Dasar Teori dan Model Atom Mekanika Kuantum

KOMPAS.com – Teori dan model atom mekanika kuantum adalah konsep fisika yag masih berlaku hingga sekarang dan melandasi berbagai penemuan modern. Apa saja yang dijadikan dasar teori dan model atom mekanika kuantum?

Yang dijadikan dasar teori dan model mekanika kuantum adalah Teori Planck, Dualitas gelombang-partikel de Broglie, ketidakpastian Heisenberg, dan persamaan gelombang elektron Schrodinger. 

Teori Planck

Menurut Cathryn Carson dalam The Origins of The Quantum Theory (2000), mekanika teori kuantum lahir ketika Max Planck memperkenalkan elemen dikontinuitas yang disebut sebagai kuantum.

Pada saat itu, Planck menemukan bahwa energi radiasi bersifat tidak kontinu dan terdapat dalam paket-paket partikel yang disebut dengan kuanta.

Energi dalam bentuk kuanta, tidak bisa dijelaskan mekanika klasik yang melihat energi sebagai bentuk yang kontinu. Sehingga, lahirlah mekanika kuantum.

Dualitas gelombang-partikel

Dasar teori dan model atom mekanika kuantum selanjutnya adalah teori dualitas gelombang-partikel oleh Louis de Broglie.

Dilansir dari Physics LibreTexts, Broglie beranggapan bahwa semua partikel materi yang memiliki momentum linear memiliki sifat sebagai gelombang. Artinya, terdapat dualisme antara gelombang dan partikel.

Di mana gelombang dilihat sebagai partikel dan juga sebaliknya. Dualitas gelombang partikel de Broglie berangkat dari persamaan Max Planck dan juga persamaan energi pada relativitas khusus milik Einstein.

Prinsip Ketidakpastian Heisenberg

Prinsip ketidakpastian Heisenberg adalah salah satu dasar teori mekanika kuantum yang dicetuskan oleh seorang fisikawan asal Jerman, Werner Heisenberg.

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, Heisenberg menyebutkan bahwa posisi dan kecepatan suatu benda tidak dapat diukur keduanya secara tepat pada waktu yang sama.

Artinya, perhitungan kedudukan elektron dalam suatu atom selalu memiliki ketidakpastian.

Persamaan Schrodinger

Dasar teori mekanika kuantum selanjutnya adalah persamaan gelombang elektron Schrodinger. Dilansir dari Khan Academy, Schrodingier merumuskan model atom yang mengasumsikan bahwa elektron dapat berperilaku sama dengan gelombang materi.

Perumusan tersebut adalah persamaan gelombang elektron Schrodinger antar fungsi gelombang, operator Hamilton, dan juga energi ikat elektron.

Fungsi gelombang dalam persamaan gelombang elektron Schrodinger, dapat menjawab ketidakpastian Heisenberg. Yaitu dengan konsep orbital atau kebolehjadian lokasi elektron dalam suatu atom.

Teori dan konsep di ataslah yang menjadi dasar teori dan model mekanika kuantum. Dari teori dan konsep tersebut, lahir berbagai penemuan mekanika kuantum yang memberikan kontribusi besar bagi pengembangan peradaban manusia modern.