Jawaban soal fisika S1 - 002

Ini pertanyaan dari Adhanystika Dica Dwi Yanti via inbox facebook

Pak, saya belum terlalu mengerti dengan persamaan Scrhodinger. bagaimana awal terbentuknya persamaan Scrhodinger tersebut, apa dasarnya dan kaitannya dengan efek Zeeman dan ketidakpastian Heisenberg. kemudian mengapa persamaan tersebut bisa berhasil menjelaskan dengan sempurna kedudukan atom hidrogen dalam kaitannya dengan bilangan kuantum atom..
mohon pencerahannya ya Pak.
di share lewat blog bapak juga boleh Pak..
terimakasih Pak

Jawab:

Persamaan Schrodinger muncul dari kenyataan bahwa kuantitas yang diperlukan dalam mekanika kuantum ialah fungsi gelombang Ψ dari benda itu.

Nilai dari Ψ² berbanding lurus dengan peluang P sehingga ini berkaitan dengan ketidakpasian Heisenberg. Ini muncul dari kenyataan bahwa sebuah partikel bergerak harus dipandang sebagai sebagai grup gelombang de Broglie.Misal grup gelombang seperti pada gambar

Lebih lebar grup gelombang, lebih banyak jumlah gelombang yang terkandung dan lebih banyak kesempatan untuk mendapatkan panjang gelombang serta momentum partikel. Namun karena partikel itu terdapat di suatu tempat dalam grup gelombang itu, kita tidak dapat menemukannya secara tepat. Jika grup gelombang itu sempit , kedudukan partikel itu terdefinisikan dengan baik. Inilah keterkaitannya dengan ketidakpastian Heisenberg.

Dari persamaan Schrodinger untuk koordinat bola

Setelah diselesaikan akan didapatkan 3 bilangan kuantum:

Bilangan kuantum utama = n = 1,2,3,….

Bilangan kuantum orbital = l = 0, 1, 2, 3, …. (n – 1)

Bilangan kuantum magnetik = m_l = 0, ±1, ±2, ±3, …..±l…

Adanya bilangan bilangan kuantum ini dan bilangan kuantum spin dapat menjelaskan dengan sempurna atom hydrogen yang tidak bias dijelaskan oleh model atom Bohr, karena hanya memperkanalkan satu bilangan kuantum yaitu bilangan kuantum utama (n). Termasuk yang bias diterangkan adalah adanya efek Zeeman yaitu terpecahnya garis spectral karena adanya medan magnet. Fenomena ini dapat dijelaskan dengan adanya bilangan kuantum magnetik

Kunjungi juga : http://mymasdep.blogspot.com/

Jawaban soal fisika S1 - 001

Ini Pertanyaan dari Mayenata Trisnawati via Physics Share mahasiswi Universitas Airlangga

1.     bapak, saya mau tanya
1. kemaren saya melakukan eksperimen milikan(tetes minyak), nah kenapa muatan listriknya selalu bilangan bulat elektron(1,602 x 10^-19) ?


2.Pada efek fotolistrik, jika filter dan logam diganti apakah masih dapat terjadi efek fotolistrik? 


3.untuk eksperimen e/m elektron, apakah jari-jari yg sama besar dg jarak 2 kumparan helmholtz itu berpengaruh pada medan magnet yg dihasilkan? terimakasih ..

Jawaban:
1. Justru hasil itu : q = n.e, dengan n = bil bulat dan e = 1,602 X 10^-19 coulomb, menunjukkan bahwa e adalah muatan elementer artinya muatan yg paling kecil...Kalau n = pecahan dan eksperimennya betul...buru2 lapor panitia nobel. Itu penemuan besar... hahaha..

2. Kalau logamnya diganti pasti berubah fungsi kerjanya (W)... Dan kalau W logam itu lebih besar dari sebelumnya bisa saja efek fotolistrik tidak terjadi . Bukankah utk menghasilkan efek foto keluarga eh salah maksudnya fotolistrik membutuhkan energi foton yg lebih besar daripada W ?

3. Coba perhatikan gambar di bawah ini...

Specifications
Coil diameter:	295 mm
Coil spacing:	150 mm
Turns per coil:	124
DC resistance	1.2 Ohms each
Maximum coil current:	5 amps
Weight:	4.1 Kg

Jadi memang tidak ada keharusan bahwa jari jari kumparan harus sama dengan jarak 2 kumparan. Perhatikan spesifikasi alat di atas. Disitu tertulis jarak antara kumparan 150 mm sedangkan diameter kumparan 295 mm. Fungsi dari kumparan Helmhotz sesungguhnya untuk menciptakan medan magnet. Spesifikasi yg dibuat pabrik tentu dengan tujuan tercipta medan magnet tertentu yg seragam di dalam tube. Jika jarak antara coil terlalu jauh maka medan magnetnya tidak akan seragam. Adapun jari - jari coil dibuat cukup besar supaya cakupan medan magnet seragam yg ditimbulkan lebih luas. 
Mudah mudahan penjelasan ini memuaskan....