🦥 Sebuah Partikel Dan Foton Memiliki Energi Yang Sama Apabila

Hadiah Nobel Fisika 2022 memberikan penghargaan kepada tiga ilmuwan yang memberikan kontribusi terobosan dalam memahami salah satu fenomena alam yang paling misterius quantum entanglement. Dalam istilah yang paling sederhana, quantum entanglement merujuk pada aspek-aspek dari satu partikel dari sepasang partikel yang terjerat bergantung pada aspek-aspek dari partikel lainnya, tidak peduli seberapa jauh jaraknya atau apa yang ada di antara keduanya. Partikel-partikel ini dapat berupa, misalnya, elektron atau foton, dan aspeknya dapat berupa keadaan partikel tersebut, seperti apakah partikel tersebut berputar ke satu arah atau ke arah lain. Bagian yang aneh dari quantum entanglement adalah ketika kita mengukur sesuatu tentang satu partikel dalam pasangan yang saling terkait, kita segera mengetahui sesuatu tentang partikel lainnya, bahkan jika mereka terpisah jutaan tahun cahaya. Hubungan aneh antara dua partikel ini terjadi seketika, tampaknya melanggar hukum dasar alam semesta. Albert Einstein secara terkenal menyebut fenomena ini sebagai “aksi menyeramkan dari kejauhan”. Setelah menghabiskan waktu selama dua dekade melakukan eksperimen yang berakar pada mekanika kuantum, saya mulai menerima keanehannya. Berkat instrumen yang semakin tepat dan dapat diandalkan serta karya pemenang Nobel tahun ini, yaitu Alain Aspect, John Clauser, dan Anton Zeilinger, para ahli fisika sekarang mengintegrasikan fenomena kuantum ke dalam pengetahuan mereka tentang dunia dengan tingkat kepastian yang luar biasa. Namun, bahkan hingga tahun 1970-an, para peneliti masih terpecah belah mengenai apakah quantum entanglement merupakan fenomena yang nyata. Dan untuk alasan yang bagus - siapa yang berani menentang Einstein yang hebat, siapa pula yang meragukannya? Butuh pengembangan teknologi eksperimental baru dan peneliti yang berani untuk akhirnya menguak misteri ini. Menurut mekanika kuantum, partikel secara bersamaan berada dalam dua keadaan atau lebih hingga teramati - efek yang secara gamblang ditangkap oleh eksperimen pemikiran Schrödinger yang terkenal, yaitu seekor kucing yang mati dan hidup secara bersamaan. Michael Holloway/Wikimedia Commons, CC BY-SA Quantum superposition ada dalam beberapa keadaan sekaligus Untuk benar-benar memahami seramnya quantum entanglement, penting untuk terlebih dahulu memahami quantum superposition superposisi kuantum. Superposisi kuantum adalah gagasan bahwa partikel berada dalam beberapa keadaan sekaligus. Ketika pengukuran dilakukan, seolah-olah partikel memilih salah satu keadaan dalam superposisi. Sebagai contoh, banyak partikel memiliki atribut yang disebut spin yang diukur sebagai “naik” atau “turun” untuk orientasi tertentu dari penganalisis. Namun, sampai kita mengukur spin sebuah partikel, partikel tersebut secara simultan berada dalam superposisi spin up dan spin down. Ada probabilitas yang melekat pada setiap keadaan, dan dimungkinkan untuk memprediksi hasil rata-rata dari banyak pengukuran. Kemungkinan sebuah pengukuran menjadi naik atau turun bergantung pada probabilitas ini, tetapi tidak dapat diprediksi. Meskipun sangat aneh, beberapa perhitungan dan sejumlah besar eksperimen telah menunjukkan bahwa mekanika kuantum dengan tepat menggambarkan realitas fisik. Albert Einstein, Boris Podolsky, dan Nathan Rosen menunjukkan sebuah masalah yang tampak jelas dengan keterikatan kuantum pada tahun 1935 yang mendorong Einstein untuk mendeskripsikan keterikatan kuantum sebagai aksi menyeramkan dari kejauhan. Sophie Dela/Wikimedia Commons Quantum entanglement dua partikel yang terjerat Hal yang menyeramkan dari quantum entaglement muncul dari realitas superposisi kuantum, dan jelas bagi para pendiri mekanika kuantum yang mengembangkan teori ini pada tahun 1920-an dan 1930-an. Untuk membuat partikel terjerat, pada dasarnya kita memecah sebuah sistem menjadi dua, di mana jumlah bagian-bagiannya diketahui. Sebagai contoh, kita bisa membagi sebuah partikel dengan spin nol menjadi dua partikel yang memiliki spin berlawanan sehingga jumlah keduanya adalah nol. Pada tahun 1935, Albert Einstein, Boris Podolsky, dan Nathan Rosen menerbitkan sebuah makalah yang menggambarkan sebuah eksperimen pemikiran yang dirancang untuk mengilustrasikan ketidakmasukakalan dari quantum entanglement yang menantang hukum dasar alam semesta. Sebuah versi sederhana dari eksperimen pemikiran ini yang dikaitkan dengan David Bohm, mempertimbangkan peluruhan sebuah partikel yang disebut pi meson. Ketika partikel ini meluruh, ia menghasilkan elektron dan positron yang memiliki spin berlawanan dan bergerak menjauh satu sama lain. Oleh karena itu, jika spin elektron diukur naik, maka spin positron yang terukur hanya bisa turun, dan sebaliknya. Hal ini berlaku meskipun partikel-partikel tersebut terpisah miliaran mil. Entanglement dapat tercipta di antara sepasang partikel dengan satu partikel terukur berputar ke atas dan satu partikel lagi berputar ke bawah. atdigit/iStock via Getty Images Hal ini akan baik-baik saja jika pengukuran spin elektron selalu naik dan spin positron yang diukur selalu turun. Tetapi karena mekanika kuantum, spin setiap partikel adalah sebagian naik dan sebagian turun sampai diukur. Hanya ketika pengukuran terjadi, keadaan kuantum spin “runtuh” menjadi naik atau turun - seketika meruntuhkan partikel lainnya ke spin yang berlawanan. Hal ini tampaknya menunjukkan bahwa partikel-partikel tersebut berkomunikasi satu sama lain melalui suatu cara yang bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Tetapi menurut hukum fisika, tidak ada yang bisa bergerak lebih cepat daripada kecepatan cahaya. Tentunya keadaan terukur dari satu partikel tidak dapat secara instan menentukan keadaan partikel lain di ujung alam semesta? Fisikawan, termasuk Einstein, mengajukan sejumlah interpretasi alternatif tentang quantum entanglement pada tahun 1930-an. Mereka berteori bahwa ada beberapa properti yang tidak diketahui - dijuluki variabel tersembunyi - yang menentukan keadaan partikel sebelum pengukuran. Namun pada saat itu, para fisikawan tidak memiliki teknologi atau definisi pengukuran yang jelas yang dapat menguji apakah teori kuantum perlu dimodifikasi untuk menyertakan variabel tersembunyi. John Bell, seorang fisikawan Irlandia, menemukan cara untuk menguji realitas apakah keterikatan kuantum bergantung pada variabel-variabel tersembunyi. CERN, CC BY Memfalsifikasi sebuah teori Butuh waktu hingga tahun 1960-an sebelum ada petunjuk untuk mendapatkan jawabannya. John Bell, seorang fisikawan brilian asal Irlandia yang tidak sempat menerima hadiah Nobel, merancang sebuah skema untuk menguji apakah gagasan tentang variabel tersembunyi itu masuk akal. Bell menghasilkan sebuah persamaan yang sekarang dikenal sebagai bell’s inequality yang selalu benar - dan yang hanya benar - untuk teori-teori variabel tersembunyi, dan tidak selalu benar untuk mekanika kuantum. Dengan demikian, jika bell’s inequality ditemukan tidak memuaskan dalam eksperimen dunia nyata, teori variabel tersembunyi lokal dapat dikesampingkan sebagai penjelasan untuk quantum entanglement. Eksperimen para pemenang Nobel 2022, terutama yang dilakukan oleh Alain Aspect, adalah yang pertama menguji bells inequality. Eksperimen ini menggunakan foton yang terjerat, bukan pasangan elektron dan positron, seperti pada banyak eksperimen lainnya. Hasilnya secara meyakinkan mengesampingkan keberadaan variabel tersembunyi, sebuah atribut misterius yang akan menentukan keadaan partikel yang terjerat. Secara kolektif, ini dan banyak tindak lanjut eksperimen telah membuktikan mekanika kuantum. Objek-objek dapat dikorelasikan dalam jarak yang sangat jauh dengan cara yang tidak dapat dijelaskan oleh fisika sebelum mekanika kuantum. Yang terpenting, tidak ada konflik dengan relativitas khusus, yang melarang komunikasi yang lebih cepat dari cahaya. Fakta bahwa pengukuran pada jarak yang sangat jauh berkorelasi tidak menyiratkan bahwa informasi ditransmisikan di antara partikel-partikel. Dua pihak yang berjauhan melakukan pengukuran pada partikel-partikel yang saling terkait tidak dapat menggunakan fenomena ini untuk menyampaikan informasi lebih cepat dari kecepatan cahaya. Saat ini, para fisikawan terus meneliti quantum entanglement dan menyelidiki potensi aplikasi praktis. Meskipun mekanika kuantum dapat memprediksi probabilitas pengukuran dengan akurasi yang luar biasa, banyak peneliti tetap skeptis bahwa mekanika kuantum memberikan gambaran yang lengkap tentang realitas. Namun, satu hal yang pasti. Masih banyak yang harus dikatakan tentang dunia mekanika kuantum yang misterius. Demetrius Adyatma pangestu dari Universitas Bina Nusantara menerjemahkan artikel ini dari bahasa Inggris

Diatas tadi sudah dijelaskan bawa apabila massa m 0 =0 dan kecepatannya lebih kecil dari kelajuan cahaya v

Diketahui Ditanyakan Panjang gelombang berkas cahaya .... ? Pembahasan Pada percobaan hamburan Compton, elektron ditembakkan oleh sinar dengan frekuensi yang memiliki energi foton . Setelah menumbuk elektron, sebagian energi sinar tersebut diambil untuk menghamburkan partikel elektron, sehingga elektron punya kecepatan dan energi kinetik. Konsekuensinya adalah foton yang terhambur memiliki energi yang lebih kecil dari dan karena itu frekuensi foton menjadi berkurang dan panjang gelombang setelah hamburan bertambah. Lihatlah gambar berikut! Tetapi pada kasus ini semua energi cahaya diserap menjadi foton yang sama, sehingga panjang gelombangnya sama. Dapat ditulis Maka jawaban yang benar adalah B.

Sebuahelektron bisa melompat dari satu tingkat energi (orbit) yang lain. Tahun 1905, Albert Einstein mendefinisikan cahaya terbuat dari energi Kuantum atau partikel yang menciptakan Foton, dikenal sebagai efek fotolistrik hingga dirinya menerima hadiah Nobel tahun 1923. Albert Einstein mengakui bahwa cahaya dapat didefinisikan sebagai

Foton adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik. Biasanya foton dianggap sebagai pembawa radiasi elektromagnetik, seperti cahaya, gelombang radio, dan Sinar-X. Foton juga dapat diartikan sebagai energi terkuantisasi. Foton berbeda dengan partikel elementer lain seperti elektron dan quark, karena ia tidak bermassa dan dalam ruang vakum foton selalu bergerak dengan kecepatan cahaya, c. Foton memiliki baik sifat gelombang maupun partikel "dualisme gelombang-partikel". Foton yang dipancarkan dalam berkas koheren laser Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama lain. Sebagai partikel, foton hanya dapat berinteraksi dengan materi dengan memindahkan energi sejumlah , di mana adalah konstanta Planck, adalah laju cahaya, dan adalah panjang gelombangnya. Selain energi partikel foton juga membawa momentum dan memiliki polarisasi. Foton mematuhi hukum mekanika kuantum, yang berarti kerap kali besaran-besaran tersebut tidak dapat diukur dengan cermat. Biasanya besaran-besaran tersebut didefinisikan sebagai probabilitas mengukur polarisasi, posisi, atau momentum tertentu. Sebagai contoh, meskipun sebuah foton dapat mengeksitasi satu molekul tertentu, sering tidak mungkin meramalkan sebelumnya molekul yang mana yang akan tereksitasi. Deskripsi foton sebagai pembawa radiasi elektromagnetik biasa digunakan oleh para fisikawan. Namun dalam fisika teoretis sebuah foton dapat dianggap sebagai mediator buat segala jenis interaksi elektromagnetik, seperti medan magnet dan gaya tolak-menolak antara muatan sejenis. Konsep modern foton dikembangkan secara berangsur-angsur antara 1905-1917 oleh Albert Einstein[2][3][4][5] untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi model klasik untuk cahaya. Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan energi cahaya terhadap frekuensi, dan menjelaskan kemampuan materi dan radiasi elektromagnetik untuk berada dalam kesetimbangan termal. Fisikawan lain mencoba menjelaskan anomali pengamatan ini dengan model semiklasik, yang masih menggunakan persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan cahaya. Namun dalam model ini objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya dikuantisasi. Meskipun model-model semiklasik ini ikut menyumbang dalam pengembangan mekanika kuantum, percobaan-percobaan lebih lanjut membuktikan hipotesis Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang terkuantisasi. Kuantum cahaya adalah foton. Konsep foton telah membawa kemajuan berarti dalam fisika teoretis dan eksperimental, seperti laser, kondensasi Bose-Einstein, teori medan kuantum dan interpretasi probabilistik dari mekanika kuantum. Menurut model standar fisika partikel, foton bertanggung jawab dalam memproduksi semua medan listrik dan medan magnet dan foton sendiri merupakan hasil persyaratan bahwa hukum-hukum fisika memiliki kesetangkupan pada tiap titik pada ruang-waktu. Sifat-sifat intrinsik foton seperti muatan listrik, massa dan spin ditentukan dari kesetangkupan gauge ini. Konsep foton diterapkan dalam banyak area seperti fotokimia, mikroskopi resolusi tinggi dan pengukuran jarak molekuler. Baru-baru ini foton dipelajari sebagai unsur komputer kuantum dan untuk aplikasi canggih dalam komunikasi optik seperti kriptografi kuantum.

Konduksitermal adalah pertukaran mikroskopis langsung dari energi kinetik partikel melalui batas antara dua sistem. Ketika suatu objek memiliki temperatur yang berbeda dari benda atau lingkungan di sekitarnya, panas mengalir sehingga keduanya memiliki temperatur yang sama pada suatu titik kesetimbangan termal.Perpindahan panas secara spontan terjadi

Pada percobaan hamburan Compton, elektron ditembakkan oleh sinar dengan frekuensi yang memiliki energi foton . Setelah menumbuk elektron, sebagian energi sinar tersebut diambil untuk menghamburkan partikel elektron, sehingga elektron punya kecepatan dan energi kinetik. Konsekuensinya adalah foton yang terhambur memiliki energi yang lebih kecil dari dan karena itu frekuensi foton menjadi berkurang dan panjang gelombang setelah hamburan bertambah. Lihatlah gambar berikut! Kita dapat menggunakan proyeksi λ’ sebagai λ. Sehingga Maka panjang gelombang foton setelah tumbukkan adalah 0,800945 nm.

1. Contoh Soal Perhitungan Rumus Energi Foton Efek Fotolistrik. Sebuah logam mempunyai frekuensi ambang 4 x 10 14 Hz. Jika logam tersebut dijatuhi foton ternyata elektron foto yang dari permukaan logam memiliki energi kinetik maksimum sebesar 19,86 × 10 -20 Joule. Hitunglah frekuensi foton tersebut, Jika h = 6,62 × 10 -34 Js.

JBwBw.

111ck7kyn3.pages.dev/260

111ck7kyn3.pages.dev/332

111ck7kyn3.pages.dev/56

111ck7kyn3.pages.dev/326

111ck7kyn3.pages.dev/311

111ck7kyn3.pages.dev/65

111ck7kyn3.pages.dev/26

111ck7kyn3.pages.dev/156

111ck7kyn3.pages.dev/314

sebuah partikel dan foton memiliki energi yang sama apabila