Perpindahan momentum

Dalam fisika partikel, mekanika gelombang, dan optika, perpindahan momentum adalah jumlah momentum yang dipindahkan oleh satu partikel kepada partikel lainnya. Perpindahan momentum juga disebut vektor hamburan karena menggambarkan perpindahan vektor gelombang dalam mekanika gelombang. Pada contoh paling sederhana, yaitu hamburan dua partikel yang bertumbukan dengan momentum awal ${\overrightarrow{p}}_{i1},{\overrightarrow{p}}_{i2}$, yang menghasilkan momentum akhir ${\overrightarrow{p}}_{f1},{\overrightarrow{p}}_{f2}$, perpindahan momentumnya diberikan oleh

$\overrightarrow{q}={\overrightarrow{p}}_{i1}-{\overrightarrow{p}}_{f1}={\overrightarrow{p}}_{f2}-{\overrightarrow{p}}_{i2}$

dengan identitas terakhir menyatakan hukum kekekalan momentum. Perpindahan momentum merupakan besaran yang penting karena $\Delta x=\hslash /|q|$ memberikan ukuran yang lebih baik terhadap resolusi jarak khas suatu reaksi dibandingkan dengan menggunakan momentum itu sendiri.

Mekanika gelombang dan optika

Gelombang memiliki momentum $p=\hslash k$, yang merupakan besaran vektor. Selisih momentum antara gelombang yang terhambur dan gelombang datang disebut perpindahan momentum. Bilangan gelombang $k$ adalah besar dari vektor gelombang $k$, yaitu $k=p/\hslash$, dan berhubungan dengan panjang gelombang melalui persamaan $k=2\pi /\lambda$. Perpindahan momentum dinyatakan dalam satuan bilangan gelombang pada ruang resiprokal sebagai $Q=k_f-k_i$.

Difraksi

Perpindahan momentum memegang peranan penting dalam analisis difraksi neutron, sinar-X, dan elektron untuk menyelidiki sifat-sifat materi terkondensasi. Difraksi Laue–Bragg terjadi pada kisi kristal atom, mempertahankan energi gelombang sehingga disebut hamburan elastis. Pada proses ini, bilangan gelombang partikel datang ($k_i$) dan partikel terhambur ($k_f$) memiliki besar yang sama; yang berubah hanyalah arahnya, sesuai dengan suatu vektor kisi resiprokal $G$, sehingga $G=Q=k_f-k_i$, dengan hubungan terhadap jarak antarbidang kisi $G=2\pi /d$. Karena momentum tetap kekal, maka perpindahan momentum terjadi menuju momentum kristal.

Representasi dalam ruang resiprokal bersifat umum dan tidak bergantung pada jenis radiasi maupun panjang gelombang yang digunakan, melainkan hanya bergantung pada sistem sampel. Hal ini memungkinkan perbandingan hasil yang diperoleh dari berbagai metode yang berbeda. Beberapa komunitas, seperti difraksi serbuk, menggunakan sudut difraksi $2\theta$ sebagai variabel bebas. Pendekatan ini sangat sesuai pada masa awal ketika hanya tersedia beberapa panjang gelombang karakteristik, seperti Cu-K$\alpha$. Hubungan antara sudut difraksi dan ruang $Q$ diberikan oleh

$Q=2k\sin \left(\theta \right)$,

dengan $k=2\pi /\lambda$, yang pada dasarnya menunjukkan bahwa semakin besar nilai $2\theta$, maka semakin besar pula nilai $Q$.

Lihat pula

• Impuls
• Penampang lintang perpindahan momentum
• Variabel Mandelstam

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29505188 (2026-07-29T16:58:15Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.