Peristiwa aneh pada Eksperimen Difraksi Celah Ganda

Perdebatan terhebat sepanjang sejarah fisika dimulai dari sini (abad 20 hingga sekarang), eksperimen difraksi celah ganda, dimana tingkah laku objek di dunia makroskopis sangat jauh berbeda dengan dunia mikroskopis. Dunia makroskopis adalah dunia yang disinggahi oleh objek-objek yang cukup besar (relatif terhadap atom, ukuran atom kurang lebih sekitar 10-10 meter) seperti manusia, hewan, tumbuhan, rumah, dan apapun yang relatif lebih besar daripada atom.

difraksi celah ganda

Eksperimen pada dunia mikroskopis yang menyebabkan kegaduhan pada dunia makroskopis, karena realita sesungguhnya terletak padanya. Efek dari eksperimen ini menyebabkan munculnya gagasan-gagasan baru, seperti Many World Interpretation (Dunia paralel), Schrodinger's Cat (Kucing Schrodinger), "God doesn't play dice" by Albert Einstein, kecepatan objek yang melebihi kecepatan cahaya, teleportasi kuantum, mesin waktu, dan yang lainnya. 

Tidak apa-apa jika anda kurang familiar dengan istilah tersebut, karena gagasan tersebut secara implisit sebenarnya telah masuk ke kehidupan kita. Pada teknologi, seperti quantum computer, panel surya, transistor, dan sebagainya. Contoh pada dunia perfilman bergenre science fictionThe Avengers, Interstellar, Star Wars, Time Machine, Predestination, dan yang lainnya. Film science fiction dilandasi atas dasar fisika yang mana sesuai dengan realitas sebenarnya, tidak seperti film tom and jerry yang melayang beberapa detik terlebih dahulu sebelum jatuh (gravitasi tidak bekerja seperti itu!).

Jadi mau tidak mau, suka tidak suka, dunia mikroskopis sangat berperan besar bagi kehidupan kita. Oleh karena itu, kita harus mempelajarinya lebih luas dan lebih dalam.

Mari kita mulai Eksperimen ini!

Tidak ada persamaan rumit yang menyebalkan, cukup gunakan imajinasimu.

Difraksi adalah pelenturan gelombang ketika melewati celah sempit. Tidak perlu khawatir dengan istilah ini untuk sekarang, karena istilah ini tidak begitu penting untuk memahami tulisan di bawah (istilah ini akan di bahas pada postingan selanjutnya).

Bayangkan anda mempunyai sebuah bola kasti yang akan anda lemparkan secara random (arahnya) ke sebuah celah pada tembok (lihat gambar di bawah)
difraksi celah tunggal
maka pola bola kasti yang terbentuk pada tembok adalah
pola pada celah tunggal
oke, pola ini masih terlihat masuk akal, karena itu adalah peristiwa dunia makroskopis. Bagaimana jika kita terapkan eksperimen ini pada dunia mikroskopis ? apakah berbeda ?

Bayangkan kita memiliki 100 elektron (ukuran elektron kurang lebih 2,82 x 10-15 meter) yang akan melewati celah dan kita akan melakukan eksperimen yang sama seperti pada dunia makroskopis sebelumnya (lihat gambar di bawah)
*Bola kasti dan elektron dapat dianalogikan karena bola kasti tersusun atas jutaan elektron. Dan memiliki sifat yang sama, yaitu dianggap sebagai bola pejal (padat berisi)
eksperimen difraksi pada elektron
*plat film : pernah rontgen ? lembaran yang digunakan adalah lembaran plat film
*celah seukuran elektron (2,82 x 10-15 meter): kita sudah berhasil membuat celah seukuran ini, namanya adalah 'kisi difraksi'
Lihat gambar di bawah ini
kisi difraksi dan plat film
Gambar ini saya tampilkan untuk menjadi bukti, bahwa eksperimen yang dilakukan adalah benar2 nyata, bukan hayalan.

Pola elektron yang terbentuk pada plat film ini adalah
pola elektron pada difraksi celah tunggal
dan hasilnya sesuai dengan dunia makroskopis.

Bagaimana jika celahnya kita tambah jumlahnya menjadi 2 (celah ganda) ? apakah polanya akan sama ? Yaps seperti analogi di dunia makroskopis pasti polanya akan seperti gambar dibawah ini (prediksi)
difraksi pada celah ganda
oke, sekarang kita coba dengan elektron di dunia mikroskopisnya
pola difraksi pada elektron
LOH ?!! Kok berbeda polanya ?? Mengapa sebagian besar elektron terkumpul di tengah plat film ? Mengapa semakin menjauh dari posisi tengah plat film pola elektron yang terbentuk semakin sedikit ? Mengapa terbentuk sebaran pola seperti itu ?

Kita simpan misteri ini di pembahasan topik selanjutnya 



1 Response to "Peristiwa aneh pada Eksperimen Difraksi Celah Ganda"