Dualisme Gelombang-Partikel pada Cahaya dan Partikel

Eksperimen Fotolistrik dan Sinar X

• Cahaya terdiri dari partikel-partikel yang disebut foton.
• Eksperimen menunjukkan cahaya juga membentuk pola gelap-terang, menunjukkan sifat gelombang.

Dualisme Gelombang-Partikel

• Cahaya memiliki dua sifat: gelombang dan partikel.
• Konsep ini dikenal sebagai dualisme gelombang-partikel.

Hipotesis de Broglie

• Louis de Broglie memperluas konsep dualisme ini.
• Menyatakan bahwa cahaya dan partikel bisa bersifat sebagai gelombang dan partikel.
• Dikenal sebagai hipotesis de Broglie.
• Persamaan de Broglie:
  • [ \lambda = \frac{h}{p} = \frac{h}{mv} ]
  • ( \lambda ): panjang gelombang partikel
  • ( p ): momentum partikel
  • ( h ): konstanta Planck ((6.626 \times 10^{-34} \text{ J} \cdot \text{s} ))
  • ( m ): massa partikel
  • ( v ): kecepatan partikel

Eksperimen Davison dan Germer

• Dilakukan dengan menembakkan elektron pada celah ganda.
• Menemukan pola gelap-terang yang menunjukkan sifat gelombang pada elektron.

Contoh Penghitungan Panjang Gelombang

• Diberikan massa partikel dan kecepatan, panjang gelombang dapat dihitung.
• Contoh Soal:
  • Massa: (10^{-29} \text{ kg} )
  • Kecepatan: (3 \times 10^{-4} \text{ m/s} )
  • Panjang gelombang, ( \lambda ), menggunakan formula ( \lambda = \frac{h}{mv} )
  • Hasil: (10^{-9} \text{ m})

Perbandingan Panjang Gelombang

• Jika dua partikel dengan perbandingan massa 3:1 dan kecepatan sama:
  • ( M_2 = 3M_1 )
  • ( \frac{\lambda_1}{\lambda_2} = \frac{h}{M_1v} : \frac{h}{M_2v} )
  • Sederhanakan menjadi ( \frac{\lambda_1}{\lambda_2} = 3:1 )

Ini adalah ringkasan dari dualisme gelombang-partikel dan cara menghitung panjang gelombang partikel menggunakan persamaan de Broglie, termasuk contoh dan analisis perbandingan panjang gelombang.