Dapatkah Kita Mengamati Elektron?

25Feb08

Dalam kehidupan sehari-hari, kita mengenal dan memanfaatkan elektron untuk kesejahteraan manusia. Sejauh ini, kita dapat merasakan perpindahan elektron secara langsung dengan cara yang simpel, menyentuh aliran listrik. namun, dapatkah kita mengamati elektron?

Dalam perkembangan teori atom, kita mengenal adanya partikel-partikel penyusun atom. Diantaranya seperti proton, elektron, dan neutron. Partikel-partikel tersebut mempunyai karakteristik tersendiri. Elektron sebagai bagian dari atom yang bergerak mengelilingi inti atom (nucleus) memiliki peran tersendiri dalam banyak hal dan ia dapat dideteksi. Misalnya saja pada alat-alat listrik yang biasa kita gunakan sehari-hari, arus yang melalui kawat penghantar pada alat-alat listrik tersebut merupakan aliran elektron. Keunikan elektron (elektron valensi –elektron yang berada pada kulit terluar-) disebabkan karena sifatnya yang dapat berpindah-pindah dari atom yang satu ke atom yang lain. Hal ini disebabkan pada elektron valensi tersebut energi yang mengikatnya -energi ikat inti- sangat lemah.

Mungkin kita bertanya-tanya bagaimanakah kita dapat melihat elektron. Sebelum itu ada baiknya kita membahas mengenai prinsip fisika ketika kita melihat suatu benda. Pada prinsipnya, saat kita melihat suatu benda, katakanlah layar monitor, maka yang sebenarnya terjadi adalah kita melihat pantulan foton (paket energi) dari layar monitor tersebut. Jadi untuk melihat suatu benda kita membutuhkan foton, kemudian foton tersebut dipantulkan oleh benda ke mata kita, dengan demikian mata kita melihat bayangan yang dipantulkan tadi kemudian diproses oleh syaraf-syaraf pada otak dan akhirnya kita dapat melihat benda tersebut. Semakin banyak foton yang kita berikan pada benda tentunya benda yang ingin kita lihat tersebut akan semakin jelas.

Bagaimana dengan elektron?

Ukuran elektron sangatlah kecil, untuk itu tentunya kita membutuhkan ukuran foton yang proporsional dengan ukuran elektron agar dapat melihatnya. Kita tidak bisa menggunakan foton dalam jumlah banyak karena hal ini justru akan membuat kita tidak dapat melihat elektron mengingat ukuran elektron yang sangat kecil. Kasus ini dapat dianalogikan ketika kita mau mengambil ikan teri di laut. Jika kita ingin mengambil ikan teri tentunya kita tidak menggunakan jaring yang ukurannya besar, karena ikan teri yang ingin kita tangkap justru bisa lolos. Untuk itu kita harus menggunakan jaring yang ukurannya proporsional dengan ukuran si ikan teri agar dapat menangkapnya. Nah…sama halnya dengan elektron. Sekarang anggaplah kita dapat menghasilkan foton yang ukurannya proporsional dengan ukuran elektron kemudian kita memancarkan foton tersebut ke elektron.

Apa yang terjadi?

Ketika kita memancarkan foton ke elektron maka foton tersebut menabrak elektron dan mengakibatkan elektron bergerak dari kedudukannya semula. Kemudian foton yang dipantulkan ditangkap oleh detector –seperti mikroskop, namun tentunya kita telah kehilangan elektron yang memantulkan foton tadi karena elektron tersebut telah berpindah. Sehingga dengan kata lain kita tidak lagi melihat elektron yang ingin diamati. Jadi cukup sulit kiranya jika kita ingin melihat sebuah elektron tertentu. Kemungkinan untuk mengamati suatu elektron akan terjadi jika kita tidak melakukan gangguan –seperti memberikan foton- pada elektron. Apakah ini bisa terjadi, mungkin saja karena fisika akan terus berkembang.

Filed under: Fisika Teori   |  2 Comments
Tags: Elektron, Fisika, Fisika Teori, Foton, Partikel