makalah efek foto listrik dan efek compton
TUGAS FISIKA
makalah efek foto listrik dan efek compton
oleh
ida bagus putu sukma ariadi
12 ipa 3
24
Sman 1 banjar
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kepada tuhan yg maha esa, yang atas rahmat-Nya maka
penulis dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berjudul Efek
Fotolistrik‖.
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan
baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki
penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat penulis harapkan demi
penyempurnaan pembuatan makalah ini.
Dalam penulisan makalah ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tak
terhingga kepada pihak-pihak yang membantu dalam menyelesaikan tugas makalah ini
khususnya kepada :
Secara khusus penulis menyampaikan terima kasih kepada keluarga tercinta yang
telah memberikan dorongan dan bantuan serta pengertian yang besar kepada penulis
dalam menyelesaikan makalah ini.
Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah memberikan
bantuan dalam penulisan makalah ini.
Akhirnya penulis berharap semoga ida sang hyang widhi wasa memberikan imbalan yang setimpal pada
mereka yang telah memberikan bantuan.
DAFTAR ISI
1.1. Latar Belakang .................................................................................. 1
1.2. Rumusan Masalah ............................................................................. 2
1.3. Tujuan Penulisan ............................................................................... 2
BAB II. PEMBAHASAN
2.1. Efek Fotolistrik .................................................................................. 3
2.2. Hamburan Compton ........................................................................... 6
2.3. Efek Compton .................................................................................... 7
2.4. Konsep Foton ..................................................................................... 8
2.5. Apakah Foton itu ? ............................................................................. 9
2.6. Percobaan ........................................................................................... 10
2.7. Pembahasan Proses Percobaan ......................................................... 11
BAB III. PENUTUP
3.1. Kesimpulan ....................................................................................... 13
3.2. Saran ................................................................................................. 13
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 14
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar BelakangDalam fisika modern efek fotolistrik dan hamburan Compton merupakan salah satu pokok bahasan yang mempunyai kedudukan istimewa karena interpretasi mekanisme terjadinya peristiwa ini telah mengantarkan fisika pada tahapan baru yang melahirkan fisika kuantum. Efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan. Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. Hamburan Compton adalah suatu efek yang merupakan bagian interaksi sebuah penyinaran terhadapsuatu materi. Efek Compton adalah salah satu dari tiga proses yang melemahkan energi suatu sinar ionisasi. Atau lebih sederhana dapat digambarkan bahwa untuk membangkitkan tenaga listrik dari cahaya matahari kita mengenal istilah sel surya. Namun tahukah kita bahwa sel surya itu sebenarnya memanfaatkan konsep efek fotolistrik. Efek ini akan muncul ketika cahaya tampak atau radiasi UV jatuh ke permukaan benda tertentu. Cahaya tersebut mendorong elektron keluar dari benda tersebut yang jumlahnya dapat diukur dengan meteran listrik. Konsep yang sederhana ini tidak ditemukan kemudian dimanfaatkan begitu saja, namun terdapat serangkain proses yang diwarnai dengan perdebatan para ilmuan hingga ditemukanlah definisi cahaya yang mewakili pemikiran para ilmuan tersebut, yakni cahaya dapat berprilaku sebagai gelombang dapat pula sebagai pertikel. Sifat mendua dari cahaya ini disebut dualisme gelombang cahaya.
Meskipun sifat gelombang cahaya telah berhasil diaplikasikan sekitar akhir abad ke-19, ada beberapa percobaan dengan cahaya dan listrik yang sukar dapat diterangkan dengan sifat gelombang cahaya itu. Pada tahun 1888 Hallwachs mengamati bahwa suatu keping itu mula-mula positif, maka tidak terjadi kehilangan muatan. Diamatinya pula bahwa suatu keping yang netral akan memperoleh muatan positif apabila disinari. Kesimpulan yang dapat ditarik dari pengamatan-pengamatan di atas adalah bahwa chaya ultraviolet mendesak keluar
muatan litrik negatif dari permukaan keping logam yang netral. Gejala ini dikenal sebagai efek fotolistrik.
1.2. Rumusan Masalah Masalah yang akan dibahas dalam makalah ini antara lain :
a) Apa itu efek fotolistrik?
b) Apa itu hamburan compton?
c) Bagaimana konsep foton?
1.3. Tujuan Berdasarkan rumusan masalah di atas, pembahasan materi dari makalah ini bertujuan untuk :
a) Mengetahui efek fotolistrik
b) Mengetahui hamburan Compton
c) Mengetahui konsep foton
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Efek FotolistrikHasil-hasil eksperimen menunjukkan, bahwa suatu jenis logam tertentu bila disinari (dikenai radiasi) dengan frekuensi yang lebih besar dari harga tertentu akan melepaskan elektron, walaupun intensitas radiasinya sangat kecil. Sebaliknya, berapapun besar intensitas radiasi yang dikenakan pada suatu jenis logam, jika frekuensinya lebih kecil dari harga tertentu maka tidak akan dapat melepaskan elektron dari logam tersebut. Peristiwa pelepasan elektron dari logam oleh radiasi tersebut disebut efek fotolistrik, diamati pertama kali oleh Heinrich Hertz (1887). Elektron yang terlepas dari logam disebut foto-elektron. Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia . Ketika seberkas cahaya dikenakan pada logam, ada elektron yang keluar dari permukaan logam. Gejala ini disebut efek fotolistrik. Efek fotolistrik diamati melalui prosedur sebagai berikut. Dua buah pelat logam (lempengan logam tipis) yang terpisah ditempatkan di dalam tabung hampa udara. Di luar tabung kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain dengan kawat. Mula-mula tidak ada arus yang mengalir karena kedua plat terpisah. Ketika cahaya yang sesuai dikenakan kepada salah satu pelat, arus listrik terdeteksi pada kawat. Ini terjadi akibat adanya elektron-elektron yang lepas dari satu pelat dan menuju ke pelat lain secara bersama-sama membentuk arus listrik.
Cahaya dipandang sebagai kuantum energi yang hanya memiliki energi yang diskrit bukan kontinu yang dinyatakan sebagai E = hf. Konsep penting yang dikemukakan Einstein sebagai latar belakang terjadinya efek fotolistrik adalah bahwa satu elektron menyerap satu kuantum energi. Satu kuantum energi yang diserap elektron digunakan untuk lepas dari logam dan untuk bergerak ke pelat logam yang lain. Hal ini dapat dituliskan sebagai Energi cahaya = Energi ambang + Energi kinetik maksimum elektron E = W0 + Ekm hf = hf0 + Ekm Ekm = hf – hf0 Persamaan ini disebut persamaan efek fotolistrik Einstein. Perlu diperhatikan bahwa W0 adalah energi ambang logam atau fungsi kerja logam, f0 adalah frekuensi ambang logam, f adalah frekuensi cahaya yang digunakan, dan Ekm adalah energi kinetik maksimum elektron yang lepas dari logam dan bergerak ke pelat logam yang lain. Dalam bentuk lain persamaan efek fotolistrik dapat ditulis sebagai Dimana m adalah massa elektron dan ve adalah dan kecepatan elektron. Satuan energi dalam SI adalah joule (J) dan frekuensi adalah hertz (Hz). Tetapi, fungsi kerja logam biasanya dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV) sehingga perlu diingat bahwa 1 eV = 1,6 × 10−19 J.
a) Mekanisme Emisi
Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang ditentukan oleh frekuensi cahaya. Dalam proses photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki lebih banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi. Peningkatan intensitas sinar meningkatkan jumlah foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan jumlah elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki. Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual. Ini adalah interaksi antara foton dan elektron terluar.
Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka biasanya mengikuti prinsip "semua atau tidak" . Semua energi dari satu foton harus diserap dan digunakan untuk membebaskan satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali. Jika energi foton diserap, sebagian energi membebaskan elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi untuk energi kinetik elektron sebagai partikel bebas. Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom.
Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kelakuan seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dijelaskan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck. Hukum emisi fotolistrik:
1. Untuk logam dan radiasi tertentu, jumlah fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.
2. Untuk logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10-9 detik.
b) Potensial Penghenti
Hubungan antara arus dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Untuk diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial antara P dan Q dan mengukur arus yang mengalir dalam sirkuit eksternal antara dua lempeng. Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, arus fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Arus fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan lebih lanjut untuk peningkatan potensi positif. Arus saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tapi tidak panjang gelombang.
Jika kita menerapkan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana arus fotolistrik menjadi nol disebut potensial menghentikan atau memotong potensial. Dalam rezim sinar-X, efek fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah:
1) Inner efek fotolistrik. Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron akhir. Para photoeffect batin harus diperbolehkan. Para aturan transisi untuk atom menerjemahkan melalui model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah geometri untuk osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
2) Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Beberapa elektron tersebar.
3) Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.
Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur melalui tiga langkah. Semua jalan dapat mengganggu dalam arti formulasi jalan terpisahkan. Untuk negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk akal bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan. Arus nol atau tidak ada arus berarti tidak ada lagi elektron yang lepas dari permukaan logam akibat efek fotolistrik. Nilai tegangan yang menyebabkan elektron berhenti terlepas dari permukaan logam pada efek fotolistrik disebut tegangan atau potensial penghenti (stopping potential). Jika V0adalah potensial penghenti, maka Ekm = eV0 Persamaan ini pada dasarnya adalah persamaan energi. Perlu diperhatikan bahwa e adalah muatan elektron yang besarnya 1,6 × 10−19 C dan tegangan dinyatakan dalam satuan volt (V).
2.2. Hamburan ComptonSeberkas radiasi yang dikenakan pada lempeng (plat tipis) logam akan mengalami hamburan. Intensitas radiasi terhambur tergantung pada sudut hamburannya. Gambar berikut menunjukkan susunan peralatan dan hasil pengamatan hamburan radiasi. Gejala tersebut tidak dapat dijelaskan dengan memandang radiasi sebagai gelombang klasik.
Pada tahun 1923, Compton mempelajari hamburan radiasi tersebut di atas, dan menerangkan sebagai berikut. Radiasi yang dikenakan pada lempeng logam berinteraksi dengan elektron bebas dalam logam (tidak selalu menimbulkan efek fotolistrik walaupun tenaganya cukup). Interaksi antara radiasi dengan elektron bebas dalam logam berperilaku seperti tumbukan elastis antara dua partikel. Mekanisme hamburan radiasi (kemudian disebut hamburan Compton atau efek Compton) tersebut di atas dapat dijelaskan dengan memberlakukan hukum-hukum kekekalan tenaga dan momentum linear secara relativistik. Percobaan Compton merupakan salah satu dari tiga proses yang melemahkan energi suatu sinarionisasi. Bila suatu sinar jatuh pada permukaan suatu materi sebagian daripada energinya akan diberikankepada materi tersebut, sedangkan sinar itu sendiri akan di sebarkan, sehingga energy radiasi yangdipancarkan lebih kecil dari energi radiasi yang datang ( panjang gelombang lebih panjang daripadasebelumnya ). Hamburan Compton adalah suatu efek yang merupakan bagian interaksi sebuah penyinaran terhadapsuatu materi. Efek Compton adalah salah satu dari tiga proses yang melemahkan energi suatu sinar ionisasi. Bila suatu sinar jatuh pada permukaan suatu materi sebagian daripada energinya akan diberikan kepadamateri tersebut, sedangkan sinar itu sendiri akan di sebarkan. Proses hamburan Compton dianalisis sebagai suatu interaksi (―tumbukan‖ dalam pengertian partikel secara klasik) antara sebuah foton dan sebuah elektron, yang kita anggap diam. Hamburan Compton terjadi apabila foton dengan energi hf berinteraksidengan elektron bebas atau elektron yang tidak terikat dengan kuat oleh inti, yaitu elektron terluar dari atom.Elektron itu dilepaskan dari ikatan inti dan bergerak dengan energi kinetik tertentu disertai foton lain denganenergi lebih rendah dibandingkan foton datang. Foton lain ini dinamakan foton hamburan. Dalam hamburanCompton ini, energi foton yang datang yang diserap atom diubah menjadi energi kinetik elektron dan fotonhamburan
2.3. Efek Compton
Pada efek fotolistrik, cahaya dapat dipandang sebagai kuantum energi dengan energi yang diskrit. Kuantum energi tidak dapat digambarkan sebagai gelombang tetapi lebih mendekati bentuk partikel. Partikel cahaya dalam bentuk kuantum dikenal dengan sebutan foton. Pandangan cahaya sebagai foton diperkuat lagi melalui gejala yang dikenal sebagai efek Compton.
Jika seberkas sinar-X ditembakkan ke sebuah elektron bebas yang diam, sinar-X akan mengalami perubahan panjang gelombang dimana panjang gelombang sinar-X menjadi lebih
besar. Gejala ini dikenal sebagai efek Compton, sesuai dengan nama penemunya, yaitu Arthur Holly Compton.
Sinar-X digambarkan sebagai foton yang bertumbukan dengan elektron (seperti halnya dua bola bilyar yang bertumbukan). Elektron bebas yang diam menyerap sebagian energi foton sehingga bergerak ke arah membentuk sudut terhadap arah foton mula-mula. Foton yang menumbuk elektron pun terhambur dengan sudut θ terhadap arah semula dan panjang gelombangnya menjadi lebih besar. Perubahan panjang gelombang foton setelah terhambur dinyatakan sebagai
Dimana m adalah massa diam elektron, c adalah kecepatan cahaya, dan h adalah konstanta Planck.
2.4. Konsep Foton
Foton adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik. Biasanya foton dianggap sebagai pembawa radiasi elektromagnetik, seperti cahaya, gelombang radio, dan Sinar-X. Foton berbeda dengan partikel elementer lain seperti elektron dan quark, karena ia tidak bermassa dan dalam ruang vakum foton selalu bergerak dengan kecepatan cahaya, c. Foton memiliki baik sifat gelombang maupun partikel ("dualisme gelombang-partikel").
Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama lain.
Selain energi partikel foton juga membawa momentum dan memiliki polarisasi. Foton mematuhi hukum mekanika kuantum, yang berarti kerap kali besaran-besaran tersebut tidak dapat diukur dengan cermat. Biasanya besaran-besaran tersebut didefinisikan sebagai probabilitas mengukur polarisasi, posisi, atau momentum tertentu.
Sebagai contoh, meskipun sebuah foton dapat mengeksitasi satu molekul tertentu, sering tidak mungkin meramalkan sebelumnya molekul yang mana yang akan tereksitasi.
Deskripsi foton sebagai pembawa radiasi elektromagnetik biasa digunakan oleh para fisikawan. Namun dalam fisika teoretis sebuah foton dapat dianggap sebagai mediator buat segala jenis interaksi elektromagnetik, seperti medan magnet dan gaya tolak-menolak antara muatan sejenis.
Konsep modern foton dikembangkan secara berangsur-angsur antara 1905-1917 oleh Albert Einstein untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi model klasik untuk cahaya. Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan energi cahaya terhadap frekuensi, dan menjelaskan kemampuan materi dan radiasi elektromagnetik untuk berada dalam kesetimbangan termal. Fisikawan lain mencoba menjelaskan anomali pengamatan ini dengan model semiklasik, yang masih menggunakan persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan cahaya. Namun dalam model ini objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya dikuantisasi. Meskipun model-model semiklasik ini ikut menyumbang dalam pengembangan mekanika kuantum, percobaan-percobaan lebih lanjut membuktikan hipotesis Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang terkuantisasi. Kuantum cahaya adalah foton.
Konsep foton telah membawa kemajuan berarti dalam fisika teoretis dan eksperimental, seperti laser, kondensasi Bose-Einstein, teori medan kuantum dan interpretasi probabilistik dari mekanika kuantum. Menurut model standar fisika partikel, foton bertanggung jawab dalam memproduksi semua medan listrik dan medan magnet dan foton sendiri merupakan hasil persyaratan bahwa hukum-hukum fisika memiliki kesetangkupan pada tiap titik pada ruang-waktu. Sifat-sifat intrinsik foton seperti muatan listrik, massa dan spin ditentukan dari kesetangkupan gauge ini.
Konsep foton diterapkan dalam banyak area seperti fotokimia, mikroskopi resolusi tinggi dan pengukuran jarak molekuler. Baru-baru ini foton dipelajari sebagai unsur komputer kuantum dan untuk aplikasi canggih dalam komunikasi optik seperti kriptografi kuantum.
2.5. Apakah foton itu?
Ia tidak memiliki massa diam : foton bergerak dengan laju cahaya : ia memenuhi hubungan E=hv , p=h/λ dan E=pc: bahkan merasa tarikan gravitasi seperti partikel-partikel lain itu merupakan sifat-sifat yang jelasnya.
Foton mentransmisikan gaya electromagnet: dalam sudut pandang ini dua muatan listrik berintereaksi dengan mempertukarkan ― foton (foton dipancarkan oleh salah satu muatan dn10
diterima oleh muatan lainnya). Foton ini adalah foton khayal yang hanya ada dalam kerangka matematik rumusan fisika teori , namun mereka memiliki semua sifat foton nyata. Foton tidak memiliki ukuran fisik dan tidak dapat dibelah karena mereka tidak memiliki unsure-unsur penyusun dirinya. Beberapa percobaan , seperti yang menyangkut efek interferensi seperti gelombang , sejumlah percobaan ini memperlihatkan bahwa radiasi electromagnet berintereaksi seperti kuantum partikel yang dikenal sebagai foton. Tentu saja tafsiran gelombang dan partikel tidaklah seasas—partikel melepaskan energy nya dalam sejumlah paket yang terpusat , sedangkan energy sebuah gelombang terbesar merata dalm seluruh muka gelombangnya,. Sebagai contoh , jika cahaya kita bayangkan berupa partikel-partikel belaka , maka akan sulit sekali bagi kita untuk menerangkan pola interferensi yang diamati dalam percobaan dua celah. Sebuah partikel hanya dapat melewati dua celah : karena sebuah gelombang dapat terpisahkan , maka ia dapat melewati kedua celah itu dan kemudian berpadu kembali
2.6. Metode Percobaan
1) Set up
Proses kerja praktikum ini terdiri dari tiga tahap. Tahap awal, kita harus merangkai alat praktikum. Alat (h/e) dilengkapi dengan sumber daya 2 buah baterai didalamnya, sebelum melakukan percobaan diukur beda tegangan sumber dengan Voltmeter, ujung-ujung kontak sumber ini terletak pada bagian atas kotak alat (h/e), jika tegangan sumber ini kurang dari 8 Volt maka baterai harus diganti. Setelah yakin beda tegangan lebih dari 8 volt, lalu dihidupkan lampu mercuri dan ditutup bagian belakang kotak lampu dengan lempeng warna hitam persegi empat dan kemudian ditunggu kira-kira 5 menit. Lalu, dipasang lensa dan kisi (bersatu) pada lampu mercuri dan diatur sedemikian rupa sehingga sinar yang diuraikan kisi dapat dilihat dengan jelas. Diatur alat (h/e) agar sinar yan diuraikan kisi bisa tepat masuk ke dalam kotak (h/e). Ditekan On pada alat (h/e) dan diusahakan salah satu jenis warna sinar masuk ke dalam celah dan dipasang filter sesuai warna yang akan diukur.
2) Cahaya Sebagai Gelombang
Tahap kedua, filter transmisi variabel diposisikan didepan selubung pemantul putih (jika menggunkan filter, diletakkan diatas filter) sehingga cahaya yang dilewatkan sesuai dengan persentase filter. Dicatat potensial yang terbaca pada Voltmeter digital sebagai potensial penghenti.Ditekan tombol tidak bermuatan
dilepaskan dan diamati berapa waktu yang dibutuhkan untuk kembali ke tegangan semula. Dicatat pada perkiraan waktu muatan. Diulangi langkah 1 dan 2 untuk penyaring transmisi yang lain (100%,80 %, 60 %, 40 % ,20 %). Diulangi langkah 1,2,3 untuk warna yang lain.
3) Cahaya sebagai Photon dan konstanta Planck
Tahap ketiga, pada pengukuran Stopping potensial diukur dengan menggunakan Voltmeter dengan menekan tombol ―PUSH TO ZERO‖ pada alat (h/e), angka yang tertera pada voltmeter dicatat pada kolom stopping potensial ketika tegangan tidak naik lagi Diulangi untuk garis yang lain minimal 5 kali untuk setiap jenis sinar yang sama. Untuk sinar ultraviolet tidak menggunakan filter dan akan terlihat dua garis violet dan garis yang lebih dekat kearah biru adalah garis violet yang akan diukur.
2.7. Pembahasan Proses Percobaan
Praktikum efek fotolistrik bertujuan untuk menentukan konstanta Planck dan menentukan harga fungsi kerja (work function) logam katoda. Untuk mengetahui nama logam yang kita gunakan dalam praktikum, kita dapat melihat nilai fungsi kerja (work function) dari logam yang kita gunakan. Pada percobaan efek fotolistrik cahaya sebagai gelombang, praktikan menggunakan tiga filter, yaitu filter hijau, filter kuning dan filter transmisi. Dalam melakukan percobaan, praktikan menggabungkan filter masing-masing warna dengan filter transmisi yang kemudian ditentukan stoping potensial(V) serta approximasi charge time(t). Dari hasil perhitungan data praktikum diperoleh nilai fungsi kerja (work function) untuk filter warna hijau sebagai berikut : 1. Transmisi 100 % fungsi kerjanya (wo) adalah 0.3095 x 10-19 J 2. Transmisi 80 % fungsi kerjanya (wo) adalah 1.2707 x 10-19 J 3. Transmisi 60 % fungsi kerjanya (wo) adalah 0.3095 x 10-19 J 4. Transmisi 40 % fungsi kerjanya (wo) adalah 1.4309 x 10-19J 5. Transmisi 20 % fungsi kerjanya (wo) adalah 0.9503 x 10-19 J Dan untuk filter warna kuning diperoleh data sebagai berikut: 1. Transmisi 100 % fungsi kerjanya (wo) adalah 0.9562 x 10-19 J 2. Transmisi 80 % fungsi kerjanya (wo) adalah 1.2766 x 10-19 J
3. Transmisi 60 % fungsi kerjanya (wo) adalah 0.9562 x 10-19 J
4. Transmisi 40 % fungsi kerjanya (wo) adalah 1.2766 x 10-19 J 5. Transmisi 20 % fungsi kerjanya (wo) adalah 0.3154 x 10-19 J Dalam percobaan ini didapatkan data yang kurang relevan dengan teori. Secara teori nilai relatif transmisi berbanding terbalik dengan nilai stoping potensial untuk masing-masing warna, yaitu semakin besar nilai potensial penghenti maka nilai reltif transmision akan semakin kecil. Sedangkan, data yang didapatkan dari hasil praktikum sangat bervariasi. Ada yang menunjukkan semakin kecil nilai transmisi, semakin kecil pula nilai stoping potensial yang didapatkan dan ada pula data yang sesuai dengan teori. Hal ini menunjukkan data yang didapatkan dari praktikum tidak akurat dan konsisten. Dalam perhitungan nilai konstanta planck, antara filter kuning dan hijau juga terdapat perbedaan. Nilai konstanta planck yang didapat dari filter warna hijau adalah sebesar 0.02 x 10-34 Js dan untuk filter kuning nilai konstanta plancknya adalah 0.01 x 10-34 Js. Kedua nilai ini berbeda dengan nilai konstanta planck secara teori yaitu 6.63 x 10-34 Js. Perbedaan nilai ini mungkin disebabkan karena kekurang telitian praktikan dalam pengambilan serta pengolahan data. Dalam melakukan praktikum efek fotolistrik, praktikan cukup kesulitan dalam melakukan percobaan, yaitu dalam mengatur ketepatan penekanan tobol ‗push to zero‘ dan stopwatch dan juga dalam pemfokusan cahaya tepat pada filter serta celah pada h/e apparatus. Sebab, ketika praktikan ingin menekan tombol on serta tombol pada ‗push to zero‘ pada alat h/e apparatus, alat tersebut sedikit bergeser, sehingga cahaya menjadi kurang tepat melalui filter serta celah pada alat h/e apparatus.
13
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Peristiwa pelepasan elektron dari logam oleh radiasi disebut efek fotolistrik, diamati pertama kali oleh Heinrich Hertz (1887). Elektron yang terlepas dari logam disebut foto-elektron. Hamburan Compton adalah suatu efek yang merupakan bagian interaksi sebuah penyinaran terhadapsuatu materi. Efek Compton adalah salah satu dari tiga proses yang melemahkan energi suatu sinar ionisasi. Bila suatu sinar jatuh pada permukaan suatu materi sebagian daripada energinya akan diberikan kepadamateri tersebut, sedangkan sinar itu sendiri akan di sebarkan.
Foton adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik. Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama lain.
3.2. Saran
Perlu adanya pembaharuan alat eksperimen, sehingga didapatkan data yang lebih relevan, dan relatif mendekati data sebenarnya. Selain itu, diperlukanya juga penelitian lanjutan dengan memperbanyak variasi data, sehingga diperoleh data yang lebih akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Referensi Buku :
Siswanto. 2008. Kompetensi Fisika Untuk SMA. Jakarta: Departemen Pendidikan Nasional. Handayani, Sri. Fisika Untuk SMA dan MA Kelas XII. Jakarta: Departemen Pendidkan Nasional Referensi Web :
http://fisikaasikdotcom.wordpress.com/2012/03/16/efek-fotolistrik
https://prongot12ipa3.blogspot.com
Komentar
Posting Komentar