KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: FISIKA KUANTUM KELOMPOK KOMPETENSI I
19
Ketidakmampuan Fisika klasik dalam menjelaskan beberapa fenomena fisis di antaranya fenomena radiasi benda hitam, efek fotolistrik, dan fenomena kalor
jenis zat padat menimbulkan anomali dalam eksistensi fisika klasik yang mendorong fisikawan menemukan fisika modern, khususnya teori kuantum.
Berikut akan dijelaskan beberapa kajian penting yang menjembatani teori fisika klasik teori gelombang kontinyu dengan teori kuantum teori partikel diskrit
yakni, fenomena radiasi benda hitam, efek fotolistrik, dan efek Compton.
A. Tujuan
Setelah Anda membaca dan mempelajari modul ini, Anda diharapkan dapat menganalisis secara kualitatif fenomena kuantum yang mencakup hakikat
dan sifat-sifat radiasi benda hitam, efek fotolistrik dan efek Compton serta penerapannya
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
Indikator hasil belajar yang diharapkan dicapai adalah: 1. Menentukan perbandingan radiasi kalor berdasarkan suhu benda
2. Menentukan energi kinetik maksimum foto elektron berdasarkan grafik
energi kinetik maksimum fungsi frekuensi cahaya 3. Menentukan jumlah foton yang dipancarkan berdasarkan spesifikasi
suatu pemancar radio 4. Mengaplikasikan hukum Planck
’s tentang radiasi benda hitam dan hukum pergeseran Wien, dan Stefan-Bolzman
5. Mengevaluasi penerapan efek fotolistrik
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 FISIKA KUANTUM
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: FISIKA KUANTUM KELOMPOK KOMPETENSI I
20
C. Uraian Materi
1. Radiasi Benda Hitam
Benda hitam black body dalam bahasa fisika adalah obyek yang menyerap seluruh radiasi elektromagnetik yang jatuh kepadanya dan tidak
ada radiasi yang dapat keluar atau dipantulkannya. Istilah benda hitam ini, pertama kali diperkenalkan oleh fisikawan Belanda, yang bernama Gustav
Robert Kirchhoff pada tahun 1862. Sebagai contoh adalah bola logam berongga yang memiliki sebuah lubang yang mampu menyerap seluruh
radiasi yang masuk Analogi benda hitam bola logam berongga yang memiliki sebuah lubang di dalamnya. Sebaliknya, apabila bola dipanaskan
maka radiasi akan keluar dari rongga melalui lubang yang selanjutnya disebut radiasi benda hitam blackbody radiation, seperti pada gambar
berikut.
Istilah benda hitam black body tidaklah harus merupakan benda yang benar-benar hitam. Benda hitam black body memancarkan
cahayagelombang yang warna cahayanya tergantung pada suhu temperatur benda tersebut dan berdasarkan hukum radiasi termal dari
Kirchhoff, semakin tinggi suhu benda, hanya bergantung pada suhu dinding rongga, radiasi yang dipancarkannya akan mendekati radiasi
cahaya tampak, mulai dari merah, jingga, kuning, hijau, dan seterusnya, Gambar 2.1 Analogi benda hitam bola logam berongga yang
memiliki sebuah lubang
