Partikel itu…. ya… partikel,

• Dalam waktu tertentu hanya bisa berada dalam satu posisi dalam ruang 3 dimensi.
• Countable
• 1 + 1 = 2
• Memiliki massa tertentu.
• Diskrit, terkuantisasi
• Bisa digunakan sebagai medium oleh gelombang untuk merambat

 Gelombang itu…. ya… gelombang,

• Dalam waktu tertentu bisa memenuhi ruang 3 dimensi tertentu
• Uncountable
• 1 + 1 = Tergantung hasil interferensi
• Tidak memiliki massa
• Continous
• Gangguan yang merambat

 

Tapi ilmu Fisika modern telah membuktikan bahwa : Partikel pada momen tertentu berperilaku seperti Gelombang, dan Gelombang pada momen tertentu berperilaku seperti partikel.

 

How come ???

 

Rasio dan insting memaksa kita untuk berkata bahwa ini tidak mungkin, tapi Fakta ilmu Fisika Modern memaksa kita untuk berkata bahwa ini memang bukan saja mungkin, tapi memang demikian adanya.

 

Cahaya itu ya gelombang.. But, Wait a minute !! See this phenomenon first sebelum mengambil kesimpulan.

 

Heinrich Rudolf Hertz menemukan fenomena efek Fotolistrik yang membingungkan para Fisikawan waktu itu.

 

 

Sebuah logam ketika diberi cahaya akan melepaskan elektron, yang akan menghasilkan arus listrik jika disambung ke rangkaian tertutup.

Jika cahaya adalah gelombang seperti yang telah diprediksikan oleh Fisika klasik, maka seharusnya semakin tinggi intensitas cahaya yang diberikan maka semakin besar arus yang terdeteksi. Namun hasil eksperimen menunjukkan bahwa walaupun intensitas cahaya yang diberikan maksimum, elektron tidak muncul juga dari plat logam.

 

 

 

Tetapi ketika diberikan cahaya dengan panjang gelombang yang lebih pendek (frekuensi lebih tinggi, ke arah warna ungu dari spektrum cahaya) dari sebelumnya, tiba-tiba elektron lepas dari plat logam sehingga terdeteksi arus listrik, padahal intensitas yang diberikan lebih kecil dari intensitas sebelumnya. Berarti, energi yang dibutuhkan oleh plat logam untuk melepaskan elektronnya tergantung pada panjang gelombang. Fenomena ini tidak dapat dijelaskan oleh para Fisikawan pada waktu itu. Kalau cahaya itu memang benar-benar gelombang, yang memiliki sifat kontinyu, bukankah seharusnya energi yang bisa diserap darinya bisa bernilai berapa saja ? Tapi ternyata hanya jumlah energi tertentu saja yang bisa diserap untuk melepaskan elektron bebas.

 

 

Teka-teki ini akhirnya dijawab oleh Albert Einstein, yang mengemukakan bahwa cahaya terkuantisasi dalam gumpalan, gumpalan partikel cahaya yang disebut foton. Energi yang dibawa oleh foton sebanding dengan frekuensi cahaya dan tetapan yang disebut konstanta Planck. Dibutuhkan sebuah foton dengan energi yang lebih tinggi dari energi ikatan elektron untuk melepaskan elektron keluar dari plat logam. Ketika frekuensi cahaya yang diberikan masih rendah, maka walaupun intensitas cahaya yang diberikan maksimum, foton tidak memiliki cukup energi untuk melepaskan electron dari ikatannya. Tapi ketika frekuensi cahaya yang diberikan lebih tinggi, maka walaupun terdapat hanya 1 foton saja (intensitas rendah) dengan energi yang cukup, foton tersebut mampu untuk melepaskan 1 elektron dari ikatannya. Intensitas cahaya dinaikkan berarti akan semakin banyak jumlah foton yang dilepaskan, akibatnya semakin banyak elektron yang akan lepas. Einstein menjawab teka-teki mengenai fotolistrik.

 

Perilaku cahaya yang seperti partikel ini lebih di dramatisir pada efek Compton. Ketika sebuah electron disinari oleh sinar X-ray atau Gamma, maka elektron tersebut akan terpental dan frekuensi sinar yang ditembakkan akan berkurang.

 

Fenomena ini mirip dengan tumbukan 2 buah bola billiard. Bola putih yang menumbuk bola lain akan menyebabkan bola lain tersebut terpental dengan sudut tertentu terhadap bola putih, dan kecepatan bola putih akan berkurang.

 

 

  

Teori Einstein bahwa cahaya terdiri dari gumpalan foton dapat menjawab efek Compton tersebut. Sebuah foton (bola putih) akan bertumbukan dengan elektron (bola berwarna) sehingga menyebabkan elektron terpental dengan sudut tertentu dan energi foton berkurang sehingga momentum total foton dan elektron tetap kekal.

 

 

Cahaya punya momentum ?

 

Jadi cahaya itu gelombang atau partikel ?

Atau dia merupakan gelombang dan sekaligus juga partikel?

 

 

Elektron itu ya partikel.. But, wait a minute !! See this phenomenon first sebelum mengambil kesimpulan.

 

Thomas Young menemukan fenomena interferensi cahaya yang penting, yang terkenal dengan nama eksperimen interferensi celah ganda Young. Ketika gelombang cahaya monokromatis ditembakkan ke dua celah yang bersebelahan, maka akan terjadi interferensi gelap-terang yang kontinu karena di satu tempat puncak gelombang bertemu dengan puncak gelombang lainnya menghasilkan interferensi maksimum,sehingga terlihat terang maksimum, dan di tempat lain, lembah gelombang bertemu dengan lembah gelombang lainnya menghasilkan interferensi minimum, sehingga terlihat gelap.

 

 

 

Fenomena yang sangat berebeda akan terjadi apabila yang ditembakkan adalah partikel. Jika sebuah senapan electron menembaki dinding yang berisi 2 celah tersebut, maka rasio dan insting kita akan mengatakan bahwa beberapa elektron akan terkumpul di satu sisi di belakang celah, dan beberapa electron lainnya akan terkumpul di satu sisi di belakang celah satunya. Tidak ada interferensi.

 

Tapi benarkah itu yang terjadi ??? Tidak ! Eksperimen menunjukkan bahwa elektron tersebut berinterferensi membentuk posisi gelap-terang, persis seperti pola interferensi cahaya Young.

 

 

Elektron berinterferensi ?

 

Jadi elektron itu partikel atau gelombang ?

Atau dia merupakan gelombang dan sekaligus juga partikel ?

 

So, I was wondering to myself:

What is the mystery behind this phenomena ?

Is it just a shadow of the bigger phenomena about The Creator to shows one among many of His marvellous works?

 

I let you find the answer!