Perumusan Fungsi Green Sistem Osilator Harmonik

advertisement
Perumusan Fungsi Green Sistem Osilator Harmonik
dengan Menggunakan Metode Integral Lintasan
(Path Integral)
Sutisna
Abstract: The path integral is a method that often used in the quantum problems
calculation. For example; the calculation of quantum system energy that has
complex potential form. The method gives more easily than perturbation method.
The method is also used to derive Green function, which usually used Fourier
transformation. The Green function has widely application in quantum physics,
since it used to compute solution of inhomogen differential equation as
Schrodinger equation. In the particle physics, the Green function used as
propagator in Feynman’s diagram. Considering the importance of Green function,
and the powerfull of path integral method, in the paper, the method used to
derive the formula of Green function for quantum harmonic oscillator system. The
system has widely application to give more information of physical phenomena,
for example, the atomic vibration in solid state. The result was also compared
with Fourier transformation method and both give the same result as hoped.
Keywords: Green function, harmonic oscillator, path integral method
PENDAHULUAN
Fungsi
sebagai
Green
merupakan
propagator
di
dalam
diagram Feynman (Ryder, H. L.,
salah satu metode penting dalam
1985).
fisika, baik dalam tinjauan klasik
Cara yang biasa digunakan
maupun tinjauan kuantum. Secara
untuk merumuskan fungsi Green
umum fungsi Green digunakan untuk
adalah
mengkonstruksi solusi persamaan
transformasi Fourier. Tetapi metode
diferensial tak homogen, misalnya
ini kurang sesuai jika diterapkan ke
persamaan Schrodinger. Sedangkan
dalam
dalam
mekanika kuantum yang kompleks.
medan
adalah
kuantum
relativistik
(teori
fungsi
Green
kuantitas
yang
kuantum),
suatu
Cara
dengan
menggunakan
masalah-masalah
lainnya
menggunakan
dalam
adalah
dengan
metode
integral
menyatakan ekspektasi dari perkali-
lintasan. Integral lintasan merupakan
an operator-operator medan dalam
salah satu metode yang banyak
waktu yang terurut (Ismail, 2000:1).
digunakan
Di dalam fisika partikel, fungsi Green
berbagai
pada
Beberapa
umumnya
juga
digunakan
Staf Pengajar Jurusan Fisika, FMIPA, Universitas Jember.
65
untuk
menyelesaikan
problem
keuntungan
kuantum.
dari
66
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 1, Pebruari 2009 (65 – 77)
penggunaan
metode
integral
memiliki aplikasi yang luas dalam
lintasan adalah (Gross, 1993):
membahas berbagai fenomena fisis.
1. Integral lintasan dapat digunakan
Misalnya
di
dalam
fisika
atom,
untuk mendapatkan solusi-solusi
vibrasi atom di dalam molekul dan
secara eksak dan numerik dari
zat padat dapat dihampiri dengan
teori
medan
(dimana
teori
interaksi
kuat
gerak osilator harmonik. Sedangkan
perturbasi
tidak
di dalam fisika inti potensial rata-rata
dapat mengerjakannya).
2. Integral
lintasan
cara
yang
perhitungan
nukleon di dalam inti juga sering
menyediakan
mudah
dalam
kuantisasi
ekspresi-ekspresi
fungsi
yang
erat
berkaitan
dan
Green
dengan
dihampiri dengan potensial harmonik. Selanjutnya osilator harmonik
sederhana
model
merupakan
yang
sebagai
banyak
model
sebuah
digunakan
pendekatan
dari
amplitudo dalam proses fisika
sistem dengan potensial yang lebih
seperti peristiwa hamburan dan
kompleks. Meskipun osilasi di alam
peluruhan partikel.
yang kita jumpai adalah gerak osilasi
3. Integral
lintasan
memiliki
teredam (damped) atau terpaksa
kerangka kerja yang lebih umum
(forced) namun simpangan kecilnya
secara teoritik.
terhadap titik kesetimbangan dapat
4. Lebih jauh, hubungan yang erat
antara
mekanika
mekanika
statistik
kuantum,
dan
atau teori
sangat
akurat
dihampiri
dengan
osilator harmonik sederhana (Paken
P., 2004).
medan statistik dan teori medan
Sebagai
kuantum
diperoleh, akan dihitung juga fungsi
dengan
terlihat
sederhana
menggunakan
integral
lintasan.
Dari
mengingat
dengan
yang
menggunakan
metode transformasi Fourier.
uraian
di
pentingnya
atas,
peranan
fungsi Green dan sifat powerfull dari
metode
Green
pembanding hasil
integral
lintasan,
maka
METODOLOGI
Pembahasan dalam paper ini
dilakukan
dengan
pendekatan
dalam paper ini metode tersebut
metode teoretik. Secara garis besar,
akan digunakan untuk merumuskan
langkah-langkah
yang
fungsi Green dari sistem osilator
adalah sebagai
berikut: pertama
harmonik
mencari solusi fungsi Green dengan
kuantum.
Sistem
ini
dilakukan
67
Sutisna, Perumusan Fungsi Green ..............
menggunakan metode transformasi
metode transformasi Fourier, dimulai
Fourier, dengan mula-mula mendefi-
dengan
nisikan gaya eksternal J k  dalam
gerak dari
ruang momentum. Dari definisi gaya
(osilator harmonik)
menuliskan
persamaan
sistem yang
ditinjau
 mq  m 2 q  J t  , .........
eksternal ini, kemudian digunakan
(1)
untuk mencari solusi umum dari
Dimana m adalah massa partikel, ω
persamaan gerak osilator harmonik
frekwensi sudut, q koordinat umum
dengan menggunakan transformasi
dan
Fourier, yang selanjutnya digunakan
eksternal. Dengan mengasumsikan
untuk merumuskan fungsi Green
J t 
dari sistem yang ditinjau. Kedua
menggunakan
fungsi
hasil
dari
gaya
suatu

 e J t dt .........
ikt
(2)

menyesuaikan
dimana
integral lintasan yang telah ada
dengan
1
2
J k  
mendefinisikan fungsi Green secara
kemudian
sebagai
sumber
dituliskan (dalam ruang momentum)
metode
integral lintasan, dengan mula-mula
umum,
adalah
transformasi Fourier maka dapat
adalah merumuskan fungsi Green
dengan
J t 
Green
k
adalah
bilangan
gelombang.
tersebut.
Langkah terakhir adalah menerap-
Nilai J t  harus menuju nol
kan fungsi Green tersebut untuk
untuk t yang besar, sehingga q t 
menghitung
dan
energi
dari
sistem
osilator harmonik.
turunan
Substitusi
1
2
J k  
Untuk menyelesaikan fungsi
J k  
1
2

m

dengan permisalan
q k  
1
2

e

ikt
q t dt ............ (4a)
(1)
ke

 e  mq  m q dt ,
ikt
2

atau
menggunakan
d 2 q t  ikt
1
e dt 
2
dt
2
persamaan
persamaan (2), maka diperoleh:
Penurunan Fungsi Green dengan
Menggunakan Metode
Transformasi Fourier
dengan
akan
mendekati nol untuk t yang besar.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Green
pertamanya

 m qt e
2
ikt
dt ..........................
(3)

maka persamaan (3) dapat ditulis
menjadi:
68
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 1, Pebruari 2009 (65 – 77)
1
2
J k  

m

.
d 2qt  ikt
e dt  m 2qk 
dt 2
................ (4b)
Integral suku pertama persamaan
(4b) memberikan

1
2
qt  
1
2


J t ' eikt'dt ikt
 k 2m  m 2 e dk



  Gt , t 'J ' t 'dt',

............................................

 
ikt
d 2 q t  ikt
 dq ikt 
 dq  d e
m dt 2 e dt   dt e    dt  dt




 dq 
 ik   e ikt dt.
dt 

(7a)
dimana
G t , t ' 
1
2

e  ik t t ' 
1  dk e  ik t t ' 
dk  
.
2
2
 m
m  2 k 2   2
 mk

....................
(7b)
adalah fungsi Green untuk sistem
Sehingga persamaan (4b) dapat
osilator harmonik.
ditulis menjadi:
Penurunan Fungsi Green dengan
Metode Integral Lintasan

imk
2
J k  
dq
 dt e
ikt
dt  m 2 q k  .
Fungsi


dengan

J k   mk 2  m 2 qk  , .........
(5)
Green
amplitudo
direlasikan
untuk
proses
fisika seperti hamburan dan proses
peluruhan. Dalam mekanika kuan-
atau
q k  
tum fungsi Green secara umum
J k 
................... (6a)
k m  m 2
2
dengan
menggunakan
transformasi
Fourier
sifat
maka
dari
persamaan (4a) dapat kita dituliskan
q t  
1
2
 qk e
 ikt
dk ,
diekspresikan oleh persamaan di
bawah ini (Ryder, H. L., 1985)
G n  t1 , t 2 , . . . , t n   0 Tˆ qˆ t1 qˆ 2 t 2  . . . qˆ n t n  0
dengan T̂
,
menyatakan perkalian
urutan waktu (time ordered product).
Untuk merumuskan fungsi Green ini,
mula-mula harus membuat integral
yang dengan mensubtitusikan ke
lintasan dalam bentuk representasi
persamaan (6a) akan didapatkan
Heisenberg. Operator q̂ t  adalah
operator Heisenberg, yang dikaitkan
q t  
1
2

k

2
J k 
e ikt dk .(6b)
2
m  m
Dengan menggunakan definisi dari
J k  pada persamaan (2), persamaan (6b) akan menjadi
dengan operator Schrodinger q̂ oleh
qt   eiHt e  iHt . Keadaan eigen dari
operator
Heisenberg
q, t ; qˆ t  q, t  q q, t ,
adalah
dan
hu-
bungannya dengan keadaan eigen
Sutisna, Perumusan Fungsi Green ..............
dilakukan adalah menuliskan “fungsi
bebas waktu adalah q, t  e iHt q .
2-titik” sebagai berikut (Ryder, H. L.,
Kemudian integral lintasan dapat
1985)
ditulis sebagai berikut
K  q' e
 iHT
q  q ' , T q ,0 
 D qe
iS
.........................

q ' , T T qˆ t1 qˆ 2 t 2  q,0 .............. (9)
.
Kemudian akan dipilih suatu metode
(8)
untuk menentukan kontribusi vakum
Dengan integral lintasan ini nantinya
pada tingkat awal dan akhir (tanpa
akan dicari “fungsi 2-titik (two point
sumber eksternal).
function)” Gt1 ,t2  , yaitu fungsi yang
dievalusi
antara
69
dua
titik
Untuk t1  t 2 , persamaan (9)
yang
menjadi:
berdekatan. Langkah pertama yang
q ' , T Tˆ qˆ t1 qˆ2 t 2  q,0  q ' , T Tˆ qˆ t1 qˆ2 t 2  q,0
  dq1dq2 q ' , T q1 , t1 q1 , t1 qˆ t1 q2 t2  q2 , t 2 q2 , t2 q,0
 
q1 ,t1 q1
q 2 q2 , t2
  dq1dq2 q1q2 q ' , T q1 , t1 q1 , t1 q2 , t 2 q2 , t 2 q ,0 .
Masing-masing elemen persa-
lintasan,
maan ini merupakan suatu integral
menjadi:
sehingga
dapat
ditulis

q ',T
q1 ,t1
q 2 ,t 2
q ' , T T qˆ t1 qˆ 2 t2  q,0   dq1dq 2 q1q2  Dqe iS  Dqe iS  Dqe iS .......... (10)
q1 ,t1
q 2 ,t 2
q ,0
Persamaan (10) terdiri dari
adalah perubahan posisi q1 ke q ' .
beberapa ekspresi integral lintasan,
Selanjutnya kita dapat mengkombi-
pertama perubahan posisi awal q
nasikan tiga integral lintasan ini
ke posisi
sehingga
q2 , kedua perubahan
posisi q2 ke q1 , dan yang ketiga
q ' , T Tˆ ( qˆ t1 qˆ 2 t2 ) q ,0 

q ',T
q ,0
persamaan
(10) dapat
ditulis menjadi:
D q q t1  q t2 e iS t1  t 2  ............................ (11)
Selanjutnya untuk semua waktu
dapat ditulis menjadi:

q ',T
q ' , T T qˆ t1  qˆ2 t 2 .....qˆn t n  q,0   Dq qt1  qt2 .....qt n eiS ............................. (12)
q ,0
70
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 1, Pebruari 2009 (65 – 77)
Untuk mendapatkan elemen
Dimana
angka
“0”
menandakan
vakum-ke-vakum, dilakukan dengan
fungsi gelombang suatu keadaan
cara memperluas tingkat q ' , T dan
dasar/ground state.
q,0
Untuk
dalam bentuk fungsi eigen
bahkan
interval waktu menjadi sangat kecil,
kontribusi
untuk
fungsi
Green, dilakukan dengan menam-
Hamiltonian. Dan jika kita buat
maka
menghitung
elemen
seluruh
T qˆ t1 qˆ t 2  . . . qˆ tn 
persamaan
berkaitan
tingkat lainnya akan hilang secara
ke
(13)
yang
dengan
faktor
relatif ke tingkat dasar. Sehingga
qt1 qt 2  . . . qˆ n  dalam integralnya,
didapatkan
sehingga
integral
lintasan
akan
menjadi:
q ' , T q ,T  0, T 0, T   Dqe iS .. (13)
0, T Tˆ qˆ t1 qˆ 2 t2  . . . qˆ n t n  0, T   Dq q t1 qt 2  . . . qt n e iS ........................... (14)
Dari
ekspresi
tingkatannya berbeda. Oleh karena
sebelah kiri tidak sesuai dengan
itu tingkatan ini harus dieleminasi,
definisi fungsi Green seperti apa
sehingga
yang
persamaan
diinginkan
ini,
Green
dapat
dituliskan menjadi:
0, T
karena
fungsi
G n  t1 , t2 , . . . , tn   0 Tˆ qˆ t1 qˆ2 t 2  . . . qˆn t n  0

0, T Tˆ qˆ t1 qˆ2 t2  . . . qˆn t n  0,T
0, T 0,T
 Dq qt qt  . . . qt e

 Dqe
1
2
n
iS
........................
(15)
iS
.
Untuk kehadiran sumber eksternal
dapat dituliskan sebagai integral
J t 
fungsional Z J  sebagai berikut
propagator
dapat
ditulis
menjadi:
 
i S  dtJ t q t 
 
i S  dtJ t q  t 
 Dq e
K
 Dqe
iS

. .............. (16)
Persamaan di atas mengandung
sumber eksternal
J t  sehingga
 Dq e
Z J  
 Dqe
iS

. .......... (17)
Jika dioperasikan Z J 
dengan
i  i   J t1  , akan memberikan
Sutisna, Perumusan Fungsi Green ..............
71
 Dq q t e i S   dtJ t q t  


1 

1

Z J 


iS
Dqe
 i J t1 
 J 0 



 J 0
 Dq qt e

 Dq e
iS
1
iS
0, T qˆ t1  0,T
1 


Z J 

 0 qˆ t1  0
0, T 0,T
 i J t1 
 J 0
Dan
turunan
fungsional
n
kali
terhadap
eksternal
untuk
 j  0
integral
sumber
sumber
dengan fungsi Green persamaan
keadaan
bebas
ternyata
identik
(15), yaitu sebagai berikut:
Dq q t1  . . . q t n eiS
1 




...
Z J 

 0 Tqˆ t1  . . . qˆ t n  0 . ........ (18)
iS
 i J t1  J tn 
 J 0
 Dqe
Dalam
persamaan
di
atas,
fungsional Z J  dinamakan sebagai
fungsional pembangkit untuk fungsi
Green,
karena
fungsional
Z J 
harmonik yang dirumuskan sebagai
berikut:
1
1

S o   dt  mq 2  m 2 q 2 ,
2
2

dapat membangkitkan seluruh fungsi
Sehingga persamaan (19) menjadi
Green untuk keadaan vakum.
 1
1

N0  Dqt  exp  dt mq 2  m2q2  Jq
2

 2
................................................. (20)
Untuk
menghitung
Z J  ,
mula-mula uji numerator persamaan
(17) di bawah ini

N   Dq e 
i S  dtJ t  q  t 
Dengan
1
 dt  2 mq
S
2

Kemudian
melakukan
integral
lintasan terhadap variabel baru q’
. ............... (19)
(dimana q t   qc t   q ' t  , dan qc
adalah aksi osilator
adalah solusi klasik) sebagai berikut:
1
1

1
2
2
 m2 q2  J   qt    dt  mqcJ t   q' t   m 2 qcJ t   q' t  
2
2

2
J  qcJ t   q' t 
72
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 1, Pebruari 2009 (65 – 77)
1
1

  dt  mq c2 t   m 2 qc2  J t  qc t    dt mq cJ t q ' t   m 2 qc t q' t   J t  q ' t  
2
2


1
1

2
2 2
 dt  2 mq ' t   2 m q ' t  .


Karena suku kedua ruas kanan
dan q' t  , maka dapat dituliskan
persamaan ini mengandung qc t 
sebagai berikut:
 dt mq t q ' t   m q t q ' t   J t  q ' t     dt  mq t   m
2
cJ
c
2
cJ

qcJ t   J t  q ' t .
Karena persamaan ini memenuhi
(1), maka nilainya akan menjadi nol,
persamaan gerak osilator harmonik
seperti di bawah ini,


  dt  mqcJ t   m 2 q cJ t   J t  q ' t     dt 0 q ' t   0
Selanjutnya persamaan (20) dapat
ditulis sebagai berikut:

1
1
1

1

N 0   Dq exp   dt  mqc2  m 2 qc2  J t qc t    dt  mq '2  m 2 q ' 2 
2
2
2

2


 e iSEc qc 
Dalam
 Dy exp  dt
persamaan
ini
1
1
2
2 2
 mq '  m q' 
2
2

integral
terhadap variabel q’ adalah konstan
S0 J 
1
dt J t qc t . ............. (21)
2
(karena bebas dari J ) sebut saja C,
Dengan
sehingga numerator dapat dituliskan:
bahwa qc t  adalah sesuai dengan
N 0  CeiS0 J qc  ,
mengunakan
kenyataan
persamaan gerak osilator harmonik.
dimana
Solusi persamaan gerak ini bisa
1
1

S 0 J   dt  mq c2  m 2 q c2  Jq c 
2
2

1
1

  dt q c  mqc  m 2 q c  J .
2
2

dinyatakan
Dengan
gerak
mengingat
osilator
persamaan
harmonik
mq  m 2 q 2   J , maka
adalah
dalam
bentuk
fungsi
Green, untuk ini ambil G t ,t ' yang
merupakan solusi dari
 d2

m  2   2 G t , t '    t  t ' .. (22)
 dt

Dari persamaan ini dapat dituliskan
qc   dt ' G t , t 'J t ' ................. (23)
Sutisna, Perumusan Fungsi Green ..............
Dengan
mensubtitusi
persamaan
(23) ke dalam persamaan (21),

G t , t ' 

1 dk
1
e ik t t '  .(27)
2

m  2 k   2
Karena di dalam ruang momentum
Sehingga numerator menjadi

1

N 0  C exp  dtdt ' J t G t , t 'J t ' (24)
2

membagi

2


1
dt J t  dt ' Gt , t 'J t ' .
2
Dengan
1
m k 2
 ik t t ' 

maka akan diperoleh
S0 J 
dk
 2 e
73
numerator
ini
 t  t ' 
dk
 2 e
 ik t  t ' 

dan
 d2

 2   2    k 2   2 , dan
 dt

fungsional pembangkit Z J  sebagai
dari
persamaan (27) ini terlihat
berikut:
bahwa
1

Z J   exp  dtdt ' J t G t , t 'J t ' ..(25)
2

 d2

 2   2  mempunyai nilai eigen
 dt

dengan C maka akan didapatkan
Untuk merumuskan fungsi Green
dari
persamaan
dengan
(25),
dilakukan
merubah persamaan (22)
k
2


operator

2 .
Dapat
diferensial
dilihat
bahwa
fungsi Green yang didapat dengan
transformasi Fourier sama dengan
menjadi:
 d2

m  2   2  G t , t '    t  t '
dt


,
fungsi
Green
yang
dirumuskan
dengan metode integral lintasan.
atau
G t , t '   
dan
 t  t ' ............. (26)
 d2

m  2   2 
dt


dengan
tranformasi
menggunakan
Fourier dalam ruang
momentum,
maka
fungsi
Green
Penerapan Fungsi Green untuk
Menghitung Energi Sistem
Osilator Harmonik
Tinjau
osilator
persamaan
persamaan
harmonik
(1),
gerak
sederhana
dengan
solusi
umumnya adalah sebagai berikut:
osilator harmonik menjadi:
q t  
1
2

 dt

J t '  e  ik t  t ' 
 2  m  2 dk 
  mk

dengan

 G t , t 'J ' t ' dt ',

Kemudian
1 dk e  ik t t ' 
Gt , t '  
.
m  2 k 2   2

dengan
mengevaluasi
G t ,t ' ini, maka dapat dituliskan
74
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 1, Pebruari 2009 (65 – 77)
sebagai
1
e  ik t  t ' 
dk (28)

2m   k  k1 k  k 2 

G t , t ' 
k1  
dimana
Kemudian
dan
untuk
C
sepanjang
akses
samapai
k 2   .
yaitu
+K
suatu
lintasan
real
yang
dari
–K
berbentuk
setengah lingkaran yang berjari-jari
mempermudah
pengerjaan integral ini mula-mula
K. Gambar 1 menunjukkan t  t '  0 ,
meninjau persamaan (28) sebagai
sedangkan
jika
t  t'  0 ,
daerah
ditunjukkan
oleh
kontur
dari
suatu
integral
permukaan dalam bidang-k. Kontur
setengah
yang sesuai, misalkan dilabelkan
bidang
akan
tertutup
atasnya
yang
dirumuskan sebagai berikut:
1
e ik t t 'dk
1
e ik t t ' 

dk
2m C k  k1 k  k2  2m K k  k1 k  k2 
K
I
i
1
e ik t t 'e

iKei d
2m K Kei  k1 Kei  k 2
K


......................
(29)

Gambar 1. Kontur yang digunakan untuk mengevaluasi fungsi Green
untuk sistem osilator harmonik.
Dalam bentuk pertama pada sebelah
kanan
persamaan
diambil
sepanjang
ini,
integral
akses
real,
sedangkan bentuk kedua diambil
integral
sepanjang
setengah
lingkaran dengan jari-jari K, yang
mana k  Kei dan dk  iKe i d ,
e  ik t t ' dk
C k  k k  k 
1
2
2mI  Lim 
K 
 e  ik1 t t ' e ik2 t t ' 
 2i 

.
k 2  k1 
 k1  k 2
Dengan memasukkan nilai k1 dan
k 2 , didapatkan
sin  t  t '
.
m

dan dievaluasi mulai dari   0
I 
sampai    . Dari persamaan
Karena
(29) didapatkan
pertama
pada
K ,
sebelah
bentuk
kanan
Sutisna, Perumusan Fungsi Green ..............
persamaan (29) tidak lain menjadi
Gt ,t ' persamaan (28), sehingga
sin  t  t '
 Gt , t '  Lim R ,
K 
m
dimana
i
1
e  ik t t ' e
R
iKei d
i
i

2m  K Ke  k1 Ke  k 2
K



Tetapi integral ini menghilang karena
75
Kemudian dapat diringkas,
sin  t  t '
................ (32)
m
G t , t ' 
Dan solusi umumnya akan menjadi:
sin  t  t 'J t 'dt '
,
t0
m
q t   
t
dimana t0 adalah kondisi awal yang
dipakai.
Jika
dimisalkan
bentuk
sumber eksternal adalah:
K   , oleh karena itu
J t   J 0e t ,
sin  t  t '
G t , t ' 
, t  t' .
m
yang dimulai pada saat t  0 , dan
Singularitas
sistem diasumsikan akan berhenti
dalam
konturnya,
pada posisi kesetimbangan pada
sehingga,
G t , t '  0, t t ' .
t  0 , maka persamaan (33) menjadi
sin  t  t 'e t dt ' J 0 sin t   
J

 2 0 2 e t
2
2
0
m
m   
 
q t   J 0 
dimana tan  
t

, dengan  dalam

kuadran pertama atau dalam kuadran kedua. sebagai catatan bahwa
kondisi
batas
(30)
E  T V 
1
1
mq 2  m 2 q 2
2
2
2

J0
2m  2   2


q 0   0 , q 0   0 ,
dipenuhi.
Ketika waktu menjadi sangat
besar, maka didapatkan solusi gerak
dari osilator harmonik yaitu sebagai
berikut:
J sin t   
. .............. (35)
q t   0
m  2   2
Dari hasil ini dapat dihitung energi
akhir dari sistem sebagai berikut:
KESIMPULAN
Fungsi
Green
merupakan
suatu metode untuk mengkontruksi
solusi persamaan deferensial tak
homogen. Dari pembahasan yang
telah dikerjakan bahwasanya fungsi
Green
dapat
diturunkan
dengan
menggunakan dua metode yaitu
metode transformasi Fourier dan
metode integral lintasan. Perumusan
(31)
Sekarang jik
76
Jurnal Fisika FLUX, Vol. 6 No. 1, Pebruari 2009 (65 – 77)
fungsi Green dengan menggunakan
DAFTAR PUSTAKA
metode transformasi Fourier adalah
Arthur, Beiser. 1987. Konsep Fisika
Modern. Erlangga: Jakarta
diawali dengan mendefinisikan gaya
J k 
eksternal
dalam
ruang
momentum, dari definisi ini, dicari
solusi dari persamaan gerak osilator
harmonik
dengan
menggunakan
transformasi fourier dan sifat-sifat
integral. Dan selanjutnya mencari
solusi
umum
osilator
persamaan
harmonik
selanjutnya
yang
gerak
didapat
mendefinisikan fungsi
Greennya.
Sedangkan
perumusan
fungsi Green dengan menggunakan
metode
integral
dimulai
lintasan
dengan
adalah
mendefinisikan
fungsi Green secara umum dalam
mekanika
kuantum.
Kemudian
menyesuaikan integral lintasan yang
telah ada dengan fungsi Green
tersebut
dan
mencari
integral
fungsionalnya. Dengan menggunakan integral lintasan ini, diperoleh
rumusan
fungsi
Green
dalam
mekanika kuantum.
Dari pembahasan juga terlihat
bahwa rumusan fungsi Green yang
diperoleh
kedua
metode
adalah
sama yaitu sebagai berikut:

G t , t ' 
1 dk
1
e ik t t ' .
2

m  2 k   2
Boas, L. Mary. 1983. Mathematical
Methods In The Physical
Sciences, 2nd Edition. New
York : John Wiley & Son.
B. Bornales, Jinky. 2000. Feynman’s
Path Integral Formulation : A
Short Introduction. MSU-Iligan
Institute of Technology : Iligan
City
Gasiorowicz, S. 1974. Quantum
Physics. Singapore: John Wiley
& Sons. Inc.
Greiner, W., Reinhardt, J. 1986.
Field
Quantization.
Berlin:
Springer-Verlag.
Ismail. 2000. Propagator Photon
untuk Kondisi Gauge FockSchwinger
hingga
Orde-2.
Bandung:
Jurusan
Fisika
Fakultas Matematika dan Ilmu
Pengetahuan
Alam
Institut
Teknologi Bandung.
Resnick, Halliday. 1978. Fisika
Universitas Jilid I. Erlangga :
Jakarta
Ryder, H. Lewis. 1985. Quantum
Field Theory. New York:
Cambridge University Press.
Sakita, B. 1982. Quantum Theory Of
Many-Variable Systems and
Field.
New
York:
World
Scientific.
Sakurai, J. J. 1985. Modern
Quantum Mechanics. California:
The
Benjamin/Cummings
Publishing Company, Inc. Menlo
Park,
W.
Bryan,
Frederick.
1970.
Mathematics Of Classical And
Quantum
Physics.
Daver
Publication : New York.
Sutisna, Perumusan Fungsi Green ..............
Yariv, Amnon. 1982. An Introduction
to Theory and Application of
Quantum
Mechanics.
John
Wiley and Sons, Inc : New York.
77
http://en.wikipedia.org/wiki/Green%2
7s_functin
http://pk.ut.ac.id/jmst/jurnal_2005.1/p
andiangan.htm
Download