Selasa, 17 Maret 2015

Introduction to Quantum Mechanics



Kategori   : Buku
Judul         : Introduction to Quantum Mechanics
Penulis      : David J Griffiths
Penerbit    : Prentice Hall, Inc



Seperti yang sudah terlukiskan melalui judulnya, buku ini mengenalkan kita pada mekanika kuantum. Apa itu mekanika kuantum? Well, mekanika kuantum adalah salah satu cabang dari ilmu dasar fisika yang membahas tentang partikel dengan skala nano yang tidak dapat dijelaskan dengan konsep mekanika klasik ala Newton dan sebangsanya.

Yang menjadi perbedaan mendasar antara mekanika klasik dan kuantum adalah interpretasi kita terhadap materi itu sendiri. Jika pernah dengar tentang istilah 'dualisme gelombang-partikel', sudah pasti bisa dijamin itu masuk bahasan mekanika kuantum. Dalam fisika klasik, partikel hanyalah partikel, dan gelombang hanyalah gelombang. Sementara, gelombang elektromagnetik di dalam mekanika kuantum memiliki kuanta-kuanta energi yang disebut foton. Foton inilah partikel gelombang elektromagnetik. Dengan ini, gelombang elektromagnetik memiliki sifat2 gelombang sekaligus partikel. Sementara partikel sendiri, elektron misalnya, ia tidak hanya partikel tapi juga mengemisikan gelombang elektromagnetik.

Nah dalam mekanika kuantum ini juga punya persamaan sakti seperti halnya tiga persamaan dari Hukum Newton tentang gerak dalam mekanika klasik. Apa itu? Yups, tak lain dan tak bukan adalah Persamaan Schrödinger. Persamaan ini menggambarkan interaksi energi dengan fungsi gelombang, dimana fungsi gelombang ini krusial dalam pemecahan2 masalah mekanika kuantum.

Buku ini, jika dibandingkan dengan buku-buku mekanika kuantum yang lain termasuk renyah untuk diikuti karena memang baru pengantar. Tapi tetap saja, renyah ala mekanika kuantum tetaplah menjadi sumber ke-puyeng-an bagi mahasiswa fisika hoho..

Buku ini dibagi menjadi dua bagian, yaitu BAGIAN I tentang Teori dan BAGIAN II tentang Aplikasi.

BAGIAN I: Teori
Bagian ini terdiri dari 5 bab:
1. The Wave Function
  Pada bab ini, diperkenalkan teori-teori dasar dalam mekanika kuantum seperti: persamaan Schrödinger, probabilitas, normalisasi, momentum dan prinsip ketidakpastian Heisenberg.
2. The Time-Independent Schrödinger Equation
  Bab ini membahas energi partikel yang tergantung posisi saja bukan terhadap waktu. Dengan kata lain, hanya memperhitungkan energi potensialnya saja. Termasuk aplikasi-aplikasinya dalam penyelesaian kasus sumur potensial, osilator harmonik dan partikel bebas.
3. Formalism
  Formalism dalam mekanika kuantum membahas tentang operasi-operasi matematik yang digunakan dalam mekanika kuantum. Diantaranya tentang operasi aljabar linier.
4. Quantum Mechanics in Three Dimentions
  Bab ini membahas kasus-kasus dalam tiga dimensi. Seperti penyelesaian persamaan Schrödinger dalam tiga dimensi yang dinyatakan dalam koordinat bola, atom hidrogen, momentum sudut, dan spin.
5. Identical Particles
    Bab ini membahas kasus-kasus pada sistem yang terdiri dari lebih dari satu partikel. Dimulai dari sistem dua partikel, atom-atom, benda-benda padat, sampai pada mekanika kuantum statistik.

BAGIAN II: Aplikasi
Pada bagian ini dibahas beberapa metode pendekatan untuk menyelesaikan kasus-kasus tertentu. Bagian ini terdiri dari 6 bab:
6. Time-Independent Perturbation Theory
  Metode pendekatan ini digunakan untuk menyelesaikan persamaan Schrödinger dengan mengenakan gangguan pada Hamiltonian. Dalam metode pendekatan ini, ada dua macam yaitu: nondegenerate perturbation theory (untuk kasus single energi pada state yang sama) dan degenerate perturbation theory (untuk kasus dalam satu state energinya lebih dari satu nilai). Diantara kasus-kasus yang bisa dipecahkan dengan metode pendekatan ini adalah struktur hidrogen dan Efek Zeeman.
7. The Variational Principle
    Metode pendekatan ini lebih sederhana dari metode perturbasi. Khusus untuk menyelesaikan kasus-kasus ground state dengan menerapkan fungsi gelombang coba.
8. The WKB Approximation
  Metode WKB (Wentzel, Kramers, Brillouin) disebut juga metode semiklasik. Untuk memecahkan pada level-level energi tinggi. Salah satu contohnya adalah tunneling.
9. Time-Dependent Perturbation Theory
   Pada metode perturbasi gayut waktu, sama juga gangguan dikenakan pada Hamiltonian, namun kali ini Hamiltonian-nya gayut waktu. Contoh kasus yang diselesaikan dengan ini adalah emisi dan absorpsi radiasi.
10. The Adiabatic Approximation
11. Scatteting

Devy, IM2

0 komentar: