Cbr Fisika.docx

IDENTITAS BUKU Judul buku : A Very Short Introduction: Quantum Theory Pengarang : John Polkinghorne No. ISBN : 0-19-280252-6 Tahun Terbit : 2002 Penerbit : Oxford University Press Jumlah Hal : 114 Edisi ke- : Pertama

BAB I PENDAHULUAN 1.1 RUNTUHNYA TEORI FISIKA KLASIK Ilmu fisika modern mencapai puncaknya pada tahun 1687 dengan penerbitan Prinsip Isaac Newton. Setelah itu mekanika didirikan sebagai disiplin ilmu yang mampu menggambarkan gerakan partikel dalam cara yang jelas dan deterministik. Ilmu ini baru tampak pada akhir abad ke-18, yang terbesar dari penerus Newton, Pierre Simon Laplace, bisa membuktikannya dilengkapi dengan kekuatan hitung yang tak terbatas dan memberikan pengetahuan lengkap tentang disposisi dari semua partikel di beberapa instan waktu, bisa menggunakan persamaan Newton untuk memprediksi masa depan, dan untuk retrodict dengan kepastian sama masa lalu, dari seluruh alam semesta. Lalu ada pertanyaan yang belum terselesaikan dari sifat cahaya. Newton membuktikan bahwa adanya tingkat ruang gerak. Dalam optik, ia menanggap bahwa seberkas cahaya terdiri dari aliran partikel kecil. Teori sel itu sejalan dengan kecenderungan Newton untuk melihat dunia fisik dalam hal atomistik. Sifat cahaya Tepat di awal abad ke-19, tahun 1801, Thomas Young memberikan bukti yang sangat meyakinkan untuk fakta bahwa cahaya memiliki karakter dari gerakan gelombang, spekulasi yang telah dibuat lebih dari satu abad sebelumnya oleh kontemporer Newton Belanda Christian Huygens. Penemuan penting oleh Hans Christian Oersted dan Michael Faraday menunjukkan bahwa listrik dan magnet, fenomena yang tampak sangat berbeda dalam karakter, tetapi pada kenyataannya terkait erat satu sama lain. Pada tahun 1880-an, Michelson dan Morley telah melakukan beberapa eksperimen untuk menunjukkan gerakan bumi melalui eter. Idenya adalah jika cahaya itu memang gelombang, maka kecepatan diukur harus tergantung pada bagaimana pengamat bergerak dengan berhubungan dengan eter. Spektra Petunjuk pertama dari revolusi kuantum yang tidak diakui seperti pada saat itu muncul tahun 1885 dari hasil corat-coret matematika kepala sekolah Swiss disebut

Balmer. Balmer menemukan bahwa frekuensi ini bisa digambarkan dengan rumus matematika yang agak sederhana. Tahun 1897, J. J. Thomson menemukan bahwa muatan negatif di atom dilakukan oleh partikel kecil yang akhirnya diberi nama 'elektron'. Seharusnya muatan positif menyeimbangkannya hanya tersebar di seluruh atom. Ide ini disebut 'Model plum puding', di mana elektron memainkan peran plum dan muatan positif yang dari puding. Bencana ultraviolet

Jauh lebih jelas menantang dan membingungkan, pertama kali dibawa ke cahaya oleh Lord Rayleigh pada tahun 1900, yang kemudian disebut 'bencana ultraviolet'. Itu timbul dari penerapan ide-ide penemuan besar lain dari abad ke-19, fisika statistik. Clerk Maxwell dan Ludwig Bolzmann mampu menunjukkan bahwa salah satu yang bisa menghitung sifat massal tertentu dari perilaku keseluruhan sistem yang kompleks, seperti tekanan dalam gas dari volume dan suhu tertentu. Rayleigh meterapkan teknik fisika statistik dengan masalah bagaimana energi didistribusikan di antara yang berbeda frekuensi dalam kasus radiasi benda hitam. Sebuah benda hitam adalah salah satu yang sempurna menyerap semua radiasi yang jatuh di atasnya. Rayleigh menunjukkan bahwa penerapan ide-ide yang mencoba fisika statistik menyebabkan Hasil bencana. Tidak hanya perhitungan mengukur spektrum. Kesimpulan sifat bencana ini cukup jelas yaitu: 'ultraviolet' adalah 'frekuensi tinggi'. Bencana muncul karena fisika statistik klasik memprediksi bahwa setiap derajat kebebasan sistem (dalam hal ini, masing-masing cara yang berbeda di mana radiasi dapat gelombang) akan menerima jumlah yang tetap sama energi, kuantitas yang hanya bergantung pada suhu. Fisika klasik menganggap bahwa radiasi mengalir teratur masuk dan keluar dari benda hitam, sebanyak mungkin cairan air masuk dan keluar dari spons. Namun, Planck menunjukkan bahwa radiasi yang dipancarkan atau diserap dari waktu ke waktu dalam paket energi dari ukuran yang pasti. Dia menetapkan bahwa kandungan energi dari salah satu kuanta ini (sebagai paket yang disebut) akan sebanding dengan frekuensi radiasi. Konsekuensi langsung dari hipotesis ini adalah bahwa radiasi yang berfrekuensi tinggi hanya bisa dipancarkan atau diserap yang melibatkan kuantum tunggal energi tinggi Efek fotolistrik Einstein berpikir tentang sifat-sifat membingungkan yang datang ke cahaya dari penyelidikan ke dalam efek fotolistrik. Ini adalah fenomena di mana sinar cahaya menyemburkan elektron dari dalam logam. Logam mengandung elektron yang mampu bergerak dalam interior (alirannya adalah apa yang menghasilkan listrik saat ini), tetapi yang tidak memiliki energi yang cukup untuk melarikan diri dari logam seluruhnya. Pada cara klasik berpikir, elektron akan bergerak dengan

'membengkak' cahaya gelombang dan dapat cukup terganggu mengguncang lepas dari logam. Menurut gambar ini, sejauh mana ini terjadi akan diharapkan untuk tergantung pada intensitas pengiriman cahaya, karena ini ditentukan kandungan energi, tetapi salah satu tidak akan mengantisipasi ketergantungan tertentu pada frekuensi cahaya. Gelombang adalah penyebaran menuju luar, sementara kuantum adalah seperti partikel, semacam sedikit peluru. Atom nuklir Di Manchester tahun 1911, Ernest Rutherford dan beberapa rekan kerja muda mulai mempelajari bagaimana benda bermuatan positif proyektil disebut α -partikel berperilaku ketika dilanggar pada tipis film emas. Banyak α -partikel sedikit terpengaruh. Kejutan besar para peneliti, beberapa di antaranya secara substansial dibelokkan. Rutherford kemudian mengatakan bahwa itu menakjubkan seperti 15 " shell angkatan laut telah mundur pada mencolok selembar kertas tisu. Rutherford mampu menunjukkan dari muatan positif sentral dalam atom mengorbit oleh elektron negatif, sempurna dilengkapi perilaku yang diamati. Model puding plum langsung memberi jalan ke 'tata surya' model atom. Rutherford dan rekan-rekannya telah menemukan inti atom. Atom akan stabil, seperti elektron komponen mengelilingi dan menuju pusat. Selain itu, dalam perjalanan peluruhan ini, pola berkelanjutan radiasi akan dipancarkan yang tampak tidak seperti frekuensi spektral tajam rumus Balmer. Setelah tahun 1911, bangunan agung fisika klasik tidak hanya mulai retak. Tampak seolah-olah gempa bumi telah menyerangnya. Teori Atom Bohr Seorang ahli fisika teoritis menyelamatkan dan merebut sukses dari rahang kegagalan dengan mengusulkan dengan berani dan radikal hipotesis baru. Kali ini adalah Dane muda bernama Niels Bohr. Planck telah menggantikan Ide klasik dari kelancaran proses di mana energi mengalir masuk dan keluar dari benda hitam dengan gagasan tentang proses bersela di mana energi dipancarkan atau diserap sebagai konstanta. Dalam istilah matematika berarti bahwa kuantitas energi dipertukarkan. Bohr melihat bahwa ini mungkin kecenderungan yang sangat umum dalam fisika yang perlahan-lahan akan lahir. Seorang fisikawan klasik akan menduga bahwa elektron mengelilingi inti, sehingga dalam orbit yang jari-jari bisa mengambil nilai apapun. Bohr mengusulkan penggantian kemungkinan ini terusmenerus oleh diskrit persyaratan bahwa jari-jari hanya bisa mengambil serangkaian yang berbeda nilai-nilai. Dia juga membuat saran yang pasti bagaimana mungkin jari-jari yang ditentukan, menggunakan resep yang melibatkan konstanta Planck, h. (Usulan terkait dengan momentum sudut, ukuran dari gerak berputar elektron yang

diukur dalam fisik yang sama unit sebagai h.) Dua konsekuensi diikuti dari proposal ini. Salah satunya adalah properti yang sangat diinginkan kembali stabilitasnya atom. Setelah hampir 30 tahun, resep numerik misterius berubah dari menjadi keanehan dijelaskan menjadi ada properti dimengerti dari teori baru atom. Ketajaman garis spektrum dipandang sebagai refleksi dari ciri tersendiri yang mulai diakui sebagai ciri khas pemikiran kuantum. Gerak terus spiral yang diharapkan atas dasar fisika klasik telah diganti dengan lompatan kuantum tajam terputus dari orbit satu radius diizinkan untuk orbit radius diizinkan lebih rendah. Teori Atom Bohr adalah kemenangan besar. Tapi itu timbul dari tindakan bermain-main terinspirasi dalam banyak hal. Fisika klasik merintis kerja Bohr yang pada kenyataannya perbaikan substansial ditambal hancurnya fisika klasik. Upaya untuk memperluas konsep-konsep ini lebih lanjut segera mulai mengalami kesulitan dan menghadapi inkonsistensi. 'Teori kuantum lama', sebagai upaya ini adalah kombinasi gerak dari ide-ide klasik Newton dan Maxwell dengan resep kuantum Planck dan Einstein. Kerja Bohr adalah langkah penting dalam sejarah terungkapnya fisika kuantum, tapi bisa tidak lebih dari pos pementasan dalam perjalanan ke 'teori kuantum baru Hamburan Compton Pada tahun 1923, fisikawan Amerika Arthur Compton menyelidiki hamburan sinar-X (radiasi elektromagnetik frekuensi tinggi) oleh materi. Ia menemukan bahwa radiasi tersebar memiliki frekuensi berubah. Pada gambar gelombang, ini tidak bisa dipahami. Yang terakhir tersirat bahwa proses hamburan akan karena elektron dalam atom menyerap dan energi re-emitting dari gelombang insiden, dan bahwa ini akan berlangsung tanpa perubahan frekuensi. Pada gambar foton, hasilnya bisa dengan mudah dipahami. Apa yang akan terlibat akan menjadi 'bola bilyar' tabrakan antara elektron dan foton, dalam gerakan di mana foton akan kehilangan sebagian energinya ke elektron. Menurut konsep Planck, perubahan energi adalah sama dengan perubahan frekuensi. Compton dapat memberikan penjelasan kuantitatif pengamatannya, sehingga memberikan bukti yang paling persuasif untuk tanggal untuk partikel seperti karakter radiasi elektromagnetik. BAB II PEMBAHASAN Buku ini memang tidak merinci secara detail tentang proses runtuhnya Teori Fisika Klasik serta Munculnya Teori Fisika Modern, melainkan sekedar memaparkan tentang peristiwa runtuhnya Teori Fisika Klasik sehingga menghasilkan proses terbentuknya Teori Fisika Modern. Dalam mengkritik, tentu terdapat kelemahankelemahan dan kelebihan-kelebihan terhadap yang dikritik. Beberapa kelemahankelemahan dalam buku ini yaitu: -

Banyak istilah-istilah yang sulit dimengerti, namun tidak ada penjelasannya Penjelasan dan perincian mengenai sejarah runtuhnya Fisika Klasik dan Fisika Modern begitu banyak tetapi masih banyak bahasa yang rumit untuk dipahami. Gambar-gambar yang dilampirkan tidak berwarna, sehingga kurang menarik dan aplikasi gambarnya juga sangat minim sebagai penunjang teori yang diulas. Pembahasan dalam buku mentok hanya berupa teori tanpa mengaitkan dengan rumus dasar yang dapat memberi informasi penting. Selain kelemahan-kelemahan, buku ini juga terdapat kelebihan-kelebihan. Beberapa kelebihan-kelebihan dalam buku ini yaitu: Garis besar dari apa yang disampaikan dalam buku ini cukup mudah untuk dipahami Penyusunan bab-bab yang cukup baik Memaparkan contoh-contoh dengan peristiwa Fisika sehingga pembaca tidak lari dari konteks Fisika Klasik dan Fisika Modern. Proses peristiwa runtuhnya Fisika Klsik dan munculnya Fisika Modern dipaparkan dengan jelas dan menarik untuk dibaca. BAB III PENUTUP Kesimpulan Setelah membaca buku ini bab 1 tentang Runtuhnya Fisika Klasik, pembaca mampu menyadari akan hal-hal yang berkaitan dengan Teori Fisika Klasik dengan Teori Fisika Modern. Selain itu, setelah membaca buku ini pembaca merasa lebih dapat memahami prosen alasan runtuhnya Fisika Klasik serta terbukti bahwa Fisika Modern adalah teori yang paling benar dibandingkan dengan Fisika Klasik. Saran Berdasarkan kekurangan-kekurangan yang telah ditelaah, maka terdapat saran yang yang disampaikan untuk penulis. Karena buku ini adalah terbitan lama, seharuanya buku ini diterbitkan lagi namun dengan perbaikan-perbaikan seperti menggunakan kata-kata dan istilah-istilah yang mudah dimengerti oleh pembaca, memaparkan sejarah dengan alur yang jelas dan tidak mengacak, desain cover dibuat dengan menarik agar pembaca merasa terangsang untuk membacanya, serta memberikan identitas buku yang lengkap. Selain itu, dengan menerbitkan kembali buku yang

lebih berwarna, maka akan lebih merangsang pembaca untuk membaca dan menyimaknya