Pengertian Partikel, Ciri, Jenis, dan Contohnya

Ilmuwan sering menganggap partikel sebagai bagian dari objek seperti titik yang ini berarti bahwa partikel tidak berbentuk menurut teori dasarnya. Misalnya, ketika seorang ahli kimia mempelajari sifat-sifat partikel gas alam dalam wadah maka akan menganggapnya sebagai benda kecil tak berbentuk yang memantul ke dinding wadahnya. Jika seorang insinyur mempelajari arus lalu lintas di jalan yang macet, maka akan menganggap semua kendaraan sebagai partikel, tanpa menghiraukan apakah kendaraan tertentu itu bus, mobil, atau sepeda motor.

Meskipun semua contoh sebelumnya menggambarkan partikel yang bergerak, penting untuk dicatat bahwa partikel dapat menjadi objek diam secara permanen, setidaknya untuk keperluan teori. Misalnya, jenis atom karbon yang menyusun grafit, penyusun utama timah pensil, dapat dianggap sebagai partikel.

Partikel

Istilah ‘partikel’ memiliki arti yang agak umum dan disempurnakan sesuai kebutuhan oleh berbagai bidang ilmiah. Apa pun yang tersusun dari partikel dapat disebut sebagai partikulat. Akan tetapi, kata ‘partikulat‘ seringkali digunakan untuk merujuk pada polutan di atmosfer bumi, yang berupa suspensi dari partikel yang tidak terhubung, daripada agregasi partikel yang saling terhubung.

Sehingga dalam hal ini partikel mengacu pada sejumlah materi yang digunakan oleh para ilmuwan untuk membangun teori tentang bidang studi yang ditemukuni. Hal ini tentusaja tidak ada batasan ukuran khusus untuk mendefinisikan sebuah partikel.

Pengertian Partikel

Partikel adalah susunan afinitas elektron dalam benda atau entitas kecil yang terlokalisasi yang dapat dianggap berasal dari beberapa sifat fisik dalam penerapan kimia seperti volume, massa jenis atau massa yang membanu manusia untuk mengembangkan kajian disiplin ilmu pengetahuan.

Ciri Partikel

Karakteritik yang ada dalam partikel suatu materi diantaranya yaitu:

1. Semua materi terdiri dari partikel-partikel yang sangat kecil yang dapat eksis secara independen.
2. Partikel materi memiliki ruang di antara mereka.
3. Partikel materi terus bergerak.
4. Partikel materi saling tarik-menarik satu sama lain.

Dari ciri yang disebutkan dapatlah dikatakan bahwa konsep partikel yang sangat berguna saat memodelkan alam, karena penanganan penuh dari fenomena yang dapat menjadi kompleks dan juga melibatkan perhitungan yang sulit. Ini dapat digunakan untuk menyederhanakan asumsi tentang proses yang terlibat. Francis Sears dan Mark Zemansky, dalam University Physics, memberikan contoh penghitungan lokasi pendaratan dan kecepatan bola bisbol yang dilempar ke udara.

Mereka secara bertahap menanggalkan sebagian besar sifatnya, dengan pertama-tama mengidealkannya sebagai bola halus yang kaku, kemudian mengabaikan rotasi, daya apung, dan gesekan, yang pada akhirnya mengurangi masalah tersebut menjadi balistik partikel titik klasik.

Secara konseptual, selain ciri-ciri partikel seperti yang telah disebutkan di atas, perlu juga kita ketahui beberapa sifat dari suatu partikel, antara lain:

Ukuran Partikel

Istilah “partikel” biasanya diterapkan secara berbeda pada tiga ukuran, yaitu:

1. Partikel makroskopik, biasanya mengacu pada partikel yang jauh lebih besar pada atom dan molekul. Ini biasanya diabstraksi sebagai partikel seperti titik, meskipun memiliki volume, bentuk, struktur, dan lain-lain. Contoh partikel makroskopik termasuk bubuk, debu, pasir, serpihan puing saat kecelakaan mobil, atau bahkan benda sebesar bintang galaksi.
2. Partikel mikroskopis, biasanya mengacu pada partikel dengan ukuran mulai dari atom hingga molekul, seperti karbon dioksida, nanopartikel, dan partikel koloid. Partikel-partikel ini dipelajari dalam kimia, serta fisika atom dan molekuler.
3. Partikel subatomik, yang mengacu pada partikel yang lebih kecil dari atom. Ini termasuk partikel seperti penyusun atom, proton, neutron, dan elektron, serta jenis partikel lain yang hanya dapat diproduksi dalam pemercepat partikel atau sinar kosmik. Partikel-partikel ini dipelajari dalam fisika partikel.

Karena ukurannya yang sangat kecil, studi tentang partikel mikroskopis dan subatomik termasuk dalam ranah mekanika kuantum. Hal itu akan menunjukkan fenomena yang ditunjukkan pada partikel dalam model kotak, termasuk dualitas gelombang-partikel, dan apakah partikel dapat ditampilkan berbeda atau identik adalah pertanyaan penting dalam banyak situasi .

Komposisi Partikel

Partikel juga dapat diklasifikasikan menurut komposisinya. Partikel komposit mengacu pada partikel yang memiliki komposisi partikel yang terbuat dari partikel lain. Misalnya, atom karbon-14 terbuat dari enam proton, delapan neutron, dan enam elektron. Sedangkan, partikel elementer (juga disebut partikel fundamental) mengacu pada partikel yang tidak terbuat dari partikel lain.

Pemahaman kita saat ini tentang dunia, hanya sejumlah kecil yang ada, seperti lepton, quark, dan gluon. Namun ada kemungkinan bahwa beberapa di antaranya mungkin berubah menjadi partikel komposit, dan hanya tampak menjadi unsur untuk saat ini.

Stabilitas Partikel

Partikel elementer (seperti muon) dan komposit (seperti inti uranium), diketahui mengalami peluruhan partikel. Yang tidak disebut partikel stabil, seperti elektron atau inti helium-4. Sedangkan umur dari partikel yang stabil bisa tidak terbatas atau cukup besar untuk mencegah upaya penyelidikan tersebut.

Dalam kasus terakhir, partikel-partikel itu disebut “observationally stable” (Nuklida stabil adalah nuklida yang tidak bersifat radioaktif sehingga tidak secara spontan mengalami peluruhan radioaktif. Ketika nuklida tersebut dirujuk dalam hubungannya dengan unsur tertentu, itu biasanya disebut isotop stabil).

Akan tetapi, secara umum, sebuah partikel meluruh dari keadaan berenergi tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah dengan memancarkan radiasi bentuk radiasi, seperti emisi foton.

Jenis Partikel

Fisikawan telah menemukan sejumlah besar partikel, dan satu hal yang terbukti berguna adalah bahwa itu dapat dipecah menjadi beberapa kategori berdasarkan sifat-sifatnya. Fisikawan sudah menemukan beragam cara untuk melakukan hal itu, tapi berikut ialah beberapa kategori yang paling relevan dengan teori string.

Menurut mekanika kuantum, partikel memiliki sifat yang disebut spin. Ini bukanlah gerakan partikel yang sebenarnya, tetapi dalam pengertian mekanika kuantum, ini berarti bahwa partikel tersebut selalu berinteraksi dengan partikel lain seolah-olah berputar dengan cara tertentu.

Dalam fisika kuantum, spin memiliki nilai numerik yang bisa berupa bilangan bulat (0, 1, 2, dan seterusnya) atau setengah bilangan bulat (1/2, 3/2, dan seterusnya). Partikel yang memiliki spin integer disebut boson, sedangkan partikel yang memiliki spin setengah integer disebut fermion. Berikut penjelasan singkatnya:

1. Partikel Gaya: Boson

Boson (dinamai berdasarkan nama Satyendra Nath Bose) adalah partikel yang memiliki nilai integer spin kuantum. Boson yang dikenal bertindak sebagai pembawa gaya dalam teori medan kuantum, seperti yang dilakukan foton pada gambar ini.

Model Standar fisika partikel memprediksi lima boson fundamental, empat di antaranya telah diamati: Foton, Gluon (ada delapan jenis gluon), Z boson, W boson (sebenarnya dua partikel – boson W + dan W-), dan Higgs boson (yang ini belum ditemukan).

Selain itu, banyak fisikawan percaya bahwa mungkin ada boson yang disebut graviton, yang terkait dengan gravitasi. Boson komposit juga bisa ada; ini dibentuk dengan menggabungkan bersama sejumlah fermion yang berbeda.

Misalnya, atom karbon-12 mengandung enam proton dan enam neutron, yang semuanya adalah fermion. Oleh karena itu, inti atom karbon-12 adalah boson komposit. Meson, di sisi lain, adalah partikel yang terdiri dari dua kuark, jadi mereka juga boson komposit.

1. Partikel materi: Fermion

Fermion (dinamai berdasarkan nama berdasarkan Enrico Fermi) adalah partikel yang memiliki nilai setengah bilangan bulat dari spin kuantum. Tidak seperti boson, itu mematuhi prinsip pengecualian Pauli, yang berarti bahwa banyak fermion tidak dapat eksis dalam status kuantum yang sama.

Sementara boson dipandang sebagai perantara gaya alam, fermion adalah partikel yang sedikit lebih “padat” dan cenderung kita anggap sebagai partikel materi. Quark adalah fermion. Selain quark, ada famili fermion kedua yang disebut lepton.

Lepton adalah partikel elementer yang (sejauh yang diketahui ilmuwan) tidak dapat dipecah menjadi partikel yang lebih kecil. Elektron adalah lepton, tetapi Model Standar fisika partikel memberi tahu kita bahwa sebenarnya ada tiga generasi partikel, masing-masing lebih berat daripada yang terakhir.

Juga dalam setiap generasi partikel ada dua quark. Tabel di bawah ini menunjukkan 12 jenis fermion fundamental, yang semuanya telah diamati. Angka yang ditampilkan adalah massa, dalam istilah energi, untuk setiap partikel yang diketahui. (Neutrino memiliki massa nol secara virtual, tapi tidak persis sama.)

Ada juga, fermion komposit, yang dibuat ketika sejumlah ganjil fermion bergabung untuk membuat partikel baru, seperti bagaimana proton dan neutron dibentuk dengan menggabungkan quark.

Contoh Partikel

Salah satu contoh partikel, antara lain;

1. Atom

Sebuah atom terdiri dari tiga partikel subatom, yaitu: proton, neutron, dan elektron. Partikel lain juga ada, seperti partikel alfa dan beta. Model Bohr menunjukkan tiga partikel subatom dasar dengan cara yang sederhana. Sebagian besar massa atom berada di dalam nukleus, yaitu sebuah area kecil dan padat di pusat setiap atom, terdiri dari nucleon.

Nukleon termasuk proton dan neutron. Semua muatan positif sebuah atom terkandung di dalam inti atom, dan berasal dari proton. Neutron bermuatan netral. Elektron, yang bermuatan negatif, terletak di luar inti.

Itulah tadi artikel yang bisa kami kemukakan pada semua kalangan terkait dengan pengertian partikel menurut para ahli, ciri, ukuran, komposisi, stabilitas, jenis, dan contohnya. Semoga memberikan wawasan serta referensi yang mendalam.