Pada kedempatakn kali ini kita akan membahas sesuatu yang kecil dan bergerak.
Yak benar sekali kita akan melihat pergerakan electron di suatu medium.
Pergerakan ini kita pelajari pada materi efek fotolistrik
Mari kita simak bersama.
Pengertian Efek Fotolistrik
Apakah kalian pernah mengetahui bahwa jika kita menyorotkan cahaya pada suatu logam maka akan ada elektron yang keluar dari permukaan logam tersebut?
Yak secara ilmiah proses itu dinamakan eksperimen efek fotolistrik. Eksperimen itu pertama kali dilakukan pada abad ke-19 untuk melihat dan mengamati fenomena radiasi.
Efek fotolistrik ini dilakukan dengan menembakkan berkas cahaya pada sebuah logam E yang terdapat pada selubung gelas.
Adapun sebuah plat lain (plat C) yang dipasang sejajar dengan plat E. Keduanya dihubungkan dengan sebuah rangkaian listrik dimana terdapat amperemeter untuk membaca aliran electron tersebut.
Di bawah merupakan ilustrasi efek fotolistrik.
Pada ilustrasi diatas menghasilkan percobaan efek fotolistrik yang mana terdapat beberapa hubungan didalamnya.
Hubungan yang pertama ialah hubungan arus fotolistrik dengan perbedaan potensial (voltase) yang ada diantara plat E dan C.
Jika diberikan voltasetinggi, maka nilai arus yang dihasilkan nilai maksimalatau besar.
Besar nilai arus tersebut dapat bertambah jika kita menaikkan nilai intensitas cahaya yang mengenai plat tersebut.
Saat besar beda potensial atau voltase semakin kecil bahkan sampai bernilai negative maka tidak ada aliran aruspada percobaan tersebut.
Ini adalah hubungan arus dan voltase pada percobaan efek fotolistrik.
Dari materi diatas kita dapat merumuskan persamaan matematika seperti yang akan kita bahas dibawah ini.
Baca juga Jangka Sorong.
Rumus Efek Fotolistrik
Padaperistiwaefek fotolistrik kita dapat mengetahui beberapa hal antara lain:
1. Rumus Energi Kinetik (Efek Fotolistrik)
Ek = e V0
Dimana
- e = muatan electron (C)
- V0 = potensial henti (V)
2. Rumus Frekuensi Ambang
f0 = ∅/h
dimana
- h = konstanta planck (Js)
- ∅ = fungsi kerja (eV)
3. Rumus Energi Kinetik (Teori Kuantum)
Ek = hf – ∅
Ek = hf – hf0
Ek = h (f-f0)
Dimana
- h = konstanta planck (Js)
- f = frekuensi foton (Hz)
- ∅ = fungsi kerja (eV)
- fo =frekuensi ambang (Hz)
4. Rumus Panjang Gelombang
λ0 =c/f0 = hc/∅
dimana
- λ0 = panjang gelombang (m)
- c = kecepatan cahaya (3 108 m/s)
- hc = 1240 eV nm
Setelah kita mengetahui berbagai persamaan dari kasus efek fotolistrik maka kita akan menguji pemahaman anda.
Baca juga Medan Magnet.
Contoh Soal Efek Fotolistrik
Sebuah logam natrium disorot dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang 200 nm. Tentukan energi kinetik maksimum yang dikeluarkan fotoelektron dan besar panjang gelombang ambang untuk natrium.
Diketahui
| Logam | (eV) |
| Na | 2,46 |
| Al | 4,08 |
| Fe | 4,50 |
| Cu | 4,70 |
| Zn | 4,31 |
| Ag | 4,73 |
| Pt | 6,35 |
| Pb | 4,14 |
∅ = 2.46 eV
Penyelesaian
λ0 =c/f0
Ek = h c/λ – ∅
Ek = 1240/200 -2.46
Ek = 6.2 – 2.46
Ek = 3.74 eV
Jadi besar energi kinetik yang dikeluarkan fotoelektron adalah 3.74 eV
λ0 =hc/∅
λ0 = 1240/2.46
λ0 = 504 nm
Jadi panjang gelombang yang dikeluarkan natrium adalah 504 nm.
Kesimpulan
Pada dasarnya efek fotolistrik nemiliki beberapa dasar konsep seperti berikut:
- Energi kinetic yang dikeluarkan tidak bergantung dengan intensitas cahaya yang diberikan.
- Waktuyang dibutuhkan electron terlepas dari logam sangatlah singkat.
- Keluarnya elektrontidak bergantung pada frekuensi cahaya.
- Energi kinetic maksimum dapat terjadi bergantung pada frekuensi cahaya.
Sekian pembahasan efek fotolistrik. Semoga bermanfaat. Baca juga Gaya Lorentz.