1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Teori yang

1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Teori yang menyatakan bahwa atom merupakan partikel terkecil yang tidak
dapat dibagi lagi tidaklah benar, karena atom itu sendiri masih terdiri dari elektron,
proton, dan neutron. Namun sekalipun demikian masih banyak para siswa umumnya
dan mahasiswa khususnya belum memahami bagaimana sebenarnya perlakuan
partikel yang dapat menghubungkan sifat makro dan sifat mikro dari partikel itu
sendiri. Adapun bidang Fisika yang menekuni perlakuan atau distribusi partikel adalah
Mekanika Statistik. Cara penalaran yang dipakai sangat umum yakni dapat dipakai
dengan kemudahan yang sama untuk sistem klasik (terutama molekul dan gas) dan
untuk sistem kuantum (terutama foton dalam rongga dan elektron bebas dalam logam)
dan merupakan alat yang sangat ampuh bagi fisikawan teoritis serta menjadi pedoman
dasar bagi fisikawan bidang lainnya. Salah satu acuan untuk memahami perlakuan
partikel adalah pemahaman mengenai distribusi partikel itu sendiri dalam sistem
tertentu yang dapat ditinjau berdasarkan statistik Maxwel-Bolztmann, statistik BoseEinstein dan statistik Fermi-Dirac. Pemahaman mengenai distribusi partikel dalam
ketiga statistik tersebut akan dapat mengklasifikasikan perlakuan suatu partikel yang
menghubungkan sifat makro dan sifat mikro
dari partikel itu sendiri. Apabila
pendalam ilmu Fisika bidang teoritik tidak didukung oleh pemahaman yang lugas
mengenai distribusi partikel maka akan terjadi degredasi dari bidang fisika teoritik
yang dipelajari.
Universitas Sumatera Utara
2
1.2
Sistematika Pembahasan
Studi pustaka ini meliputi kelakuan dan sifat-sifat partikel yang dikaji
berdasarkan mekanika statistik. Mekanika statistik dihimpun dari statistik MaxwelBoltzmann, statistik Bose-Einstein dan statistik Fermi-Dirac yang ketiganya
mengkategorikan partikel dengan sifat yang berbeda-beda. Kemudian didigitasi untuk
memudahkan analisis distribusi partikel dalam suatu sistem. Analisis hubungan
variabel-variabel yang menyusun komponen mekanika statistik menggunakan
pendekatan deskriptif kuantitatif. Perlakuan partikel diteliti melalui fungsi distribusi,
sifat distribusi, sifat partikel, kategori partikel dan sistem dari partikel itu sendiri.
Fungsi distribusi partikel ditentukan berdasarkan jumlah partikel pada setiap keadaan
berenergi ∈ untuk temperatur T melalui statistik Maxwel-Boltzmann, Bose-Einstein
dan Fermi-Dirac. Sifat distribusi partikel ditentukan berdasarkan ada tidaknya batas
pada jumlah partikel per keadaan. Sifat partikel ditentukan berdasarkan jarak spin
yang dimiliki oleh partikel itu sendiri melalui statistik Maxwel-Boltzmann, BoseEinstein, dan Fermi-Dirac. Kategori partikel ditentukan secara klasik dan kuantum.
Sistem dari pertikel ditentukan berdasarkan prinsip eksklusi dan jarak dari partikel itu
sendiri.
1.3
Batasan Masalah
Masalah yang dikaji meliputi: Statistik klasik(Maxwell-Boltzmann) dan statistik
kuantum (Fermi-Dirac, Bose-Einstein)
1.4
Tujuan Penelitian
Dalam tugas akhir ini dilakukan perumusan secara lengkap untuk mengetahui
bagaimana perlakuan partikel yang ditinjau dari statistika Maxwell-Bolztmann, FermiDirac dan Bose-Einstein.
Universitas Sumatera Utara
3
1.5
Metodologi Penelitian
Penelitian bersifat teoritis, sehingga yang pertama diperlukan untuk
mengerjakan penelitian ini adalah kerangka kerja teori yang memadai untuk dapat
Digunakan sebagai kerangka kerja kalkusional. Kerangka kerja teori yang masih
berlaku dan bekerja sampai saat ini adalah mekanika statistik dan hukum distribusi
statistik. Dan yang kedua diperlukan juga akses sumber informasi yang secara khusus
berkaitan dengan tema penelitian untuk engerjakan penelitian. Sumber informasi
yang dapat diakses dalam penelitian ini adalah buku teks, jurnal dan akses internet.
Universitas Sumatera Utara