Pengertian Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik adalah fenomena terlepasnya elektron logam akibat disinari cahaya. Ditinjau dari perspektif sejarah, penemuan efek fotolistrik merupakan salah satu tonggak sejarah kelahiran fisika kuantum. Untuk merumuskan teori yang cocok dengan eksperimen, kita dihadapkan pada situasi dimana paham klasik yang selama puluhan tahun diyakini sebagai paham yang benar, terpaksa harus dirombak.
Paham yang dimaksud adalah konsep cahaya sebagai gelombang tidak dirombak, fenomena efek fotolistrik tidak dapat dijelaskan secara baik. Paham yang baru yang mampu menjelaskan secara teoritis fenomena efek fotolistrik adalah bahwa cahaya sebagai partikel namun demikian, munculnya paham baru ini menimbulkan polemik baru.
Penyebabnya adalah bahwa paham cahaya sebagai gelombang telah dibuktikan kehandalannya dalam menjelaskan sejumlah besar fenomena yang berkaitan dengan fenomena difraksi, interferensi, dan polarisasi. Sementara itu, fenomena yang disebutkan tadi tidak dapat dijelaskan berdasarkan paham cahaya sebagai partikel. Untuk mengatasi itu, para ahli sepakat bahwa cahaya memiliki sifat ganda : sebagai gelombang dan sebagai partikel.
Perhatikan pernytaan berikut! [1] Intensitas cahaya yang datang bukan satu-satunya syarat terjadinya efek fotolistrik [2] Energi cahaya yang datang diserap dan digunakan oleh elektron untuk melepaskan diri dari ikatan logamnya [3] Energi kinetik elektron bergantung pada frekuensi cahaya yang datang Pernyataan yang benar berkaitan dengan efek foto listrik adalah ....
Pengertian
Efek fotolistrik adalah fenomena di mana elektron terlontar dari permukaan logam ketika cahaya terjadi di atasnya. Elektron yang dikeluarkan ini disebut fotoelektron. Penting untuk dicatat bahwa emisi fotoelektron dan energi kinetik dari fotoelektron yang dikeluarkan bergantung pada frekuensi cahaya yang terjadi pada permukaan logam. Proses melalui fotoelektron yang dikeluarkan dari permukaan logam karena aksi cahaya biasanya disebut sebagai fotoemisi.
Efek fotolistrik terjadi karena elektron pada permukaan logam cenderung menyerap energi dari cahaya yang datang dan menggunakannya untuk mengatasi gaya tarik menarik yang mengikatnya ke inti logam. Ilustrasi yang merinci emisi fotoelektron sebagai akibat efek fotoelektrik disediakan di atas.
Menurut teori elektromagnetik klasik, efek fotolistrik dapat dikaitkan dengan transfer energi dari cahaya ke elektron. Dalam perspektif ini, perubahan intensitas cahaya akan menyebabkan perubahan energi kinetik elektron yang dipancarkan dari logam. Lebih lanjut, menurut teori ini, cahaya yang cukup lemah diharapkan untuk menunjukkan interval waktu antara kecerahan awal cahayanya dan emisi elektron selanjutnya. Namun, hasil eksperimen tidak berkorelasi dengan salah satu dari dua prediksi yang dibuat oleh teori klasik.
Alih-alih, elektron dicabut hanya oleh dampak foton ketika foton tersebut mencapai atau melampaui frekuensi ambang batas [energi]. Di bawah batas ini, tidak ada elektron yang dipancarkan dari materi, terlepas dari intensitas cahaya atau waktu terpapar cahaya [jarang, elektron akan luput menyerap dua atau lebih kuanta; namun, ini sangat langka karena ketika menyerap cukup kuanta untuk melarikan diri, elektron mungkin akan memancarkan sisa kuanta yang terserap].
Untuk memahami fakta bahwa cahaya dapat mengeluarkan elektron meskipun intensitasnya rendah, Albert Einstein mengusulkan bahwa berkas cahaya bukanlah gelombang yang bergerak melalui ruang, tetapi kumpulan paket gelombang diskrit [foton], masing-masing dengan energi. Ini mengklarifikasi penemuan Max Planck sebelumnya tentang hubungan Planck [E = hν], menghubungkan energi [E] dan frekuensi [ν] sebagai hasil dari kuantisasi energi. Faktor h dikenal sebagai konstanta Planck. Pada tahun 1921, Albert Einstein dari Jerman menerima Hadiah Nobel dalam Fisika untuk “kontribusinya pada fisika teoretis dan, terutama, atas penemuannya tentang hukum efek fotolistrik.”
Cahaya memiliki energi
Dalam efek fotolistrik, diterapkan dualisme cahaya. Yaitu konsep bahwa cahaya bisa berbentuk gelombang yang bersifat kontinu ataupun partikel yang bersifat diskrit. Menurut Einstein, cahaya terdiri dari paket-paket atau partikel cahaya yang disebut dengan foton.
4+
KOMPAS.com: Berita Terpercaya
Baca Berita Terbaru Tanpa Terganggu Banyak Iklan
Dapatkan Aplikasi
Dilansir dari Encyclopedia Britannica, sebuah foton memiliki energi [E] yang besarnya sama dengan konstanta Planck [h] dikalikan dengan frekuensinya [f]. Karena h adalah konsanta yang nilainya selalu tepat, berarti energi foton akan meningkat sesuai dengan peningkatan frekuensinya.
Baca juga: Model Atom Mekanika Kuantum
Pengertian Efek Fotolistrik
Sebelum gue jelasin ke lo apa itu efek fotolistrik, coba perhatikan gambar rangkaian berikut:
Efek fotolistrik terjadi ketika salah satu plat logam dikenai cahaya [foton], terdapat arus yang menuju ke plat logam satunya, seperti yang telah terdeteksi oleh amperemeter pada rangkaian di atas.
Hal ini disebabkan oleh terlepasnya elektron dari permukaan logam ketika terkena foton dan berpindah ke plat logam lainnya. Padahal kalo diliat lagi rangkaiannya, gak ada sumber tegangan dari mana pun. Terus, energi yang menyebabkan perpindahan elektron ini dari mana ya? Yup, dari gelombang elektromagnetik cahaya!
Baca Juga: Konsep Gelombang Elektromagnetik – Materi Fisika Kelas 12
Kemampuan cahaya untuk memindahkan elektron bergantung sama frekuensinya. Jadi kalo misalnya intensitas cahayanya kecil tapi frekuensinya besar, elektron akan tetap bisa lepas. Kok bisa?
Hal ini dijelaskan oleh Albert Einstein dengan menggunakan konsep Max Planck, bahwa energi itu terkuantisasi. Jadi, energi dari cahaya ini datang dalam bentuk paket-paket yang nantinya akan digunakan untuk menjalankan beberapa proses dalam peristiwa fotolistrik: melepaskan diri dari atom dan melakukan pergerakan elektron.
Di video belajar Zenius ini, fenomena fotolistrik dipaparkan dengan lebih mendalam, nanti coba lo liat, ya!