• 1. Teori Relativitas Khusus
• 2. Fisika Kuantum
Teori Relativitas Khusus
• Transformasi Galilei
Untuk pengamat diam O : x, y, z, t
Untuk pengamat bergerak O’: x’, y’, z’
Sehingga
x’ = x - vt
y’ = y Trans. Koord. Galilei
z’ = z
t’ = t
Ux = Ux-V
Uy = Uy Trans. Kecepatan Galilei
Uz = Uz
Teori Relativitas Khusus
• Postulat Einstein
Teori relativitas khusus bersandar pada dua postulat.
1. hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu terhadap lainnya
2. kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak bergantung dari keadaan gerak pengamat itu
Teori Relativitas Khusus
• Transformasi Lorentz
Ditemukan oleh seorang Fisikawan Belanda H.A. Lorentz yang menunjukkan bahwa rumusan dasar dari keelektromagnetan sama dalam semua kerangka acuan yang dipakai.
Trans. Lorentz
Trans. Lorentz balik
Teori Relativitas Khusus
• Panjang Relativistik
Panjang L benda bergerak terhadap pengamat kelihatannya lebih pendek dari panjang Lo bila diukur dalam keadaan diam terhadap pengamat. Gejala ini disebut pengerutan Lorentz FitzGerald
Teori Relativitas Khusus
• Waktu Relativistik
Kuantitas to yang ditentukan
menurut pengamat O, selang waktu
mengalami pemuaian
’
1. Teori Relativitas Khusus
• Massa, Energi dan Momentum Relativistik
A. Massa Relativistik
Massa benda akan menjadi lebih besar terhadap pengamat
dari pada massa ketika benda diam, jika bergerak dengan
kelajuan relativistik
1. Teori Relativitas Khusus
• Hubungan Massa dan Energi
Hubungan yang paling terkenal yang diperoleh Einstein dari postulat relativitas khusus adalah mengenai massa dan energi. Hubungannya dapat diturunkan langsung dari definisi energi kinetik dari suatu benda yang bergerak.
- energi diam
- energi total
1. Teori Relativitas Khusus
• Hubungan Momentum dan Energi
Dari hubungan , dan didapatkan
atau
1. Teori Relativitas Khusus
• Efek Doppler Relativistik
Untuk sumber dan pengamat saling mendekat
Untuk sumber dan pengamat saling menjauh
Radiasi tegak lurus arah gerak
2. Teori Kuantum Radiasi Elektromagnetik
• Radiasi Benda Hitam
Benda hitam adalah benda ideal yang mampu menyerap atau mengabsorbsi semua radiasi yang mengenainya, serta tidak bergantung pada frekuensi radiasi tersebut.
Bisa dikatakan benda hitam merupakan penyerap dan pemancar yang sempurna.
Benda hitam pada temperatur tertentu meradiasi energi dengan laju lebih besar dari beanda lain.
Model yang dapat digunakan untuk mengamati sifat radiasi benda hitam adalah model rongga.
2. Teori Kuantum Radiasi Elektromagnetik
• Teori Rayleigh-Jeans
Reyleigh dan Jeans menggunakan pendekatan fisika klasik untuk menjelaskan spektrum benda hitam, karena pada masa itu fisika kuantum belum diketahui.
Mereka meninjau radiasi dalam rongga bertemperatur T yang dindingnya adalah pemantul sempurna sebagai sederetan gelombang elektromagnetik berdiri
Rumus Rayleigh-Jeans
2. Teori Kuantum Radiasi Elektromagnetik
• Hukum radiasi planck
Planck menemukan rumus dengan menginterpolasikan rumus wein dan rumus Rayleigh-Jeans dengan mengasumsikan bahwa terbentuknya radiasi benda hitam adalah dalam paket-paket energi.
Konsep paket energi atau energi terkuantisasi ini merupakan hipotesis Max Planck yang merupakan rumus yang benar tentang kerapatan energi radiasi benda hitam.
2. Teori Kuantum Radiasi Elektromagnetik
• Teori Foton
Foton atau kuanta merupakan paket-paket energi diskrit pada radiasi elektromagnetik. Tiap energi pada foton tergantung pada frekuensi f .
Sebuah foton akan bergerak dengan kecepatan cahaya, jika foton bergerak dibawah kecepatan tersebut maka foton tidak ada. Foton hanya memiliki energi kinetik dan massa diamnya adalah nol. Sedangkan momentumnya:
2. Teori Kuantum Radiasi Elektromagnetik
• Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik adalah peristiwa lepasnya elektron dari permukaan logam yang tembaki oleh foton.jika logam mengkilat di iradiasi, maka akan terjadi pancaran electron pada logam tersebut.
Cahaya dengan frekuensi lebih besar dari frekuensi ambang yang akan menghasilkan arus elektron Foton.
Energi maksimum yang terlepas dari logam akibat peristiwa fotolistrik adalah
2. Teori Kuantum Radiasi Elektromagnetik
• Efek Compton
Menurut Compton radiasi yang terhambur mempunyai frekuensi lebih kecil dari pada radiasi yang datang dan juga tergantung pada sudut hamburan.
Dari analisis Compton, hamburan radiasi elektromagnetik dari partikel merupakan suatu tumbukan elastik.
3. SIfat Gelombang dari Partikel
• Gelombang De Broglie
Postula De Broglie menyatakan dualisme gelombang-materi selain berlaku pada radiasi elektromagnetik, juga berlaku bagi materi.
Foton berfrekuensi v mempunyai momentum
Panjang gelombang foton
menurut broglie semua partikel yang bergerak dengan momentump, terkait suatu gelombang dengan panjang gelombang menurut hubungan
3. SIfat Gelombang dari Partikel
• Ketidakpastian Heisenberg
Terdapat hubungan timbal balik antara ketidakpastian kedudukan yang inheren dari partikel dan ketidapastian momentumnya yang inheren.
Untuk pengukuran energi dan selang waktu
4. Persamaan Schrodinger
• Persamaan schrodinger merupakan suatu persamaan yang digunakan untu mengetahui perilaku gelombang dari partikel.
Kriteria mendapatkan persamaan yang sesuai dengan fisika kuantum adalah
Taat terhadap asas kekalan energi
Taat terhadap Hipotesa De Broglie
Persamaannya harus “berperilaku baik” secara matematik
Persamaan schrodinger waktu bebas satu dimensi:
Title : FISIKA MODERN
Description : • 1. Teori Relativitas Khusus • 2. Fisika Kuantum Teori Relativitas Khusus • Transformasi Galilei Untuk pengamat diam O : x, y, z, t ...
