FISIKA KLASIK DAN FISIKA MODERN

Fisika klasik adalah fisika yang didasari prinsip-prinsip yang dikembangkan sebelum bangkitnya teori kuantum, biasanya termasuk teori relativitas khusus dan teori relativitas umum. Pendewasaan fisika klasik. bagi pengembangan teori tentang asal-usul jagat raya ini. Tampaknya pada masa kehidupan Sir Isaac Newton di abad ke-17 kedua pertanyaan itu belum menjadi amunisi dalam aktualisasinya, tetapi aktualisasi kreativitasnya lebih dicurahkan pada upaya mengkonstruksi hukum-hukum tentang gerak berdasarkan dokumen tertulis dari Galileo dan Keppler. Pernyataan bagi realitas gerak suatu benda memerlukan dimensi ruang dan waktu, yaitu berapa lama waktu yang diperlukan benda tersebut untuk menempuh suatu jarak perpindahan tempat. Walaupun sudah terbiasa dengan gejala fisis seperti itu, tetapi dapat saja timbul pertanyaan mana yang lebih dulu harus dikonsepkan: [1] apakah benda harus terlebih dahulu tercipta, kemudian disediakan ruang dan waktu ? [2] ataukah ruang dan waktu terlebih dahulu tercipta kemudian benda ditempatkan di dalamnya ?. Pertanyaan ini pada awal abad ke-20. Dalam mekanika klasik dimana besaran amplitudo tidak terbatas (kontinu) dan perilaku materi serta energi pada skala makro dengan kecepatan yang masih dapat dijangkau oleh indera. Fisika modern merupakan salah satu bagian dari ilmu Fisika yang mempelajari perilaku materi dan energi pada skala atomik dan partikel-partikel subatomik atau gelombang. Pada prinsipnya sama seperti dalam fisika klasik, namun materi yang dibahas dalam fisika modern adalah skala atomik atau subatomik dan partikel bergerak dalam kecepatan tinggi. Untuk partikel yang bergerak dengan kecepatan mendekati atau sama dengan kecepatan cahaya, perilakunya dibahas secara terpisah dalam teori relativitas khusus. Ilmu Fisika Modern dikembangkan pada awal abad 20, dimana perumusan-perumusan dalam Fisika Klasik tidak lagi mampu menjelaskan fenomena-fenomena yang terjadi pada materi yang sangat kecil. Fisika Modern diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa besaran energi suatu benda yang beosilasi(osilator) tidak lagi bersifat kontinu, namun bersifat diskrit (kuanta), sehingga muncullah istilah Fisika Kuantum dan ditemukannya konsep dualisme partikel-gelombang. Konsep dualisme dan besaran kuanta ini merupakan dasar dari Fisika Modern. Dalam hal ini dibahas konsep, hipotesa dan eksperimen yang menjadikan landasan pengembangan fisika modern serta penerapan fisika modern, dalam berbagai bidang seperti kedokteran, telekomikasi, dan industri.

KONSEP FISIKA MODERN

Fisika Modern secara umum dibagi menjadi dua bagian pembahasan yaitu Teori kuantum lama dan Teori Kuantum Modern. Teori Kuantum lama memperkenalkan besaran-besaran fisika, seperti energi merupakan besaran diskrit bukan besaran kontinu seperti halnya dibahas dalam mekanika klasik. Teori kuantum lama diawali oleh hipotesa Planck yang menyatakan bahwa energi yang dipancarkan oleh sumber (berupa osilator) bersifat kuanta/diskrit karena hanya bergantung pada frekuensinya bukan pada amplitudo seperti dalam mekanika klasik dimana besaran amplitudo tidak terbatas (kontinu). Pada tahun 1900 Max-Planck merumuskan besaran energi yang bersifat diskrit dalam merumuskan energi yang dipancarkan oleh benda hitam yaitu :

E =nhf

dimana n = 1, 2, 3, ... dan h = 6,626 x 10-34 Joule/detik (konstanta Planck).

Albert Einstein pada tahun 1905 menggunakan konstanta Planck dalam merumuskan energi yang dipancarkan oleh berkas cahaya/foton (penemuan efek fotolistrik). Konsep yang paling mendasar dalam fisika modern adalah konsep dualisme Partikel(materi) dan gelombang, dimana partikel berperilaku sebagai gelombang dan gelombang berperilaku sebagai partikel. Konsep ini sangat penting karena perilaku partikel dan gelombang semuanya sudah dipelajari dan diamati di fisika klasik. Konsep dualisme partikel-gelombang ini diamati oleh 2(dua) eksperimen yaitu efek fotolistrik oleh Albert Einstein dan eksperimen difraksi partikel/elektron oleh G.P. Thomson dan Davison Germer.

Posted in: Bahan Kuliah