Essay:

Essay details:

  • Subject area(s): Science
  • Price: Free download
  • Published on: 15th October 2019
  • File format: Text
  • Number of pages: 2

Text preview of this essay:

This page is a preview - download the full version of this essay above.

1.0 PENDAHULUAN

Artikel ini mengkaji tentang Teori Ketumpatan Berfungsi (TKB). Artikel ini dikarang oleh Muhammad Zamir Bin Mohyedin, salah seorang pelajar di Universiti Teknologi MARA (UITM), Shah Alam, Selangor. Tarikh artikel ini dipaparkan adalah pada Disember 2015 dengan kutipan 34 pembaca di laman sesawang ‘ResearchGate’.

Pengarang telah menulis artikel ini dalam bahasa melayu dan artikel ini mengandungi lapan muka surat keseluruhannya. Perkara-perkara fizik yang berkaitan mekanik kuantum juga turut terkandung dan diperjelaskan bagi setiap satu di dalam atikel ini antaranya Operator Hamiltonian, anggaran Born-Oppenheimer, kaedah Hartree-Fock dan akhir sekali Teori  Ketumpatan Berfungsi.

Ulasan bagi keseluruhan artikel ini adalah merangkumi kepada sinopsis artikel iaitu memperjelaskan pengiraan tenaga ke atas sistem yang kompleks di mana teori ini dibangunkan sebagai kaedah yang memudahkan dan menambah baik daripada teori-teori yang pernah diusulkan pada masa lepas.

Kekuatan dan kelemahan artikel ini turut dibincangkan bagi memperjelaskan lagi kekurangan atau kelebihan yang ada pada artikel ini untuk menarik minat pembaca. Di samping itu, saya akan mengulas tentang kefahaman saya mengenai teori yang diketengahkan dengan rasional falsafah ilmu dan menyatakan pendapat serta kesimpulan akhir tentang artikel ini.

2.0 SINOPSIS ARTIKEL

Teori Ketumpatan Berfungsi (TKB) merupakan satu kaedah pemodelan mekanik kuantum yang digunakan dalam bidang fizik dan kimia. Pengiraan tenaga ke atas sistem yang kompleks merupakan akar pada teori pemodelan ini. Melalui TKB, segala teori yang telah diusulkan pada masa silam dapat dibaiki dan dipermudahkan. Pengiraan jumlah tenaga bermula dari Model Bohr, Kaedah Hatree-Fock hingga ke Teori Ketumpatan Berfungsi turut dihuraikan satu per satu.

Secara asasnya, prinsip TKB ini adalah untuk memudahkan segala pengiraan. Kiraan fungsi-gelombang (wavefunction) merupakan salah satu pengiraan yang sukar untuk diselesaikan. Hal ini disebabkan fungsi-gelombang menggunakan kaedah pembolehubah 3N di mana pengiraan melibatkan jumlah elektron iaitu N. Oleh itu, dengan menggunakan TKB, kiraan fungsi-gelombang hanya melibatkan 3 pembolehubah sahaja.

Di dalam artikel ini turut terkandung Operator Hamiltonian. Terdapat dua definisi bagi operator ini iaitu jumlah tenaga kinetik dan tenaga potensi zarah dalam sistem serta dalam sistem molekul. Bagi definisi pertama, interaksi dalam tenaga potensi dan keadaan serta jumlah zarah dalam sistem akan mempengaruhi perbezaan operator. Definisi Operator Hamiltonian kedua pula menyatakan , di mana bagi dua istilah pertama ialah tenaga kinetik electron dan tenaga kinetik nukleus manakala tiga istilah seterusnya masing-masing merupakan interaksi potensi nukleus-elektron, elektron-elektron dan nukleus-nukleus. Melalui persamaan bagi definisi kedua, tenaga yang mudah dikira kerana tidak mengalami sebarang interaksi adalah tenaga kinetik.

Seterusnya, Anggaran Born-Oppenheimer diperkenalkan kerana dalam sistem molekul terrkandung berbagai jenis tenaga yang sukar untuk diselesaikan. Disebabkan nukleus lebih berat berbanding elektron, maka nukleus menjadi pusat geometri relatif pada interaksi. Pada asalnya nukleus dan elektron mengalami pergerakan sama seperti sistem solar tetapi untuk menyelesaikan permasalahan ini dengan senang, maka Anggaran Born-Oppenheimer menganggap nukleus tidak bergerak sama sekali. Oleh itu, melalui persamaan bagi definisi kedua operator Hamiltonian, istilah tenaga kinetik bagi nukleus dan tenaga interaksi antara nukleus-nukleus adalah sifar. Walaupun persamaan tersebut telah dipermudahkan dengan hanya menghitung fungsi elektron tetapi interaksi antara elektron masih ada dan menyukarkan anggaran ini untuk menyelesaikan permasalahan.

Selain itu, ada juga kaedah Hatree-Fock. Kaedah ini didefinisikan bahawa semua elektron bergerak secara bebas dan rawak. Persamaan sambungan dari anggaran Born-Oppenheimer iaitu  , masih sukar untuk diselesaikan secara algebra kerana terdapat operator elektron-berganda iaitu istilah yang terakhir. Persamaan ni mudah untuk diselesaikan sekiranya tenaga elektron-berganda diabaikan.

Akhir sekali, Teori Ketumpatan Berfungsi (TKB). Dalam pengiraan, TKB mengambil kira tenaga pertukaran dan tenaga kolerasi. Tenaga pertukaran adalah elektron akan menangkis elektron yang lain apabila elektron-elektron tersebut mempunyai putaran yang sama pada aras yang sama. Manakala bagi tenaga kolerasi bermaksud untuk mengelakkan elektron-elektron tersebut berlaku sebarang tangkisan, maka jarak antara elektron perlu dijaga. TKB mempunyai dua teorem iaitu Teorem Hohenberg-Kohn. Teorem pertama menyatakan bahawa jumlah tenaga dalam suatu sistem dapat ditentukan dengan ketumpatan elektron. Teorem kedua pula menyatakan bahawa jika ketumpatan benar-benar ketumpatan keadaan dasar, maka tenaga keadaan dasar adalah tenaga terendah.

3.0 KELEBIHAN DAN KEKURANGAN KAJIAN ARTIKEL

Terdapat kelebihan dan juga kekurangan dalam artikel ini. Antara kelebihan artikel ini ialah penjelasan bagi Teori Ketumpatan Berfungsi senang difahami dengan penggunaan bahasa yang mudah. Pengarang menjelaskan teori ini secara langsung tanpa putar belit atau memasukkan perkara-perkara yang tidak diperlukan agar tidak menyukarkan pembaca untuk faham apa yang cuba disampaikan. Selain itu, bagi setiap formula untuk pengiraan tenaga juga diperkenalkan dengan definisi terlebih dahulu. Sepertimana kita sedia maklum bahawa pengenalan atau definisi amat penting dalam sesuatu perkara agar maksud yang cuba kita sampaikan dapat diterangkan dan difahami. Secara tidak langsung, pembaca mengetahui fungsi setiap formula yang terkandung di dalam artikel ini melalui definisi yang telah dinyatakan oleh pengarang.

Sebaliknya, bagi kekurangan artikel ini ialah terlalu banyak simbol bagi setiap formula dan persamaan yang dibincangkan di dalam artikel ini. Makna bagi simbol-simbol berkenaan juga tidak diberitahu. Sekiranya pembaca artikel ini bukan berlatarbelakangkan sains dan juga matematik, hal ini akan menyukarkan pembaca berkenaan untuk faham apa makna dari simbol-simbol yang terkandung yang cuba untuk diutarakan oleh pengarang.

4.0 KAITAN DENGAN FALSAFAH ILMU

Teori Ketumpatan Berfungsi dibuat dari kajian prinsip-pertama. Teknik prinsip pertama bermula oleh Aristotle sendiri bahawa dia menganggap semua karya falsafahnya adalah untuk mencari prinsip-pertama yang dekat dengan yang eti asal. Hubungan antara pengetahuan dan prinsip-pertama telah dijelaskan oleh Aristotle dimana prinsip-pertama adalah yang paling penting dalam semua pembelajaran. Dalam karyanya, Physics, Aristotle membahas prinsip-pertama di mukaddimahnya sebagai tujuan falsafahnya.

Aristotle mula berkenan dengan teknik ini, 'kita harus memulakan semuanya dengan apa yang kita pasti tahu dan jelas' dalam pencarian prinsip-pertama dan kemudian membina teori empirikisme. Empirikisme menggariskan apa yang jelas dengan pancaindera kita sebagai rujukan utama dan sumber pembelajaran. Aristotle berpendapat prinsip-pertama adalah jelas dalam persekitaran tetapi ia masih belum diperjelaskan dalam dunia ilmu manusia.

Prinsip pertama diketahui dengan jelas sebagaimana diketahui umum. Aristotle berpendapat bahawa falsafah yang digunakan adalah untuk mencari sesuatu sebelum kita, kerana manusia bermula dari itu. Garis panduan untuk mencari adalah tambahan sesuatu yang mendahului sifat alam yang juga menjadi isu sebelum manusia. Seterusnya, kita akan faham bahawa peraturan ini sangat asas dan standard daripada prinsip-pertama yang kita mulakan tadi.

Rene Descartes juga mempunyai prinsip-pertama dalam bidang falsafahnya. Prinsip Magnus Descartes mencari realiti dan kebenaran kehadiran dengan menggunakan perasaan ketidakpastian yang dipanggil Ketidakpastian Cartesian. Ketidakpastian Cartes adalah sejenis ketidakpercayaan yang mempertanyakan semua perkara yang diragui supaya hanya tertinggal kebenaran utama tidak diragui sahaja. Oleh itu, kita akan mendapati bahawa Descartes telah menemui prinsip-pertama yang tersendiri. Bukti kewujudannya prinsip-pertama Descartes terhasil dari keraguannya sendiri. Kewujudan-kewujudan lain turut dibuktikan oleh Descartes dengan menggunakan ketidakpastian ini.

 Secara umumnya, prinsip-prinsip biasanya dikenali sebagai istilah priori yang digunakan oleh Immanuel Kant. Istilah ini digunakan sebagai jenis pemikiran untuk mengenali konklusinya dan premis pertama. Kesempurnaan karya Immanuel Kant adalah untuk menggabungkan alasan logik dengan pemerhatian.

Istilah ab initio adalah istilah utama yang digunakan dalam menerapkan logik ini kepada bidang kimia dan fizik. Perkataan ini pertama kali digunakan dalam kimia kuantum oleh Robert Parr dan David Craig dalam penyelidikan semi-empirik terhadap keadaan teransang benzene.

Cara prinsip-pertama memudahkan dan menggalakkan kajian yang tepat pada pandangan pertama, pengumpulan dan struktur elektronik yang menggunakan metodologi pengiraan. Secara keseluruhannya, prinsip-pertama yang digunakan dalam sains moden adalah penyiasatan mendalam terhadap struktur atom untuk memahami sifat sebagai bentuk fizikal yang bermula dengan bentuk atom.

KESIMPULAN

Konklusinya, Teori Ketumpatan Berfungsi amat membantu dalam menyelesaikan pengiraan yang sukar.

...(download the rest of the essay above)

About this essay:

This essay was submitted to us by a student in order to help you with your studies.

If you use part of this page in your own work, you need to provide a citation, as follows:

Essay Sauce, . Available from:< https://www.essaysauce.com/essays/science/2018-10-15-1539587848.php > [Accessed 09.12.19].