EFEK COMPTON

Demi Roma Wina

NIM.0402514002

#

Pendahuluan Compton mampu menerangkan hasil-hasil

eksperimennya dengan mendalilkan bahwa sinar- X yang menumbuk grafit bukanlah sebuah gelombang tetapi merupakan kumpulan foton yang energinya E =hv. Foton-foton ini mengalami tumbukan yang menyerupai tumbukan bola billiard dengan elektron-elektron bebas di dalam grafit penghambur tersebut. Foton yang melompat dan muncul keluar dari grafit tersebut akan merupakan radiasi yang dihamburkan.

#

Pembahasan Pada tahun 1923, Compton mengamati

hamburan sinar-X oleh suatu sasaran dari bahan grafit, ketika ia menembakkan sinar-X monokromatik pada grafit tersebut. Ditemukannya bahwa sinar-X yang terhambur mempunyai panjang gelombang lebih besar dari sinar-X aslinya. Compton menyimpulkan bahwa efek ini dapat dipahami sebagai benturan / tumbukan antara foton-foton dengan elektron-elektron, dan foton berperilaku seperti partikel.

#

Efek Compton Gambar disamping

memperlihatkan sebuah tumbukan antara foton dan sebuah elektron, di mana

elektron tersebut mula-mula dianggap diam dan yang

pada pokoknya dapat dianggap bebas,

yakni tidak terikat kepada atom-atom penghambur.

Foton datang

Elektron hambur

Foton hambur

E,p E ',p'

Ee,pe

#

Dari pembahasan tentang gelombang dan juga dari asas relativitas, hubungan antara energi dan momentum cahaya adalah sebagai berikut :

h

v

vh

.

.

c

E p

keterangan : λ = panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m) h = konstanta Planck (J/s)

λ' = panjang gelombang foton setelah terhambur (m)c = kecepatan cahaya (m/s)

E = energi foton (J) p = momentum foton (Kg m/s) v = frekuensi foton (Hz)

Ke ' = Energi kinetik elektron hambur (eV)

#

Pada peristiwa tumbukan di atas berlaku kekekalan momentum dan kekekalan energi. Pada gambar di atas menampilkan proses tumbukan dari kerangka S dengan sumbu x+ searah dengan momentum foton yang datang (p) menumbuk elektron yang rehat (diam). Sesudah tumbukan momentum foton berubah menjadi p’ yang membentuk sudut hamburan (θ ) dengan sumbu x, sedangkan elektron terpelanting dengan momentum pe ke arah yang membentuk sudut dengan sumbu x.

#

#

#

#

#

#

#

#

#

Kesimpulan

1. Pada peristiwa tumbukan antara sinar-X dengan elektron (pada percobaan Efek Compton) berlaku hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum.

2. Foton yang terhambur memiliki panjang gelombang yang lebih besar dibandingkan dengan foton semula ( sebelum terhambur ) yaitu dengan perbedaan

)cos1( cm

h

e

I