Pada
tahun 1905, Einstein menggunakan gagasan Planck tentang kuantisasi energi untuk
menjelaskan efek fotolistrik. Efek fotolistrik ditemukan oleh Hertz pada tahun
1887 dan telah dikaji oleh Lenard pada tahun 1900.
Gambar 1. menunjukkan diagram sketsa alat dasarnya. Apabila cahaya datang 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 dapat mencapai elektroda dapat ditingkatkan atau diturunkan dengan membuat anoda positif atau negatif terhadap katodanya. Apabila V positif, elektron ditarik ke anoda.
Gambar 1. menunjukkan diagram sketsa alat dasarnya. Apabila cahaya datang 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 dapat mencapai elektroda dapat ditingkatkan atau diturunkan dengan membuat 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 ½ mv2 yang lebih besar dari eV kemudian dapat
mencapai anoda. Potensial V0 disebut potensial penghenti.
Potensial ini dihubungkan dengan energi kinetik maksimum elektron yang
dipancarkan oleh:
(½
mv2)maks = e.V0 ....................................................
(1)
Percobaan
yang lebih teliti dilakukan oleh Milikan pada tahun 1923 dengan menggunakan 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 karena elektron dari katoda
menuju anoda. Setelah katoda disinari berkas cahaya, galvanometer ternyata
menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa ada arus listrik yang mengalir dalam
rangkaian.
Einstein
telah menjelaskan bahwa untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam
dibutuhkan 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 dapat ditentukan dengan persamaan:
Ek
= h.f – h. f0 ...................................................
(2)
dengan:
f, f0 =
frekuensi cahaya dan frekuensi ambang (Hz)
h
= konstanta Planck (6,63 × 10-34 Js)
Ek
= energi kinetik maksimum elektron ( J)
Contoh
Soal 1 :
Frekuensi
ambang suatu logam sebesar 8,0 × 1014 Hz dan logam
tersebut disinari dengan cahaya yang memiliki frekuensi 1015 Hz.
Jika tetapan Planck 6,6 × 1014 Js, tentukan energi kinetik
elekton yang terlepas dari permukaan logam tersebut!
Penyelesaian:
Diketahui:
f0 = 8,0 × 1014 Hz
f
= 1015 Hz
h
= 6,6 × 10-34 Js
Ditanya:
Ek = ...?
Pembahasan
:
Ek
= h.f – h.f0
Ek
= 6,6 × 10-34 (1014 – (8,0
× 1014))
Ek
= 1,32 × 10-19 J
Penerapan Efek Fotolistrik pada Sel
Surya
Sel
surya atau sel fotovoltaik adalah memanfaatkan efek fotolistrik untuk
membangkitkan arus listrik dari cahaya matahari. Efek fotolistrik muncul ketika
cahaya tampak atau radiasi ultraviolet jatuh ke permukaan benda tertentu.
Cahaya atau radiasi mendorong elektron keluar dari benda tersebut, yang
jumlahnya dapat diukur dengan meteran listrik.
Keunikan
efek fotolistrik adalah ia hanya muncul ketika cahaya yang menerpa memiliki
frekuensi di atas nilai ambang tertentu. Di bawah nilai ambang tersebut, tidak
ada elektron yang terpancar keluar, tidak peduli seberapa banyak cahaya yang
menerpa benda. Frekuensi minimum yang kemunculan efek fotolistrik tergantung
pada jenis bahan yang disinari.
1 komentar:
Dear : Custumer Import & Domestics
Kami dari PT. TWIN Logistics mengajukan penawaran kerjasama dalam bidang pengurusan barang Import RESMI & BORONGAN.
Services Kami,
Customs Clearance Import sistem Resmi maupun Borongan
Penanganan secara Door to Door ASIA & EROPA Sea & Air Service
Penyediaan Legalitas Under-Name (Penyewaan Bendera Perusahaan)
Pengiriman Domestik antar pulau seluruh Indonesia laut dan Udara atau Darat.
Terima kasih atas kepercayaan kepada kami, semoga kerjasamanya berjalan dengan lancar.
Jika ada yang ingin dipertanyakan, silahkan hubungi kami di Nomor Phone : +62 21 8498-6182, 8591-7811 Whatssapp : 0819-0806-0678 E-Mail : andijm.logistics@gmail.com
Best Regards,
Mr. Andi JM
Hp Whatssapp : 0819-0806-0678 / 0813-8186-4189
= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = = == = = = =
PT. TUNGGAL WAHANA INDAH NUSANTARA
Jl. Raya Utan Kayu No.105 B Jakarta Timur 13120 Indonesia
Phone : +62 21 8498-6182, 8591-7811 Fax : +62 21 8591-7812
Email : andijm.logistics@gmail.com, cs@twinlogistics.co.id
Web : www.twinlogistics.co.id
Posting Komentar