TUGASFISIKA MODERN

EFEK FOTOLISTRIK

Dosen Pembimbing :Mustikawati, M.Pd

Oleh :Kelompok 1YESSY VERONICA (A1C312206)HASANAH (A1C312207)DEWI FITRIANI (A1C312217)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAJURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN IPAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS LAMBUNG MANGKURATBANJARMASINDESEMBER 2014

EFEK FOTOLISTRIK

Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam ketika logam tersebut dikenai gelombang cahaya.Cahaya yang frekuensinya cukup tinggi jatuh pada permukaan logam (cahaya ultra ungu), maka logam tersebut akan memancarkan elektron.Elektron dapat terlepas dari logam karena menyerap energi dari gelombang elektromagnetik. Cahaya merupakan radiasi elektromagnetik yang memiliki sifat unik yaitu sifat kembarnya. Di satu pihak ia bertingkah laku seperti gelombang pada peristiwa difraksi lenturan, interferensi/ perpaduan dan polarisasi/ pengutuban, tetapi di pihak lain ia bertingkah laku sebagai partikel yaitu pada peristiwa fotolistrik, gejala Compton. Partikel-partikel cahaya itu membentuk partikel-partikel/ kelompok-kelompok energi yang disebut foton.Tidak semua frekuensi sinar dapat menyebabkan efek fotolistrik. Jika energi foton yang datang lebih besar dari energi ikat atom logam maka elektron baru terlepas. Energi terkecil yang harus diberikan agar elektron lepas disebut Energi ambang atau E = hf0 Besarnya energi ambang,E harus sama dengan energi ikat atom yang disebut fungsi kerja W0. (Konstanta Planck (6,626 x 10-34 J.s).Jika elektron mendapat energi foton lebih besar dari energi ambangnya, maka kelebihan energi ini digunakan untuk menambah energi kinetiknya. Selisih energi foton dan energi ambangnya disebut sebagai energi kinetik maksimum, EkElektron dapat terlepas dari logam karena menyerap energi dari gelombang elektromagnetik. Besarnya energi kinetik elektron yang terlepas dirumuskan dengan(3.1) hf = W0 + Ek atau Ek = hf - W0 atau Ek = hf hf0 Dimana :Ek = Energi kinetik elektron W0 = E = Energi ambang h= Konstanta Planck (6,626 x 10-34 J.s)f= frekuensi gelombang yang datang

Energi foton untuk massa diam ()

(3.2)

Dimana Energi foton

Panjang gelombang cahaya (m)

Kecepatan cahaya (3 x 108 m/s)

Frekuensi cahaya

Jumlah PartikelMomentum partikel tak bermassa berkaitan dengan energi yang menurut rumus

(3.3)

Karena energi foton ialah maka momentumnya ialah :

Untuk lebih memahami tentang efek fotolistrik, berikut ini adalah gambar ilustrasi jenis alat yang digunakan pada percobaan efek fotolistrik.

Gambar diatas merupakan peralatan untuk mengamati efek fotolistrik. Cahaya yang menyinari permukaan logam (katoda) menyebabkan electron terpental keluar. Ketika elekyron bergerak menuju anoda, pada rangkaian luar terjadi arus elektrik yang diukur dengan Ammeter A.

Laju pancaran electron diukur sebagai arus listrik pada rangkaian luar dengan menggunakan sebuah Ammeter, sedangkan energi kinetiknya ditentukan dengan mengenakan suatu potensial perlambat (retarding potential) pada anoda sehingga electron tidak mempunyai energi yang cukup untuk memanjati bukit potensial yang terpasang. Secara eksperimen tegangan perlambat terus diperbesar hingga pembacaan arus pada ammeter menurun ke nol. Tegangan yang bersangkutan ini disebut potensial henti ().Hubungan antara V0 dan energi kinetiknya dirumuskan :

Dimana :m= massa elektron v= kecepatan e = muatan elektron V0= potensial henti Karena merupakan energi kinetik, makaEk maks = e V0 sehingga Berdasarkan hasil pengamatan : 1. Intensitas cahaya tidak mempengaruhi pergerakan electron2. Intensitas cahaya mempengaruhi jumlah elektron yang lepas dari permukaan logam3. Energi kinetik hanya bergantung pada panjang gelombang cahaya atau frekuensinya.Contoh soalSebuah keping logam yang mempunyai energi ambang 2 ev disinari dengan cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6000 hingga elektron meninggalkan permukaan logam. Jika h = 6,6 1034 Js dan kecepatan cahaya 3 108 m/detik, berapakah energi kinetik elektron yang terlepas?1 eV = 1,6 x 1019 joulePembahasanData dari soal:Energi ambang Wo = 2 eV = 2 x (1,6 x 1019 ) = 3,2 x 1019joulePanjang gelombang = 6000 = 6000 x 1010 = 6 x 107 mMenentukan energi kinetik foton elektron: