Rumus efek fotolistrik merupakan hal dilengkapi dengan rumus hingga contoh soal yang mana pembahasan terkait dengan rumus tentunya.
Efek fotolistrik adalah fenomena fisika yang melibatkan pelepasan elektron dari permukaan suatu bahan saat diterangi oleh cahaya.
Efek ini pertama kali diamati oleh Heinrich Hertz pada tahun 1887 dan kemudian diterangkan oleh Albert Einstein pada tahun 1905.
Rumus efek fotolistrik yang dikembangkan oleh Einstein adalah salah satu terobosan penting dalam mekanika kuantum dan telah membawa kontribusi besar dalam pemahaman kita tentang sifat partikel-partikel subatomik.
Efek fotolisttrik 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. kemudian keduanya dihubungkan dengan sebuah rangkaian listrik dimana terdapat amperemeter untuk membaca aliran electron tersebut.
Untuk mengetahui rumus efek fotolistrik yaitu sebagai berikut:
Ek = e V0
Dimana :
- e = muatan electron ©
- V0 = potensial henti (V)
Prinsip Dasar Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik terjadi ketika cahaya yang jatuh pada permukaan logam menyebabkan pelepasan elektron. Proses ini melibatkan transfer energi dari foton (partikel cahaya) ke elektron dalam logam. Terdapat beberapa prinsip dasar yang perlu dipahami dalam efek fotolistrik:
- Efek Fotolistrik Primer: Ketika foton menyerap energi yang cukup, ia dapat mengeluarkan elektron dari permukaan logam. Energinya harus melebihi ambang batas (work function) logam tersebut. Jika energi foton kurang dari ambang batas, tidak akan ada pelepasan elektron.
- Hubungan Energi: Energi kinetik maksimum dari elektron yang dilepaskan tergantung pada frekuensi cahaya yang mengenai logam. Hubungan antara energi foton (E) dengan energi kinetik maksimum (Ek) dapat dijelaskan menggunakan rumus berikut:Ek = E – W
Di mana Ek adalah energi kinetik maksimum elektron, E adalah energi foton, dan W adalah ambang batas logam.
- Frekuensi Ambang: Frekuensi ambang (threshold frequency) adalah frekuensi minimum cahaya yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari permukaan logam. Jika frekuensi cahaya di bawah frekuensi ambang, tidak akan ada pelepasan elektron, terlepas dari intensitas cahaya.
- Intensitas Cahaya: Intensitas cahaya hanya mempengaruhi jumlah elektron yang dilepaskan, bukan energi kinetik maksimum elektron tersebut. Semakin tinggi intensitas cahaya, semakin banyak elektron yang terlepas.
Pengaplikasian Efek Fotolistrik
Efek fotolistrik memiliki beragam aplikasi penting dalam ilmu pengetahuan dan teknologi. Beberapa aplikasi utamanya adalah:
- Sel Surya: Efek fotolistrik digunakan dalam sel surya untuk mengubah energi cahaya menjadi energi listrik. Ketika cahaya jatuh pada permukaan sel surya, elektron-elektron dilepaskan, dan aliran listrik terjadi melalui sirkuit terhubung.
- Sensor Cahaya: Efek fotolistrik digunakan dalam sensor cahaya untuk mendeteksi keberadaan cahaya. Ketika cahaya masuk ke sensor, elektron-elektron dilepaskan dan menghasilkan sinyal listrik yang dapat diinterpretasikan sebagai adanya cahaya.
- Fotoelektron Spektroskopi: Metode ini digunakan untuk menganalisis komposisi dan sifat permukaan suatu bahan. Dengan mengamati pola pelepasan elektron yang tergantung pada energi foton, informasi penting tentang struktur elektronik dan ikatan kimia dapat diperoleh.
- Mikroskop Elektron: Efek fotolistrik memainkan peran penting dalam mikroskop elektron, yang memungkinkan pengamatan objek dalam resolusi tinggi menggunakan elektron alih-alih cahaya.
Contoh Soal Rumus Efek Fotolistrik Kelas 12
Berikut ini ada beberapa contoh soal efek fotolistrik kelas 12 yang perlu anda ketahui tentunya yaitu sebagai berikutn:
#1. Permukaan logam tertentu mempunyai fungsi kerja W joule. Bila konstanta Planck h joule sekon, maka energi maksimum fotoelektron yang dihasilkan oleh cahaya berfrekuensi v Hz adalah
#2. Permukaan katode disinari cahaya sampai pada frekuensi tertentu, ternyata tidak terjadi foto elektron. Agar permukaan katode memancarkan fotoelektron, usaha yang dapat dilaksanakan adalah
#3. Energi ambang sebuah logam adalah 1,8 eV, diberi sinar berenergi 2 eV. Besar energi elektron yang keluar dari logam adalah
Selain adanya contoh contoh soal efek fotolistrik kelas 12, juga ada contoh soal efek fotolistrik dan compton.
Contoh Soal Efek Fotolistrik Dan Compton
Penyebaran Compton adalah suatu proses dimana partikel foton dengan partikel elektron terpantul satu sama lain. tidak masalah bila kita menafsirkan partikel-partikel tersebut sebagai foton virtual dan elektron virtual.
Berikut ini contoh soal efek fotolistrik dan compton yang perlu anda ketahui dan wajib perlu dicermati yaitu sebagai berikut :
#1. Sebuah Kristal tunggal garam dapur (NaCl) diradiasi dengan seberkas sinar-X dengan panjang gelombang 0,250 nm, dan pantulan Bragg yang pertama teramati pada sudut 26,3°C. Berapakah jarak antar atom bagi NaCl?
#2. Dalam bab awal mengenai sifat partikel radiasi electromagnet, kita membahas tiga percobaan awal yang menuntun ke teori kuantum dan membuktikan kebenarannya. Apa yang dibuktikan pada teori kuantum tersebut? Jelaskan !
#3. Pada panjang gelombang berapakah sebuah benda pada suhu ruang (T = 20°C) memancarkan radiasi termal maksimum?
Nah demikianlah artikel ini tentang rumus efek fotolistrik, semoga artikel ini dpaat membantu anda dan saya ucapkan terimakasih.
