BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Perkembangan fisika

BAB I
PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang
Perkembangan fisika modern dimulai pada akhir abad ke-19, sebagai hasil
dari ketidakmampuan konsep fisika klasik untuk menjelaskan gejala fisika yang
muncul pada waktu itu, sehingga diperkenalkan konsep baru yang disebut teori
kuantum. Dinamika partikel dalam fisika klasik dapat ditentukan dengan
menggunakan persamaan hukum Newton sehingga besaran-besaran seperti
kecepatan, momentum dan energi dapat diketahui. Sementara dalam mekanika
kuantum untuk menentukan besaran-besaran yang terkait digunakan fungsi
gelombang yang diperoleh dari penyelesaian persamaan Schrödinger. Persamaan
ini analog dengan pernyataan hukum II Newton (Suparmi, 2013).
Persamaan Schrödinger hanya bisa digunakan untuk memecahkan persoalan
partikel non-relativistik (Beiser,1990). Sementara untuk mendeskripsikan
dinamika partikel relativistik dapat diselesaikan menggunakan persamaan KleinGordon dan persamaan Dirac (Alhaidari et al., 2006). Persamaan Klein-Gordon
digunakan untuk partikel dengan spin bilangan bulat yang disebut dengan partikel
boson, misalnya He-4. Sementara persamaan Dirac untuk menyelesaikan fungsi
gelombang dari partikel berspin ½. Partikel dengan spin ½ disebut dengan partikel
fermion, contohnya adalah proton, neutron dan elektron.
Untuk mendapatkan fungsi gelombang diperkenalkan beberapa model
potensial. Beberapa jenis potensial misalnya potensial Coulomb, Rosen Morse,
Maning Rossen, Pöschl-Teller, Eckart dll (Suparmi, 2011). Sementara metode
yang digunakan untuk menyelesaiakan persamaan Dirac antara lain metode
Romanovski Polynomial seperti yang dilakukan oleh Suparmi dan Cari (2013),
Nikiforof-Uvarov (NU) seperti yang dilakukan oleh Aysiah (2014) dan
Kurniawan (2014). Serta Pratiwi (2015) yang menggunakan Metode Iterasi
Asimtotik (AIM).
1
2
Dalam penelitian ini, untuk menentukan fungsi gelombang kuantum
digunakan persamaan Dirac untuk kasus khusus spin simetri dimana potensial
vektor sama dengan potensial skalar, yang dipengaruhi potensial non sentral
kombinasi Eckart terdeformasi-q, Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II
yang
akan diselesaikan menggunakan AIM.
1.2.
Batasan Masalah
a. Persamaan Dirac untuk kasus khusus spin simetri, dimana potensial vektor
sama dengan potensial skalar.
b. Potensial yang diterapakan adalah potensial non sentral kombinasi Eckart
terdeformasi-q, Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II .
c. Penyelesaian persamaan Dirac diperoleh menggunakan Metode Iterasi
Asimtotik.
d. Visualisasi fungsi gelombang kuantum menggunakan program Matlab 7.1
1.3.
Rumusan Masalah
a. Bagaimana penyelesaian persamaan Dirac untuk potensial non sentral
kombinasi Eckart terdeformasi-q, Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II
menggunakan Metode Iterasi Asimtotik?
b. Bagaimana analisis tingkat energi relativistik dan fungsi gelombang yang
dihasilkan dari persamaan Dirac untuk potensial non sentral kombinasi Eckart
terdeformasi-q,
Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II menggunakan
Metode Iterasi Asimtotik?
c. Bagaimana bentuk fungsi gelombang yang divisualisasikan menggunakan
program Matlab 7.1?
1.4.
Tujuan Penelitian
a. Memperoleh penyelesaian persamaan Dirac untuk potensial non sentral
kombinasi Eckart terdeformasi-q, Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II
menggunakan Metode Iterasi Asimtotik.
3
b. Menganalisis tingkat energi relativistik dan fungsi gelombang yang dihasilkan
dari persamaan Dirac untuk potensial non sentral kombinasi Eckart
terdeformasi-q,
Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II menggunakan
Metode Iterasi Asimtotik.
c. Memvisualisasikan fungsi gelombang yang dihasilkan menggunakan program
Matlab 7.1.
1.5.
Manfaat Penelitian
Penelitian ini menyediakan tingkat energi dan fungsi gelombang partikel
yang diperoleh dari persamaan Dirac untuk potensial non sentral kombinasi
Eckart terdeformasi-q, Pöschl-Teller trigonometrik dan Scarf II menggunakan
Metode Iterasi Asimtotik. Sehingga memberikan informasi mengenai partikel
fermion, yang banyak dikaji dalam perkembangan fisika nuklir.