Fisika Kuantum: Konsep Dasar (Jilid 1)

Description

Buku ini memperkenalkan konsep dasar Fisika Kuantum untuk tingkat dasar dan menengah, yaitu ditujukan terutama untuk mahasiswa tingkat lanjut di program sarjana dan mahasiswa tahun pertama di tingkat pascasarjana (S2 atau S3) di bidang physical sciences (fisika, astronomi, geofisika, dan bidang-bidang terkait, termasuk dalam kerekayasaan). Buku ini merupakan bagian pertama dari dua buku yang memperkenalkan konsep-konsep dasar Fisika Kuantum. Buku ini memulai pembahasan dengan meninjau ulang konsep atom prakuantum serta pembahasan hasil-hasil eksperimen yang mengharuskan munculnya gagasan-gagasan baru dari teori kuantum. Pembahasan dilanjutkan dengan tinjauan mengenai konsep dualitas partikel-gelombang. Perumusan hukum Planck dibahas secara terperinci selain merupakan gagasan pertama yang melahirkan konsep kuantisasi dari teori kuantum. Gelombang materi de Broglie juga dibahas secara terperinci yang menjadi landasan penting dari mekanika gelombang. Teori atom Bohr merupakan teori pertama yang mampu menjelaskan spektrum atom hidrogen secara akurat. Mengingat pentingnya teori ini untuk aplikasi spektroskopi, maka teori tersebut juga dibahas cukup terperinci termasuk modifikasi orbit eliptik dalam teori Bohr-Sommerfeld. Konsep paket gelombang dan prinsip ketidaktentuan Heisenberg kemudian diperkenalkan, dan dilanjutkan dengan perumusan persamaan Schrödinger. Postulat mekanika kuantum dibahas disertai pengenalan pada matematika yang diperlukan, misalnya tentang konsep operator, persamaan nilai eigen, nilai ekspektasi, dan sebagainya. Persamaan Schrödinger selanjutnya diterapkan pada beberapa problem potensial satu-dimensi, yang memberikan berbagai prediksi fisika kuantum yang sangat akurat. Pembahasan dilanjutkan dengan pemecahan persamaan Schrödinger secara terperinci untuk model osilator harmonik linier. Pembahasan akhirnya ditutup dengan pengenalan aplikasi persamaan Schrödinger untuk kasus dua- dan tiga-dimensi, yang nantinya sangat diperlukan untuk membangun model atom hidrogen menurut mekanika kuantum. Dalam pembahasan ini solusi berbentuk polinom bagi fungsi-fungsi khusus dalam fisika-matematika merupakan bagian yang sangat penting, antara lain menghasilkan fungsi harmonik sferis.