Fungsi Gelombang Seperti-hidrogen

Saya tulis artikel ini sambil menunggu beras dalam dandang menjadi nasi untuk makan malam. Yaitu, tentang sebuah model fungsi gelombang untuk atom yang disebut “hydrogenlike wafe function”. Kira-kira terjemahan ke bahasa Indonesianya “fungsi gelombang seperti-hidrogen”.

Bagi para praktisi kuantum, entah itu teoretik atau eksperimen, pasti pernah menyelesaikan secara analitik persamaan Schrödinger sekali seumur hidup. Dari penyelesaian itu kita dapatkan formula energi Bohr dan fungsi gelombang. Kita dapatkan juga fungsi gelombang bergantung pada parameter (n, l, m) yang kemudian kelak disebut sebagai bilangan kuantum (n = utama, l = orbital, m = magnetik). Ada satu bilangan kuantum lagi, disebut spin. Inilah model matematis atom hidrogen yang paling cocok dengan hasil eksperimen.

Continue reading “Fungsi Gelombang Seperti-hidrogen”

Teori Kuantum (Masih) Belum Terpatahkan

Berikut adalah terjemahan lepas dari artikel Quantum theory survives latest challenge dari situs http://physicsworld.com .

Pengujian ketidaksamaan Leggett

Semenjak mekanika kuantum pertama kali diformulasikan, sejumlah fisikawan termasuk Albert Einstein tidak nyaman dengan ide entanglement (keter-belit-an) – yaitu sejumlah partikel yang memiliki sebuah hubungan yang tidak diizinkan oleh fisika klasik. Akibatnya, sejumlah fisikawan telah mengusulkan teori-teori alternatif yang mengizinkan hubungan tersebut hadir tanpa membutuhkan mekanika kuantum. Sungguh sulit untuk menguji teori-teori ini, namun sejumlah peneliti di Inggris Raya telah menggunakan cahaya yang terpuntir untuk membuat sebuah pengukuran penting yang menunjukkan kebenaran teori kuantum.

Apa itu keterbelitan kuantum? Akan saya jelaskan pada artikel berikutnya, tapi jika Anda tidak sabar, sila buka buku “Introduction to Quantum Mechanics” Griffiths (edisi kedua, 2005) Bab 1 halaman 4 (kualitatif) dan Bab 10 (kuantitatif).

Continue reading “Teori Kuantum (Masih) Belum Terpatahkan”

Menghilangkan Alergi Terhadap Persamaan Schrödinger

Banyak alasan kenapa mahasiswa fisika ataupun teknik fisika yang rada alergi atau setidak-tidaknya gimana-gitu-dech dengan Schrödinger, bukan Erwin Schrödinger si pencetus, melainkan pada persamaan yang dicetuskannya. Persamaan Schrödinger pasti muncul ketika belajar Fisika Modern, atau Fisika Atom, Fisika Zat Padat, apalagi Fisika Kuantum. Saya sendiri pertama kali mengenal persamaan ini saat duduk di kelas 3 SMA, membaca buku Fisika Modern karya Arthur Beiser yang diterjemahkan ke dalam bahasa Indonesia. Di bangku kuliah, persamaan ini diajarkan oleh Pak Andrianto Handojo di matakuliah Fisika Modern.

Kenapa alergi? Tentu banyak alasannya. Yang jelas, bukan karena cemburu pada Erwin yang dalam sejumlah legenda disebut sebagai the real playboy. Kepada mahasiswa, saya menganjurkan buku Introduction to Quantum Mechanics karya David J. Griffiths sebagai acuan mempelajari persamaan ini.

Mari kita telaah, kira-kira bagian mana yang membuat sebagian kita rada gimana-gitu-dech dengan persamaan ini. Kita tulis terlebih dahulu persamaan Schrödinger dalam bentuk bergantung waktu (time dependent),

\left(- \frac{\hbar^2}{2\, m} \nabla^2 + V\right) \Psi = \Im\, \hbar\: \frac{\partial \Psi}{\partial t},

dengan $\Psi$ adalah solusi persamaan sebagai fungsi waktu dan posisi ($\Psi(t, x)$), $\nabla^2$ adalah operator Laplacian, dan $V$ adalah fungsi energi potensial.

Continue reading “Menghilangkan Alergi Terhadap Persamaan Schrödinger”

Kuliah Fisika Modern 2009/2010

Berikut adalah catatan kuliah dan slide presentasi kuliah FID201 Fisika Modern di Departemen Fisika, Universitas Airlangga, untuk semester ganjil 2009/2010. Secara garis besar materi sama dengan untuk semester genap 2008/2009. Kurikulum FID201 secara garis besar dibagi atas relativitas khusus dan mekanika kuantum.

———————————————-

Update materi untuk diunduh

  • 7 December
    • [presentasi kuliah] The Schroedinger Equation in Spherical Coordinate (Revision)
    • [presentasi kuliah] Hydrogen Atom
  • 4 December
    • [presentasi kuliah] The Schroedinger Equation in Spherical Coordinate
    • Problem Set 3: Schrodinger equation in 3D and Atom Hydrogen
  • 2 December
    • [catatan kuliah bab 5] Teori Atom Pra-Mekanika Kuantum: perkembangan teori atom, model atom oleh Dalton, Thompson, Rutherford, dan Bohr
    • [catatan kuliah bab 6] Atom Hidrogen: model atom hidrogen oleh mekanika kuantum

Kuliah Fisika Modern 2009

Berikut adalah presentasi kuliah FID201 Fisika Modern di Departemen Fisika, Universitas Airlangga, untuk semester genap 2009.  Kurikulum FID201 secara garis besar dibagi atas relativitas khusus dan mekanika kuantum. Materi yang ada di dalam tulisan ini adalah untuk mekanika kuantum. Catatan kuliah (format buku) untuk sementara diberikan dalam bentuk hardcopy.

Posting ini dipublikasi pertama kali pada 5 Mei 2009 pukul 8:41am.

Continue reading “Kuliah Fisika Modern 2009”