Lompat ke isi

Dualitas gelombang-partikel

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Revisi sejak 26 Mei 2023 19.36 oleh Akbar Soepadhi (bicara | kontrib) (#1Lib1Ref #1Lib1RefID)
Bagian dari seri artikel mengenai
Mekanika kuantum
Persamaan Schrödinger
Latar belakang
Dasar-dasar
Efek
Eksperimen
Formulasi
Persamaan
Interpretasi
Topik lanjutan
Ilmuwan
Kategori
Mekanika kuantum

Dalam mekanika kuantum, dikenal konsep dualitas gelombang-partikel yang menyatakan bahwa setiap partikel atau entitas kuantum dapat digambarkan sebagai partikel atau gelombang. Konsep ini menunjukkan bahwa dalam skala kuantum, konsep klasik "partikel" atau "gelombang" tidak dapat sepenuhnya menjelaskan perilaku objek-objek tersebut.

Melalui penelitian Max Planck, Albert Einstein, Louis de Broglie, Arthur Compton, Niels Bohr, Erwin Schrödinger, dan para ilmuwan lainnya,[1] teori ilmiah saat ini menyatakan bahwa semua partikel memiliki sifat gelombang dan sebaliknya. Fenomena ini telah diverifikasi bukan hanya pada partikel-elementer, tetapi juga pada partikel gabungan seperti atom dan molekul. Namun, pada partikel-partikel makroskopis, sifat gelombang biasanya tidak dapat terdeteksi karena panjang gelombang yang sangat pendek.[2] Walaupun dualitas gelombang-partikel telah berhasil digunakan dalam fisika, makna dan interpretasinya masih belum sepenuhnya terpecahkan dengan memuaskan.

Ide awal dualitas berakar pada perdebatan tentang sifat cahaya dan benda sejak 1600-an, ketika teori cahaya yang saling bersaing yang diusulkan oleh Christiaan Huygens dan Isaac Newton.

Sejarah

Teori klasik partikel dan gelombang cahaya

Teori partikel dan gelombang cahaya memiliki sejarah panjang dalam pemahaman tentang cahaya. Pada abad ke-5 SM, Demokritus menyatakan bahwa cahaya dan benda lain terdiri dari komponen terbagi.[3] Euclid pada abad ke-4 hingga ke-3 SM membahas perambatan cahaya dan prinsip jalur terpendek, termasuk pantulan ganda pada cermin, termasuk cermin berbentuk bola. Pada abad ke-2 hingga ke-1 M, Plutarch membahas pantulan ganda pada cermin bola dan pembentukan gambar yang berbeda.

Pada awal abad ke-11, Ibnu al-Haitsam menulis Kitab Optik yang menjelaskan pantulan, pembiasan, dan lensa lubang jarum melalui sinar cahaya. Ia berpendapat bahwa sinar terdiri dari partikel-partikel cahaya. Pada tahun 1630, Descartes mempopulerkan deskripsi gelombang dalam traktatnya tentang cahaya. Ia menunjukkan bahwa perilaku cahaya dapat dimodelkan sebagai gelombang dalam medium yang disebut eter luminiferous.

Antara tahun 1670 hingga tiga dekade berikutnya, Isaac Newton mengembangkan dan mempertahankan teori partikel. Ia berargumen bahwa jalur pantulan lurus menunjukkan sifat partikel cahaya. Newton menjelaskan pembiasan dengan asumsi bahwa partikel cahaya berubah arah saat memasuki medium yang lebih padat. Rekan Newton, Hooke, Huygens, dan Fresnel, memperbaiki pandangan gelombang secara matematis. Mereka menunjukkan bahwa pembiasan dapat dijelaskan sebagai propagasi gelombang cahaya tergantung pada medium. Prinsip Huygens-Fresnel berhasil menjelaskan perilaku cahaya dan konsisten dengan penemuan Young tentang interferensi gelombang cahaya melalui eksperimen celah ganda pada tahun 1801.[4]

Pandangan gelombang mulai mendominasi pemikiran ilmiah tentang cahaya pada pertengahan abad ke-19 karena dapat menjelaskan fenomena polarisasi yang tidak dapat dijelaskan sebelumnya.[5] James Maxwell menerapkan persamaan Maxwell yang telah ditemukannya sebelumnya untuk menjelaskan gelombang yang merambat sendiri. Ia menemukan bahwa cahaya, termasuk cahaya tampak, ultraviolet, dan inframerah, adalah gelombang elektromagnetik dengan frekuensi yang berbeda.

Efek fotolistrik

Pada awal abad ke-20, penemuan Philipp Lenard mengenai efek fotolistrik memunculkan pertanyaan baru dalam pemahaman ilmu fisika. Lenard menemukan bahwa energi elektron yang terlempar tidak tergantung pada intensitas cahaya, melainkan pada frekuensinya. Hasil penemuan ini bertentangan dengan teori yang mengasumsikan transfer energi yang kontinu antara radiasi dan materi. Namun, Albert Einstein pada tahun 1905 menggunakan model tubuh hitam Max Planck untuk memberikan solusi pada masalah tersebut. Einstein menunjukkan bahwa fenomena efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan menggunakan deskripsi klasik tentang cahaya, asalkan materi memiliki sifat mekanik kuantum. Dengan demikian, penemuan Lenard dan kontribusi Einstein memperkuat pemahaman akan sifat dualistik cahaya sebagai partikel dan gelombang serta pentingnya mekanika kuantum dalam menjelaskan fenomena dalam dunia fisika.[6]

Lihat pula

Referensi

  1. ^ Greiner, Walter (2000-10-04). Quantum Mechanics: An Introduction (dalam bahasa Inggris). Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-67458-0. 
  2. ^ Eisberg, Robert Martin; Resnick, Robert (1985). Quantum physics of atoms, molecules, solids, nuclei, and particles. Internet Archive. New York : Wiley. hlm. 59. ISBN 978-0-471-87373-0. 
  3. ^ Berryman, Sylvia (2004-08-15). "Democritus". 
  4. ^ Young, Thomas (1804). Bakerian Lecture: Experiments and calculations relative to physical optics (dalam bahasa Inggris). Philosophical Transactions of the Royal Society. hlm. 1–16. doi:10.1098/rstl.1804.0001. 
  5. ^ Buchwald, Jed Z. (1989). The rise of the wave theory of light : optical theory and experiment in the early nineteenth century. Internet Archive. Chicago : University of Chicago Press. ISBN 978-0-226-07884-7. 
  6. ^ Lamb, Willis E; Scully, Marlan (1968). "The photoelectric effect without photons" (PDF). 

Pranala luar

Ikon rintisan

Artikel bertopik fisika ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

Diperoleh dari "https://wiki-indonesia.club/w/index.php?title=Dualitas_gelombang-partikel&oldid=23578886"