Transcript tergantikannya teori elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum
Slide 1
Nama
NIM
Kelas
: Aulia Fakih Deny Oktorik
: 10007088
:B
Slide 2
Slide 3
“benda hitam (atau blackbody) adalah sebutan untuk benda yang
mampu menyerap kalor radiasi (radiasi termal) dengan baik”
Gustav Robert Kirchhoff
Slide 4
Hubungan empiris sederhana antara panjang gelombang yang dipancarkan
untuk intensitas maksimum (lm) dengan suhu mutlak (T) sebuah benda yang
dikenal sebagai hukum pergeseran wien,
dengan C = konstanta Wien (2,899 x 10-3 mK)
Kemudian’
Tahun 1879, seorang ahli fisika Austria, Josef Stefan membuktikan bahwa
intensitas radiasi total (P/A) oleh suatu benda hitam panas adalah sebanding
dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Bentuk persamaan empirisnya
adalah sebagai berikut:
Slide 5
“tergantikannya teori elektromagnetik klasik dengan
mekanika kuantum”
Slide 6
Teori elektromagnetik klasik maupun mekanika statistik tidak
dapat menjelaskan spektrum yang teramati pada radiasi benda
hitam. Teori tersebut hanya dapat memprediksi intensitas yang
tinggi dari panjang gelombang rendah atau dikenal sebagai
bencana ultraungu. Namun kemudian, Max Planck berhasil
memecahkan masalah ini. Max Planck menjelaskan bahwa
radiasi elektromagnetik hanya dapat merambat dalam bentuk
paket-paket energi atau kuanta yang dinamakan foton. Gagasan
Planck ini kemudian berkembang menjadi teori baru dalam
fisika yang disebut Teori Kuantum. Dengan teori ini, kemudian
Einstein berhasil menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan
nama efek foto listrik, yakni pemancaran elekton dari
permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya.
Perkembangan teoritis ini menjadi penyebab digantikannya
teori elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum.
Slide 7
Efek foto listrik
fenomena terlepasnya elektron dari suatu plat logam akibat disinari cahaya
yang menbawa energi foton. Hal ini terjadi karena pengaruh sifat dualisme
gelombang cahaya, yaitu gelombang sebagai partikel. Gelombang cahaya
menbawa energi, dan sebagian energi yang diserap oleh logam dapat
terkonsentrasi pada elektron tertentu dan muncul kembali sabagai energi
kinetik.
Slide 8
Berdasarkan data-data eksperimen yang dilakukan oleh Richardson dan Compton pada
tahun 1912, emisi (pemancaran) dari fotolistrik harus memenuhi hukum-hukum dibawah
ini:
• Arus fotolistrik (yaitu jumlah elektron yang dipancarkan perdetik)
berbanding lurus dengan intensitas sinar datang.
• Untuk setiap permukaan metal yang fotosensitif, maka akan terdapat suatu
harga frekuensi minimal (frekuensi ambang) () dimana elektron akan mulai
terpancar.
• Energi kinetik maksimum () dari fotoelektron yang dipancarkan berubah
secara linear dengan frekuensi cahaya yang datang, tetapi tidak bergantung
pada intesitas cahaya. Bertambahnya intensitas cahaya memberi arti bahwa
semakin banyak foton yang menumbuk permukaan metal, yang berarti
bertambah banyak pula fotoelektron yang dipancarkan dengan kecepatan
yang sama (energi kinetik tetap).
• Untuk suatu permukaan metal, terdapat potensial penghenti V0 yang
berbanding lurus dengan frekuensi dari sinar datang tetapi tidak bergantung
pada intensitasnya.Potensial penghenti V0 adalah beda harga dari potensial
penghambatan antara kedua elektroda yang akan menyetop atau
menghentikan aliran fotoelektron yang dipancarkan permukaan logam.
Slide 9
EFEK COMPTON
Slide 10
Menurut teori kuantum cahaya, foton berlaku sebagai partikel, hanya
saja foton tidak mempunyai massa diam. jika hal ini benar kita harus
bisa menganalisis tumbukan antara foton dengan elektron, misalnya,
dengan cara yang sama seperti tumbukan bola bilyard dianalisis dengan
mekanika pendahuluan.
“Efek compton”
Slide 11
Gambar
Efek
Compton
Momentum, tidak seperti energi, merupakan kuantitas vektor yang mempunyai arah dan
besar, dan dalam tumbukan momentum harus kekal dalam masing-masing sumbu dari kedua
sumbu yang saling tegak-lurus. (bila lebih dari dua benda yang bertumbuka, tentu saja
momentum harus kekal pada masing-masing sumbu dari ketiga sumbu yang saling tegak-lurus).
arah yang dipilih disini adalah arah foton semula dan satu lagi tegak-lurus pada bidang yang
mengandung elektron dan foton hambur (lihat gambar diatas). momentum semula adalah
hv/c, momentum foton hambur adalah hv’/c, dan momentum elektron mula serta akhir
adalah, berurutan, 0 dan p, dalam arah foton semula
Slide 12
persamaan akhi yang diturunkan oleh Arthur H. Compton pada awal tahun
1920, dan gejala yang diperiksanya yang pertama kali diamatinya, dikenal
sebagai efek Compton. gejala ini menunjukan bukti kuat yang mendukung
teori kuantum radiasi.
lihat langkahnya
Klik disini
Slide 13
“James Franck
(lahir 26 Agustus 1882 – meninggal 21 Mei 1964 pada
umur 81 tahun)”
mendapat penghargaan nobel dalam fisika pada tahun 1925 untuk
penemuan mereka pada hukum yang menentukan dampak
elektron pada atom.
Gustav Ludwig Hertz
(lahir 22 Juli 1887– meninggal di Hamburg, 30 Oktober
1975 pada umur 88 tahun)
Slide 14
Partikel materi yang bergerak mempunyai sifat
sebagaigelombang (I= h/mf)
gelombang yang dimiliki partikel bergerak merambat dengan
kelajuan kelompok sebesar kelajuan gerak partikel.
Walaupun ketua (de Broglie) di beri nobel namun yang
menemukannya adalah orang rumania
Lois de Broglie
(15 Agustus 1892–19 Maret 1987)
Slide 15
Nama
NIM
Kelas
: Aulia Fakih Deny Oktorik
: 10007088
:B
Slide 2
Slide 3
“benda hitam (atau blackbody) adalah sebutan untuk benda yang
mampu menyerap kalor radiasi (radiasi termal) dengan baik”
Gustav Robert Kirchhoff
Slide 4
Hubungan empiris sederhana antara panjang gelombang yang dipancarkan
untuk intensitas maksimum (lm) dengan suhu mutlak (T) sebuah benda yang
dikenal sebagai hukum pergeseran wien,
dengan C = konstanta Wien (2,899 x 10-3 mK)
Kemudian’
Tahun 1879, seorang ahli fisika Austria, Josef Stefan membuktikan bahwa
intensitas radiasi total (P/A) oleh suatu benda hitam panas adalah sebanding
dengan pangkat empat dari suhu mutlaknya. Bentuk persamaan empirisnya
adalah sebagai berikut:
Slide 5
“tergantikannya teori elektromagnetik klasik dengan
mekanika kuantum”
Slide 6
Teori elektromagnetik klasik maupun mekanika statistik tidak
dapat menjelaskan spektrum yang teramati pada radiasi benda
hitam. Teori tersebut hanya dapat memprediksi intensitas yang
tinggi dari panjang gelombang rendah atau dikenal sebagai
bencana ultraungu. Namun kemudian, Max Planck berhasil
memecahkan masalah ini. Max Planck menjelaskan bahwa
radiasi elektromagnetik hanya dapat merambat dalam bentuk
paket-paket energi atau kuanta yang dinamakan foton. Gagasan
Planck ini kemudian berkembang menjadi teori baru dalam
fisika yang disebut Teori Kuantum. Dengan teori ini, kemudian
Einstein berhasil menjelaskan peristiwa yang dikenal dengan
nama efek foto listrik, yakni pemancaran elekton dari
permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya.
Perkembangan teoritis ini menjadi penyebab digantikannya
teori elektromagnetik klasik dengan mekanika kuantum.
Slide 7
Efek foto listrik
fenomena terlepasnya elektron dari suatu plat logam akibat disinari cahaya
yang menbawa energi foton. Hal ini terjadi karena pengaruh sifat dualisme
gelombang cahaya, yaitu gelombang sebagai partikel. Gelombang cahaya
menbawa energi, dan sebagian energi yang diserap oleh logam dapat
terkonsentrasi pada elektron tertentu dan muncul kembali sabagai energi
kinetik.
Slide 8
Berdasarkan data-data eksperimen yang dilakukan oleh Richardson dan Compton pada
tahun 1912, emisi (pemancaran) dari fotolistrik harus memenuhi hukum-hukum dibawah
ini:
• Arus fotolistrik (yaitu jumlah elektron yang dipancarkan perdetik)
berbanding lurus dengan intensitas sinar datang.
• Untuk setiap permukaan metal yang fotosensitif, maka akan terdapat suatu
harga frekuensi minimal (frekuensi ambang) () dimana elektron akan mulai
terpancar.
• Energi kinetik maksimum () dari fotoelektron yang dipancarkan berubah
secara linear dengan frekuensi cahaya yang datang, tetapi tidak bergantung
pada intesitas cahaya. Bertambahnya intensitas cahaya memberi arti bahwa
semakin banyak foton yang menumbuk permukaan metal, yang berarti
bertambah banyak pula fotoelektron yang dipancarkan dengan kecepatan
yang sama (energi kinetik tetap).
• Untuk suatu permukaan metal, terdapat potensial penghenti V0 yang
berbanding lurus dengan frekuensi dari sinar datang tetapi tidak bergantung
pada intensitasnya.Potensial penghenti V0 adalah beda harga dari potensial
penghambatan antara kedua elektroda yang akan menyetop atau
menghentikan aliran fotoelektron yang dipancarkan permukaan logam.
Slide 9
EFEK COMPTON
Slide 10
Menurut teori kuantum cahaya, foton berlaku sebagai partikel, hanya
saja foton tidak mempunyai massa diam. jika hal ini benar kita harus
bisa menganalisis tumbukan antara foton dengan elektron, misalnya,
dengan cara yang sama seperti tumbukan bola bilyard dianalisis dengan
mekanika pendahuluan.
“Efek compton”
Slide 11
Gambar
Efek
Compton
Momentum, tidak seperti energi, merupakan kuantitas vektor yang mempunyai arah dan
besar, dan dalam tumbukan momentum harus kekal dalam masing-masing sumbu dari kedua
sumbu yang saling tegak-lurus. (bila lebih dari dua benda yang bertumbuka, tentu saja
momentum harus kekal pada masing-masing sumbu dari ketiga sumbu yang saling tegak-lurus).
arah yang dipilih disini adalah arah foton semula dan satu lagi tegak-lurus pada bidang yang
mengandung elektron dan foton hambur (lihat gambar diatas). momentum semula adalah
hv/c, momentum foton hambur adalah hv’/c, dan momentum elektron mula serta akhir
adalah, berurutan, 0 dan p, dalam arah foton semula
Slide 12
persamaan akhi yang diturunkan oleh Arthur H. Compton pada awal tahun
1920, dan gejala yang diperiksanya yang pertama kali diamatinya, dikenal
sebagai efek Compton. gejala ini menunjukan bukti kuat yang mendukung
teori kuantum radiasi.
lihat langkahnya
Klik disini
Slide 13
“James Franck
(lahir 26 Agustus 1882 – meninggal 21 Mei 1964 pada
umur 81 tahun)”
mendapat penghargaan nobel dalam fisika pada tahun 1925 untuk
penemuan mereka pada hukum yang menentukan dampak
elektron pada atom.
Gustav Ludwig Hertz
(lahir 22 Juli 1887– meninggal di Hamburg, 30 Oktober
1975 pada umur 88 tahun)
Slide 14
Partikel materi yang bergerak mempunyai sifat
sebagaigelombang (I= h/mf)
gelombang yang dimiliki partikel bergerak merambat dengan
kelajuan kelompok sebesar kelajuan gerak partikel.
Walaupun ketua (de Broglie) di beri nobel namun yang
menemukannya adalah orang rumania
Lois de Broglie
(15 Agustus 1892–19 Maret 1987)
Slide 15