Page 28 - KONSEP DAN FENOMENA KUANTUM SMA/MA KELAS XII

C. Efek Compton

A. EFEK FOTOLISTRIK
Di bagian depan kita sudah mempelajari interaksi foton dengan
elektron yang terikat. Sekarang kita akan mempelajari gejala lain yang
1. Cahaya
dikenal sebagai efek Compton. Gejala ini terjadi ketika sinar X
ditembakan pada target. Sinar X yang terhambur diamati
Dalam kehidupan sehari-hari kita tidak bisa lepas dari cahaya. pada
Cahaya matahari menjadi sumber utama kehidupan. Cahaya matahari
berbagai sudut. Hasil eksperimen hamburan sinar X ini menunjukkan
menyebakan siang hari menjadi terang. Cahaya matahari juga digunakan
bahwa:
untuk mengeringkan pakaian, hasil pertanian dan perikanan. Selain cahaya
Sinar terhambur meliputi dua panjang gelombang
1.
matahari kita juga ketahui cahaya berasal dari lilin. lampu pijar, lampu
panjang gelombang asli (awal): o
2.
tabung (lampu TL), LED, laser dan lainnya.
3.
panjang gelombang lain: s
4. s selalu lebih besar dari pada o
Salah satu sifat cahaya yang sudah kita kenal adalah bahwa cahaya
s tergantung pada suduthamburan
5.
merambat lurus. Cahaya juga dapat dipantulkan. Berdasarkan gejala ini
Newton menyatakan bahwa cahaya adalah partikel. Apakah pandangan ini
Adanya pergeseran panjang gelombang karena hamburan elastis
dapat diterima?
oleh elektron bebas disebut Efek Compton. Gejala seperti ini tidak
Lintasan cahaya yang lurus teramati di suatu medium. Namun ketika
dijumpai pada waktu sebelumnya.
cahaya masuk ke medium yang lain, lintasannya akan berbelok tidak lagi
memahami
dapat
Untuk
kita
akan
ini,
peristiwa
seperti arah semula. Saat memasuki medium yang berbeda cahaya
menggunakan konsep kuantisasi cahaya seperti pada efek fotolistrik.
dibiaskan. Demikian pula ketika cahaya melewati celah sempit yang
Cahaya kita pandang sebagaipartikel, foton dengan tenaga
seorde dengan panjang gelombangnya, cahaya tersebut akan mengalami
difraksi. Cahaya juga dapat berinterferensi, saling berpadu. Gejala difraksi
(3.1)
E = hf
dan interferensi ini akan menghasilkan pola gelap terang. Apakah kita
Dan dari relativitas kita dapatkan tenaga dari partikel dengan momentum p
pernah membayangkan bagaimana mungkin cahaya yang berpadu
mengikuti persamaan
menjadikan suatu tempat gelap. Kalau kita menggunakan teori Newton
bahwa cahaya adalah partkel, maka kita akan berpandangan bahwa
E = pc
(3.2)
perpaduan cahaya akan menyebabkan suatu tempat menjadi lebih terang.
Gejala ini memang jadi membingungkan kita. Karena gejala semacam ini,
dengan
Huygen menyampaikan pendapatnya tentang cahaya yang
p : momentum
c : kecepatan cahaya
Dari kedua persamaan di atas akan dapat diperoleh nilai momentum foton
sebesar

p=hf/c (3.3)

Atau

h= h/ (3.4)