Reymond De Brouglie
ABSTRAK
Termotivasi
dari pernyataan Compton yang menganggap kuanta (foton), berdasarkan
disertasinya atau eksperimennya memiliki sifat dualisme yaitu foton sebagai
partikel dan foton sebagai gelombang. berdasarkan pernyataan itu De Brouglie menyatakan
pemikirannya, Jika foton memiliki sifat dulisme, maka semua materi di dunia ini
memiliki sifat yang sama dengan foton yaitu sebagai partikel dan sebagai
gelombang, dan gagasan ini, dibuktikan dengan eksperimen yang dilakukan secara
tidak sengaja oleh dua ilmuan di Amerika Serikat C. J. Davisson (1881-1958) dan
L.H. Germen (1896-1971) yang berhasil mengukur panjang gelombang elektron,
penemuan ini memberikan penguatan yang telah disimpulkan De Brouglie adalah
benar, dan sebagai penguat, G.P. Thomson(1892-1975) melakukan ekperimen yang
mebuktikan hipotesin De Brouglie bahwa elektron bisa memiliki sifat seperti
foton yaitu sebagai partikel dan sebagai gelombang, tetapi tidak bisa dilihat
secara terpisah harus dilihat secara bersamaan.
Kata Kunci : Foton, Hipotesis De
Brougli
BIOGRAFI DE BROUGLIE
Louis-Victor-Pierre-Raymond,
duc de Broglie (banyak dikenal sebagai Louis De Broglie) dilahirkan di Dieppe,
Prancis. di Sorbonne, Prancis, ia mempelajari ilmu sejarh sebagai persiapannya
menjadi seorang diplomat. Dunia ilmu pengetaahuan sangat beruntung ketika ia
memutuskan untuk mengubah ,karirnya menjadi seorang fisikawan teoretis. De
Brouglie mendapatkan hadiah Nobel pada tahun 1929 atas prediksinya mengenai
sifat alami elektron.
PENDAHULUAN
Berangkat
dari Pemisahan kuanta(foton) partikel dan gelombang, dimana pada fisika klasik
Partikel di ibaratkan sebagai benda dan Suara sebagai gelombang, anggapan ini
tidak sepenuhnya benar, dimulai dari pendapat Esten E = hv, dari ini comton menganggap kuanta(foton) itu yang
dibuktikan berdasarkan eksperimennya memiliki sifat dualisme yaitu sebagai
partikel dan sebagai gelombang.
Berdasarkan
anggapan Compton derougli menyimpulkan, jika foton memiliki sifat dulisme, maka
semua materi di dunia ini memiliki sifat yang sama dengan foton yaitu sebagai
partikel dan gelombang.
DASAT TEORI
Pada
tahun 1923 A. H. Compton membuktikan melalui eksperimennya bahwa foton memiliki
sifat dualisme yaitu sebagai gelombang dan sebagai partikel. Penemuan ini
menyebabkan de brouglie berfikir ‘’Kalau foton bersifat gelombang dan partikel,
maka partikel dapat bersifat gelombang’’ hipotesis ini dibuktikan kebenarannya
oleh C. J Davisson dan L.H. Germer pada tahun 1927, keduanya ahli
fisika Amerika Serikat. De Brouglie menyatakan bahwa partikel-partikel seperti
elektron, proton dan netron mempunyai sifat dualisme, yakni gelombang dan
partikel. Ide tersebut dinyatakan sebagai berikut : Suatu Partikel yang
bergerak dengan momentum p dikendalikan oleh suatu gelombang yang
panjang gelombangnya λ memenuhi hubungan λ =hp.
Gelombang
yang mengendalikan gerakan dari partikel-partikel(p=hλ) disebut
gelombang De Brouglie. dalam kehidupan sehari-hari postulat De Brouglie tidak
banyak perannya karena menyangkut ukuran yang sangat kecil.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Para
siswa biasanya akan sulit menerima konsep dualisme sifat cahaya ini. di sekitar
kita, kita telah terbiasa untuk menganggap benda seperti bola kasti sebagai
partikel, dan sesuat seperti gelombang suara sebagai bentuk gerakan gelombang.
setiap pengamatan berskala besar dapat di interpretasikan dengan penjelasan
gelombang atau partikel. tetapi dalam dunia foton dan elektron, perbedaan nyata
tersebut tidak dapat lagi digambanrkan dengan jelas, namun, ada sebuah fakta yaang
lebih membingungkan lagi, yaitu dalam kondisi tertentu, benda yang kita sebut
“partikel” memiliki karakteristik sebagai gelombang.
Pada
disertasinya tahun 1923, De Borugli menyimpulkan bahwa karena foton memiliki
karakteristik gelombang dan partikel, mungkin semua bentuk bahan memiliki kedua
sifat tersebut. dalil ini dalah gagasan revolusioner tanpa adanya bukti
eksperimental. menurut de brouglie, elektron seperti halnya cahaya, memiliki
dua sifat alami tersebut.
Dalam
bab sebelum-sebelumnya kita dapatkan bahwa momentum foton dapat dinyatakan :
Berdasarkan
persamaan ini kita ketahui bahwa panjang gelombang foton dapatditentukan oleh
momentumnya de brouglie
menyarankan bahwa momentum partikel bahan p memiliki karakterisktik panjang
gelombang yang diberikan oleh persamaan yang sama oleh
karena besarnya momentum partikel yang memiliki massa m dan kelajuan v
adalah p = mv. panjang gelombang de brouglie dari partikel tersebut
adalah.
Selebihnya
dalam analogi foton de brouglie menyimpulkan bahwa partikel akan memenuhi
hubungan eistien E = hf, dimana E adalah
energi total partikel dan frekuensi partikel adalah.
Dua
sifat alami dari bahan adalah nyata dalam dua persamaan tersebut karena setiap
persamaan mengandung konsep partikel (mv
dan E) dan konsep gelombang ( λ dan f) fakta bahwa hubungan ini terjadi
secara eksperimental untuk foton membuat hipotesis de brouglie lebih mudah
diterima.
EKSPERIMEN
DAVISSON-GERMER
Proposal
de brouglie pada tahun 1923, yang menyimpulkan bahwa materi menunjukkan sifat
gelombang dan partikel, dianggap sebagai spekulasi murni. jika partikel
elektron memiliki sifat gelombang, maka dalam kondisi tertentu elektron akan
membuktikan adanya efekdifraksi. tiga tahun kemudian, C.J. Davisson (1881-1958) dan
L.H. Germer (1896-1971) berhasil mengukur panjang gelombang elektron. penemuan
penting ini memberikan buku eksperimen dari gelombang materi yang telah
disimpulkan oleh de brouglie.
Hal
yang menarik dari eksperimen ini adalah eksperimen Davisson-Germer awalnya
dilakukan bukan untuk membuktikan hipotesis de brouglie. faktanya penemuan
mereka dilakukan secara tidak sengaja. eksperimen ini melibatkan penyebaran
elektron berenergi rendah ( sekitar 54
eV) dari suatu sasaran nikel dalam sebuah ruang hampa udara. selama suatu
eksperimen , permukaan nikelnya telah teroksidasi karena terjadi kebocoran yang
tidak disengaja dalam sistem ruang hampa udaranya. sebab permukaan tersebut
dipanaskan dalam sebuah aliran hidrogen untuk menghilangkan lapisan oksidanya,
elektron yang disebarkan ternyata menunjukkan intensitas masksimal dan minimal
pada sudut spesifik. para peneliti ini akhirnya menyadari bahwa nikel telah
membentuk daerah kristalin luas selama proses pemasan dan atom dalam daerah ini akan perperilaku
sebagi kisi difraksi unuk gelombang bahn elektron.
Beberapa
waktu kemudian davisson dan germer melakukan pengukuran difraksi pada elektron
yang disebarkan oleh sasaran yang berbentuk kristal tunggal. hasil pengukuran ini
menunjukkan bahwa sifat gelombang dari elektron adalah benar, dan membuktikan
hubungan de brouglie p=h/λ
Rangkaian percobaan Davisson-Germer
Pada
gambar tesebut terlihat bahwa
elektron yang terlepas dari
filamen karena adanya beda potensial, menumbuk suatu target yang terbuat dari
logam nikel. Namun logam nikel tersebut harus dipanaskan sebelumnya pada
temperature tinggi agar logam tersebut tidak teroksidasi udara. Selain itu dengan adanya pemanasan pada
temperature tinggi, menyebabkan kristal-kristal zat padat yang tadinya masih
dalam keadaan terpisah secara individu, bergabung membentuk suatu
kristal yang besar dan letaknya teratur sehingga membentuk suatu bidang Bragg. Hal -hal
tersebut itulah yang dilakukan oleh Davisson dan Germer untuk memperkuat hipotesis
Broglie yang menyatakan partikel bisa berprilaku sebagai gelombang
Pada
tahun yang sama G.P Thomson (1892-1975) dari skotlandia juga meneliti pola
difraksi elektron dengan cara melewatkan elektron melalui lapisan-lapisan emas
yang sangat tipis. pola difraksi dalam penyebaran atom hellium. atom hidrogen,
dan neutron juga telah diteliti. oleh karena itu, sifat alami universal dari
gelombang materi telah dibuktikan melalui berbagai cara.
Memahami
sifat alami yang dualistis dari materi dan radiasi secara konseptual tidak
mudah karena kedua model tersebut tampaknya saling bertentangan. maslah ini,
sebagaimana diterapkan pada cahaya. prinsip saling melengkapi menyatakan bahwa
model gelombang dan partikel dari materi atau radiasi bersifat saling
melengkapi. kedua model ini tidak dapat digunakan untuk mendeskripsikan materi
atau radiasi jika tidak digunakan secara bersamaan. oleh karena manusia
biasanya menghasilkan citra konseptual berdasarkan pengalaman sehari-hari (bola
kasti, gelombang air, dan lain-lain), maka kita menggunakan deskripsi saling
melengkapi untuk menjelaskan data apapun yang berasal dari dunia kuantum.
KESIMPULAN
Berdasarkan pemaparan pembahasan Hipotesis De Brouglie
dapat diambil kesimpulan bahwa Elektron bisa memiliki sifat seperti foton sebagai
gelombang dan partikel, tetapi tidak bias dilihat secara terpisah, harus
dilihat secara bersamaan dan hal ini sesuai dengan eksperimen yang dilakukan tanpa sengaja oleh C.J.
Davisson dan L.H. Germer pada nikel dan C.P. Thomson mencoba pada lempeng emas
yang memperkuat hipotesis De Brouglie.
DAFTAR
PUSTAKA
Krane,Kenneth S. 1992. Fisika
Modern. Terjemahan oleh Wospakrik H.J Jakarta: Erlangga.
Sears & zemansky's. 2008 : University physics (with modern
physics) -12th edition. Hugh
D. Young & Roger A. Freedman. New York : Pearson Addison Wesley.
Paul A. Tripler & Gene Mosca.2008. PHYSICS FOR SCIENTISTS AND
ENGINEERS – 6th Edition. New York : W.H. Freeman and Company.
Jearl walker, Halliday & Resnick. 2011. FUNDAMENTALS OF PHYSICS
-9th edition. cleveland state univ: jhon wilet & son, Inc.
Neil Ashby & Stanley C. Miller. 2007. Principles of modern
physics. California: Holden Day, INC.
Randal D.knight. 2008. PHYSICS FOR SCIENTISTS AND ENGINEERS (with
modern physics)-2nd edtion. Califotnia : Pearson Addition Wisley.
