Efek Fotolistrik

Posted on

Efek Fotolistrik – Materi pembahasan kali ini yakni tentang efek fotolistrik yang akan ContohSoal.co.id terangkan secara lengkap mulai dari pengertian, rumus dan contoh soalnya. Namun dipertemuan sebelumnya juga ContoSoal.co.id telah merangkan materi tentang Konfigurasi Elektron Baiklah untuk lebih jelasnya mari kita simak bersama ulasannya dibawah ini.

 Pengertian Efek Fotolistrik

Efek Fotolistrik

Apa yang dimaksud dengan Efek fotolistrik? ialah merupakan suatu pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan.

Istilah lama untuk efek fotolistrik ialah efek Hertz (yang saat ini tidak digunakan lagi).Hertz mengamati dan kemudian menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet menciptakan bunga api listrik lebih mudah.

Einstein menggunakan gagasan Planck tentang kuantisasi energi untuk menjelaskan efek fotolistrik yakni tahun.1905 . Kemudian dalam penemuan Efek fotolistrik tahun1887 oleh Hertz dan telah dikaji oleh Lenard pada tahun 1900.

Gambar 1. menunjukkan diagram sketsa alat dasarnya. Apabila cahaya datang pada permukaan logam katoda C yang bersih, elektron akan dipancarkan.

Kemudian selanjutnya Apabila pada elektron menumbuk anoda A, terdapat arus dalam rangkaian luarnya. Jumlah elektron yang dipancarkan yang dapat mencapai elektroda dapat ditingkatkan atau diturunkan dengan membuat anoda positif atau negatif terhadap katodanya. Apabila V positif, elektron ditarik ke anoda.

Efek Fotolistrik

Apabila V negatif, elektron ditolak dari anoda. Maka,yang lebih besar eV Hanya elektron dengan energi kinetik 1/2 mv2 dan kemudian akan dapat mencapai anoda.   Potensial V disebut potensial penghenti. Potensial ini dihubungkan dengan energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan oleh:  

Potensial(1/2 mv2)maks = e.V ……………………………………………. (1)

  Dalam sebuah percobaan yang dikerjakan oleh milikan dengan teliti pada tahun 1923 yakni menggunakan sel fotolistrik. Keping katoda dalam tabung ruang hampa dihubungkan dengan sumber tegangan searah.

Kemudian, pada katoda dikenai cahaya berfrekuensi tinggi. Jadi pada arus listrik akan tampakMaka mengalir sebab elektron dari katoda menuju anoda.

Baca Juga :  Pesawat Sederhana

Setelah katoda disinari berkas cahaya, galvanometer ternyata menyimpang. Hal ini menunjukkan bahwa ada arus listrik yang mengalir dalam rangkaian.

Efek Fotolistrik

  Einstein telah menjelaskan bahwa untuk mengeluarkan elektron dari permukaan logam dibutuhkan energi ambang. Jika radiasi elektromagnet yang terdiri atas foton mempunyai enegi yang lebih besar dibandingkan energi ambang, maka elektron akan lepas dari permukaan logam.   berikut ini guna menentukan persamaan dari akibatnya energi kinetik maksimum dari elektron yakni:  

PersamaanEk = h.f – h. f …………………………………………… (2)

  dengan:

  • f, f = frekuensi cahaya dan frekuensi ambang (Hz)
  • h = konstanta Planck (6,63 × 10-34 Js)
  • Ek = energi kinetik maksimum elektron ( J)

Rumus Efek fotolistrik

Secara matematis, efek fotolistrik dapat dipresentasikan dengan sebuah persamaan seperti berikut.

RumusEk=E-WEk=hf-hf°

Keterangan:

  • Ek=Energi Kinetic elektron(J)
  • E=Energi foton(J)
  • W=Energi Ambangelektron atau fungsi kerja(J)
  • h=Konstanta Planck=6,66×10¯ 34=Js
  • f=Frekuensi foton(Hz)
  • f°=Frekuensi ambang(Hz)

Energi biasanya dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV) dengan ketentuan 1 eV sama dengan 1,6×10¯19J

Energi foton digunakan untuk melepaskan electron dari permukaan logam, dan sisa energinya digunakan untuk bergerak sebagai energi kinetic dari elektron yang lepas

Contoh Soal Efek Fotolistrik

Sebuah keping logam yang mempunyai energi ambang 2 ev disinari dengan cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 6000 Å hingga elektron meninggalkan permukaan logam. Jika h = 6,6 × 10−34 Js dan kecepatan cahaya 3 × 108 m/detik, maka energi kinetik elektron yang lepas….

A. 0,1 × 10–19 joule
B. 0,16 × 10–19 joule
C. 1,6 × 10–19 joule
D. 3,2 × 10–19 joule
E. 19,8 × 10–19 joule

Jawaban/Pembahasaan
Energi ambang Wo=2 eV=2x(1,6×10−19)=3,2×10−19joule
Panjang.gelombangλ= 6000Å=6000 x10−10=6×10−7m

Menentukan energi kinetik foto elektron:

  • E=W°+Ek
  • hf=W°+Ek
  • h¯c/λ=W°+Ek

Contoh Soal.2

Hubungan energi kinetik elektron dan frekuensi penyinaran pada gejala foto listrik  terlihat pada grafik di bawah ini.

Apabila konstanta Planck h, besarnya fungsi kerja logam ialah…
A. 1 h
B. 2 h
C. 3 h
D. 4 h
E. 8 h
Jawaban/Pembahasaan
Dari gambar terlihat frekuensi ambang ialah4 HZ, sehingga nilai fungsi kerja logam
Wo = hfo = h(4) = 4h

Baca Juga :  Tekanan Zat Cair dan Zat Padat

Nah itulah tadi pembahasan materi tentang efek fotolistrik, semoga artikel kali ini memberi banyak manfaat bagi sobat semua.

Artikel Lainnya: