Hipotesis de Broglie

KOMPAS.com – Dalam mempelajari partikel dan gelombang, ada yang disebut dengan hipotesis de Broglie. Hipotesis de broglie menyatakan bahwa setiap partikel yang memiliki momentum linear dapat berperilaku sebagai gelombang.

Namun, sebenarnya apa itu hipotesis de Broglie? Untuk mengetahui jawabannya, simaklah penjelasan di bawah ini!

Latar belakang hipotesis de Broglie

Hipotesis de Broglie adalah suatu hipotesis yang dikemukakan oleh seorang seorang fisikawan asal Prancis bernama Louis Victor Pierre Raymond dec de Broglie.

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, de Broglie tergugah ketika mengetahui karya fisikawan Jerman Max Planck dan Albert Einstein dari saudaranya. Pada saat itu, konsep dualism gelombang dan partikel baru lahir dalam dunia fisika.

Baca juga: Apa yang Dimaksud Dualisme Cahaya?

Seorang fisikawan asal Denmark bernama Niels Bohr, mencoba menjelaskan perilaku elektron dan membentuk teori atom kuantum awal Bohr. Namun, penjelasaanya berbatas pada atom hidrogen saja.

Dilansir dari chemeurope, de Broglie mencoba memperluas ide-ide Bohr sehingga bisa diterapkan di luar hidrogen. Hal tersebutlah yang melatar belakangi hipotesis de Broglie.

Bunyi hipotesis de Broglie

Hipotesis de Broglie berbunyi “setiap partikel materi yang memiliki momentum linear dapat berperilaku sebagai gelombang”.

Panjang gelombang de broglie

Bagaimana panjang gelombang de Broglie partikel?

Untuk mendukung hipotesisnya tersebut, de Broglie menciptakan persamaan panjang gelombang melalui penggabungan persamaan energi dalam relativitas khusus Einstein (E = mC²) dan persaman kuantisasi energi Max Planck (E = hv).

Baca juga: Apa Itu Postulat Einstein dalam Teori Relativitas Khusus?

Dilansir dari Lumen Learning, de Broglie menunjukkan bahwa teori relativitas tidak hanya berlaku untuk foton, tetapi juga semua partikel dengan momentum linear. Artinya, semua partikel termasuk elektron juga memiliki sifat gelombang.

Broglie mempercayai bahwa gelombang dapat berperilaku sebagai partikel dan partikel dapat berperilaku sebagai gelombang. Ada hubungan simetris di antara keduanya, sehingg energinya akan sama satu sama lain.

mC² = hv

Dilansir dari Chemistry LibreTexts, karena partikel nyata tidak bergerak dengan kecepatan cahaya, de Broglie mengganti kecepatan cahaya (C) dengan kecepatan partikel (v).

mv² =hv

Adapun, de Broglie mensubtitusikan v dengan v/λ. Sehingga persamaannya menjadi:

mv² = hv/ λ
λ = hv/mv² = h/mv
λ = h/p

Dengan,
λ: panjang gelombang de Broglie
h: konstanta Planck (6,62607 x 10^-34 Js)
p: momentum partikel

Sehingga, didapatkan bahwa panjang gelombang materi atau partikel berbanding terbalik dengan besarnya momentum linear.