Syarat, Percobaan, Contoh dan Rumusnya

Pengertian efek fotolistrik

Efek fotolistrik adalah fenomena di mana elektron logam dilepaskan saat terkena cahaya. Dari segi sejarah, penemuan efek fotolistrik merupakan salah satu tonggak sejarah lahirnya fisika kuantum. Untuk merumuskan teori yang sesuai dengan eksperimen, kita dihadapkan pada situasi di mana pemahaman klasik, yang diyakini selama puluhan tahun sebagai pandangan yang benar, terpaksa dirombak.

Konsep yang dimaksud adalah konsep cahaya sebagai gelombang yang tidak direformasi, fenomena efek fotolistrik tidak dapat dijelaskan dengan baik. Konsep baru yang secara teoritis dapat menjelaskan fenomena efek fotolistrik adalah bahwa cahaya adalah sebuah partikel, namun kemunculan konsep baru ini menimbulkan kontroversi baru.

Pasalnya, pemahaman cahaya sebagai gelombang telah terbukti keandalannya dalam menjelaskan sejumlah besar fenomena yang berkaitan dengan fenomena difraksi, interferensi, dan polarisasi. Sementara itu, fenomena yang disebutkan tadi tidak dapat dijelaskan atas dasar pemahaman tentang cahaya sebagai partikel. Untuk mengatasinya, para ahli sepakat bahwa cahaya memiliki sifat ganda: sebagai gelombang dan sebagai partikel.

Hukum Emisi Fotolistrik

1. Untuk logam dan radiasi tertentu, jumlah fotoelektron yang dipancarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yang digunakan.
2. Untuk logam tertentu ada frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini, fotoelektron tidak dapat dipancarkan.
3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dilepaskan oleh fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, tetapi bergantung pada frekuensi cahaya.
4. Perbedaan waktu antara radiasi dan emisi fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10^-9 Kedua.

Efek fotoelektrik

Ketika sinar diterapkan pada logam, elektron dikeluarkan dari permukaan logam. Fenomena ini disebut efek fotolistrik. Efek fotolistrik diamati dengan prosedur berikut. Dua pelat logam terpisah (pelat logam tipis) ditempatkan di tabung vakum. Di bagian luar tabung, kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain dengan kawat. Awalnya, tidak ada arus yang mengalir karena kedua pelat dipisahkan.

Ketika lampu yang sesuai diterapkan ke salah satu pelat, arus listrik terdeteksi di kabel. Hal ini terjadi karena adanya elektron yang terlepas dari satu pelat dan bersama-sama menuju pelat lain sehingga membentuk arus listrik.

Pengamatan terhadap gejala efek fotolistrik mengungkap sejumlah fakta yang menjadi ciri khas efek fotolistrik. Fitur-fiturnya adalah sebagai berikut.

Penentuan fotolistrik

Kondisi munculnya efek fotolistrik adalah:

1. ambang panjang gelombang cahaya (com) > panjang gelombang material
2. frekuensi sinar (f) > frekuensi ambang material (f_Oh)
3. energi foton cahaya (E_F) > energi ambang material (W_Oh)

Beberapa hal yang perlu diperhatikan mengenai efek fotolistrik adalah:

1. elektron akan segera dilepaskan – tanpa penundaan
2. Peningkatan intensitas cahaya akan meningkatkan jumlah elektron yang dilepaskan tetapi tidak akan meningkatkan jumlah energi kinetik
3. Lampu merah tidak akan menyebabkan elektron terlontar, terlepas dari intensitasnya. Cahaya violet (ungu) lemah akan memancarkan beberapa elektron, tetapi energi kinetik maksimum akan meningkat dibandingkan dengan intensitas cahaya dengan panjang gelombang yang lebih panjang.

Prosedur pendengaran

1. Setelah sistem peralatan disusun seperti gambar dalam teori, maka dinyalakan.
2. Sesuaikan bukaan pada lampu sumber cahaya.
3. Pemasangan filter pada sumber cahaya dengan λ= 5460.74 Aº
4. Atur pada saat tidak ada cahaya pada galvanometer dan voltmeter harus terbaca nol, buka lubang penutup agar cahaya dapat masuk ke fotosel, kemudian atur galvanometer menunjukkan angka yang sama dengan nol, kemudian catat tegangan yang dihasilkan multimeter tersebut ditampilkan.
5. Ulangi langkah 3 dan 4 melalui filter lain untuk panjang gelombang berturut-turut untuk mengganti λ = 4347.50 dan 4046.56 Aº secara bergantian

Contoh efek fotolistrik

Penerapan fotolistrik dalam kehidupan adalah dalam dunia hiburan. Dengan bantuan peralatan elektronik saat itu, suara dubbing film direkam dalam bentuk sinyal optik di sepanjang tepi film. pada saat film diputar, sinyal ini dibaca kembali oleh proses efek fotolistrik dan sinyal listrik tersebut diperkuat dengan amplifier tabung untuk menghasilkan film yang bersuara

Formula efek fotolistrik

Efek fotolistrik ini ditemukan oleh Albert Einstein, yang mempertimbangkannya Cahaya (foton) yang mengenai logam adalah partikel

Energi kinetik elektron yang dikeluarkan:

I = hf – hfo

Hf = energi foton yang menyinari logam

Hfo = frekuensi ambang Fo = fungsi kerja

= energi minimum untuk melepaskan elektron

E = muatan elektron = 1,6 x 10 -19 C

Vo = potensial henti

I maks = e Vo

Proses kebalikan dari fotolistrik adalah proses pembentukan sinar-X, yaitu proses perubahan energi kinetik elektron yang bergerak menjadi gelombang elektromagnetik (disebut juga proses Bremmsstrahlung).

Demikian artikel Duniadunia.co.id tentang efek fotolistrik: istilah, percobaan, contoh, rumus, definisi, semoga artikel ini bermanfaat untuk sobat semua.