DZIKIR UNTUK BANGSA

Jumat 28 Desember 2012 sebuah lembaga pers, surat kabar Republika di Jakarta meluncurkan berita terkait berdzikir yang dilakukan bersama untuk menyambut akhir tahun yang diadakan di masjid At Tin dengan harapan dapat menjadikan tauladan bagi penerus bangsa untuk senantiasa ingat Allah. Berdzikir sendiri adalah suatu bentuk penghayatan, instropeksi diri bahwa manusia memiliki banyak kekurangan. Allah menganggungkan manusia berdzikir didepan malaikat, ini karena kemulian berdzikir tersebutlah yang memposisikan manusia memilki derajad yang tinggi dihadapan Nya.

Makna berdzikir sendiri adalah bentuk cinta dan kerinduan pada Ilahi. Karena kita pasti kembali pada Allah dan ingin bertemu dengan Nya. Makna lain berdzikir sesuai dengan Al Quran surah Qah ayat 16 bahwa Allah lebih dekat dari urat leher. Dari surat tersebut betapa Allah sangat dekat dan selalu menjaga umatnya yang selalu mengingat Allah. Oleh karena itu mustahil orang-orang yang rajin berzikir dengan IKHLAS LILLAHI TA’ALA melakukan korupsi, zalim dan berbuat dosa. Dia sadar bahwa Allah melihat dan selalu mengawasinya. Sehinnga untuk membuat bangsa yang tentram dan sejahtra perlunya KESADARAN / INSTROPEKSI DIRI , bukan malah salang menyalahkan. Dalam firman Nya Allah SWT tidak akan mengubah bangsa jika tidak memulainya sendiri. Yah lihat saja Kerusakan demi kerusakan akan terus terjadi, itu karena SALAH URUS, baik yang disengaja atau tidak. Oleh diri kita sendiri dan pemimpin kita. Berita yang beredar saat ini lihatlah, isinya hanya tentang KKN oleh tikus berdasi dengn wajah malaikat. Saya sendiri tidak menyalahkan sistem tapi yang harusnya disalahkan adalah diri kita, bukankah ketika kita memilih seorang pemimpin jika tidak amanah maka kita kan ikut menanggung dosanya??? Salah pilih oleh rakyat cenderung tak disadari yang ada hanya mengkritisi dosa2 dari pemimpin, mengolok2 di jejaring social. PANTASKAH MENGAKU CINTA NEGERI?? Untuk berjalan lurus tentu tak bisa karna kita manusia biasa tapi jika kita ingat Allah tentulah BISA. Bagaimana cara menempuh jalan lurus, saya coba ingat kan dengan lagu religi dari gita gutawa berikut liriknya :

jalan lurus sepuluh yang mesti ditempuh
yang pertama bahwa Allah maha esa
yang kedua Muhammad rasul kita
yang ketiga cinta ibu cinta ayah kita
yang keempat cinta guru-guru kita
yang kelima cinta tanah air kita
diri kita memancarkan cahya cinta
semoga Allah membimbing kita semua
jalan lurus sepuluh yang mesti ditempuh
yang keenam salat mari ditegakkan
yang ketujuh Quran baca diartikan
yang delapan sedekah jangan terbawa
yang sembilan puasa penuh keikhlasan
yang sepuluh senyum sopan senantiasa
keramahan perilaku diri kita
semoga Allah membimbing kita semua

Jelaslah dari mana kita akan melakukan perubahan yaitu diri sendiri yang hendaknya terbuka dengan masukan positif jika benar hati itu sehat. Sehatnya hati adalah karena Nya jadi selalu mengingat Nya adalah hal yang seharusnya jika CINTA diri kita. Untuk membngun sebuah bangsa yang tentram dan aman benar adanya saling menghargai dan menghormati perbedaan. Perbedaan yang mana yang harus dihargai?? Kalau jaman dulu 4 imam besar dapat hidup berdampingan secara damai dan rukun tanpa merasa paling benar. Setiap diskusi saling mempersilahkan golongan yang lain, tapi sekarang??? yang ada pada berdebat bahkan tanpa ilmu yang cukup dan memandang dengan sudut kritis yang tanpa sadar kan terpantul2 dalam kekisruhan total yang berujung perpecahan. Dzikir adalah ibarat air yang akan menyuburkan kehidupan bangsa dan pribadi tentunya. Akan tetapi adab berdzikirpun mengundang bnyak perselisihan antara yang boleh dengan suara keras dan berjamaah dengan suara lirih/ dalam hati secara individi semua memiliki dasar yang sahih sealin itu ingatlah Allah selalu tau isi hati hamba Nya. Untuk hukum dzikir yang menyangkal/melarang bersuara keras tidak saya tulis karena belum sependapat dan hadist yang saya baca menurutku benar tapi tidak ada indikasi larangan.

Di antara ayat yang dipahami sebagai anjuran dzikir berjama’ah adalah sebagai berikut, artinya;
“(Yaitu) orang-orang yang mengingat Allah sambil berdiri atau duduk atau dalam keadaan berbaring dan mereka memikirkan tentang penciptaan langit dan bumi (seraya berkata), “Ya Rabb kami, tiadalah Engkau menciptakan ini dengan sia-sia Maha Suci Engkau, maka peliharalah kami dari siksa neraka.” (QS. 3:191)

Ayat di atas, dianggap sebagai dalil yang membolehkan dzikir berjama’ah karena menggunakan sighat (konteks) jama’ (plural) yaitu yadzkuruna. Menurut mereka jama’ berarti banyak dan banyak artinya bersama-sama.

Dari Abu Hurairah ra. berkata,Rasulullahsaw. bersabda:”Sesungguhnya Allah Ta’ala mempunyai malaikat-malaikat yang berlalu-lalang di jalan untuk mencari majlis dzikir, di mana bila mereka mendapatkan sesuatu kaum yang berdzikir kepada Allah ‘azza wajalla mereka memanggil malaikat-malaikat yang lain dengan berkata: “Marilah ke sini menyaksikan apa yang kamu cari”, kemudian para malaikat membentangkan sayapnya sampai ke langit dunia, lantas Tuhan bertanya kepada mereka padahal Tuhan telah lebih mengetahui: “Apa yangdiucapkan oleh hamba-Ku?” Malaikat itu berkata:”Mereka mensucikan-Mu, memuji-Mu mengagungkan-Mu”. Tuhanbertanya:”Apakah mereka pernah melihat Aku?” Para malaikat menjawab:” Demi Allah, mereka belum pernah melihat Engkau”. Tuhan bertanya:”Bagaimana seandainya mereka pernah melihat Aku?” Para malaikat menjawab: “Seandainya mereka pernah melihat Engkau niscaya mereka lebih giat beribadah kepada-Mu, lebih giat mengagungkan Engkau, dan lebih giat mensucikan Engkau”. Tuhan bertanya: “Apakah yang mereka minta?” Para malaikat menjawab: “Mereka meminta surga kepada-Mu”.
Tuhan bertanya: “Apakah mereka pernah melihat surga?” Para malaikat menjawab:”Demi Allah,wahai Tuhanku merekabelum pernah melihatnya”. Tuhan bertanya: “Bagaimana seandainya mereka pernah melihatnya?” Para malaikat menjawab: “Seandainya mereka pernah melihatnya niscaya mereka lebih bersemangat untuk mencapainya, mereka lebih giat untuk memohonnya, dan mereka sangat mengharapkannya”. Tuhan bertanya:”Dari apakah mereka berlindung diri?” Malaikat menjawab:” Mereka berlindung diri dari api neraka”.
Tuhan bertanya: “Apakah mereka pernah melihat neraka?” Para malaikat menjawab:” Demi Allah, mereka belum pernah melihatnya”. Tuhan bertanya: “Bagaimana seandainya mereka pernah melihatnya?” Para malaikat menjawab:” Seandainya mereka pernah melihatnya niscaya mereka lebih menjauhkan diri daripadanya dan mereka lebih takut terhadapnya”.
Tuhan berfirman: “Maka saksikanlah olehmu bahwa Aku telah mengampuni dosa-dosa mereka”.
Ada salah satu malaikat yang berkata: “Di dalam majlis itu ada si Fulan, seseorang yang bukan termasuk ahli dzikir, ia datang di situ karena ada sesuatu kepentingan”.
Tuhan berfirman: “Mereka semua adalah termasuk ahli dzikir, di mana tidak ada seorangpun yang duduk di situ akan mendapatkan kecelakaan/siksaan”.(Riwayat Bukhari dan Muslim).

SEMOGA MANFAAT ^_^

MANEJEMEN DAN ORGANISASI (1)

Siang hari seperti ini, tatkala kuliah kosong saya lebih suka membaca AL Quran dan juga beberapa artikel keagamaan. Hmmm tujuannya sie biar otak gak ikut-ikut panas seperti matahari yang sedang semangat bersinar hehe.....

Kebetulan pada hari senin kemaren ada kuliah menejemen dan organisasi yang diajar oleh Drs Abdul Latief Burhan, Msc. Menurut saya kuliahnya menarik dan santai karena bapaknya selain banyak pengalaman juga jago humornya :)

Nah saya tipekal orang yang ogah nyatet karena menurut saya mendengarkan guru bicara itu lebih penting, kalaupun cetatan kan bisa pinjam dan menulis ulang dengan gaya bahasa sendiri dicampurkan hasil dengar, insyaAllah kan lebih efektif.

Beberapa jam pertama isinya hanya kontrak kuliah dan pemilihan komting. Selanjutnya Pak Latief hanya bercerita tentang wawasannya dan pengalamannya. Tiba-tiba muncullah sebuah pertanyaan kepada seorang yang duduk dibelakang "apa itu organisasi???" 

Kebetulan jawaban mahasiswa itu menurut saya kurang tepat jadi secara otomatis, memori otak saya tidak mengingat ucapannya (alibi) hehe....

Hmmm kalau berdasarkan pengalman saya waktu aktif organisasi di SMA dan yang saya ikuti diluar kampus ya organisasi itu hanya sebuah wadah untuk menampung aspirasi anggotannya yang memiliki minat sama. Sehingga nantinya akan menciptakan tujuan bersama dan diwujudkan dalam bentuk visi misi organisasi tersebut.

Pak Latief tidak memberikan jawabannya hanya mengarahkan jawaban dari seorang mahasiswa tadi yang menurut saya kurang tepat, beliau bertutur " Apakah ada organisasi yang memiliki tujuan tidak baik? Semua bergantung menejemennya, yah nanti kalian bisa baca beberapa referensi atau buku-buku di perpustakaan tentang organisasi. Jangan berniat untuk memiliki buku tapi berniatlah untuk memahami isinya" . Dalam hati saya sungguh luar biasa beliau ini, kata-katanya penuh makna yang dalam dan pastinya guru yang berpengalaman.

Melanjutkan pidato beliau " Organisasi itu harus disertai aksion dari segala tujuan yang baik, Jokowi misalnya dia langsung turun kejalanan untuk melihat kondisi rakyatnya serta kebutuhan rakyatnya. Itu contoh leader yang baik. Ingat leader  tidak sama dengan pimpinan. Seorang pemimpin selalu terikat pada aturan yang berlaku tapi seorang leader adalah orang yang bisa memperlakukan bawannya dengan kebijakannya." Dalam hati, saya tak henti-henti kagum dengan beliau, luarr biasaa!!!

tuturnya lagi " Serorang leader harus PD itu syarat utamannya, jika sudah PD tentu dia siap ikut berlomba (kompetisi) untuk menguji kualitas kompetensi yang dimilikinya."

Tentu tulisan diatas ringkasan dari saya tentang kuliah MO (part 1). Kebetulan saya males mencatat yaa saya rangkum dalam blog. Selanjutnya saya dapet tugas baca koran pilihan bapak Latief, saya pilih judul menarik untuk mengisi hobi disiang hari saya. judul artikelnya, " Zikir untuk Bangsa"

 Ringkasan baca saya nanti juga saya posting. SEMOGA MANFAAT ^_^

MAKNA KEADAAN SECARA MEKANIKA KUANTUM

Sesuai postingan saya sebelumnya, mekanika kuantum dibangun oleh 2 konsep dasar yaitu dualisme partikel gelombang dan prinsip ketidakpastian Heisenberg. Dasar dualisme partikel gelombang inilah yang memberikan kontribusi besar dalam konsep dunia mikroskopik sedangkan ketidakpastian Heisenberg memberikan konsekuensi dalam masalah pengukuran (pendapat saya).

Sering rasanya ditelinga ini mendengar pernyataan “ Keadaan elektron sebagai gelombang dalam mekanika kuantum didefinisikan/direpresentasikan sebagai fungsi gelombang Schrodinger. Nah keadaan itu apa sih?? Atau emang bagaimana keadaan elektron sebagai gelombang dan bagaimana mengukurnya?

Keadaan atau kondisi merupakan karakteristik dari sistem misalnya, gelombang mempunyai besaran fisis panjang gelombang (bersifat menyebar, ingat2 karakteristik gelombang pada tingkat SMA!!) sedangkan elektron (partikel) memiliki besaran fisis berupa massa (bersifat terlokalisasi pada satu tempat). Bagaimana mendifinisikan elektron sebagai gelombang kalau begitu, karena gelombang bersifat menyebar sedang partikel terpusat/terlokalisasi???

Pada tahun 1926 seorang fisikawan Jerman, Max Born (tidak sama dengan Niels Bohr loo ya!!) menjawab pertanyaan diatas. Beliau berdalih bahwa fungsi gelombang itu tidak memiliki arti apa-apa, akan tetapi rapat probabilitas lah yang memberikan arti fisis (densitas elektron).Inilah yang disebut intepretasi Born.

Namun untuk bisa merepresentasikan partikel , fungsi gelombang harus memenuhi kriteria sebagai berikut (Febdian Rusydi, 2009):

 Lalu bagaimana tentang keadaan?

Secara umum sistem memiliki besaran fisis sebagai identitas diri misal, massa, temperature, volume, panjang. Besaran besaran fisis ini memiliki keterkaitan satu sama lain, antara panjang  dengan suhu diikat oleh besaran koefisien muai panjang. Misalkan pada suatu pengukuran ingin meneliti koefisien muai panjang sebagai besaran konstan maka setiap perubahan suhu (T) harus diiringi perubahan panjang (L) [praktikum fisdas 2]. Jadi keadaan pada setiap kenaikan T1 maka akan diperoleh L1, pada T2 didapatkan L2 dan seterusnya. Konfigurasi (T1,L1); (T2,L2) dengan kata lain tidak mungkin diperoleh konfigurasi (T1,L2). Konfigurasi tersebutlah yang disebut keadaan.

Suatu keadaan yang menyatakan keadaan bahwa 1 fungsi gelombang memiliki korespodensi 1 nilai energi (definit), merupakan konsekuensi dari keadaan stasioner (stasionary state). Keadaan stasioner adalah keadaan yang fungsi densitas elektronnya tidak bergantung waktu. Hal yang perlu diperhatika yang stasioner adalah keadaannya boleh jadi partikelnya dinamis.

Sistem identik adalah sistem yang memiliki keadaan yang sama. Sehingga sistem yang telah mengalmi perubahan keadaan bukan lagi sistem yang sama pada keadaan awal. Hal seperti ini bisa dipahami pada saat praktikum eksperimen lanjut dimana saat menghitung jumlah cacahan  radiasi partikel beta (contoh) akan terjadi interaksi antara sumber radiasi dengan detektor. Nah hal yang dulu saya lalaikan pada pembahasan, interaksi antara sumber radiasi dengan detektor ini akan melibatkan pertukaran energi yang kemudian bisa tercatat jumlah cacahan. (yaya hal semacam ini akan sering sekali diabaikan padahal ini konsep dasar bagaimana interaksi gelombang dengan materi, yang akan menjelaskan detailnya konsep deteksi).

Selanjutnya sistem pada kuantum berupa sistem kontinu. Perbedaan sistem kontinu dengan diskrit serta mengapa elektron menyukai keadaan dasar (ground state) dapat dipahami menggunakan analogi berikut

Gambar Seorang gadis bernama anik sedang menahan ember berisi air di Sumur.

Apabila ember itu tergantung setinggi h dari permukaan air sumur (ingat mekanika??, saya ambil titik acuan (0,0) pada permukaan air didalam sumur) maka ketinggian benda tersebut berkorespodensi  pada 1 nilai energi potensial, E(h) = mgh. Anik bertugas untuk menahan ember agar tidak jatuh pada permukaan air didalam sumur (h,E)=(0,0) adalah keadaan dasar (ground state), sebuah keadaan yang paling disukai sistem karena kesetabilannya (energi potensialnya paling rendah). Alasan mengapa elektron suka keadaan dasar, bisa dipahami melalui hukum mekanika satu Newton (hukum kelembaman), jadi bila muatan elektron (-e) dan muatan inti (e) ksebesar (-1,6x10^-19 C dan 1,6x10^-19 C), maka nilai energi potensial Coulomb (V) hanya bergantung pada suku radial (jarak elektron dengan inti).

Karena energi potensial (V) berbanding terbalik dengan jarak antara inti dengan elektron, Semakin besar r (menuju tak hingga )maka energi ikat makin kecil (menuju nol), artinya apa?? Elektron mudah tereksitasi (terlepas) keadaan semacam ini akan mengakibatkan terjadinya ionisasi atau ikatan antar atom (ikatan kimia).  Jadi stabil dalam kuantum adalah keadaan dimana elektron pada level terendah yang memiliki energi terendah.

Sekedar catatan energi keadaan dasar (ground state energy) tidak sama dengan energi titik nol (zero point energy). Pada dasarnya energi titik nol merupakan bentuk konsekuensi dari ketidakpastian Heisenberg, yang saya simpulkan berupa pembuktian matematis bahwa sesungguhnya elektron dalam atom selalu bergerak karena energi kinetiknya tidak sama dengan nol (0,557x10^-47 J), hanya orde yg sangat amat kecil, tidak memungkinkan bagi kita untuk melihatnya.

Kembali pada gambar diatas, Anik bisa saja mengulur atau menarik tali untuk mengubah-ubah ketinggian ember. Apibila anik mengubah ketinggian ember sesuka hatinya, asalkan memenuhi E(h)= mgh. Sistem dengan kombinasi keadaan seperti ini maka disebut sistem kontinu.

Anik juga dapat mengubah-ubah tinggi ember dengan mengulurkan tali  setiap 1 meter. Akibatnya system menjadi tertentu.. yah karena selain harus memenuhi persamaan E(h)= mgh, sistem juga harus mengikuti pola h sebagai deret tertentu. Sistem dengan kombinasi keadaan seperti ini maka disebut sistem diskrit.

Suku potensial inilah yang sering dipakai sebagai fondasi aplikasi mekanika kuantum pada material. Manifesto gaya yang dirasakan electron misalnya pada kasus atom hydrogen dengan kajian lebih lanjut bisa menerangkan sifat-sifat listrik dan optic dari sebuah material. Selanjutnya tolakan Coulomb antar electron- electron yang mengakibatkan osilasi seperti pada pegas bermassa yang merasakan potensial Hooke dengan membawa aplikasi pada level mekanika kuantum maka akan dapat menjadi menjadi konsep yang sangat baik dalam menerangkan sifat-sifat termal dari material.

Nah akan tetapi jika sebuah atom Hidrogen ini diletakkan pada keadaan stasioner maka seharusnya eelektron akan berada pada tempatnya. Lain halnya jika atom Hidrogen itu disinari dengan cahaya atau dapat dengan menumbukkan dengan atom lain (pertubasi) dengan begitu electron dapat bertransisi. Konsep pertubasi dan ulasan mengenai energi potensial lebih jauh lagi akan saya aplikasikan pada molekul diatomik, kebanyakan saya memakai analogi interaksi jauh (jarak suku radial dari anik pada ember) dan interaksi dekat ( jarak suku radial pada ember dengan air didalamnya). Ya analogi ini akan saya pakai untuk menjelaskan konsep pertubasi geometri pada molekul FeO2, yang saya angkat menjadi judul TA hehe….

SEMOGA MANFAAT ^_^”

MODEL ATOM PLANETARIUM VS MODEL ATOM RUTHERFORD BOHR

Model atau pemodelan obyek dalam fisika tak begitu saja tercipta secara naluriah seperti persamaan Schrodinger. Pemodelan atom Rutherford Bohr merupakan hasil dari matematis dan beberapa eksperimen yang terkait, berikut adalah cerita singkatnya.

Eksperimen hamburan Rutherford yang dilakukan oleh kedua asistennya yaitu Hans Geider dan Ernest Marsden yang dipublis tahun 1909 bertujuan untuk mempelajari struktur atom, setelah J.Thomson (penemu elektron) menunjukkan atom memiliki struktur dalam (inner structure).

Model struktur atom yang dikemukakan oleh J. J. Thomson, yang telah terkenal karena keberhasilannya mencirikan elektron dan mengukkur nisbah muatan terhadap massa (e/m) electron, dalam pengukuran ini bekerjasama dengan R.A Milikan. Model atom Thomson  ini berhasil menerangkan banyak sifat atom yang diketahui seperti: ukuran, massa, jumlah elektron dan kenetralan muatan elektrik.. Dalam model ini, sebuah atom dipandang mengandung  Z elektron yang yang dibenamkan ke dalam suatu bola bermuatan positif seragam. Muatan positif total bola adalah Ze, massanya pada dasarnya adalah massa atom (massa elektron terlalu ringan sehingga tidak banyak mempengaruhi massa atom), dan bahwa jari-jari R bola ini adalah jari-jari atom pula. (Model ini seringkali dikenal dengan nama model kue “pudding prem” (plum pudding), karena elektron-elektron tersebar di seluruh atom seperti halnya roti kismis yang tersebar dalam kue pudding prem atau roti kismis).

Kegagalan mencolok model Thompson muncul dari hamburan partikel (partikel alfa) bermuatan positif. Tinjaulah gerak sebuah partikel bermuatan positif yang menerobos sebuah atom. Karena adanya gaya elektrik dari atom terhadap partikel tersebut, maka lintasannya mengalami pembelokan yang cukup berarti dari arah gerak semulanya. Gaya-gaya tersebut adalah (1) gaya tolak yang ditimbulkan muatan positif atom, dan (2) gaya tarik oleh elektron-elektron yang bermuatan negative. Hal semacam ini dapat dianganggap bahwa massa partikel yang dibelokkan tersebut lebih besar dari pada massa electron, tetapi lebih kecil dari pada massa atom. Pada peristiwa interaksi antara partikel alfa dengan sebuah elektron, gaya tarik-menarik antara keduanya haruslah sama, sehingga yang lebih merasakan efek dari peristiwa ini adalah elektron karena memiliki massa yang lebih kecil dari pada partikel alfa, sehingga efek pada partikel alfa dapat diabaikan.

Berdasarkan hasil eksperimen saya dan teman-teman di Lab Fisika Modern UNAIR, secara detail dapat mengakses link berikut
http://bandiyahsriaprillia-fst09.web.unair.ac.id

MEKANIKA MODEL ATOM PLANETARIUM (MODEL ATOM RUTHERFORD)

Hasil ekperimen menunjukkan bahwa hasil pemodelan Thomson tidak benar, untuk alasannya bisa dipahami melalui mengakses link diatas. Selanjutnya Rutherford mengajukan model planetarium untuk atom Hidrogen. Mekanika model atom planetarium ini patuh asas mekanika klasik, yaitu mekanika gerak melingkar.

Gerak melingkar dalam mekanika melibatkan gaya aksi reaksi, yaitu gaya sentrifugal dan gaya sentripetal. Pada pemodelan ini gaya sentrifugal berupa gaya Coulomb yang berasal dari inti. Gaya Coulomb ini merupakan gaya tarik menarik antara inti dan elektron. Sementara elektron yang bergerak mengalami percepatan oleh gaya sentripetal.

Nah untuk membuat gerak melingkar stabil maka gaya Coulomb dengan gaya Sentripetal harus sama besar. Ini alasan mengapa model planetarium lintasan elektron berbentuk lingkaran (pernah keluar di kuis  fisika kuantum dari generasi kegenerasi berikutnya loo ^_^”). 

 qp, qe dengan  berturut-turut adalah muatan inti dan elektron (1,6 x10^-19C  ),  me adalah massa elektron (9,11 x 10^-31 kg  ),  epselon nol merupakan permitivitas diruang hampa (  9 x 10^9 N/m^2.C) dan r adalah jarak antara elektron dengan inti.

Tujuan perhitungan pemodelan ini adalah menghitung energi total electron yang merupakan penjumlahan energi kinetik dengan potensial. Energi kinetik merupakan fungsi kecepatan (persamaan 1) maka didapatkan energi kinetik sebesar,

Sedangkan potensial merupakan fungsi posisi,

 dengan ф(r) mererupakan beda potensial dengan jarak r dengan inti dengan acuan tak hingga. (konsep listrik dan magnet).

Beda potensial sendiri didefinisikan sebagai,

dengan  qs merupakan muatan sumber, Pada kasus ini sumber muatan adalah inti. Sehingga,

Makna fisis dari tanda minus pada potensial diintepretasikan sebagai energi yang tersimpan dalam elektron, yaitu energi belum diubah menjadi energi kinetik.  Energi total elektron merupakan penjumlahan persamaan 2 dan persamaan 3.

Sekali lagi tanda dalam fisika memiliki makna, kali ini tanda minus pada energi total didefinisikan sebagai energi ikat elektron. Apabila elektron ini diberikan energi tepat sebesar atau lebih besar dari energi ikatnya maka elektron akan keluar dari orbitnya energi semacam ini disebut energi ionisasi.

Apabila atom memiliki muatan inti Ze, dalam definisi modern Z menyatakan jumlah proton yang dimiliki inti atom. Sehingga pada faktor qp pada setiap energi kinetik dan energi potensial maka didapatkan energi total atom,

 MODEL ATOM RUTHERFORD BOHR

Mekanika model atom planetarium yang taat mekanika klasik pada mulanya baik-baik saja, hingga pertanyaan dari sang murid Rutherford yaitu Niels Bohr, menanyakan pada sang guru bagaimana kesetabilan atom bisa terjadi?? Inti yang bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif, padahal secara hukum elektrodinamika maka akan terjadi tarik menarik sehingga timbul gaya sentripetal yang mempertahankan lintasan elektron dan menimbulkan percepatan sentripetal. Berdasarkan teori Maxwell, muatan (elektron) yang dipercepat akan memancarkan GEM (Gelombang Elektromagnet), maka energi elektron akan berkurang, akhirnya jari-jari lintasan mengecil hingga lintasan yang dengan jari-jari tetap, berubah berbentuk spiral dan akhirnya elektron jatuh ke inti (tentu ini kalimat saya sendiri/bukan murni kalimat Bohr). Selain itu Rutherford tak mampu menjelaskan spektrum garis atom Hidrogen karena spektrum yang dihasilkan Rutherfod berupa spektrum kontinu.

Sebagai murid yang baik Niels Bohr mencari jalan keluarnya yaitu dengan mengkobinasikan konsep elektrodinamika dengan konsep kuantisasi Plank. Kuantisasi besaran fisika memiliki makna mendiskritkan besaran tersebut. Apabila Max Plank, mendiskritkan energi cahaya dengan sebutan foton maka Niels Bohr mencoba mengkuantisasi momentum angular (momentum sudut) dan Energi total yang dimiliki elektron.

Postulat 1: Kuantisasi momentum sudut

Momentum sudut merupakan besaran fisis khas dari dinamika gerak melingkar, dalam mekanika klasik nilainya diberikan oleh,

 Arah vektor momentum sudut mengikuti kaedah aturan tangan kanan (perkalian silang).

Nilai momentum angular pada dinamika 1 orbit melingkar selalu bernilai konstan, tidak mempedulikan esentrisitas lintasan (bentuk lintasan, lingkaran atau elips). Oleh karena itu untuk setiap titik pada sepanjang lintasan orbit partikel bernilai tetap, hal ini biasa disebut hukum kekalan momentum.

Nah, yang dilakukan Bohr adalah mendiskritkan nilai momentum sudut sebagai,

Dengan n= 1,2,3,.. dan bilangan kuantisasi ,

yang biasa disebut tetapan Plank. Artinya, nilai momentum sudut elektron yang diijinkan hanya boleh bernilai 1ћ, 2ћ, 3ћ,…

Dengan kata lain nilai momentum sudut tidak diijinkan dalam bentuk bilangan pecahan, hanya diperbolehkan bentuk bilangan bulat/ diskrit. Ide Niels Bohr ini belum dibuktikan secara eksperimental sehingga disebut postulat Bohr.

Akibat yang timbul dari postulat Bohr mengenai kuantisasi momentum sudut adalah lintasan orbit elektron tertentu. Dengan kata lain jari-jari orbit juga terkuantisasi dengan nilai momentum sudut yang diijinkan (lihat persamaan 6). Sehingga elektron tidak diijinkan memiliki lintasan spiral/ obat nyamuk seperti yang diutarkan model atom planetarium maka dari itu elektron tidak mungkin jatuh ke inti.

Apabila persamaan 6 dan persamaan 7 disejajarkan (bernilai sebanding) maka akan diperoleh bahwa nilai kecepatan orbit elektron juga terkuantisasi dengan bukti munculnya besaran n dan ћ. Sehingga penulisan ulang persamaan 1 diperoleh,

Maka didapatkan jari-jari Bohr (ao),

Setiap orbit akan memberikan energi total elektron yang berbeda karena energi total merupakan fungsi jari-jari (lihat persamaan 5). Nilai jari-jari yang terkuantisasi akan mengakibatkan kuantisasi energi total juga secara otomatis. Apabila mensubstitusikan persamaan 8 kedalam persamaan 5 maka diperoleh nilai kuantisasi energi total elektron.

Persamaan 9 adalah persamaan total elektron terkuantisasi disebut juga formula energi Bohr dengan,

Persamaan (10) merupakan energi mutlak elektron pada keadaan dasar, apabila nilai semua nilai

konstanta disubsitusikan maka akan diperoleh nilai energi keadaan dasar sebesar -13,6 ev. Sehingga 

persamaan 9 dapat ditulis ulang sebagai,

Energi total terkuantisasi ini akan memberikan konsekuensi dimana elektron hanya memiliki energi tertentu saja, dapat disebut level energi elektron dengan n sebagai indeks level. Kuantisasi energi inilah ciri khas besaran dalam dunia kuantum yang nantinya juga bisa diperoleh melalui penyelesaian persamaan gelombang Schrodinger.

Postulat 2 Bohr: Kuantisasi level energi

Konsekuensi dari kuantisasi level energi memerlukan disiplin yang tinggi untuk dinamika elektron sehingga, Bohr memberikan syarat elektron untuk berpindah-pindah level energi dengan ketentuan:

1.      Apabila elektron berpindah dari level energi tinggi menuju level energi yang lebih rendah, maka elektron akan melepaskan/memancarkan radiasi.

2.      Kemudian perpindahan elektron  dari level energi rendah menuju level energi yang lebih tinggi, maka elektron akan membutuhkan/menyerap radiasi.

Perbedaan level energi itu akan sama dengan energi radiasi Plank.

Dengan h merupakan konstanta Plank dan v merupakan frekuensi radiasi. Postulat 2 Bohr inilah yang memaksa elektron tidak mengeluarkan radiasi selama mengorbit pada lintasan yang tetap. Jadi selama tidak pindah lintasan maka maka tentu takkan terjadi kehilangan energi.

Langkah selanjutnya Bohr menambahkan orbit-orbit sesuai dengan level energinya seperti tertera pada tabel berikut,

Bohr sengaja tidak memulai penamaan orbital dari a, agar memberikan kesempatan orang lain untuk mengoreksi kesalahan perhitungannya mengenai jari-jari atom.

Semoga manfaat ^_^"

SEJARAH ATOM PRA MEKANIKA KUANTUM

Semenjak saya mengenal pelajaran sejarah di SMP, Saya selalu yakin karakter pembentuk pribadi bangsa secara fundamental dari latar belakang sejarahnya. Jadi setiap saya memulai belajar pasti hal yang saya buka adalah sejarah penemuannya. Hal ini selalu saya terapkan hingga duduk di bangku kuliah, senang rasanya punya 1 pemikiran dengan seorang guru besar (Bapak Febdian Rusydi) yang bisa membimbing saya, dalam teks booknya  beliau berkata " Salah satu cara memahami sains adalah lewat sejarahnya". Nah tujuan saya memahami kuantum secara fundamental melalui sejarah atom akan saya ulas berikut ini :

Teori atom merupakan teori paling krusial sekaligus, fondasi dasar terhadap pemahaman alam semesta.

Pada acara perkuliahan fisika dasar di California Institute Of Technology (Caltech), Richard Feyman menyampaikan ulasan menarik mengenai kedahsyatan teori atom.

" Seandainya terjadi malapetaka besar hingga semua pengetahuan ilmiah hancur. Sesaat sebelum kehancuran, kita masih punya kesempatan menulis kalimat pendek sebagai pesan untuk makhluk yang mungkin hidup pada generasi berikutnya. Kalimat apa yang akan kita tulis???"

hmmm Pernyataan serupa pidato Feyman ini, sering juga saya dengar secara langsung yaitu pada waktu kuliah fisika inti. Pidatonya sang master sains (Bapak Adri Supardi) ketika akan menerangkan hukum paritas inti.

Nah sebagai murid yang manis, saya selalu pura-pura tidak tahu dan sebagai pendengar yang baik kecuali saya merasa dibubuhi paku, baru angkat bicara. 

Kalimat pesan yang akan disampaikan tentu harus berisi informasi terpadat dan dapat memacu peradaban generasi selanjutnya. Feyman berpendapat kalimat itu adalah hipotesis atom.

Kenapa demikian? Karena segala sesuatu disusun oleh atom-atom yang bergerak secara melingkar (perpetual motion), tarik menarik ketika berdekatan tapi tolak menolak ketika dipaksa untuk saling lebih dekat. Feyman, lecture on physics Vol 1

Berbeda dengan Bapak Adri, beliau menjawab "hukum kekalan".

Menurut saya keduanya benar dan saling terkait, hanya untuk ulasan Pak Adri mungkin harusnya ditambah "Hukum Kekekalan Atom". Hal ini saya rujuk melalui pembagian pembahasan yang mengatur dinamika benda secara makro dan mikro, memiliki perbedaan sangat konseptual atau fundamental.

Atom sudah ada sejak  peradaban india yunani yang melahirkan definisi atom secara filosofi. Salah satu filsof terkenal kala itu ialah Leucippus dan muridnya Demokritus (460-370 SM). Menyatakan " Semua materi terbentuk dari materi yang lebih kecil lagi yang disebut atom". Hal demikian diamini oleh generasi selanjutnya yaitu, Plato dan Aristoteles.

20 abad kemudian barulah konsep atom ini dipahami secara ilmiah oleh Antoine Lavoissier (1789), berdasarkan pengamatannya massa zat yang bereaksi adalah sama. (Hukum kekalan massa, Hukum Lavoissier). Pada tahun 1799 Joseph Lois Proust mengamati bahwa perbandingan massa unsur penyusun sebuah senyawa adalah tetap. Misal, perbandingan massa Nitrogen dan Oksigen dalam senyawa NO selalu 14:16.

Dua hasil pengamatan Lavoissier dan Proust kemudian menjadi dasar 3 postulat John Dalton (1808):

1.      Semua materi disusun oleh atom. Atom tidak dapat dibagi lagi dengan sifat kimia yang sama.*

  ( * Jika atom dapat dibagi artinya penyusun atom tidak memiliki sifat yang sama).

2.      Unsur yang sama terbuat dari unsur yang identik. Unsur yang berbeda terbuat memiliki atom yang    berbeda. *

(* Sekedar mengingatkan dan sekaligus ingat2, atom-atom yang sama akan bergabung membentuk unsure, unsur2 membentuk molekul dan molekul2 membentuk senyawa).

3.      Reaksi kimia terjadi ketika susunan atom-atom dalam senyawa yang terlibat ditata ulang.

Teori atom Dalton ini memberi kontribusi besar dalam pembuatan tabel periodik oleh Dimitri Mendelev. 

Pada tahun 1897 ditemukanlah adanya elektron dalam atom oleh Joseph John Thomson (tahun 1906 berkat penemuan elektron Thomson, meraih hadiah nobel) melalui eksperimen sinar tabung katoda. Menurut Thomson:

1. Elektron merupakan komponen pokok penyusun materi

2.Semua atom mengandung elektron

3.Atom terdiri atas materi bermuatan positif dan elektron tersebar merata didalamnya. Secara keseluruhan atom bersifat netral. Model atom Thomson ini disebut juga model ”plum-pudding” (roti kismis).  

Pemodelan atom oleh Thomson ini, menggunakan banyak hukum-hukum elekrostatis (penguraian secara matematisnya akan diuraikan pada session selanjutnya).

Pada tahun 1910 Ernest Rutherford bersama kedua orang asistennya, Hans Geiger dan Ernest Marsden, melakukan serangkaian eksperimen untuk mengetahui lebih banyak tentang susunan atom. Mereka menembak lempeng logam tipis (emas) dengan partikel sinar alfa berenergi tinggi. Dari eksperimen mereka menemukan bahwa sebagian besar partikel alfa dapat menembus logam tanpa mengalami pembelokan yang berarti, sebagian kecil mengalami pembelokan yang cukup besar, dan beberapa diantaranya dipantulkan. Penemuan ini spontan menyebabkan gugurnya teori atom Thomson. Dari penemuannya Rutherford berasumsi:

1. Atom terdiri dari inti yang bermuatan positif yang berada pada pusat atom. Massa atom terpusat pada inti.

2. Elektron bergerak mengitari inti seperti halnya tata surya.(model atom planetarium, kalau saya berpendapat ya mirip obat nyamuk)

Akan tetapi teori atom Rutherford ini tidak sesuai dengan teori dinamika klasik yang menyatakan:
”Jika partikel bermuatan bergerak cepat maka partikel tersebut akan kehilangan energi dalam bentuk radiasi. Jadi, jika elektron bergerak mengelilingi inti, maka lama kelamaan elektron tersebut akan jatuh ke inti”. 

Karena belum bisa mejelaskan kestabilan elektron mengelilingi inti atom mengakibatkan teori atom Rutherford belum diterima pada saat itu. Selanjutnya teori atom Rutherford disempurnakan oleh muridnya, yaitu Neils Bohr.

Perkembangan model atom Rutherford Bohr inilah yang menandai masuknya konsep fisika modern, dalam teori atom. Melalui kombinasi teori atom planetarium dan konsep kuantum Max Planck ,  yang menyatakan kuantisasi cahaya adalah foton. Bohr mengasumsikan kuantisasi momentum sudut dan kuantisasi energi Rydberg. Akibatnya, jari-jari orbit electron adalah tertentu sehingga tidak memungkinkan electron jatuh ke inti. (Sampai tahap ini matematis masih dalam tahap sederhana, karena masih menggunakan hukum-hukum mekanika klasik). Model atom Rutherford Bohr ini  menerangkan spektrum atom Hidrogen. Menurut Bohr:

1.   Elektron mengelilingi inti pada lintasan tertentu (Elektron mempunyai orbit stasioner) yaitu lintasan yang memberikan momentum sudut sebesar, 

       dengan h = tetapan Planck = 6,63 x 10-34J/s.

2.   Energi elektron dalam lintasan berbanding lurus dengan jarak lintasan dari inti. Makin jauh lintasan dari inti, makin tinggi tingkat energi lintasan. Selama elektron berada pada lintasannya elektron tidak melepas dan menyerap energi.

3.    Jika elektron menyerap energi maka elektron pindah ke lintasan yang tingkat energinya lebih tinggi. Dan jika elektron pindah dari lintasan dengan tingkat energi tinggi ke lintasan dengan tingkat energi rendah, maka elektron akan memancarkan energi dalam bentuk radiasi.

Teori atom Bohr ini menjadi penting karena telah berhasil menerangkan adanya tingkat tingkat energi dalam atom Hidrogen. Akan tetapi, teori atom Bohr tidak dapat menjelaskan spektrum atom berelektron banyak, efek Zeeman dan sifat keperiodikan unsur. Untuk menerangkan kelemahan teori atom Bohr, maka lahirlah teori atom baru ”Teori Atom Mekanika Kuantum” yang ditopang oleh hipotesa De Broglie dan Azas ketidakpastian Heisenberg. Hipotesa De Broglie menyatakan bahwa: ”elektron dalam atom dapat dipandang sebagai partikel dan sebagai gelombang”, hipotesa ini tentu seperti kebalikan cara berfikir dari Max Plank. Selanjutnya, azas ketidakpastian Heisenberg menyatakan: ”tidak mungkin menentukan kecepatan sekaligus posisi yang pasti dari elektron dalam ruang, yang dapat ditentukan adalah kebolehjadian menemukan elektron pada jarak tertentu dari inti” Daerah kebolehjadian menemukan elektron disebut orbital.

Keberhasilan Bohr mengawinkan konsep elektrodinamika dan teori kuantum, membuka celah peradaban kuantum makin berkembang kala itu. Pada tahun 1926, Erwin Schrodinger berhasil merumuskan persamaan gelombang yang menggambarkan gerak elektron (orbital), dimana setiap orbital mempunyai bentuk dan energi tertentu (energi diskrit). Persamaan dewa ini lahir begitu saja dari kepala tuan Schrodinger dasar kerjanya hanya melalui argument-argument empiris (trial and eror) sisannya adalah hanya jadi cerita mistis, pada selang beberpa tahun barulah dicari asal muasal dari persamaan dewa itu oleh Richard Feyman. Satu orbital dapat ditempati oleh maksimal 2 elektron dengan atribut yang berbeda (eksklusi Pauli). Kedudukan elektron dalam atom dijelaskan oleh 4 bilangan kuantum:

a)      bilangan kuantum utama (n) yang menyatakan tingkat energi

b)      bilangan kuantum azimuth (l) yang menyatakan orbital

c)      bilangan kuantum magnetik (m) yang menyatakan orientasi orbital dalam ruang

d)     bilangan kuantum spin (s) yang menyatakan spin elektron.

Semoga manfaat ^_^”

Untuk sejarah peradaban kuantum maka dapat mengakses blog saya yang lain :

http://bandiyahsriaprillia-fst09.web.unair.ac.id/