Kaligrafi Nama AllahLogo Situs Keluarga ilma95
Home
 ~  Home
 | 
Pedoman Shalat
Pedoman Shalat
 | 
Ilmu Tajwid
Ilmu Tajwid
 | 
Pojok Anak
Pojok Anak
 | 
Kumpulan Artikel
Artikel
 | 
Lagu Rancak Ranah Minang
Lagu Rancak
Ranah Minang
 | 
Cerdas Cermat Islami
Cerdas Cermat Islami
 | 
e-dukasi.net
Edukasi
 ~ 


 
 

Energi Kinetik Maksimum Foton

Pada materi 3 ini Anda akan mempelajari tentang Energi Kinetik Maksimum Foton.

Efek fotolistrik dijelaskan secara matematis oleh Albert Einstein yang mengacu pada hipotesis Max Planck. Jika elektron mendapat energi foton lebih besar dari energi ambangnya, maka kelebihan energi ini digunakan untuk menambah energi kinetiknya. Energi kinetik maksimum dari elektron yang terpancar ditulis sebagai berikut :

Ekmaks = hf W0

Ekmaks = hf hf0


Dengan :
Ekmaks = energi kinetik maksimum elektron = selisih energi foton dan energi ambangnya (Joule)
hf = energi foton cahaya yang digunakan (J)
hf0 = energi foton minimal yang diperlukan untuk melepaskan elektron tersebut
h = konstanta Planck yang nilainya 6,63 x 10-34 J.s;
f = frekuansi (Hz)
W0 = fungsi kerja yang merupakan energi ambang atau energi ikat atom (J)
f0 = frekuensi ambang (Hz)

Grafik hubungan energi kinetik maksimum elektron dengan frekuensi dapat digambarkan sebagai berikut :


Grafik hubungan antara energi kinetik dan potensial penghenti


Jika energi hf dari foton cahaya datang lebih kecil dari pada energi ambang logam (hf < W0) maka elektron-elektron ini tidak akan keluar dari permukaan logam, berapapun intensitas cahaya yang kita berikan.

Jika hf > W0 maka intensitas cahaya akan bisa menentukan jumlah elektron yang keluar dari permukaan logam.

Makin besar intensitas cahaya, maka makin banyak foton yang bertumbukan dengan elektron-elektron dekat permukaan, sehingga makin banyak elektron yang keluar dari permukaan logam.

Potensial Penghenti (V0)

Percobaan efek foto listrik juga merumuskan hubungan antara tegangan dan arus listrik yang dihasilkan. Dari percobaan tersebut diperoleh bahwa saat tegangan nol, arus tetap mengalir pada rangkaian.

Jika keping katoda diberi tegangan minus dan anoda diberi tegangan positif maka arus yang mengalir bertambah besar. Jika tegangan anoda dan katoda dibalik, ternyata arus yang mengalir akan semakin kecil sampai mendekati tegangan tertentu yang tidak ada arus. Potensial ini disebut sebagai potensial penghenti atau disimbolkan sebagai V0.

Grafik antara arus listrik yang dihasilkan sebagai fungsi tegangan digambarkan sebagai berikut :


Grafik hubungan arus dan tegangan


Besarnya potensial penghenti ini tidak bergantung pada intensitasnya, tetapi bergantung pada energi kinetik maksimumnya.

Berikut ini persamaannya :


Jika muatan elektron adalah e dan potensial penghentinya adalah V0, maka :


Dari persamaan di atas, dapat disimpulkan bahwa kecepatan elektron tidak bergantung pada intensitas, akan tetapi bergantung pada tegangan penghentinya.

Contoh soal

Pada suatu percobaan efek fotolistrik, diketahui fungsi kerja logam yang digunakan adalah 3 eV. Cahaya yang digunakan sebagai penyinar logam memiliki panjang gelombang λ dan frekuensi f. Tentukan energi cahaya minimal yang dibutuhkan agar elektron bisa terpancar!

Pembahasan

Diketahui: c = 3 x 108m/s
h = 6,6 x 10-34 Js
1 eV = 1,6 x 10-19 J

Ditanyakan: W0 ?

Jawab :
W0 = 3
eV = 3 x 1,6 x 10-19 Joule = 4,8 x 10-19 Joule

Jadi, energi minimum yang dibutuhkan untuk elektron berhenti adalah 4,8 x 10-19 J

Agar bertambah wawasan Anda, yuk kita lihat video tentang rangkuman pembelajaran efek fotolistrik di bawah ini .






 
 

  [ SD |  SMP |  SMA |  SMK ]


UMUM |  LAIN-LAIN ]