Planck memberikan kita sebuah formula yang menjelaskan distribusi spektral (semua panjang gelombang) elektromagnetik yang diradiasikan oleh sebuah benda hitam pada suhu T tertentu. Seberti yang sudah Anda ketahui, benda hitam adalah objek yang menyerap semua radiasi em yang mengenainya dan tidak ada yang dipantulkan atau ditransmisikan sehingga terlihat hitam.
Sebuah benda hitam mengemisi radiasi yang hanya bergantung pada suhu T sehingga spektrumnya sangat khas (lihat gambar). Sebelum gagasan Planck. pendekatan teori klasik terbaik oleh Reileigh-Jeans hanya cocok untuk panjang gelombang yang panjang. Di satu sisi penjelasan empiris Wien hanya cocok untuk panjang gelombang pendek. Ketidaksesuaian yang mengganggu ini, terutama karena energi radiasi mendekati takhingga pada spektrum UV, semula dianggap sebagai ketakcermatan analisis teoretis belaka. Akan tetapi bencana ternyata belum usai!
Planck melalui intuisi interpolasi (bukan penurunan matematis tetapi tebakan numerik) dan kerja keras berhasil menurunkan sebuah rumus yang jika diplotkan akan menghasilkan kurva yang sangat sesuai dengan eksperimen untuk semua panjang gelombang. Namun, dalam mendapatkan rumus tersebut Planck harus menggunakan asumsi bahwa energi osilator/resonator benda hitam yang memancarkan radiasi haruslah merupakan kelipatan diskret dari suatu konstanta fundamental yang sangat kecil, yakni h = 6.63 10^-34 (tepatnya E = h . frekuensi),(catatan: bukan radiasi em itu yang diskret menurut Planck saat itu - suatu gagasan yang kemudian ditambahkan oleh Einstein bahwa radiasi itu pun diskret, lihat penjelasan eksperimen fotolistrik). Bayangkan betapa kecilnya 10^-34!! Sejujurnya, inilah konstanta (h->kons. planck) yang memberikan batasan terpendek tentang pemahaman fisika kita, seperti waktu planck (awal pemahaman fisika big bang), panjang planck (panjang terkecil yang masih bisa dipelajari fisika), dsb.
Planck sendiri tidak menyukai gagasan energi diskret. Bayangkan seorang gadis bermain ayunan. Jika energinya (kinetik misalnya) diskret maka momentum ayunanya juga diskret. Ayunannya menjadi terputus-putus (bukan smooth swing!). Selama ini diskritisasi tersebut tidak terdeteksi oleh karena kecilnya harga h.
Bagaimanapun secara tidak sadar eksperimen2 selanjutnya membuktikan bahwa Planck benar, dan ia telah membuka jalan bagi lahirnya fisika baru-> Fisika kuantum, yang memberikan kita teknologi rekayasa yang luar biasa (elektronika terutama transistor, nanotechnology, superkomputing) dan kunci untuk memasuki pintu ilmu pengetahuan rahasia (dunia atom) yang selama ini misterius dan terkunci rapat. Plancklah Bapak Fisika Kuantum pertama dan sejarah akan terus mengenangnya, sebagaimana di jerman melalui Max Planck Institut-nya yang termashyur di seluruh dunia.
Sekian dulu ya penjelasannya mudah-mudahan Anda tidak puas : )
Tidak ada komentar:
Posting Komentar