTChATY97ywOIBD8ULvYAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj0tbOhBWvAMytg3Vp1mA0yNHCRWwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhh-6KOGDkEJ_oUEPI0eZ-L4wXjWdQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Subatomic_particle&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjnStzfASFuKzMm4DMmeVMDJ8qLDghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Function_(mathematics)&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhi5aIXGxqCtMucyX_extxRKoKdm5whttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematical_space&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhghqPLz4uOjWZ8_7vqa-eeK2BkyRghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj6OHi16rfJhE8Yqq9OTdlPH-TtVghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj0tbOhBWvAMytg3Vp1mA0yNHCRWwhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Quantum_mechanics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhh-6KOGDkEJ_oUEPI0eZ-L4wXjWdQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj_ttSBbbTi1Q9bSc-rDo3FbKjAEQhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Elementary_particle&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjYLN6OKiuOYnsqsSQac-7E3oVKUAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_theory&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhigH6LuuE7LuYSNnlUzWGZfGuLVRghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Mathematics&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjy1jYL5CSEtAKD5wMaBKF8aLNPjAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Dimension&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjJP1RzCCTChATY97ywOIBD8ULvYAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Schr%25C3%25B6dinger_equation&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj0tbOhBWvAMytg3Vp1mA0yNHCRWw

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    10/16

    memuang solusi yang tidak memiliki atasan pada inter-al tertentu6 Seagai

    contoh, fungsi penghalang periodik  seagai solusi fungsi gelomang untuk inter-al

    yang tak teratas, sedangkan fungsi dapat en$adi solusi untuk inter-al teratas6 Jadi

     #ormalisasi ialah suatu alat *nilai) yang digunakn untuk menentukan suatu patokan,

    yaitu total peluang yang kemudian digunakan secara konsisten *tidak eruah%uah)

    dalam seluruh perhitungan formulasi6 #ormalisasi erhuungan dengan asumsi

     ahwa keoleh$adian total partkel erada dalam suatu daerah *+) meliputi seluruh

    ruang adalah 86 #ormalisasi dinyatakan dengan @  2  #8 * 16 dengan atas

    integral dari %R sampai R6

     

    >enurunan n"rma&$sas$

    Secara umum, & adalah seuah fungsikompleks6 Aimana,

    adalah real, leih esar dari atau sama dengan nol, dan dikenal seagai fungsi

     proaility density

    Pni erarti ahwa

    dimana  p (x)  adalah proailitas menemukan partikel pada  x.6 !ersamaan *8)

    dierikan oleh definisi dari fungsi kepadatan proailitas6 Se$ak partikel terseut ada,

     proailitasnya men$adi manapun dalam ruang harus sama dengan 86 leh karena itu

    kami mengintegrasikan leih dari ruang semua:

    Jika integral teratas, kita dapat melipat gandakan fungsi gelomang, &, dengan

    konstan seperti yang integral adalah sama dengan 8 atau $ika fungsi gelomang sudah

     erisi konstan dan sesuai, kita dapat memecahkan persamaan *.) untuk menemukan

    nilai yang konstan ini akan menormalisai fungsi gelomang6

    B"n'" n"rma&$sas$

     partikel teratas pada wilayah 8A antara x ' > dan x ' l fungsi gelomang adalah:

    Ontuk menormalkan fungsi gelomang, kita perlu mencari nilai konstanta semarang A, yaitu memecahkan

    untuk menemukan A. 

    7ensustitusi & ke kita dapatkan

     $adi,

    http://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjQG4gFQKFUlNoq8UtH1vVqCFZ7wAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjQG4gFQKFUlNoq8UtH1vVqCFZ7wAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Function_(mathematics)&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhi5aIXGxqCtMucyX_extxRKoKdm5whttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj6OHi16rfJhE8Yqq9OTdlPH-TtVghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Real_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgTkhmBqzQiGNi52qmjdOhCSXRwWAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_density_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj2aGuqovclq72NrLaWYEEk-9fodAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_density_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj2aGuqovclq72NrLaWYEEk-9fodAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Periodic_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhjQG4gFQKFUlNoq8UtH1vVqCFZ7wAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Function_(mathematics)&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhi5aIXGxqCtMucyX_extxRKoKdm5whttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Complex_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj6OHi16rfJhE8Yqq9OTdlPH-TtVghttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Real_number&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhgTkhmBqzQiGNi52qmjdOhCSXRwWAhttp://translate.googleusercontent.com/translate_c?hl=id&sl=en&u=http://en.wikipedia.org/wiki/Probability_density_function&prev=/search%3Fq%3Dwave%2Bfunction%2Bis%26hl%3Did&rurl=translate.google.co.id&usg=ALkJrhj2aGuqovclq72NrLaWYEEk-9fodA

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    11/16

     leh karena itu

    leh karena itu, fungsi gelomang yang dinormalisasi adalah:

    !. N$&a$ /kspe'as$

     #ilai ekspektasi ialah nilai yang menyatakan suatu nilai harapan terhadap distriusi

    data tertentu6 7elalui nilai ekspektasi diperoleh gamaran distriusi data yang erupa

     esaran suatu data6

    (dapun perhitungan nilai ekpektasi adalah

     #ilai yang terukur dari seuah kuantitas fisik F haruslah erkesesuaian dengan satu

    nilai eigen untuk operatornya 6 !roailitas ! * " i) untuk menemukan nilai eigen ke%i,

     " i  dierikan oleh kuadrat dari koefisien ke%i, #i  dalam ekspansi yang ditulis di atas

    dalam entuk fungsi eigen yang ternormalisasi U$iV6

    *()

    @arena proailitas total haruslah sama dengan suatu satuan

    @emudian konstanta a pada persamaan ( harus dinormalisasi dengan cara seagai

     erikut6

    Aari kedua aturan di atas, rata%rata dari nilai terukur 〈 "  〉 diharapkan dierikan oleh

    rumusan erikut ini6

     #ilai pada sisi seelah kanan pada persamaan ini ditentukan oleh esaran dari

    koefisien ekspansi U#iV yang merepresentasikan $umlah dari masing%masing

    komponen yang termasuk dalam Jika seluruh #i  *i W 8) kecuali untuk #i  *i ' 8)

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    12/16

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    13/16

    4. Je&askan 'er;a#$na ma!amma!am warna pa#a 'abun% ampa=

    Tabun% Cakum  merupakan susunan elektroda dalam -akum dalam amplop ahan

    isolasi tahan temperatur6 #ormally though the en-elope is made out of glass, some

    -acuum tues e-en use metals and ceramics6 Biasanya meskipun amplop terseut

    teruat dari kaca, eerapa taung hampa udara ahkan menggunakan logam dan

    keramik6 The electrodes are attached to leads which pass through the en-elope of glass

    or metal -ia an airtight seal6 4lektroda melekat pada lead yang melewati amplop kaca

    atau logam melalui segel kedap udara6 These tues are designed to e plugged into a

    tue socket so that they can e replaced easily6 Taung%taung ini dirancang untuk 

    dipasang ke soket taung sehingga mereka isa digantikan dengan mudah6

    Taung -akum tampak seperti ola lampu dengan filamen disegel dalam amplop kaca

    dari mana semua udara telah dihapus6

    D"w 8a!uum Tubes E"rk  Bara Ker;a Tabun% Cakum 

    The filament was contained in an incandescent light ul with an additional plate6Filamen itu terkandung dalam seuah ola lampu pi$ar dengan piring tamahan6 \hen

    the filament was heated, the electrons emitted from its surface into the -acuum inside

    the ul6 @etika filamen ini dipanaskan, elektron yang dipancarkan dari permukaannya

    ke dalam -akum di dalam ola lampu6 There was a plate en-eloping the filament

    towards which these electrons would mo-e6 (da piring memungkus filamen terhadap

    yang elektron terseut akan ergerak6 The filament *cathode) is hot and the electrode

     plate *anode) is cold6 Filamen *katoda) adalah panas dan pelat elektroda *anoda) adalah

    dingin6 This helped the mo-ement of the electrons6 Pni memantu gerakan elektron6

    This process of electron emission is called D Thermionic 4mission D6!roses emisi

    elektron diseut Dtermionik 4misiD6 This effect had een reported as long ago as 8]^3 y

    Frederick "uthrie6 4fek ini telah dilaporkan selama 8]^3 lalu seagai oleh Frederick 

    "uthrie6

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    14/16

    The negati-ely charged electrons mo-ing in the -acuum form a cloud called a D Space

    Lharge D6 #egatif yang diisi oleh elektron yang ergerak dalam entuk awan -akum

    diseut DSpace LhargeD6

    The main principle ehind the working of these -acuum tues is the temperature

    difference etween the hot cathode and the cold anode6 !rinsip utama di alik ker$a dari

    taung -akum adalah peredaan suhu antara katoda panas dan dingin anoda6

    Yater de-elopments in the -acuum tue y Yee Ae Forest in 8_>^ included a ent wire

     placed etween the filament and the plate inside the glass ul6 @emudian

     perkemangan dalam taung -akum oleh Yee Ae Forest pada tahun 8_>^ termasuk 

    kawat memungkuk ditempatkan antara filamen dan pelat di dalam ola kaca6 This was

    called the D"rid 4lectrodeD6 Pni diseut D"rid elektrodeD6 The grid was used to control the

    current going towards the plate ecause increase or decrease in the -oltage applied to

    the grid caused an increase or decrease in the numer of electrons flowing towards the

     plate6 grid ini digunakan untuk mengontrol akan er$alan menu$u piring karena

    kenaikan atau penurunan tegangan yang dierikan ke grid menyeakan peningkatan

    atau penurunan $umlah elektron yang mengalir ke arah piring6 Yee Ae Forest called his

    in-ention the D(udionD6 Yee Ae Forest penemuannya yang diseut D(udionD6 Ee also later 

    on in-ented a -ersion of the (udion which contained 3 4lectrodes6 Aia $uga kemudian

    menemukan -ersi dari (udion yang erisi 3 4lektroda6 This de-ice was known as the

    DTriodeD6 !erangkat ini dikenal seagai DtriodaD6 This de-ice found its application in radio

    communications6 !erangkat ini ditemukan penerapannya dalam komunikasi radio6

    Ter$adinya warna pada atom%atom diawali dengan percoaan dengan menggunakan

    taung hampa s

    eagai erikut:

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    15/16

    Taung hampa dilengkapi dengan pemanas filamen6 Terdapat dua mekanisme utama

    yang dapat mengeksitasikan seuah atom ke tingkat energi di atas tingkat dasar,

    sehingga dapat menyeakan atom itu memancarkan radiasi dan menghasilkan

     ermacam%macam warna Salah%satu mekanisme ialah tumukan dengan partikel lain,

     pada waktu itu seagian dari energi kinetik ersamanya diserap oleh atom6 (tom yang

    tereksitasi dengan cara ini akan kemali ke tingkat dasar dalam waktu rata%rata 8> %]s

    dengan memancarkan satu atau leih foton6sehigga timullah warna%warna yang

     ereda6 Aitun$ukkan pada gamar :

      Lara lain ialah dengan menimulkan lucutan listrik dalam gas ertekanan rendah,

    sehingga timul medan listrik yang mempercepat elektron dan ion atomik sampai

    energi kinetiknya cukup untuk mengeksitasikan atom ketika ter$adi tumukan6 @arena

    transfer energi maksimum $ika partikel yang ertumukan mempunyai massa yang

    sama, elektron dalam pelucutan listrik semacam itu $auh leih efektif daripada ion

    dalam pemerian energi pada elektron atomik6 Yampu neon dan uap air%raksa

    merupakan contoh yang iasa di$umpai dari mekanisme agaimana medan listrik kuat

    yang dipasang antara elektrode dalam taung erisi gas menimulkan emisi radiasi

    spektral karakteristik dari gas itu yang ternyata merupakan cahaya erwarna kemerah%

    merahan dalam kasus neon dan cahaya keiru%iruan dalam kasus uap air%raksa6

    7ekanisme eksitasi yang ereda terpaut $ika seuah atom menyerap seuah foton

    cahaya yang energinya cukup untuk menaikkan atom itu ke tingkat energi leih tinggi

    Salah satu aplikasi dari mekanisme taung hampa penghasil spectrum warna ini yaitu

     pada prinsip ker$a lampu neon6 Seuah lampu neon terdiri dari dua elektroda yang

     erupa logam dan terletak di u$ung%u$ung seuah taung neon6 Taung ini sendiri erisi

    tiga $enis at kimia, yakni neon, argon, atau dapat $uga diisi kripton6 @etiga $enis at itu

     erupa gas6@etika kedua elektroda dieri tegangan listrik, maka elektron akan keluar 

    dari salah satu elektioda menu$u elektroda lain6 Aalam per$alanannya, elektron%elektron

    ini akan menghantam atom%atom gas neon6 4nergi gas neon kemudian akan naik dalam

    waktu singkat untuk kemudian kemali ke keadaan semula6 Selama proses kemali ke

    keadaan semula itu, gas neon akan memancarkan energi erupa gelomang cahaya6

    Lahaya inilah yang kita lihat seagai lampu neon6

  • 8/19/2019 Soal Fisika Kuantum 1

    16/16

    !roses penghasil eerapa spectrum warna dapat dilihat pada gamar erikut :