04/20/23 1

- EFL- Fakta-fakta eksperimen- Penjelasan teori klasik dan Einstein pengkuantuman cahaya- Dualisme gelombang-partikel pada cahaya

Pengertian

Gejala terlepasnya elektron dari logam yang disinari cahaya dengan frekuensi di atas frekuensi ambang (cut off/threshold frequency)

04/20/23 2

EFEK FOTOLISTRIK

Peristiwa terlepasnya/pemancaran elektron (selain efek fotolistrik), sebagai berikut:1) Emisi Termionik Pemancaran elektron dr permukaan logam melalui proses pemanasan.2) Emisi Medan Pemancaran elektron dari permukaan logam akibat pemberian medan listrik eksternal yang sangat kuat.3) Emisi Lanjutan pemancaran elektron dr permukaan logam yg diakibatkan oleh partikel berenergi kinetik besar membentur logam.

Fakta-fakta eksperimen :1. EFL hanya terjadi jika2. EFL hanya bergantung pada frekuensi cahaya

yang datang bukan pada intensitasnya3. Pada frekuensi tertentu, jumlah elektron yang

terlepas meningkat seiring dengan peningkatan intensitasnya, bukan pada frekuensinya

4. Besarnya arus fotolistrik sebanding dengan intensitas

5. Energi kinetik (kecepatan) elektron bergantung pada frekuensi (sebanding), bukan pada intensitasnya

6. Tiadanya waktu tunda antara penyinaran sampai terjadinya efekfotolistrik

04/20/23 4

04/20/23 5

Pandangan fisika klasik

1. Elektron yang terpancar sebanding dengan intensitasnya

2. Sebarang frekuensi dengan intensitas yang cukup dapat menyediakan energi yang cukup untuk melepaskan elektron dari permukaan logam

3. Pada intensitas lemah, elektron akan menyerap energi sampai mencapai energi yang cukup untuk melepaskan diri

4. Pada intensitas yang sangat lemah→ butuh waktu lama

04/20/23 6

Penjelasan Einstein

1. Cahaya membawa energi diskrit hf (foton)

2. Ketika cahaya berfrekuensi f jatuh pada logam, setiap foton mentransmisikan seluruh energinya (hf) ke elektron permukaan logam, foton diserap seluruhnya oleh elektron

3. Jika hf > W (fungsi kerja logam) → elektron keluar dari logam (fotoelektron) → arus fotolistrik

04/20/23 7

W : energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam

04/20/23 8

Perumusan

04/20/23 9

☺pada saat potensial dibalik → arus tidak mengalir

Vs : potensial di mana elektron tidak dapat mengalir ~ Ek maks elektron

04/20/23 10

Dualisme gelombang-partikel pada cahayaKlasik

Cahaya sebagai gelombang Gelombang cahaya menyebar dari suatu

sumber seperti riak pada permukaan air Energi terdistribusi secara kontinu ke seluruh

pola gelombangKuantum

Cahaya dapat berperilaku sebagai gelombang (difraksi, interferensi, dll) juga sebagai partikel

Cahaya menyebar dari suatu sumber sebagai sederetan konsentrasi energi yang terlokalisasi (foton)

Energi terdistribusi secara diskrit04/20/23 11

Applications The Photoelectric effect has numerous applications, for example

night vision devices take advantage of the effect. Photons entering the device strike a plate which causes electrons to be emitted, these pass through a disk consisting of millions of channels, the current through these are amplified and directed towards a fluorescent screen which glows when electrons hit it

Applications:

http://www.lancs.ac.uk/ug/jacksom2/

. Image converters, image intensifiers, television camera tubes, and image storage tubes also take advantage of the point-by-point emission of the photocathode. In these devices an optical image incident on a semitransparent photocathode is used to transform the light image into an “electron image.” The electrons released by each element of the photoemitter are focused by an electron-optical device onto a fluorescent screen, reconverting it in the process again into an optical image

Photoelectric Effect Applications

Photoelectric Detectors In one type of photoelectric device, smoke can block a light beam. In this case, the reduction in light reaching a photocell sets off the alarm. In the most common type of photoelectric unit, however, light is scattered by smoke particles onto a photocell, initiating an alarm. In this type of detector there is a T-shaped chamber with a light-emitting diode (LED) that shoots a beam of light across the horizontal bar of the T. A photocell, positioned at the bottom of the vertical base of the T, generates a current when it is exposed to light. Under smoke-free conditions, the light beam crosses the top of the T in an uninterrupted straight line, not striking the photocell positioned at a right angle below the beam. When smoke is present, the light is scattered by smoke particles, and some of the light is directed down the vertical part of the T to strike the photocell. When sufficient light hits the cell, the current triggers the alarm.

Source: http://chemistry.about.com/cs/howthingswork/a/aa071401a.htm

Applications

Solar panels are nothing more than a series of metallic plates that face the Sun and exploit the photoelectric effect. The light from the Sun will liberate electrons, which can be used to heat your home, run your lights, or, in sufficient enough quantities, power everything in your home.

Source: www.futureenergy.org/ picsolarpannelsmatt.jpg

Next week :

Dualisme Gelombang-PartikelPostulat de Broglie dan pembuktianya:

Postulat de BroglieEksperimen Davidson-Germer Eksperimen Thomson

Dualisme gelombang partikel :Gelombang Vs partikel dari tinjauan klasikGelombang Vs partikel dari tinjauan

kuantumDualisme gelombang partikel

04/20/23 16