Mekanika II : Fisika UTBK

Dalam hukum Fisika kuantum juga berlaku hukum mekanika II yang mana di dalamnya mencakup beberapa teori

• Kuantum menurut Stephen Hawking (seorang ahli fisika) adalah suatu unit terkecil yang gelombangnya bisa memancarkan atau menyerap energi. Seperti contoh, grafitasi dari graviton, energy listrik muncul karena ada pelepasan electron, dan cahaya dibentuk karena adanya foton.
• Para ilmuwan fisika kuantum mempelajari apa yang akan terjadi ketika sebuah benda dibelah terus-menerus hingga ke tingkat materi yang sangat kecil menggunakan atom (paticle accelerator).
• Fisika kuantum sendiri merupakan ilmu fisika yang membahas tentang gelombang elektromagnetik dengan menghitung kecepatan cahaya 186,000 mil/detik.

Teori Fisika Kuantum (Mekanika II)

Teori fisika kuantum muncul karena adanya fenomena-fenomena yang tidak sesuai dengan gagasan fisika klasik.

Para ahli fisika kuantum memberi kesimpulan sebagai berikut :

• Semua benda yang ada di alam semsta ini merupakan molekul-molekul yang terdiri dari atom-atom. Semua benda yang dapat terlihat ini tidak lain adalah energy yang bergetar. Fenomena inilah yang menyebabkan benda seolah – olah nyata/ kenyataan, padahal sebenarnya bukan.
• Benda yang ada di alam semesta ini berasal dari ruang hampa, berupa energy yang tampak dan bergetar.
• Ilmuwan fisika kuantum menyebutkan bahwa realitas yang nyata tidak lain hanyalah ilusi semata.
• Ilmuwan fisika kuantum juga sudah membuktikan bahwa suatu benad bisa berada pada 2 dimensi yang berbeda dalam waktu yang sama.
• Ketika roh menguasai tubuh secara sempurna, maka dalam diri tersebut berlaku hukum fisika kuantum. Dimana dunia hanyalah vibarasi energy.
• Seseorang akan menjadi abadi bila bisa melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya. Dan pada kecepatan cahaya pula, masa lalu, kini , dan masa depan bisa ada secara bersamaan.
• Kesadaran kuantum merupakan teori kesadaran dimana semua orang dan segala sesuatu bahkan di ruang angkasa pun saling berhubungan atau memiliki keterhubungan. Hal ini didasarkan fakta bahwa medan kuantum dapat menjangkau segala sesuatu.
• Lazan berpendapat bahwa beberapa alam semesta dapat eksis dalam waktu yang bersamaan. Ini artinya oang yang mati dan berpergian dalam terowongan yang sama maka akan berakhir di dunia yang sama dengan yang dihuni dulu (berinkarnasi). Dia juga berpendapat bahwa dunia tidak berakhir ketika tubuh mati.
• Teori biocentrisme mengatakan bahwa tubuh bisa mati namun kesadaran akan abdi. Artinya kematian kesadaran sama sekali tidak ada.
• Interaksi antara sesame makhluk hidup akan memengaruhi segala sesuatu di alam semesta ini.

Mekanika Fisika Kuantum

• Mekanika kuantum merupakan bagian dari teori fisika kuantum dan medan kuantum, dan merupakan salah satu pilar fisika modern.
• Dasar-dasar dari teori ini yaitu energi itu tidak kontinyu, tetapi berupa paket dan kuanta.
• Konsep ini bertentangan dengan teori fisika klasik yang menyatakn bahwa energi itu berkesinambungan.
• Teori mekanika fisika kuantum berkembang pada masalah radiasi benda hitam oleh max planck, dan efek fotolistrik yang dibawa oleh albert Einstein.
• Dari teori ini muncul aplikasi-aplikasi penting yakni diode pancaran cahaya (LED), laser, semikonduktor,pencitraan penelitian dan medis, dan magnet superkonduktor.
• Nah temen-temen, selanjutnya akan dibahas poin mengenai rumus fisika kuantum. Berikut penjelasannya.

A. Radiasi Benda Hitam

Coba dekatkan tangan Anda ke sebuah lampu pijar berdaya 10 watt. Apa yang Anda rasakan? Anda akan merasakan adanya panas yang diemisikan (dipancarkan) lampu ke tangan Anda. Panas yang Anda rasakan itu berasal dari emisi radiasi kalor yang berasal dari lampu. Sekarang, coba Anda ganti lampu tadi dengan lampu lain yang berdaya lebih besar, misalnya 60 watt. Tangan Anda akan merasakan kalor yang dipancarkan lebih besar dibandingkan sebelumnya.

 

Percobaan sederhana tadi menunjukkan bahwa makin tinggi suhu suatu benda, makin besar pula energi kalor yang dipancarkan. Fenomena ini pertama kali diselidiki oleh Joseph Stefan yang melakukan percobaan menghitung besarnya energi kalor yang dipancarkan secara radiasi oleh suatu benda. Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa medium perantara. Biasanya dipancarkan dalam bentuk spektrum gelombang elektromagnetik.

Selanjutnya Luidwig Boltzmann merumuskan secara matematis banyaknya kalor Q yang dipancarkan suatu benda selama selang waktu t adalah sebesar :

P = Q/T

Sebuah benda yang dapat menyerap semua radiasi yang mengenainya disebut benda hitam sempurna. Radiasi yang dihasilkan oleh sebuah benda hitam sempurna ketika dipanaskan disebut radiasi benda hitam. Perlu Anda pahami bahwa benda hitam sempurna hanyalah suatu model ideal. Artinya, tak ada satu pun benda di dunia ini yang berperilaku sebagai benda hitam sempurna. Benda hitam sempurna (jika ada) akan memiliki nilai emisivitas 1.

 Teori Rayleigh and Jeans

Rayleigh–Jeans dapat menjelaskan radiasi benda hitam untuk panjang gelombang yang nilainya besar, namun gagal menjelaskan radiasi benda hitam untuk panjang gelombang yang nilainya kecil. Artinya, berdasarkan teori Rayleigh and Jeans ini, hukum Stefan–Boltzmann (pers. 7.1) hanya berlaku pada panjang gelombang yang nilainya besar.

 Hipotesis Kuantum Planck

Kegagalan Wien dan Rayleigh–Jeans ini memacu seorang ilmuwan fisika Max Plank.

 Efek Fotolistrik

Efek fotolistrik merupakan hasil eksperimen klasik yang menunjukkan bahwa cahaya memiliki karakteristik sebagai partikel.

Percobaan efek fotolistrik dilakukan oleh Albert Einstein untuk menguji adanya foton. Einstein menyatakan bahwa ketika cahaya dipancarkan, energinya harus berkurang sebesar hf, 2hf, 3hf, dan seterusnya. Dengan demikian, cahaya yang dipancarkan ternyata merupakan partikel-partikel kecil yang disebut foton. Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron-elektron dari permukaan logam (elektron foto) ketika logam tersebut disinari dengan cahaya.

Kembali ke hukum kekekalan energi yaitu = 1/2 mv²

Contoh Soal Mekanika II

Rumus yang perlu digunakan adalah  rumus Kalor

Q = m.c Δt

1. Dayaradiasi benda hitam pada suhu T1 be- sarnya 4 kali daya radiasi pada suhu To, maka T1 sama dengan ….
2. Suatu benda dengan luas permukaan A memiliki daya radiasi P pada suhu T. Jika ada benda lain yang sejenis dengan luas permu- kaan 2A dan suhunya 2T, maka daya radiasi benda ini adalah ….
3. Biladari keadaan diamnya elektron diperce- pat berturut-turut oleh beda potensial V1 = 100 volt dan V2 = 400 volt, maka perbandingan panjang gelombang de Broglienya adalah ….

 

Nah, itu dia pembahasan Mekanika II. Apabila ada pertanyaan atau pendapat yang ingin disampaikan, bisa langsung serukan dikolom komentar dibawah ya.

Hubungi kami di 089628522526  atau Head Office kami 021-77844897 di setiap senin s.d jumat 09.00-17.00. Anda bisa menemui kami langsung di kantor Ocean Terrace Residence Blok E1 No.1 Jalan Tole Iskandar, Tirtajaya, Kec. Sukmajaya, Kota Depok, Jawa Barat. supercampalumniui.com melayani les privat untuk semua wilayah Indonesia.