Efek Fotolistrik soal dan pembahasan

Salam pengetahuan, teman-teman berikut ini adalah soal-soal dan pembahasan tentang efek fotolistrik :

Soal

11.   Jelaskan pengertian efek fotolistrik

22. Ada sejumlah gejala efek fotolistrik yang tidak dapat dijelaskan berdasarkan paham cahaya sebagai gelombang. Jelaskan gejala yang dimaksud!

33. Jelaska perbedaan antara penguantuman energy yang dikemukakan Planck dan pengkuantuman energy yang dikemukakan Einstein?

Jawaban

11. Efek fotolistrik adalah munculnya arus listrik akibat permukaan suatu bahan logam disinari. Dalam pengertian yang lain, Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan suatu zat (logam), bila permukaan logam tersebut disinari cahaya (foton) yang memiliki energi lebih besar dari energi ambang (fungsi kerja) logam. Pada efek fotolistrik, permukaan sebuah logam disinari dengan seberkas cahaya, dan sejumlah elektron terpancar dari permukaannya. Dalam studi eksperimental terhadap efek fotolistrik, kita mengukur bagaimana laju dan energi kinetik elektron yang terpancar bergantung pada intensitas dan panjang gelombang sumber cahaya. Percobaan ini harus dilakukan dalam ruang hampa, agar elektron tidak kehilangan energinya karena bertumbukan dengan molekul-molekul udara.

22. Berikut penjelasan Einstein tentang fotolistrik:

a.       Fotolistrik terjadi ketika foton dengan energi yang cukup menabrak elektron di permukaan logam.

b.      Setiap foton akan mentransfer energinya kepada satu elektron ketika terjadi tumbukan.

c.       Jika intensitas radiasi meningkat, berarti jumlah foton bertambah, sehingga jumlah elektron yang terlempar pun akan meningkat.

d.      Jika digunakan radiasi dengan frekuensi yang lebih besar dari frekuensi ambang, maka kelebihan energi akan muncul sebagai energi kinetik elektron. Semakin besar kelebihan energi, semakin besar pula energi kinetik foto elektron, sehingga semakin banyak elektron yang dapat mencapai anode. Akibatnya kuat arus fotolistrik akan meningkat. Setiap foton mempunyai energi yang sangat besar, bergantung pada frekuensi. Dalam fisika, energi dari foton dituliskan sebagai:

Keterangan:

E = f x h                     

f = frekuensi

h = konstanta Planck.

  3.    a. Teori  Planck

menyatakan bahwa " Energi gelombang elektromanetik dipanvcarkan dan diserap oleh bahan dalam bentuk satuan-satuan energi yang disebut foton.
Planck beraggapan bahwa atom-atom loga berperilaku sebagai osilator gelombang elektromanetik setiap isolator seperti atom_atom logam yang bergetar tidak memancarkan energi secara kontinu bersambung terus menerus. tetapi hanya dalam jumlah tertentu yang disebut kuantum .Menurut Planck, apabila suatu osilator mempunyai frenkuensi f, maka osilator uti akan bergetar dengan energi sebesar hf, 2hf, 3hf dan seterusnya. Teori ini dikenal sebagai postulat Planck.

b. Teori Foton Einstein

Menurut Einstein, cahaya tidak hanya dipancarkan dalam bentuk kuanta, tetapi juga menjalar dalam bentuk kuanta. Ketika foton berenergi sebesar hf mengenai logam, foton akan memberikan sebagian energinya untuk melepaskan elektron. Enirgi sisanya dikonversi sebagai energi kinetik fotoelektron. Gerakan fotoelektron ini dapat menimbulkan arus listrik. Energi sebesar hf disebut energi ambang atau fungsi kerja. Besarnya fungsi kerja tergantung pada jenis logam .