PERIODE ABAD FISIKA MODERN BAGIAN PERTAMA 1. Albert Einstein Albert Einstein (14 Maret 1879-18 April 1955) merupakan seorang ilmuwan fisika teoritis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistik, dan kosmologi. Tahun 1905 adalah tahun prestasi bagi Albert Einstein karena pada tahun tersebut ia menghasilkan karya-karya yamg cemerlang. Seperti: • Maret : paper tentang aplikasi ekipartisi pada peristiwa radiasi, tulisan ini merupakan pengantar hipotesa kuantum cahaya dengan berdasarkan pada Bolztmann. Penjelasan efek fotolistrik pada paper inilah yang memberinya nobel pada tahun 1922. • April : desertasi doktoral tentang penentuan baru ukuran-ukuran molekul. Einstein memperoleh gelar PhD-nya dari Universitas Zurich. • Mei : papernya tentang gerak Brown • Juni : papernya yang tersohor, yaitu tentang teori relativitas khusus, dimuat Annalen der Physik dengan judul Zur Elektrodynamik Bewegter Kerper (Elektrodinamika benda bergerak). • September : kelanjutan pepernya bulan juni yang sampai pada kesimpulan rumus termahsyurnya E=m.c2 Banyak fisikawan setuju bahwa ketiga thesis tersebut pantas mendapat penghargaan nobel. Namun hanya thesis tentang efek fotoelektrik yang mendapatkan penghargaan tersebut. Ini adalah sebuah ironi, bukan hanya karena Einstein lebih tahu banyak tentang relativitas, tetapi juga karena efek fotoelektrik adalah sebuah fenomena kuantum. Yang membuat thesisnya luar biasa yaitu dalam setiap kasus Einstein dengan yakin mengambil ide dari teori fisika ke konsekuensi logis dan berhasil menjelaskan hasil eksperimen yang membingungkan para ilmuwan salama beberapa dekade. Tahun 1915, ia menyelesaikan kedua teorinrelativitasnya. Penghargaan tertinggi atas kerja kerasnya sejak kecil terbayar dengan diraihnya nobel pada tahun 1921 di bidang ilmu fisika. Kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan jenius. Pada 18 April 1955, Albert Einstein meninggal dunia dengan meninggalkan karya besar yang telah mengubah sejarah dunia. Meskipun demikian, ia sempat menangis pilu dalam hati karena karya besarnya teori relativitas umum dan khusus digunakan sebagai inspirasi untuk membuat bom atom. Bom inilah yang dijatuhkan di atas kota Hiroshima dan Nagasaki saat perang dunia II berlangsung. Pada tahun 1999 Einstein dinamakan “orang abad ini” oleh majalah Time. Untuk menghargainya, sabuah satuan dalam fotokimia dinamai Einstein, sebuah unsur kimia dinamai Einsteinium, dan sebuah asteroid dinamai 2001 Einstein. 2. Sir Owen Willans Richardson Sir Owen Willans Richardson (26 April 1879 – 15 Februari 1959) merupakan Fisikawan Britania Raya dan pemenang nobel Fisika untuk karyanya pada fenomena termionik dan penemuan emisi termionik yang menuju penemuan hukum Richardson. Dia dianugerahi medali Hughes oleh Royal Society dimana dia menjadi anggotanya. Pada tahun 1920 untuk karya dalam emisi termionik, yang menjadi dasar untuk tabung tabung hampa udara. Dia juga meneliti efek elektrik, efek giromagnetik emisi oleh reaksi kimia sinar-X lunak dan spektrum hidrogen. 3. James Franck James Franck (26 Agustus 1882 – 21 Mei 1964) merupakan Fisikawan Jerman yang mendapatkan penghargaan nobel dalam Fisika dengan Gustav Ludwig Hertz pada 1925 untuk penemuan mereka pada hukum yang menentukan dampak elektron pada atom. Antara 1912-1914 Franck bekerja secara intensif pada eksperimen Franck-Hertz dengan Gustav Hertz. Riset ini mencari untuk menyelidiki tingkat energi atom secara eksperimental. Penelitian ini merupakan penegasan penting mengenai model atom Bohr, dengan elektron yang menglilingi inti atom dengan energi spesifik dan diskret. Pada tahun 1925, Franck menerima hadiah nobel yang diterimanya untuk kerja mereka dalam fisika kuantum. Mekanika kuantum adalah teori fisika fundamental yang memperluas, membetulkan dan menyatukan mekanika Newton dan elektromagnetisme Maxwell, pada tingkat atom dan sub atom. Franck dan Hertz mempelajari gerakan elektron bebas dalam bermacam gas dan pengaruh yang dimiliki elektron itupada fungsi atom. Disamping menerima hadiah nobel dia dianugerahi medali Max Planck dari masyarakat Jerman pada 1951. Pada tahun 1955 Franck menerima Rumford medal dari American Academy of Arts and Sciense. Akhirnya pada tahun 1964 ia diangkat menjadi anggota asing Royal Society di London. 4. Niels Henrik David Bohr Niels Henrik David Bohr (7 Oktober 1885 – 18 November 1962) merupakan Fisikawan Denmark yang mendapatkan hadiah nobel dalam Fisika pada tahun 1922. Pada tahun 1913, Niels Bohr menggunakan teori kuantum Planck dan memperbaiki model atom Rutherford untuk mengemukakan postulatnya mengenai kestabilan atom dan spektrum atom hidrogen. Tetapi sementara itu teori struktur atom Bohr menghadapi kekurangan masalah terpokok yaitu meskipun dengan sempurna menjelaskan kesulitan masa depan atom (misalnya hidrogen) yang mempunyai satu elektron, tidak dengan persis memperkirakan spektra dari atom-atom lain. Beberapa ilmuan terpukau oleh sukses luar biasa teori Bohr dalam memaparkan atom hidrogen, berharap dengan jalan menyempurnakan sedikit teori Bohr, mereka dapat juga menjelaskan spektra atom yang lebih berat. Bohr merupakan orang pertama yang menyadari penyempurnaan kecil itu tak kan menolong, karena itu yang diperlukan adalah perombakan radikal. Tetapi bagaimanapun Bohr menyerahkan segenap akal jeniusnya, dia tidak mampu memecahkannya. Postulat I Bohr : Elektron yang berada pada suatu lintasan tertentu sesuai dengan bilangan kuantumnya. Postulat II Bohr : Elektron dapat berpindah lintasan dari suatu lintasan ke lintasan lainnya dengan cara melepas/menyerap energi. 5. Gustav Ludwig Hertz Gustav Ludwig Hertz (22 juli 1887- 30 oktober 1975) fisikawan jerman yang memenangkan penghargaan Nobel pada 1925 untuk study dalam kooperasi dengan J Franck mengenai taluan elektron melalui gas. 6. Arthur Holly Compton Arthur Holly Compton (10 September 1892 – 15 Maret 1962) merupakan fisikawan Amerika Serikat yang menerima penghargaan Nobel dalam fisika pada tahun 1927 atas sunbangannya dalam penemuan sebuah efek yang dinamai menurut namanya yaitu efek Compton. Ia juga dikenal karena kepemimpinannya di Manhattan Project’s Metallurgical Laboratory. Pada tahun 1923 melakukan percobaan memberikan dukungan kuat pada kebenaran hipotesa Planck. Compton melakukan percobaan dengan menyinari suatu benda dengan sinar X. Hamburan sinar X setelah menembus benda kemudian diamati panjang gelombangnya menggunakan alat Spektrometer, hal yang menarik perhatian Compton ternyata panjang gelombangnya hamburan sinar X setelah menembus benda. Semakin besar sudut hamburan, semakin besar nilai panjang gelombang dari hamburan sinar X tersebut. Pada awal 1930-an, Compton tertarik pada sinar kosmik dan membantu menjelaskan bahwa sebenarnya sinar ini terdiri atas partikel yang bergerak cepat (ternyata partikel itu ialah inti atom dan sebagian besar ialah proton) yang berputar dalam ruang dan bukan sinar gamma dia membuktikan hal ini dengan memperlihatkan bahwa intensitas sinar kosmik berubah terhadap lintang, dan hal ini hanya bisa diterima jika partikel itu ialah ion yang lintasannya dipengaruhi medan magnet bumi. Selama perang dunia II dia merupakan salah satu tokoh pimpinan yang mengembangkan bom atom. 7. Louis Victor de Brouglie Louis Victor de Brouglie (15 Agustus 1892 - 19 Maret 1987) merupakan fisikawan Perancis, penemu sifat gelombang elektron, dan pemenang hadiah nobel dalam fisika (1929), anggota Lembaga Ilmu Pengetahuan Perancis dan bangsawan Inggris. Ia membuat konribusi inovatif untuk teori kuantum. Pada tahun 1924, tesis doktoralnya mengemukakan usulan bahwa benda yang bergerak memiliki sifat gelombang yang melengkapi sifat partikelnya. Dua tahun kemudian Erwin Schrodinger menggunakan konsep de Broglie untuk mengembangkan teori umum yang dipakai olehnya bersama ilmuwan lain untuk menjelaskan berbagai gejala atomik. Keberadaan gelombang de Broglie dibuktikan dalam eksperimen difraksi berkas elektron pada tahun 1927 oleh C J Davisson dan L H Germer. Hasil percobaan menggunakan elektron yang dipercepat melalui medan magnet, kemudian diarahkan pada kristal tunggal. Sinar yang keluar dari celah tunggal mengalami difraksi, hal ini menunjukkan bahwa sifat partikel berkelakuan sebagai gelombang. Dengan demikian jelas sudah bahwa dari hipotesis de Broglie menunjukkan sifat partikel dapat berkelakuan sebagai gelombang sedangkan dari hipotesis efek Compton menunjukkan sifat gelombang dapat berkelakuan sebagai partikel. Dua pernyataan tersebut dikenal sebagai sifat dualisme gelombang partikel.