STATISTIK BOSE-EINSTEIN

Pada awal 1920-an Satyendra Nath Bose , seorang profesor Universitas Dhaka di British India tertarik oleh teori einstein mengenai gelombang cahaya yang diumpamakan sebagai partikel yang disebut foton . Bose tertarik untuk menurunkan rumus radiasi Planck, yang Planck diperoleh sebagian besar dengan menebak. Pada tahun 1900 Max Planck telah diperoleh formula dengan memanipulasi matematika agar sesuai dengan bukti empiris. Menggunakan gambar partikel Einstein, Bose mampu menurunkan rumus radiasi dengan sistematis mengembangkan statistik partikel tak bermassa tanpa kendala konservasi partikel angka. Penemuan Bose berasal dari Hukum Radiasi Planck oleh mengusulkan keadaan-keadaan yang berbeda untuk foton. Daripada kebebasan statistik partikel, partikel Bose dimasukkan ke dalam sel dan menggambarkan kemandirian statistik sel ruang fase . Sistem tersebut memungkinkan dua polarisasi keadaan, dan menunjukkan benar-benar simetris fungsi gelombang . Ia mengembangkan hukum statistik yang mengatur pola perilaku foton cukup berhasil. Namun, ia tidak bisa menerbitkan karyanya, tidak ada jurnal di Eropa akan menerima makalahnya, karena tidak dapat memahaminya. Bose mengirimkan papernya kepada Einstein, yang melihat pentingnya dan menggunakan pengaruhnya untuk mendapatkannya diterbitkan.

Hukum distribsui statistik Bose-Einstein

Kita sudah kenal sistem elektron (fermion) yang memenuhi prinsip eksklusi Pauli. Untuk sistem ini, fungsi keadaan yang menggambarkan sistem partikel bersifat anti-simetrik terhadap pertukaran elektron. Ada sistem yang mengandung partikel-partikel yang tak memenuhi prinsip eksklusi Pauli. Artinya, jumlah partikel pada suatu keadaan kuantum tidak terbatas sehingga fungsi keadaan yang menggambarkan sistem partikel adalah simetrik terhadap pertukaran partikel. Partikel-partikel ini disebut boson. Contoh: semua partikel dengan spin bulat seperti foton (s=0) dan inti helium (s=1). Sama halnya dengan fermion, partikel-partikel boson itu identik dan tak dapat dibedakan. Peluang menempati tingkat energi E_i adalah g_i yakni derajat degenerasinya. Untuk menentukan partisinya, mula-mula harus dievaluasi jumlah susunan tak terbedakan dari n_i buah partikel dalam g_i buah keadaan dengan tingkat energi E_i, yang menghasilkan fungsi-fungsi gelombang simetrik.

Posted in: Fisika Statistik