Penjelasan Mengenai Dampak Fotolistrik Dan Dampak Compton

1. Efek Fotolistrik 

Pada tahun 1905, Einstein memakai gagasan Planck perihal kuantisasi energi untuk menjelaskan imbas fotolistrik. Efek fotolistrik ditemukan oleh Hertz pada tahun 1887 dan telah dikaji oleh Lenard pada tahun 1900. Gambar dibawah memperlihatkan diagram skema alat dasarnya. 

Sketsa alat untuk mengkaji imbas elektromagnetik.

Apabila cahaya tiba pada permukaan logam katoda C yang bersih, elektron akan dipancarkan. Jika elektron menumbuk anoda A, terdapat arus dalam rangkaian luarnya. Jumlah elektron yang dipancarkan yang sanggup mencapai elektroda sanggup ditingkatkan atau diturunkan dengan menciptakan anoda positif atau negatif terhadap katodanya. Apabila V positif, elektron ditarik ke anoda. Apabila V negatif, elektron ditolak dari anoda. Hanya elektron dengan energi kinetik 1/2 mv² yang lebih besar dari eV lalu sanggup mencapai anoda. Potensial V₀ disebut potensial penghenti. Potensial ini dihubungkan dengan energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan oleh:

Percobaan yang lebih teliti dilakukan oleh Milikan pada tahun 1923 dengan memakai sel fotolistrik. Keping katoda dalam tabung ruang hampa dihubungkan dengan sumber tegangan searah. Kemudian, pada katoda dikenai cahaya berfrekuensi tinggi. Maka akan tampak adanya arus listrik yang mengalir alasannya yakni elektron dari katoda menuju anoda. Setelah katoda disinari berkas cahaya, galvanometer ternyata menyimpang. Hal ini memperlihatkan bahwa ada arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.

Efek fotolistrik.

Einstein telah menjelaskan bahwa untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam diharapkan energi ambang. Jika radiasi elektromagnet yang terdiri atas foton mempunyai enegi yang lebih besar dibandingkan energi ambang, maka elektron akan lepas dari permukaan logam. Akibatnya energi kinetik maksimum dari elektron sanggup ditentukan dengan persamaan:

Ek = h.f – h.f ₀

dengan: 

f, f₀ = frekuensi cahaya dan frekuensi ambang (Hz)

h = konstanta Planck (6,63 × 10^-34 Js)

Ek = energi kinetik maksimum elektron ( J)

2. Efek Compton

Gejala Compton merupakan tanda-tanda hamburan (efek) dari penembakan suatu bahan dengan sinar-X. Efek ini ditemukan oleh Arthur Holly Compton pada tahun 1923. Jika sejumlah elektron yang dipancarkan ditembak dengan sinar-X, maka sinar-X ini akan terhambur. Hamburan sinar-X ini mempunyai frekuensi yang lebih kecil daripada frekuensi semula. 

Menurut teori klasik, energi dan momentum gelombang elektromagnetik dihubungkan oleh:

E = p.c

E2 = p² . C² + (m.c²)²

Gejala Compton sinar-X oleh elektron.

Jika massa foton (m) dianggap nol. Gambar diatas memperlihatkan geometri tumbukan antara foton dengan panjang gelombang λ , dan elektron yang mula-mula berada dalam keadaan diam. Compton menghubungkan sudut hamburan θ terhadap yang tiba dan panjang gelombang hamburan λ₁ dan λ₂. p₁ merupakan momentum foton yang tiba dan p₂ merupakan momentum foton yang dihamburkan, serta p.c merupakan momentum elektron yang terpantul. Kekekalan momentum dirumuskan:

p ₁ = p₂ + p_e atau p_e = p₁ – p₂

Dengan mengambil perkalian titik setiap sisi diperoleh:

p_e² = p₁² + p₂² – 2p₁ p₂ cos θ

Kekekalan energi memberikan:

Hasil Compton adalah:

dengan:

Demikianlah bahan tentang  Efek Fotolistrik dan Efek Compton ini saya sampaikan, biar bermanfaat ...

Share this post