* Bagaimanakah Pengertian Efek Fotolistrik dan Rumusnya?

Apakah yang Dimaksud Efek Fotolistrik? Bagaimana Rumus dan Contoh Soalnya yang Tepat?

Blogdope.comBagaimanakah Pengertian Efek Fotolistrik dan Rumusnya? Pembahasan mengenai elektron pada suatu medium tidak akan bisa lepas dari efek fotolistrik. Pada dasarnya efek fotolistrik mempelajari pergerakan elektron pada sebuah medium.

Efek fotolistrik ditemukan oleh seorang ilmuwan bernama Heinrich Rudolf Hertz. Hertz mengungkapkan teori ini setelah melakukan serangkaian percobaan.

Mengapa kita perlu mengetahui tentang efek fotolistrik?

Tak bisa kita pungkiri, banyak sekali manfaat efek fotolistrik dalam kehidupan kita sehari-hari. Banyak sekali peralatan yang terbantu oleh adanya efek fotolistrik.

Misalnya: mesin fotocopy, kalkulator, kamera CCD, barcode, dan masih banyak lagi yang lain.

Paparan berikut ini akan menjelaskan pengertian efek fotolistrik dan rumusnya, dilengkapi dengan contoh soal.

pengertian efek fotolistrik
Efek Fotolistrik dan Peran Pentingnya dalam Kehidupan (sumber: thinkphysics.com)

Baca Juga: Proton, Elektron, dan Neutron: 3 Partikel Dasar Penyusun Atom

Pengertian Efek Fotolistrik

Sebenarnya, apakah dan bagaimana efek fotolistrik itu?

Coba ingat kembali topik bahasan mengenai elektron. (Baca: Biografi JJ Thomson Ilmuwan Penemu Unsur Elektron)

Bukankah kita semua tahun bahwa jika kita menyorotkan cahaya pada sebuah logam, maka akan terdapat elektron yang keluar dari permukaan logam tersebut?

Proses inilah yang secara ilmiah kita kenal dengan percobaan efek fotolistrik.

Percobaan ini pertama kali dilakukan sekira abad 19. Adapun tujuannya ialah untuk mengamati dan melihat fenomena radiasi.

Efek fotolistrik ini dilakukan dengan menembakkan berkas cahaya pada sebuah logam E. Sedangkan logam E itu sendiri terdapat pada selubung gelas.

Di sisi lain, sebuah plat lain dipasang sejajar dengan plat E. Kemudian keduanya dihubungkan melalui sebuah rangkaian listrik. Di mana terdapat amperemeter untuk membaca aliran elektron. Ilustrasi selengkapnya dapat Anda lihat pada gambar di bawah ini.

Efek Fotolistrik

Percobaan Efek Fotolistrik (sumber: rumuspintar.com)

Gambar di atas adalah ilustrasi percobaan yang menghasilkan efek fotolistrik. Di dalamnya terdapat beberapa hubungan, yaitu:

Pertama, hubungan arus fotolistrik dengan perbedaan potensial atau voltase yang terjadi antara plat E dan C.

Kedua, jika diberikan voltase tinggi maka menghasilkan arus nilai maksimal atau besar.

Ketiga, besar nilai arus dapat bertambah jika nilai intensitas cahaya yang mengenai plat juga dinaikkan.

Keempat, saat besar beda potensial atau voltase semakin kecil, maka tidak akan ada arus.

Berdasarkan hubungan-hubungan yang ditemukan dalam percobaan efek fotolistrik itulah, kita dapat menotasikannya ke dalam bentuk rumus efek fotolistrik.

Selengkapnya silahkan simak di bawah ini.

Baca : Penjelasan Lengkap Efek Compton dilengkapi dengan Rumus dan Contoh Soal

Rumus Efek Fotolistrik

1. Rumus Energi Kinetik dari Efek Fotolistrik

Untuk menyatakan energi kinetik yang timbul dari akibat adanya efek fotolistrik, rumus yang digunakan sebagai berikut.

Ek = e V0

Dimana

  • e = muatan electron (C)
  • V0 = potensial henti (V)

2. Rumus Frekuensi Ambang

Sedangkan untuk menyatakan frekuensi ambang, kita dapat menggunakan rumus:

f0 = ∅/h

dimana

  • h = konstanta planck (Js)
  • ∅ = fungsi kerja (eV)

3. Rumus Energi Kinetik dari Teori Kuantum

Adapun untuk menyatakan rumus energi kinetik berdasarkan teori kuantum, rumusnya adalah

Ek = hf – ∅

= hf – hf0

Ek = h (f-f0)

Dimana

  • h = konstanta planck (Js)
  • f = frekuensi foton (Hz)
  • ∅ = fungsi kerja (eV)
  • fo =frekuensi ambang (Hz)

4. Rumus Panjang Gelombang

Kita juga dapat menyatakan panjang gelombang pada efek fotolistrik dengan rumus

λ0 =c/f0 = hc/∅

dimana

  • λ0 = panjang gelombang (m)
  • c = kecepatan cahaya (3 108 m/s)
  • hc = 1240 eV nm

Sekarang, silahkan amati contoh soal tentang efek fotolistrik yang admin sajikan di bawah ini.

Pengertian dan Jenis Efek Doppler Lengkap dengan Rumus dan Contoh Soal

Contoh Soal tentang Efek Fotolistrik

Bacalah soal di bawah ini dengan seksama.

Sebuah logam disorot dengan cahaya yang memiliki panjang gelombang 200 nm. Tentukan energi kinetik maksimum yang dikeluarkan fotoelektron dan besar panjang gelombang ambang untuk natrium!

Pembahasan

Diketahui

Logam (eV)
Na 2,46
Al 4,08
Fe 4,50
Cu 4,70
Zn 4,31
Ag 4,73
Pt 6,35
Pb 4,14

∅ = 2.46 eV

Penyelesaian

λ0 =c/f0

Ek = h c/λ – ∅ = 1240/200 -2.46

= 6.2 – 2.46 = 3.74 eV

Jadi besar energi kinetik yang dikeluarkan fotoelektron adalah 3.74 eV

λ0 =hc/∅ = 1240/2.46 = 504 nm

Jadi panjang gelombang yang dikeluarkan natrium adalah 504 nm.

Kesimpulan Penting tentang Efek Fotolistrik

Dari uraian tentang efek fotolistrik yang telah admin sajikan di atas, maka kita dapat memperoleh beberapa kesimpulan penting terkait efek fotolistrik.

1. Energi kinetik yang dihasilkan dari efek fotolistrik tidak bergantung pada banyak sedikitnya intensitas cahaya yang diberikan.

2. Elektron hanya membutuhkan waktu yang sangat singkat untuk bisa terlepas dari logam.

3. Frekuensi cahaya tidak mempengaruhi keluarnya elektron.

4. Energi kinetik maksimum dapat terjadi bergantung pada frekuensi cahaya.

Demikian pembahasan lengkap tentang pengertian efek fotolistrik dan rumusnya. Admin berharap semoga paparan tersebut dapat menambah luas pengetahuan dan wawasan Anda.

Tentu masih banyak lagi topik bahasan tentang ilmu Fisika yang lain. Pantau terus perkembangan dan update artikel Fisika di blogdope.com

Artikel Fisika Lainnya:

Terima kasih dan selamat belajar.

Leave a Reply