Efek Fotolistrik
BAB I
PENDAHULUAN
Untuk membangkitkan tenaga listrik dari
cahaya matahari kita mengenal istilah sel surya. Namun tahukah kita
bahwa sel surya itu sebenarnya memanfaatkan konsep efek fotolistrik.
Efek ini akan muncul ketika cahaya tampak atau radiasi UV jatuh ke
permukaan benda tertentu. Cahaya tersebut mendorong elektron keluar dari
benda tersebut yang jumlahnya dapat diukur dengan meteran listrik.
Konsep yang sederhana ini tidak ditemukan kemudian dimanfaatkan begitu
saja, namun terdapat serangkain proses yang diwarnai dengan perdebatan
para ilmuan hingga ditemukanlah definisi cahaya yang mewakili pemikiran
para ilmuan tersebut, yakni cahaya dapat berprilaku sebagai gelombang
dapat pula sebagai pertikel. Sifat mendua dari cahaya ini disebut
dualisme gelombang cahaya.
Meskipun sifat gelombang cahaya telah berhasil diaplikasikan sekitar
akhir abad ke-19, ada beberapa percobaan dengan cahaya dan listrik yang
sukar dapat diterangkan dengan sifat gelombang cahaya itu. Pada tahun
1888 Hallwachs mengamati bahwa suatu keping itu mula-mula positif, maka
tidak terjadi kehilangan muatan. Diamatinya pula bahwa suatu keping yang
netral akan memperoleh muatan positif apabila disinari. Kesimpulan yang
dapat ditarik dari pengamatan-pengamatan di atas adalah bahwa chaya
ultraviolet mendesak keluar muatan litrik negatif dari permukaan keping
logam yang netral. Gejala ini dikenal sebagai efek fotolistrik.
Uraian diatas merupakan pengantar untuk memasuki
sebuah penjelasan yang lebih detail dan mendalam tentang efek
fotolistrik. Ada beberapa hal yang akan dibahas oleh penulis disini
seperti sejarah penemuan Efek Foto Listrik,sekilas tentang Efek Foto
Listrik, pengertian dan pengkajian mendalam tentang Efek Foto Listrik,
soal-soal dan pembahasan dan aplikasi Efek Foto Listrik dalam kehidupan
sehari-hari.
Terdapat begitu banyak manfaat dari Efek Foto Listrik ini, tentunya akan
kita ketahui melalui pengkajian yang mendalam melalui materi ini dan
harapan kita tentunya agar kita dapat mengaplikasikannya atau minimal
dapat menjelaskannya kepada orang disekitar kita tentang sebuah fenomena
fisika yang begitu memukau ini.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 sejarah Penemuan Teori Efek Foto Listrik
Seratus tahun lalu, Albert Einstein muda membuat karya besarnya. Tak
tanggung-tanggung, ia melahirkan tiga buah makalah ilmiah yang
menjadikan dirinya ilmuwan paling berpengaruh di abad ke-20. Tahun itu
dianggap annus mirabilisatau Tahun Keajaiban Einstein. Salah
satu makalah itu adalah tentang efek fotolistrik. Oleh panitia Hadiah
Nobel Fisika, makalah itu dianugerahi Hadiah Nobel Fisika pada 1921.
Einstein termashur dengan teori relativitasnya. Hampir semua orang kenal
formula E = mc2, namun sedikit saja yang mengetahui apa itu efek
fotolistrik yang mengantarkan Einstein sebagai ilmuwan penerima hadiah
Nobel. Pada tahun 1921 panitia hadiah Nobel menuliskan bahwa Einstein
dianugrahi penghargaan tertinggi di bidang sains tersebut atas jasanya
di bidang fisika teori terutama untuk
penemuan hukum efek fotolistrik. Lantas mengapa ia tidak menerima Nobel dari teori relativitas yang berdampak filosofis tinggi tersebut?
penemuan hukum efek fotolistrik. Lantas mengapa ia tidak menerima Nobel dari teori relativitas yang berdampak filosofis tinggi tersebut?
Apa hubungan Max Planck dan Albert Einstein? Pada 1990, Max Karl Ernst
Ludwig Planck (1858-1947), ilmuwan dari Universitas Berlin, Jerman,
mengemukakan hipotesisnya bahwa cahaya dipancarkan oleh materi dalam
bentuk paket-paket energi yang ia sebut quanta. Ia memformulakannya
sebagai hv. Penemuan Planck itu membuatnya mendapatkan Hadiah Nobel
Bidang Fisika pada 1918.
Gagasan ini diperluas oleh Einstein lima tahun setelah itu. Dalam
makalah ilmiah tentang efek fotolistrik, menurut Einstein, cahaya
terdiri dari partikel-partikel yang kemudian disebut sebagai foton.
Ketika cahaya ditembakkan ke suatu permukaan logam, foton-fotonnya akan
menumbuk elektron-elektron pada permukaan logam tersebut sehingga
elektron itu dapat lepas. Peristiwa lepasnya elektron dari permukaan
logam itu dalam fisika disebut sebagai efek fotolistrik.
Efek fotolistrik merupakan proses perubahan sifatsifat konduksi listrik
di dalam material karena pengaruh cahaya atau gelombang elektromagnetik
lain. Efek ini mengakibatkan terciptanya pasangan elektron dan hole di
dalam semikonduktor, atau pancaran elektron bebas dan ion yang
tertinggal di dalam metal. Fenomena pertama dikenal sebagai efek
fotolistrik internal, sedangkan fenomena kedua disebut efek fotolistrik
eksternal.
Einstein menyelesaikan paper yang menjelaskan efek ini pada tanggal 17
Maret 1905 dan mengirimkannya ke jurnal Annalen der Physik, persis 3
hari setelah ulang tahunnya yang ke 26. Di dalam paper tersebut Einstein
untuk pertama kalinya memperkenalkan istilah kuantum (paket) cahaya.
Pada pendahuluan paper ia berargumentasi bahwa prosesproses seperti
radiasi benda hitam, fotoluminesens, dan produksi sinar katode, hanya
dapat dijelaskan jika energi cahaya tersebut tidak terdistribusi secara
kontinyu.
Pada kenyataanya, inilah ikhwal lahirnya fisika modern yang menampik
asumsi teor-teori mapan saat itu. Salah satunya adalah teori Maxwell
yang berhasil memadukan fenomena kelistrikan dan kemagnetan dalam satu
formula serta menyimpulkan bahwa cahaya merupakan salah satu wujud
gelombang elektromagnetik. Jelas dibutuhkan waktu cukup lama untuk
meyakinkan komunitas fisika jika cahaya memiliki sifat granular.
Dalam kenyataanya dibutuhkan hampir 11 tahun hingga seorang Robert
Millikan berhasil membuktikan hipotesis Einstein. Tidak
tanggung-tanggung juga, Millikan menghabiskan waktu 10 tahun untuk
pembuktian tersebut.
Pada saat itu Einstein mempublikasikan paper lain berjudul Teori Kuantum
Cahaya. Di dalam paper ini ia menjelaskan proses emisi dan absorpsi
paket cahaya dalam molekul, serta menghitung peluang emisi spontan dan
emisi yang
diinduksi yang selanjutnya dikenal sebagai koefisien EinsteinA danB. Kedua koefisien ini bermanfaat dalam menjelaskan secara teoretis penemuan laser di kemudian hari. Tujuh tahun kemudian Arthur Compton berhasil membuat eksperimen yang membuktikan sifat kuantum cahaya tersebut dengan bantuan teori relativitas khusus.
diinduksi yang selanjutnya dikenal sebagai koefisien EinsteinA danB. Kedua koefisien ini bermanfaat dalam menjelaskan secara teoretis penemuan laser di kemudian hari. Tujuh tahun kemudian Arthur Compton berhasil membuat eksperimen yang membuktikan sifat kuantum cahaya tersebut dengan bantuan teori relativitas khusus.
Ide Einstein memicu Louis de Broglie menelurkan konsep gelombang materi.
Konsep ini menyatakan benda yang bergerak dapat dianggap sebagai suatu
gelombang dengan panjang gelombang berbanding terbalik terhadap
momentumnya. Sederhananya, ide de Broglie ini merupakan kebalikan dari
ide Einstein. Kedua ide ini selanjutnya membantu melahirkan mekanika
kuantum melalui
persamaan Schroedinger yang menandai berakhirnya masa fisika klasik.
persamaan Schroedinger yang menandai berakhirnya masa fisika klasik.
2.2 Sekilas Tentang Efek Foto Listrik
Untuk menguji teori kuantum yang dikemukakan oleh Max Planck, kemudian Albert Einstein mengadakan
suatu penelitian yang bertujuan untuk menyelidiki bahwa cahaya
merupakan pancaran paket-paket energi yang kemudian disebut foton yang memiliki energi sebesar hf. Percobaan yang dilakukan Einstein lebih dikenal dengan sebutan efek fotolistrik. Peristiwa efek fotolistrik yaitu terlepasnya elektron dari permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya.
Gambar (7.4) menggambarkan skema alat yang digunakan
Einstein untuk mengadakan percobaan. Alat tersebut terdiri atas tabung
hampa udara yang dilengkapi dengan dua elektroda A dan B dan dihubungkan
dengan sumber tegangan arus searah (DC). Pada saat alat tersebut dibawa
ke dalam ruang gelap, maka amperemeter tidak menunjukkan adanya arus
listrik. Akan tetapi pada saat permukaan Katoda (A) dijatuhkan sinar
amperemeter menunjukkan adanya arus listrik. Hal ini menunjukkan adanya
aliran arus listrik. Aliran arus ini terjadi karena adanya elektron yang
terlepas dari permukaan (yang selanjutnya disebut elektron foto)
A bergerak menuju B. Apabila tegangan baterai diperkecil sedikit demi
sedikit, ternyata arus listrik juga semakin mengecil dan jika tegangan
terus diperkecil sampai nilainya negatif, ternyata pada saat tegangan
mencapai nilai tertentu (-Vo), amperemeter menunjuk angka nol yang
berarti tidak ada arus listrik yang mengalir atau tidak ada elektron
yang keluar dari keping A. Potensial Vo ini disebut potensial henti,
yang nilainya tidak= tergantung pada intensitas cahaya yang dijatuhkan.
Hal ini menunjukkan bahwa energi kinetik maksimum elektron yang keluar
dari permukaan adalah sebesar:
Ek = mv2 = e Vo …. (7.4)
dengan :
Ek = energi kinetik elektron foto (J atau eV)
m = massa elektron (kg)
v = kecepatan elektron (m/s)
e = muatan elektron (C)
Vo = potensial henti (volt)
Berdasarkan hasil percobaan ini ternyata tidak semua cahaya (foton) yang
dijatuhkan pada keping akan menimbulkan efek fotolistrik. Efek
fotolistrik akan timbul jika frekuensinya lebih besar dari frekuensi
tertentu. Demikian juga frekuensi minimal yang mampu menimbulkan efek
fotolistrik tergantung pada jenis logam yang dipakai. Selanjutnya,
marilah kita pelajari bagaimana pandangan teori gelombang dan teori
kuantum (foton) untuk menjelaskan peristiwa efek fotolistrik ini. Dalam
teori gelombang ada dua besaran yang sangat penting, yaitu frekuensi (panjang
gelombang) dan intensitas.
Ternyata teori gelombang gagal menjelaskan tentang sifat-sifat penting yang terjadi pada efek fotolistrik, antara lain :
a. Menurut teori gelombang, energi kinetik elektron foto harus bertambah
besar jika intensitas foton diperbesar. Akan tetapi kenyataan
menunjukkan bahwa energi kinetik elektron foto tidak tergantung pada
intensitas foton yang dijatuhkan.
b. Menurut teori gelombang, efek fotolistrik dapat terjadi pada
sembarang frekuensi, asal intensitasnya memenuhi. Akan tetapi
kenyataannya efek fotolistrik baru akan terjadi jika frekuensi melebihi
harga tertentu dan untuk logam tertentu dibutuhkan frekuensi minimal
yang tertentu agar dapat timbul elektron foto.
c. Menurut teori gelombang diperlukan waktu yang cukup untuk melepaskan
elektron dari permukaan logam. Akan tetapi kenyataannya elektron
terlepas dari permukaan
logam dalam waktu singkat (spontan) dalam waktu kurang 10-9 sekon setelah waktu penyinaran.
d. Teori gelombang tidak dapat menjelaskan mengapa energi kinetik
maksimum elektron foto bertambah jika frekuensi foton yang dijatuhkan
diperbesar. Teori kuantum mampu menjelaskan peristiwa ini karena menurut
teori kuantum bahwa foton memiliki energi yang sama, yaitu sebesar hf,
sehingga menaikkan intensitas foton berarti hanya menambah banyaknya
foton, tidak menambah energi foton selama frekuensi foton tetap.
Menurut Einstein energi yang dibawa foton adalah dalam bentuk paket,
sehingga energi ini jika diberikan pada elektron akan diberikan
seluruhnya, sehingga foton tersebut lenyap. Oleh karena elektron terikat
pada energi ikat tertentu, maka diperlukan energi minimal sebesar
energi ikat elektron tersebut. Besarnya energi minimal yang diperlukan
untuk melepaskan elektron dari energi ikatnya disebut fungsi kerja(Wo) atau energi ambang. Besarnya Wo tergantung
pada jenis logam yang digunakan. Apabila energi foton yang diberikan
pada elektron lebih besar dari fungsi kerjanya, maka kelebihan energi
tersebut akan berubah menjadi energi kinetik elektron. Akan tetapi jika
energi foton lebih kecil dari energi ambangnya (hf < Wo)
tidak akan menyebabkan elektron foto. Frekuensi foton terkecil yang
mampu menimbulkan elektron foto disebut frekuensi ambang. Sebaliknya
panjang gelombang terbesar yang mampu menimbulkan elektron foto disebut panjang
gelombang ambang. Sehingga hubungan antara energi foton, fungsi kerja dan energi kinetik elektron foto dapat dinyatakan
dalam persamaan :
E = Wo + Ek atau Ek = E – Wo
Ek = hf – hfo = h (f – fo) …. (7.5)
dengan :
Ek = energi kinetik maksimum elektron foto
h = konstanta Planck
f = frekuensi foton
fo = frekuensi ambang
2.3 Pengkajian Mendalam Tentang Efek Foto Listrik
Ketika seberkas cahaya dikenakan pada logam, ada elektron yang keluar
dari permukaan logam. Gejala ini disebut efek fotolistrik. Efek
fotolistrik diamati melalui prosedur sebagai berikut. Dua buah pelat
logam (lempengan logam tipis) yang terpisah ditempatkan di dalam tabung
hampa udara. Di luar tabung kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain
dengan kawat. Mula-mula tidak ada arus yang mengalir karena kedua plat
terpisah. Ketika cahaya yang sesuai dikenakan kepada salah satu pelat,
arus listrik terdeteksi pada kawat. Ini terjadi akibat adanya
elektron-elektron yang lepas dari satu pelat dan menuju ke pelat lain
secara bersama-sama membentuk arus listrik.
Hasil pengamatan terhadap gejala efek fotolistrik memunculkan sejumlah
fakta yang merupakan karakteristik dari efek fotolistrik. Karakteristik
itu adalah sebagai berikut.
- hanya cahaya yang sesuai (yang memiliki frekuensi yang lebih besar dari frekuensi tertentu saja) yang memungkinkan lepasnya elektron dari pelat logam atau menyebabkan terjadi efek fotolistrik (yang ditandai dengan terdeteksinya arus listrik pada kawat). Frekuensi tertentu dari cahaya dimana elektron terlepas dari permukaan logam disebut frekuensi ambang logam. Frekuensi ini berbeda-beda untuk setiap logam dan merupakan karakteristik dari logam itu.
- ketika cahaya yang digunakan dapat menghasilkan efek fotolistrik, penambahan intensitas cahaya dibarengi pula dengan pertambahan jumlah elektron yang terlepas dari pelat logam (yang ditandai dengan arus listrik yang bertambah besar). Tetapi, Efek fotolistrik tidak terjadi untuk cahaya dengan frekuensi yang lebih kecil dari frekuensi ambang meskipun intensitas cahaya diperbesar.
- ketika terjadi efek fotolistrik, arus listrik terdeteksi pada rangkaian kawat segera setelah cahaya yang sesuai disinari pada pelat logam. Ini berarti hampir tidak ada selang waktu elektron terbebas dari permukaan logam setelah logam disinari cahaya.
Karakteristik dari efek fotolistrik di atas tidak dapat dijelaskan
menggunakan teori gelombang cahaya. Diperlukan cara pandang baru dalam
mendeskripsikan cahaya dimana cahaya tidak dipandang sebagai gelombang
yang dapat memiliki energi yang kontinu melainkan cahaya sebagai
partikel.
Perangkat teori yang menggambarkan cahaya bukan sebagai gelombang
tersedia melalui konsep energi diskrit atau terkuantisasi yang
dikembangkan oleh Planck dan terbukti sesuai untuk menjelaskan spektrum
radiasi kalor benda hitam. Konsep energi yang terkuantisasi ini
digunakan oleh Einstein untuk menjelaskan terjadinya efek fotolistrik.
Di sini, cahaya dipandang sebagai kuantum energi yang hanya memiliki
energi yang diskrit bukan kontinu yang dinyatakan sebagai E = hf.
Konsep penting yang dikemukakan Einstein sebagai latar belakang
terjadinya efek fotolistrik adalah bahwa satu elektron menyerap satu
kuantum energi. Satu kuantum energi yang diserap elektron digunakan
untuk lepas dari logam dan untuk bergerak ke pelat logam yang lain. Hal
ini dapat dituliskan sebagai
Energi cahaya = Energi ambang + Energi kinetik maksimum elektron
E = W0 + Ekm
hf = hf0 + Ekm
Ekm = hf – hf0
Persamaan ini disebut persamaan efek fotolistrik Einstein. Perlu diperhatikan bahwa W0 adalah energi ambang logam atau fungsi kerja logam, f0 adalah frekuensi ambang logam, f adalah frekuensi cahaya yang digunakan, dan Ekm adalah
energi kinetik maksimum elektron yang lepas dari logam dan bergerak ke
pelat logam yang lain. Dalam bentuk lain persamaan efek fotolistrik
dapat ditulis sebagai
Dimana m adalah massa elektron dan veadalah dan kecepatan
elektron. Satuan energi dalam SI adalah joule (J) dan frekuensi adalah
hertz (Hz). Tetapi, fungsi kerja logam biasanya dinyatakan dalam satuan
elektron volt (eV) sehingga perlu diingat bahwa 1 eV = 1,6 × 10−19 J.
Gerakan elektron yang ditandai sebagai arus listrik pada gejala efek
fotolistrik dapat dihentikan oleh suatu tegangan listrik yang dipasang
pada rangkaian. Jika pada rangkaian efek fotolistrik dipasang sumber
tegangan dengan polaritas terbalik (kutub positif sumber dihubungkan
dengan pelat tempat keluarnya elektron dan kutub negatif sumber
dihubungkan ke pelat yang lain), terdapat satu nilai tegangan yang dapat
menyebabkan arus listrik pada rangkaian menjadi nol.
Arus nol atau tidak ada arus berarti tidak ada lagi elektron yang lepas
dari permukaan logam akibat efek fotolistrik. Nilai tegangan yang
menyebabkan elektron berhenti terlepas dari permukaan logam pada efek
fotolistrik disebut tegangan atau potensial penghenti (stopping
potential). Jika V0adalah potensial penghenti, maka
Ekm = eV0
Persamaan ini pada dasarnya adalah persamaan energi. Perlu diperhatikan bahwa e adalah muatan elektron yang besarnya 1,6 × 10−19 C dan tegangan dinyatakan dalam satuan volt (V).
2.4 Soal-Soal dan Pembahasan
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× 10-34 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 = …?
Jawab: Ek = h.f – h.f0
= 6,6 × 10-34(1015 – (8,0 × 1014))
= 1,32 × 10-19 J
2. Sebuah logam mempunyai frekuensi ambang 4 x 1014 Hz. Jika logam
tersebut dijatuhi foton ternyata elektron foto yang dari permukaan logam
memiliki energi kinetik maksimum sebesar 19,86 × 10-20 Joule. Hitunglah
frekuensi foton tersebut!
(h = 6,62 × 10-34 Js)
Penyelesaian :
Diketahui : f o = 4 × 1014 Hz
Ek = 19,86 × 10-20 J
h = 6,62 × 10-34 Js
Ditanyakan : f = …?
Jawab : Wo = hfo
= 6,62 × 10-34 × 4 × 1014 J
= 26,48 × 10-20 J
E = Ek + Wo= hf
f = Ek+ Wo /h
=(19,86 ×10-20+26,48×10-20)/ 6,62×10-34
= 7 × 1014 Hz
Jadi frekuensi foton sebesar 7 × 1014 Hz
Soal Latihan :
1. Frekuensi ambang suatu logam adalah 6.1014 Hz, jika logam tersebut
disinari cahaya dengan gelombang yang frekuensinya 1015 Hz. Hitunglah
energi kinetik elektron foto yang terlepas dari permukaan logam
tersebut! (h = 6,62 × 10-34 Js).
2. Sebuah elektron baru akan terlepas dari permukaan logam jika disinari
cahaya dengan panjang gelombang 5000 Å. Tentukan : (h = 6,62 × 10-34
Js dan c = 3 × 108 m/s)
a. fungsi kerja logam tersebut. (Wo = 3,972 × 10-19 J)
b. energi kinetik elektron foto yang terlepas jika disinari cahaya dengan frekuensi 8 x 1014 Hz! (Ek = 1,324 × 10-19 J).
3. Bila diketahui fungsi kerja sebuah logam 2,1 eV. Jika foton dengan
panjang gelombang 5 × 10-7 m dijatuhkan ke permukaan logam tersebut,
tentukan berapa kecepatan maksimum elektron yang terlepas! (massa
elektron (m) = 9,1 × 10-31 kg, muatan elektron (e) = 1,6 × 10-19 C, dan h
= 6,62 × 10-34 Js).
2.5 Aplikasi Efek Foto Listrik Dalam Kehidupan Sehari-Hari
Sangat mengherankan jika kita mendengar bahwa aplikasi pertama efek
fotolistrik berada dalam dunia hiburan. Dengan bantuan peralatan
elektronika saat itu suara dubbing film direkam dalam bentuk
sinyal optik di sepanjang pinggiran keping film. Pada saat film diputar,
sinyal ini dibaca kembali melalui proses efek fotolistrik dan sinyal
listriknya diperkuat dengan menggunakan amplifier tabung sehingga
menghasilkan film bersuara.
Aplikasi paling populer di kalangan akademis adalah tabung foto-pengganda (photomultiplier tube).
Dengan menggunakan tabung ini hampir semua spektrum radiasi
elektromagnetik dapat diamati. Tabung ini memiliki efisiensi yang sangat
tinggi, bahkan ia sanggup mendeteksi foton tunggal sekalipun. Dengan
menggunakan tabung ini, kelompok peneliti Superkamiokande di Jepang
berhasil menyelidiki massa neutrino yang akhirnya dianugrahi hadiah
Nobel pada tahun 2002. Di samping itu efek fotolistrik eksternal juga
dapat dimanfaatkan untuk tujuan spektroskopi melalui peralatan yang
bernama photoelectron spectroscopy atau PES.
Efek fotolistrik internal memiliki aplikasi yang lebih menyentuh
masyarakat. Ambil contoh foto-diode atau foto-transistor yang bermanfaat
sebagai sensor cahaya berkecepatan tinggi. Bahkan, dalam komunikasi
serat optik transmisi sebesar 40 Gigabit perdetik yang setara dengan
pulsa cahaya sepanjang 10 pikodetik (10-11 detik) masih dapat dibaca oleh sebuah foto-diode.
foto-transistor yang sangat kita kenal manfaatnya dapat mengubah energi
matahari menjadi energi listrik melalui efek fotolistrik internal.
Sebuah semikonduktor yang disinari dengan cahaya tampak akan memisahkan
elektron dan hole. Kelebihan elektron di satu sisi yang disertai dengan
kelebihan hole di sisi lain akan menimbulkan beda potensial yang jika
dialirkan menuju beban akan menghasilkan arus listrik.
Akhir-akhir ini kita dibanjiri oleh produk-produk elektronik yang dilengkapi dengan kamera CCD (charge coupled device). Sebut saja kamera pada ponsel, kamera digital dengan resolusi hingga 12 Megapiksel, atau pemindai kode-batang (barcode)
yang dipakai diseluruh supermarket, kesemuanya memanfaatkan efek
fotolistrik internal dalam mengubah citra yang dikehendaki menjadi
data-data elektronik yang selanjutnya dapat diproses oleh komputer.
Jadi, tanpa kita sadari kita telah memanfaatkan efek fotolistrik baik internal mau pun eksternal dalam kehidupan sehari-hari.
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Gejala foto listrik adalah munculnya arus listrik atau lepasnya elektron
yang bermuatan negatif dari permukaan sebuah logam akibat permukaan
logam tersebut disinari dengan berkas cahaya yang mempunyai panjang
gelombang atau frekuensi tertentu. Ditemukan seratus tahun lalu
oleh Albert Einstein muda. Pada tahun itulah ia membuat karya
besarnya. Salah satunya adalah tentang efek fotolistrik. Oleh panitia
Hadiah Nobel Fisika, makalah itu dianugerahi Hadiah Nobel Fisika pada
1921.
Konsep penting yang dikemukakan Einstein sebagai latar belakang
terjadinya efek fotolistrik adalah bahwa satu elektron menyerap satu
kuantum energi. Satu kuantum energi yang diserap elektron digunakan
untuk lepas dari logam dan untuk bergerak ke pelat logam yang lain. Hal
ini dapat dituliskan sebagai
Energi cahaya = Energi ambang + Energi kinetik maksimum elektron
E = W0 + Ekm
hf = hf0 + Ekm
Ekm = hf – hf0
Persamaan ini disebut persamaan efek fotolistrik Einstein.
Terdapat berbagai macam aplikasi Efek Foto Listrik dalam kehidupan
kita, diantaranya : proses dubbing film, foto-transistor, sel surya,
kamera CCD (charge coupled device) dan aplikasi paling populer di kalangan akademis yakni tabung foto-pengganda (photomultiplier tube).
DAFTAR PUSTAKA
Siswanto. 2008. Kompetensi Fisika Untuk SMA. Jakarta: Departemen Pendidkan
Nasional.
Handayani, Sri. Fisika Untuk SMA dan MA Kelas XII. Jakarta: Departemen
Pendidkan Nasional
Tidak ada komentar:
Posting Komentar