Efek Fotolistrik

Salah satu fakta yang mendukung teori Max Planck yaitu efek fotolistrik (Teori max Planck baca : Pengertian Dasar Spektrofotometer Vis, UV, UV-Vis). Einstein pada tahun 1905 menggunakan teori Planck untuk menjelaskan efek fotolistrik. Efek fotolistrik yaitu terpental atau terlepasnya elektron dari permukaan suatu logam oleh radiasi elektromatik atau foton. Elektron yang terlepas dari permukaan logam disebut fotoelektron.

Secara eksperimen efek fotolistrik dapat dilakukan menggunakan alat seperti yang tertera pada Gambar.



Peralatan pada Gambar terdiri dari sebuah tabung hampa dan pada masing-masing ujung tabung diletakan lempengan tipis logam. Pada kedua lempengan logam dihubungkan dengan dengan multimeter atau avometer untuk mengukur kuat arus yang ditimbulkan. Awalnya tidak ada arus yang ditimbulkan.

Namun ketika cahaya dengan frekuensi tertentu diberikan pada salah satu lempengan logam maka akan timbul arus listrik yang dapat diamati pada multimeter. Arus listrik yang timbul disebabkan, ketika logam dikenai cahaya dengan frekuensi tertentu, elektron pada permukaan atom logam dapat terpental atau terlepas kemudian bergerak menuju lempengan logam yang lain.

Elektron pada permukaan logam dapat terpental karena cahaya atau foton memiliki energi tertentu, yang dapat dihitung dengan persamaan E = hv. Energi minimum yang dibutuhkan untuk mementalkan elektron dari permukaan suatu logam disebut energi atau frekuensi ambang (v₀).

Jika energi yang dimiliki foton berada di bawah energi ambang, maka tidak ada elektron yang terpental. Hal ini disebabkan, energi foton tidak mampu mengalahkan gaya tarik inti terhadap elektron yang akan dilepaskan.

Untuk mementalkan elektron dari permukaan logam tidak tergantung pada intensitas atau terangnya cahaya tetapi tergantung pada frekuensi cahaya. Walaupun cahaya yang mengenai permukaan logam memiliki intensitas lemah (redup), namun memiliki energi di atas energi ambang maka elektron dipermukaan logam dapat terpental dengan kecepatan tertentu.

Jika energi yang dimiliki foton berada di atas energi ambang maka elektron akan terpental dan energi yang tersisa diubah menjadi energi kinetik untuk elektron yang terpental. Berdasarkan eksperimen diperoleh sejumlah fakta yang merupakan karakteristik dari efek fotolistrik sebagai berikut.

1. Untuk mementalkan elektron dari permukaan logam hanya diperlukan cahaya dengan frekuensi tertentu yang disebut frekuensi atau energi ambang logam. Setiap logam memiliki energi ambang yang berbeda-beda dan merupakan karekteristik logam tersebut.

2. Kuat arus bertambah besar seiring meningkatnya frekuensi cahaya walaupun memiliki intensitas yang sama.

Misalnya suatu logam memiliki energi atau frekuensi ambang pada cahaya hijau, maka ketika cahaya hijau mengenai permukaan logam, elektron akan terpental atau akan ada arus listrik. Namun jika digunakan digunakan cahaya merah atau kuning yang frekuensinya lebih kecil daripada cahaya hijau, maka tidak ada elektron yang terpental atau tidak ada arus listrik walaupun intensitas cahaya yang digunakan lebih besar daripada cahaya hijau.

Jika digunakan cahaya cahaya biru yang frekuensinya lebih besar daripada cahaya hijau maka elektron akan terpental atau ada arus listrik dan energi yang tersisa diubah menjadi energi kenetik elektron yang terpental. Arus listrik listrik yang ditimbulkan akan bertambah besar jika intensitas cahaya biru ditingkatkan.

 

Baca Juga :

1. teori atom

2. sistem periodik unsur

3. KESTABILAN SENYAWA IONIK APAKAH KARENA TERPENUHINYA ATURAN OKTET?

4. KONSENTRASI LARUTAN