Page 21 - HANDOUT DIGITAL PENDAHULUAN FISIKA KUANTUM

Gambar 2.2 Momen Magnetik yang dihasilkan oleh Elektron yang Mengorbit

⃗
Di mana . mewakili perkalian titik antara dua besaran vektor dan B, dan sama dengan

hasil kali besarnya dikalikan cosinus sudut yang dibuat oleh arahnya satu sama lain. Sekarang,
kuncinya adalah bahwa momen magnetik karena momentum sudut total adalah penjumlahan vektor
dari dua momen magnet dari L dan S. Oleh karena itu, Persamaan. 2.1 menjadi:

⃗

= − = − ( + )
2 2 ….(2.3)
Dari Persamaan. 2.2 dan 2.3 dapat dilihat bahwa energi potensial Vo akan memiliki beberapa
nilai yang mungkin, dan karenanya banyak garis spektrum. Dengan tidak adanya spin, Persamaan. 2.3
akan mengurangi Persamaan. 2.1, dan energi potensial akan memiliki nilai tunggal. Oleh karena itu,
efek Zeeman adalah akibat langsung dari putaran intrinsik elektron.

Efek Zeeman ada karena bilangan kuantum s berdasarkan spin elektron yang dapat memiliki

salah satu dari dua nilai yang mungkin: + 1/2 , - 1/2. Karena pemahamannya oleh mekanika kuantum,
efek Zeeman berhasil digunakan dalam aplikasi, seperti Pencitraan Resonansi Magnetik (MRI),
Magnetoencephalography ( MEG ) dan Electroencephalography / Elektro Enselo Graf (EEG).

2.1.1 Magnetic Resonance Imagining (MRI)

Pencitraan Resonansi Magnetik (MRI) digunakan untuk mendapatkan gambar bagian dalam,

seperti tulang, otot, dan organ, dari suatu organisme, seperti manusia, untuk tujuan diagnosis medis.

Sampai saat ini sinar-X digunakan untuk tujuan ini. Namun, menggunakan sinar-X untuk pencitraan

memiliki beberapa kekurangannya. Pertama, karena resolusi terbatas, sinar-X tidak menghasilkan

hasil yang memadai menyelesaikan gambar struktur yang tumpang tindih, dan gambar jaringan yang
sakit dan jaringan sehat terlihat sama. Akibatnya, gambar sinar-X sering kali gagal mendeteksi cedera
atau penyakit. Lebih lanjut, sinar-X adalah radiasi berenergi tinggi, dan oleh karena itu dapat

menyebabkan kerusakan fisiologis. MRI bebas dari kekurangan ini karena bekerja di lingkungan yang
radiasinya berenergi rendah dan beresolusi tinggi. Seperti yang telah dijelaskan pada bab ini, proton

dan neutron memiliki spin ½ saja seperti elektron, dan karena itu dapat menyebabkan efek Zeeman
juga. Magnetik pencitraan resonansi didasarkan pada bilangan kuantum spin dari spin inti atom, yang

terdiri dari proton dan neutron. Hidrogen inti (mengandung satu proton) adalah inti yang paling umum
dipelajari menggunakan MRI karena hidrogen adalah konstituen utama dari cairan tubuh berair
danjaringan lemak: Pikirkan molekul air dan asam lemak yang mengandung hidrogen.

16

HANDOUT DIGITAL MATERI MEKANIKA KUANTUM & ATOM HDROGEN