Page 137 - Modul Fisika

d. Electron sebagai bola yang berputar tidak nyata

Jelaslah bahwa gambaaran electron sebagai bola bermuatan yang berputar
terbuka pada berbagai keberatan. Salah satu keberatan itu adalah pengamatan

hamburan electron oleh electron lainnya pada energi tinggi menunjukkan bahwa

diameter electron harus kurang dari 10 -16 meter, dan sangat mngkin merupakan
partikel titik. Supaya electron memiliki momentum sudut yang berpautan dengan

spin electron, benda sekecil itu harus berputar dengan kecepatan ekuatorial atau

kecepatan khatulistiwa beberapa kali lebih besar dari kecepatan cahaya.

e. Teori Dirac elekron
Namun ketakmampuan penerapan dalam model yang diambil dari

kehidupan sehari-hari tidak berarti ide spin electron tidak sah. Kita telah

berkenalan dangan banyak ide dalam relativitas dan fisika kuantum yang konsisten
dengan eksperimen, walaupun tidak cocok dengan konsep klasik. Dalam tahun

1929 sifat pokok spin electron dikokoh oleh pengembangan mekanika kuantum
2
Paul Dirac. Ahli-ahli memulai dengan persamaan energi non-relatifistik E = p /2m
+ V seperti ynag dilakukan oleh Schrodinger, Dirac memakai persamaan

2 4
2 2
relatifistik E = (m c + p c + V) 1/2 . Ia mendapatkan bahwa sebuah partikel
yang mempunyai massa dan muatan seperti electron harus memiliki

momentumsudut intrinsic dan momentum magnetic seperti yang diusulkan oleh
Goudsmit dan Uhlenbeck.

f. Momentum sudut spin

Bilangan kuantum s dipakai untuk memberikan momentum sudut spin
electron. Harga s yang diperbolehkan ialah s = ½. Persyaratan ini dating dari teori

Dirac, dan seperti yang akan kita lihat di bawah ini, bias juga diperoleh secara

empiris dari data spectral. Besar S dari momentum sudut yang disebabkan oleh
spin electron dinyatakan dalam bilangan kuantum spin s dengan rumus

3
S = s(s  1)h  h ...................................... (pers 1)
2

yang bentuknya sama dengan rumus untuk mendapatkan besar momentum
sudut orbital L dari bilangan kuantum orbital l:

128