Rumusan Rayleigh-Jeans Radiasi Benda Hitam

KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: FENOMENA KUANTUM KELOMPOK KOMPETENSI I 37 Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata pelajaran Fisika SMA Gambar 2.4 Skema perangkat percobaan efek fotolistrik Fenomena efek fotolistrik terjadi ketika cahaya monokromatis yang ditembakkan menuju tabung yang selanjutnya mengenai pelat anoda yang potensialnya dibuat lebih besar dari potensial katoda. Untuk cahaya dengan frekuensi tertentu, ternyata galvanometer G mendeteksi adanya arus listrik. Hal ini menunjukkan bahwa elektron yang dipancarkan pelat anoda tersebut mampu mencapai pelat katoda, hal ini juga berarti bahwa ketika terlepas dari pelat anoda elektron sudah memiliki energi kinetik yang cukup besar untuk menembus potensial penghalang yang dipasang antara pelat anoda dan katoda, untuk menghentikan gerakan elektron ini diperlukan suatu potensial penghalang stopping potensial, V S . Besarnya stopping potensial V S ini dapat diatur dengan menggeser ke kiri atau ke kanan titik a pada potensiometer. Ketika kita menggeser titik a ke kiri berarti memperbesar hambatan potensiometer, sehingga akibatnya teganganpotensial antara anoda dengan katoda mengecil, dan sebaliknya apabila titik a digeser ke kanan, hambatan potensiometer akan mengecil, akibatnya tegangan antara anoda dengan katoda membesar. Jika V diperbesar maka jumlah elektron yang mencapai pelat K akan berkurang sehingga arusnya menjadi semakin kecil. Hingga pada beda potensial V tertentu elektron-elektron ini tidak bergerak sehingga tidak ada arus yang mengalir. Potensial V ini disebut potensial pemberhenti yang dilambangkan dengan s V . Foton G V + - Potensiometer a Anoda Katoda Voltmeter Galvanometer Elemen PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: FENOMENA KUANTUM KELOMPOK KOMPETENSI I 38 Fenomena arus fotolistrik yang ditunjukkan pada eksperimen efek fotolistrik terdapat beberapa fenomena yang tidak dapat dijelaskan dengan teori fisika klasik, sebagai berikut.  tidak adanya waktu tunda antara penyinaran sampai terjadinya arus fotoelektrik  energi kinetik fotoelektron tidak bergantung pada intensitas sinarfoton sebagaimana menurut teori fisika klasik tetapi hanya bergantung pada frekuensi sinarfoton  diperlukan frekuensi ambang untuk menghasilkan arus fotolistrik dan setiap jenis bahanlogam memiliki fekuensi ambang yang berbeda-beda  kuat arus fotoelektrik dipengaruhi oleh intensitas penyinaran. Dalam menjelaskan fenomena efek fotolistrik, Albert Einstein menggunakan teori kuantum sebagai landasan berpikir. Einstein mengemukakan bahwa energi yang dibawa oleh cahayasinar terdistribusi secara diskrit terkuantisasi tidak kontinyu seperti yang diungkapkan dalam teori gelombang, sama artinya dengan menganggap bahwa cahayasinar berperilaku sebagai partikel foton. Pada gambar berikut, cahaya yang merupakan paket energi foton yang bersifat seperti partikel tetapi tidak bermassa yang memiliki energi hf dengan h = 6,634x10 -34 J.s dan f frekuensi cahaya yang digunakan, sehingga fenomena efek fotolistrik dapat dijelaskan dengan konsep tumbukan, seperti pada gambar berikut. Gambar 2.5 Permukaan logam yang disinari dengan frekuensi sinar tertentu dan f f hf E = dan f f hf hf EK maks − = = EK logam f f