FISIKA MODERN: HIPOTESA De BROGLIE (DUALISME GELOMBANG PARTIKEL)

Hipotesa de Broglie.

            Jika cahaya yang memiliki sifat gelombang, memiliki sifat partikel, maka wajarlah bila partikel-partikel seperti elektron memiliki sifat gelombang, demikian hipotesa yang dikerjakan oleh de Broglie (tahun 1892).

Panjang gelombang cahaya dengan frekwensi dan kecepatannya mempunyai hubungan sebagai berikut :

λ = c/f

menurut Compton:

p_foton = (h×f)/c

p_foton = h/λ

λ = h/p

Hubungan ini berlaku pula bagi partikel, demikian usul de Broglie. Menurut de Broglie, jika ada partikel yang momentumnya p, maka partikel itu dapat bersifat sebagai gelombang dengan panjang gelombang :

λ = h/p

λ = Panjang gelombang partikel

p = Momentum partikel

Percobaan Davisson dan Germer (Baca Juga Efek Foto Listrik)

            Jika partikel berlaku sebagai gelombang, harus dapat ditunjukkan bahwa partikel dapat menimbulkan pola-pola difraksi seperti halnya pola-pola difraksi pada gelombang.

            Pada tahun 1927 Davisson dan Germer memilih elektron sebagai partikel untuk menguji hipotesa de Broglie. Elektron-elektron diperoleh dari filamen yang dipijarkan, kemudian elektron-elektron itu dipercepat dalam medan listrik yang tegangannya 54 Volt. Setelah dipercepat elektron-elektron memiliki energi kinetik.

Ek = 54 eV = 54 . 1,6 .10 ^–19 Joule

Momentum elektron :

            p = mv = √2m ½ m v²

            p = √2m Ek

            p = √2×9×10^-31 ×54×1,6×10^-19

            p = 4 .10 ^–24 kg m/det

Menurut de Broglie, panjang gelombang elektron :

λ = h/p = 1,65 .10 ^–10 m

Untuk memperoleh pola difraksi diperlukan kisi-kisi yang lebar celahnya kira-kira sama dengan panjang gelombang yang akan diuji. Sebab jika celah terlampau lebar, tidak menimbulkan gangguan pada gelombang, dan jika kisi terlampau sempit, pola-pola difraksi sukar teramati.

Kisi-kisi yang tepat untuk memperoleh pola difraksi gelombang elektron adalah kisi yang terjadi secara alamiah yakni celah-celah yang berada antara deretan atom-atom kristal bahan padat, dalam hal ini dipergunakan kisi kristal nikel.

Hasil percobaan Davisson dan Germer menunjukkan bahwa elektron-elektron dapat menimbulkan pola-pola difraksi.

Kini tidak disangsikan lagi bahwa apa yang kita kenal sebagai materi dapat pula menunjukkan sifat gelombang, tepat seperti yang diramalkan oleh de Broglie.

FISIKA MODERN: HIPOTESA De BROGLIE (DUALISME GELOMBANG PARTIKEL), hipotesa de broglie, sifat cahaya menurut de Broglie, efek Compton, percobaan Davisson Germer, percobaan davisson dan germer, momentum elektron, panjang gelombang menurut de Broglie,

FISIKA MODERN: HIPOTESA De BROGLIE (DUALISME GELOMBANG PARTIKEL) 2016-12-09T10:05:00-08:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Mantan Tentor Fisika