Page 11 - EFEK FOTOLISTRIK EDIT,.

Teori Kuantum Mengenai Efek Fotolistrik

Pada model Einstein mengenai efek fotolistrik, sebuah foton dengan intensitas
cahaya memberikan semua energinya hf ke sebuah elektron yang terdapat di plat
logam. Akan tetapi, penyerapan energi oleh elektron tidak terjadi secara terus-
menerus dimana energi dipindahkan ke elektron dengan paket tertentu, berbeda
seperti yang dijabarkan pada teori gelombang. Pemindahan energi tersebut terjadi
dengan konfigurasi satu foton untuk satu elektron.

Elektron keluar dari permukaan plat logam dan tidak bertabrakan dengan atom
lainnya sebelum mengeluarkan energi kinetik maksimum . Menurut
Einstein, besarnya energi kinetik maksimum untuk elektron yang terbebas tersebut
dirumuskan dengan:

Dimana,
adalah konstanta Planck (Js),
adalah frekuensi foton (Hz),
adalah fungsi kerja (eV),

Fungsi kerja menggambarkan energi minimum yang diperlukan agar elektron
dapat terus menempel pada logam.

Dengan menggunakan foton sebagai model cahaya, efek fotolistrik dapat
dijelaskan dengan benar daripada yang diprediksikan oleh konsep-konsep klasik,
yaitu:
1. Besarnya energi kinetik yang dikeluarkan fotoelektron tidak bergantung
pada intensitas cahaya. Jika intensitas cahaya digandakan, maka jumlah
fotoelektron yang keluar juga berlipat ganda, namun besarnya energi
kinetik maksimum pada setiap fotoelektron nilainya tidak berubah.
2. Elektron terlepas dari logam dalam waktu yang singkat. Selang waktu
antara cahaya yang datang dan fotoelektron yang keluar tergantung pada
besarnya paket energi yang dibawa foton. Jika intensitas cahaya yang
diterima rendah, hanya sedikit foton yang datang per unit waktu.
3. Keluarnya elektron tidak bergantung pada frekuensi cahaya. Jika energi
yang dibawa foton besarnya tidak lebih dari fungsi kerja, maka elektron
tidak dapat dikeluarkan dari permukaan logam.
4. Besarnya energi kinetik maksimum fotoelektron bergantung pada
frekuensi cahaya. Sebuah foton dengan frekuensi yang lebih besar
membawa energi yang lebih besar dan akan mengeluarkan fotoelektron
dengan enrgi kinetik yang lebih besar dibandingkan dengan foton
berfrekuensi rendah.

Model Einstein mampu memprediksi hubungan antara energi kinetik maksimum
elektron dan frekuensi cahaya. Hasil eksperimen yang membuktikan teori Einstein
tersebut dapat dilihat pada grafik dibawah.