Seiring perkembangan teknologi dan informasi, berbagai
disiplin ilmu kini sudah diterapakan atau diaplikasikan untuk membantu kehidupan
manusia. Salah satunya ilmu fisika kuantum. Contoh penerapan fisika kuantum
dalam kehidupan sehari-hari adalah adalah laser. Laser merupakan suatu alat
yang dapat dijumpai di setiap CD Player. Bagaimana laser itu bisa tercipta?
Ketika sekumpulan atom atau molekul menjadi panas, mereka
menyerap energi, dan elektron di dalamnya akan diangkat ke tingkat energi yang
lebih tinggi. Apabila dibiarkan dingin, elektron-elektron itu akan meloncat
kembali ke tingkat energi yang lebih rendah dengan memancarkan cahaya secara
agak acak yang menghasilkan kurva radiasi benda hitam.
Tetapi jika radiasi lemah dengan energi yang tepat,
efeknya adalah elektron-elektron dalam setiap atom akan pindah ke tingkat
keadaan tereksitasi. Sekarang, ketika mereka kembali ke bawah dari tingkat tereksitasi
ini mereka akan memancarkan sebuah foton dengan besar energi yang sama.
Bermilyar-milyar foton yang bergerak bersamaan inilah yang membentuk pancaran
berintensitas tinggi dari cahaya monokromatis sebuah penguatan cahaya dengan
pancaran terstimulasi dari radiasi atau Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation (LASER).
Pertunjukan laser pertama kepada publik berlangsung pada
tanggal 9 Mei 1969 di Mills College Oakland, kalifornia. Prinsipnya sangat
sederhana – yang berasal dari perhitungan yang dilakukan Einstein di tahun
1916. Tetapi, nyatanya pada saat itu ilmuwan kesulitan menemukan teknologi
untuk membawa sejumlah besar atom kekeadaan tereksitasi dan menjaganya di
keadaan itu sampai siap untuk dipicu melepaskan energi, sangat besar, sehingga
laser pertama tidak berhasil dibuat sampai setelah 40 tahun kemudian. Dan
sekarang sinar laser diarahkan dengan menggunakan cermin yang dikendalikan
dengan magnet dan peralatan elektronik yang dapat menggerakan sinarnya lebih
cepat dari kemampuan mata mengikuti gerakannya.
Cahaya laser terhasilkan dengan mengeksitasi elektron
menggunakan sumber energi yang lemah. Ketika banyak elektron yang tereksitasi,
pulsa energi lainya akan memicunya sehingga mereka semua jatuh ke tingkat
rendah yang sama secara bersamaan. Ini berarti mereka akan memancarkan cahaya
dengan panjang gelombang yang sama dalam bentuk pancaran murni yang
terkonsentrasi.
Peralatan laser terdiri dari sebuah batang rubi dengan
cermin di kedua ujungnya dan sumber cahaya di dekatnya. Ketika tabung kilatan
ditembakan, cahaya memasuki tabung rubi dan mengeksitasi elektron di kebanyakan
atom. Beberapa dari elektron yang tereksitasi jatuh kembali ke tingkat energi
yang lebih rendah memancarkan foton ke segala arah. Foton merambat sepanjang batangan
terpantulkan oleh cermin, ,memicu lebih banyak atom untuk memancarkan foton. Ketika
cukup energi telah terbentuk, akan dilepaskan dari salah satu ujungnya sebagai
pancaran cahaya laser yang berpanjang gelombang tunggal dan berintensitas
tinggi.
Saat ini laser bisa didapatkan secara gratis bersamaan
dengan perlengkapan hi-fi, untuk gantungan kunci. Aplikasi ini telah menjadi
hal yang mudah di dapat dan menjadi hal yang biasa.
0 Response to "Penerapan Fisika Kuantum Dalam Kehidupan Sehari-Hari"
Post a Comment