Probabilitas dan Nilai Ekspektasi Posisi Elekron dalam Atom Tritium dengan Pendekatan Persamaan Schrodinger pada Bilangan Kuantum 𝑛 ≤ 3

Abstract

Atom tritium merupakan salah satu keluarga atom Hidrogen yang disimbolkan dengan ( 𝐻1 3) dan terdiri dari inti atom yang disebut triton didalamnya tersusun atas satu proton dan dua neutron serta terdapat satu elektron yang mengelilingi inti. Meskipun keberadaan atom Tritium minim di alam karena atom ini bersifat radioaktif namun peranannya cukup penting dalam kehidupan misalnya diaplikasikan untuk menentukan umur air tanah serta sebagai bahan untuk pembuatan baterai nuklir, campuran pembuatan jam tangan militer dan pilot. Perbedaaan atom Tritium dengan isotop Hidrogen lain terdapat pada massa tereduksi dari atom Tritium yang sangat kecil yaitu sebesar 9,10787809𝑥10−31𝑘g. Hal ini dikarenakan adanya perbedaan massa yang besar pada triton dan elektron dari atom Tritium. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan probabilitas dan nilai ekspektasi posisi elektron dalam atom Tritium dengan pendekatan persamaan schrodinger pada bilangan kuantum n≤3. Jenis penelitian ini adalah penelitian non eksperimen dengan studi literatur mengenai teori mekanika kuantum khusunya mengenai atom hidrogenik. Teori yang dikembangkan adalah probabilitas dan nilai ekspektasi posisi elektron dalam atom Tritium pada bilangan kuantum n≤3. Dalam mengkaji mengenai mengenai probabilitas dan nilai ekspektasi posisi elektron dalam atom Tritium menggunakan pendekatan persamaan schrodinger tidak bergantung waktu menggunakan koordinat bola. Perhitungan yang digunakan yaitu perhitungan secara analitik mengunakan pendekatan persamaan schrodinger serta perhitungan secara numerik menggunakan program simulasi MATLAB 2015a. Hasil dari penyelesaian persamaan schrodinger pada atom Tritium akan menghasilkan fungsi gelombang pada atom Tritium. Dimana pada penelitian menggunakan fungsi gelombang radial dari atom Tritium yang sudah ternormalisasi yang digunakan mencari probabilitas dan nilai ekspektasi posisi elektron. Integral dari nilai absolute fungsi radial dari atom Tritium merepresentasikan peluang keberadaaan elektron dalam atom. Besarnya probabilitas posisi elektron dalam atom Tritium dipengaruhi oleh besarnya nilai bilangan kuantum utama dan nilai bilangan kuantum azimuth. Semakin besar bilangan kuantumnya maka semakin kecil kemungkinan elektron dapat ditemukan di posisi tersebut sehingga besarnya probabilitas posisi elektron dalam atom Tritium mendekati nol. Apabila bilangan kuantum utamanya semakin kecil maka semakin besar sehingga dapat dengan mudah menemukan keberadaan elektron tersebut. Seberapa sering elektron muncul pada suatu tempat dapat dicari melalui nilai ekspektasi. Nilai ekspektasi posisi elektron dalam atom tritium jarang ditemukan atau hampir tidak ada jika nilai bilangan kuantumnya semakin besar. Nilai ekspektasi posisi elektron dalam atom tritium dipengaruhi oleh interval posisi elektron tersebut. Saat interval posisi elektron semakin besar maka elektron akan sering muncul pada posisi dimana saja dalam atom tritium. Hal ini terjadi apabila nilai ekspektasi posisi elektron dalam atom tritium semakin besar dan menuju nilai yang hampir tetap.