Hai sobat semua
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai efek Compton
Sudah siap semuanya?
Oke langsung saja kita mulai pembahasannya.
Pengertian Efek Compton
Efek Compton merupakan peristiwa terhamburnya sinar X atau foton saat menumbuk electron diam menjadi foton terhambur dan elektron.
Efek compton ini di ungkapkan ilmuan yang bernama Compton pada tahun 1923 dengan eksperimennya.
Saat itu dia melakukan eksperimen penembakan sinar X yangdikeluarkan dari bahan radioaktif lempengan tipis.
Hasil eksperimen tersebut menunjukan bahwa setelah keluar dari lempengan tersebut, gelombang elektromagnetik akan mengalamihamburan seperti gambar dibawah ini.
Pada percobaan ini kita dapat melihat bahwa panjang gelombang foton dating lebih pendek daripada foton yang terhambur.
Kejadian ini merupakan suatu keanehan dimana seharusnya panjang gelombang datang dan yang terhambur sama.
Di sini Compton beranggapan bahwa foton tersebut dianggap sebagai gelombang elektromagnetik yaitu sebagai bentuk materi.
Bentuk materi itulah yang dapat menjelaskan perubahan panjang gelombangfoton terseut karena foton mengalami momentum berlakulah hukum kekekalan momentum.
Dari teori ini kita dapat merumuskan suatu persamaan matematis yang akan kita bahas bersama di BAB selanjutnya.
Baca juga Metode Ilmiah Fisika.
Rumus Efek Compton
Persamaan Einstein
E = mc2
E = m c c = p c
Dimana
- E = Energi (J)
- m= massa (kg)
- c = kecepatan cahaya (m/s)
Rumus Energi Foton Planck
E = hf
p = hf
p = h/λ
dimana
- p = momentum foton (Ns)
- h = tetapan Planck (Js)
- f = frekuensi gelombang elektromagnetik (Hz)
- c = laju cahaya (m/s)
- λ = panjang gelombang foton (m)
Selanjutnya kita akan aplikasikan ke beberapa soal dibawah ini.
Baca juga Radiasi Benda Hitam.
Contoh Soal Efek Compton
1. Elektron yang mula-mula diam dipercepat pada beda potensial 10000 volt. Tentukan :
- Panjang gelombang de Broglie
- Momentum elektron!
Diketahui
V = 20000 volt
Penyelesaian
p = h/λ
mv = h/λ
λ = h/mv
kita merujuk pada persamaan
QV = ½ mv2
v = √ (2QV/m)
substitusikan persamaan tersebut
λ = h/sqrt(2QV/m)
λ = 6.6 10-24/ √ (2 1.6 10-19 9.1 10-31 2 104)
λ = 6.6 10-24/ 7.63 10-24
λ = 0.864 pm
Jadi panjang gelombang de Broglie adalah 0.864 pm
p = hf
p = 6.6 10-34/8.64 10-11
p = 0.76 10-23
Jadi besar momentum elektromtersebut adalah 0.76 10-23
2. Sebuah keping logam yang energi ambangnya sebesar 4 ev disinari dengan cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 8000 Å hingga elektron meninggalkan permukaan logam. Jika h = 6,6 × 10−34 Js dan kecepatan cahaya 3 × 108 m/detik, maka energi kinetik elektron yang lepas….
Diketahui
W0 = 4 eV = 4 1,6 x 10−19 = 6.4 10−19J
λ = 8000 Å = 8 10-7
Penyelesaian
E = Wo + Ek
h c/ λ = Wo + Ek
6,6 × 10−34 3 108 / 8 10-7 = 6.4 10−19 + Ek
2.475 10-19 = 6.410−19 + Ek
Ek = 3.925 10−19 J
Jadi energi kinetic electron tersebut sebesar 3.925 10−19 J
Sekian pembahasan kali ini. Semoga bermanfaat. Baca juga Arus Listrik.