Page 12 - E-MODUL FENOMENA KUANTUM
P. 12
Penjelasan ilmiah mengenai radiasi benda hitam dan pergeseran Wien belum
terpecahkan hingga tahun 1890-an. Teori Maxwell tentang terjadinya gelombang elektro-
magnetik yang menyatakan bahwa getaran muatan istrik dapat menghasilkan gelom-
bang elektromagnetik, ternyata belum mampu memprediksi dengan tepat spektrum yang
diradiasikan benda hitam. Ada dua teori klasik yang mencoba untuk menjelaskan radiasi
tersebut, yaitu teori Wien dan teori Rayleigh Jeans. Akan tetapi Wien hanya berhasil
menjelaskan radiasi benda hitam untuk gelombang pendek, sedangkan Rayleigh Jeans
hanya berhasil menjelaskan radiasi benda hitam untuk gelombang panjang.
Kebuntuan teori mengenai radiasi benda hitam akhirnya berhasil dipecahkan
oleh Max Planck. Akan tetapi, Planck mengemukakan teori baru dengan anggapan yang
sangat mengejutkan. Planck menganggap bahwa energi radiasi yang dihasilkan oleh
getaran molekul molekul bermuatan listrik (osilator) merupakan kelipatan bulangan balat
positif (n) dari hf yaitu
Dengan h adalah kontanta Planck yang nilainya 6,63 × 10^(-34) Js dan f adalah frekuen-
si radiasi (Hz) yang di kenal sebagai hipotesis kuantum Planck.
Hipotesis Kuantum Planck memperlihatkan bahwa energi radiasi tidaklah kon-
tinu, melainkan terdiri atas paket-paket energi yang kuanta. Kuanta energi tersebut dira-
diasikan jika osilator berubah dari suatu keadaan energi terkuantisasi ke keadaan energi
terkuantisasi lainnya. Energi yang diradiasikan saat bilangan kuantumnya (n) berubah
adalah diskrit yang disebut
Selama osilator tidak mengalami perubahan keadaan terkuantisasi, osilator tidak akan
meradiasikan energi.
Persamaan 1.4 menyiratkan bahwa energi minimum yang diradiasikan osilator
adalah disaat keadaan kuantisasinya berubah satu satuan (∆n=1) yakni
Energi minimum (hf) yang diradiasikan osilator disebut dengan kuantum energi.
Hipotesis kuantum Planck telah berhasıl memadukan teori Wien dan Ray-
leigh-Jeans. Gambar 1.3 memperlihatkan perbandingan teori Wien, Rayleigh-Jeans, dan
Max Planck untuk menjelaskan radiasi benda hitam.
Modul Fisika Fenomena Kuantum 7
