2.1.1 Efek Foto Listrik
Efek fotolistrik adalah terlepasnya elektron dari suatu permukaan biasanya logam akibat penyinaran. 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 adalah efek Hertz
yang saat ini tidak digunakan lagi. Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang,
karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan biasanya disebut fotoelektron dalam banyak buku
pelajaran. Efek fotolistrik banyak membantu dualisme gelombang-partikel, dimana sistem fisika seperti foton dalam kasus ini dapat menunjukkan kedua sifat dan
kelakuan seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dijelaskan secara
matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck .
Hukum emisi fotolistrik: 1. Untuk logam dan radiasi tertentu, jumlah fotoelektron yang dikeluarkan
berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan. 2. Untuk logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi
ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan. 3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak
bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya. 4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil,
kurang dari 10
-9
detik.
Universitas Sumatera Utara
2.1.2 Efek Compton
Pada efek fotolistrik, cahaya dapat dipandang sebagai kuantum energi dengan energi yang diskrit. Kuantum energi tidak dapat digambarkan sebagai gelombang tetapi lebih
mendekati bentuk partikel. Partikel cahaya dalam bentuk kuantum dikenal dengan sebutan foton. Pandangan cahaya sebagai foton diperkuat lagi melalui gejala yang
dikenal sebagai efek Compton. Jika seberkas sinar-X ditembakkan ke sebuah elektron bebas yang diam, sinar-X akan mengalami perubahan panjang gelombang dimana
panjang gelombang sinar-X menjadi lebih besar. Gejala ini dikenal sebagai efek Compton, sesuai dengan nama penemunya, yaitu Arthur Holly Compton.
Sinar-X digambarkan sebagai foton yang bertumbukan dengan elektron seperti halnya dua bola bilyar yang bertumbukan. Elektron bebas yang diam
menyerap sebagian energi foton sehingga bergerak ke arah membentuk sudut terhadap arah foton mula-mula. Foton yang menumbuk elektron pun terhambur dengan sudut
θ terhadap arah semula dan panjang gelombangnya menjadi lebih besar. Perubahan
panjang gelombang foton setelah terhambur dinyatakan sebagai
Dimana m adalah massa diam elektron, c adalah kecepatan cahaya, dan h adalah konstanta Planck.
2.2 Hukum Distribusi Statisitik