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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar