Elektron: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Baris 307:
|doi=10.1007/BF01327386
}} {{De icon}}</ref>
===Mekanika kuantum===
[[File:AOs-3D-dots.png|right|thumb|300px|Dalam mekanika kuantum, perilaku elektron dalam atom dijelaskan menggunakan [[orbital atom|orbital]], yang merupakan sebuah distribusi probabilitas dan bukannya orbit. Pada gambar di atas, bagian berwarna menunjukkan probabilitas relatif "penemuan" elektron yang memiliki energi sesuai dengan [[bilangan kuantum]] pada titik tersebut.]]
Dalam disertasi tahun 1924 berjudul ''{{lang|fr|Recherches sur la théorie des quanta}}'' (Riset mengenai Teori Kuantum), fisikawan Perancis [[Louis de Broglie]] berhipotesis bahwa semua materi memiliki [[gelombang De Broglie]] yang mirip dengan [[cahaya]].<ref name="de_broglie">
{{cite web
|last=de Broglie |first=Louis
|year=1929
|title=Nobel Lecture: The Wave Nature of the Electron
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1929/broglie-lecture.pdf
|publisher=[[The Nobel Foundation]]
|accessdate=2008-08-30
}}</ref> Ini berarti bahwa di bawah kondisi yang tepat, elektron dan semua materi dapat menunjukkan sifat-sifat seperti partikel maupun seperti gelombang. [[Teori korpusukular cahaya|Sifat korpuskular]] partikel dapat didemonstrasikan ketika ia dapat ditunjukkan memiliki posisi terlokalisasi dalam ruang sepanjang trayektorinya pada waktu apapun.<ref>
{{cite book
|first=Brigitte |last=Falkenburg
|year=2007
|title=Particle Metaphysics: A Critical Account of Subatomic Reality
|page=85|url=http://books.google.com/books?id=EbOz5I9RNrYC&pg=PA85
|publisher=[[Springer (publisher)|Springer]]
|isbn=3540337318
}}</ref> Sifat seperti gelombang dapat dipantau ketika seberkas cahaya dilewatkan melalui celah-celah paralel dan menghasilkan pola-pola [[interferensi]]. Pada tahun 1927, efek interferensi ini berhasil ditunjukkan juga berlaku bagi berkas elektron oleh fisikawan Inggris [[George Paget Thomson]] menggunakan film logam tipis dan oleh fisikawan Amerika [[Clinton Davisson]] dan [[Lester Germer]] menggunakan kristal [[nikel]].<ref>
{{cite web
|last=Davisson |first=Clinton
|year=1937
|title=Nobel Lecture: The Discovery of Electron Waves
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1937/davisson-lecture.pdf
|publisher=[[The Nobel Foundation]]
|accessdate=2008-08-30
}}</ref> Suksesnya prerdiksi de Broglie mengantarkan [[Erwin Schrödinger]] para tahun 1926 mempublikasikan [[persamaan Schrödinger]] yang secara sukses mendeskripsikan bagaimana gelombang elektron merambat.<ref>
{{cite journal
|last=Schrödinger |first=Erwin
|year=1926
|title=Quantisierung als Eigenwertproblem
|journal=Annalen der Physik
|volume=385 |issue=13 |pages=437–490
|bibcode=1926AnP...385..437S
|doi=10.1002/andp.19263851302
}} {{De icon}}</ref> Daripada menghasilkan penyelesaian yang menentukan lokasi elektron seiring dengan berjalannya waktu, persamaan gelombang ini dapat digunakan untuk memprediksikan probabilitas penemuan sebuah elektron dekat sebuah posisi. Pendekatan ini kemudian disebut sebagai [[mekanika kuantum]], yang memberikan perhitungan keadaan energi elektron atom hidrogen dengan sangat tepat. Seketika spin dan interaksi antara banyak elektron diperhitungkan, mekanika kuantum mengijinkan konfigurasi elektron dalam atom bernomor atom lebih tinggi daripada hidrogen diprediksi dengan tepat.<ref>
{{cite book
|last=Reed |first=Bruce Cameron
|year=2007
|title=Quantum Mechanics
|pages=275–350
|publisher=[[Jones & Bartlett Publishers]]
|isbn=0763744514|url=http://books.google.com/books?id=4sluccbpwjsC&pg=PA275
}}</ref>
Pada tahun 1928, berdasarkan karya Wolfgang Pauli, [[Paul Dirac]] menghasilkan model elektron, [[persamaan Dirac]], yang konsisten dengan teori relativitas, dengan menerapkan pertimbangan relativitas dan simetri ke dalam perumusan [[Hamiltonan]] mekanika kuantum medan elektro-magnetik.<ref>
{{cite journal
|last=Dirac |first=Paul A. M.
|year=1928
|title=The Quantum Theory of the Electron
|journal=[[Proceedings of the Royal Society of London A]]
|volume=117 |issue=778 |pages=610–624
|doi=10.1098/rspa.1928.0023
}}</ref> Agar dapat memecahkan berbagai masalah dalam persamaan relativistiknya, pada tahun 1930, Dirac mengembangkan model vakum sebagai lautan partikel tak terhingga yang berenergi negatif (dikenal sebagai [[laut Dirac]]). Ini mengantar Dirac memprediksikan keberadaan positron, [[antimateri]] dari elektron.<ref>
{{cite web
|last=Dirac |first=Paul A. M.
|year=1933
|title=Nobel Lecture: Theory of Electrons and Positrons
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1933/dirac-lecture.pdf
|publisher=[[The Nobel Foundation]]
|accessdate=2008-11-01
}}</ref> Partikel positron ditemukan pada tahun 1932 oleh [[Carl D. Anderson]], yang menyerukan dinamakannya elektron biasa sebagai ''negatron'', dan ''elektron'' digunakan sebagai istilah generik untuk merujuk pada kedua partikel tersebut. Penggunaan istilah 'negatron' kadang-kadang masih dapat ditemukan sekarang, dan dapat disingkat menjadi 'negaton'.<ref>
{{cite book
|first=Helge |last=Kragh
|year=2002
|title=Quantum Generations: A History of Physics in the Twentieth Century
|page=132
|publisher=[[Princeton University Press]]
|isbn=0691095523|url=http://books.google.com/books?id=ELrFDIldlawC&pg=PA132
}}</ref><ref>
{{cite book
|first=Frank |last=Gaynor
|year=1950
|title=Concise Encyclopedia of Atomic Energy
|page=117
|publisher=[[The Philosophical Library]]
}}</ref>
Pada tahun 1947, [[Willis Eugene Lamb|Willis Lamb]], berkolaborasi dengan murid pascasarjanya Robert Retherford, menemukan bahwa keadaan kuantum tertentu hidrogen atom, yang seharusnya berenergi sama, bergesar relatif terhadap satu sama lain. Pergesaran ini disebut sebagai [[geseran Lamb]]. Pada waktu yang bersamaan, [[Polykarp Kusch]], bekerja dengan [[Henry M. Foley]], menemukan bahwa momen magnetik elektron sedikit lebih besar daripada yang diprediksikan oleh teori Dirac. Perbedaan kecil ini kemudian disebut sebagai [[anomali momen dipol magnetik]] elektron. Untuk memecahkan masalah ini, teori yang disebut [[elektrodinamika kuantum]] dikembangkan oleh [[Sin-Itiro Tomonaga]], [[Julian Schwinger]] dan
[[Richard P. Feynman]] pada akhir tahun 1940-an.<ref>
{{cite web
|title=The Nobel Prize in Physics 1965
|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/1965/
|publisher=[[The Nobel Foundation]]
|accessdate=2008-11-04
}}</ref>
== Rincian Teknis ==
| |||