Efek fotolistrik: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan |
Fitur saranan suntingan: 3 pranala ditambahkan. |
||
| (39 revisi perantara oleh 28 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[Berkas:
'''Efek fotolistrik''' adalah pengeluaran [[elektron]] dari suatu permukaan (biasanya logam) ketika permukaan itu dikenai dan menyerap [[gelombang elektromagnetik|radiasi elektromagnetik]] (seperti [[cahaya]] tampak dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada jenis permukaan.<ref>{{Cite web|title=Photoelectric effect {{!}} Definition, Examples, & Applications {{!}} Britannica|url=https://www.britannica.com/science/photoelectric-effect|website=www.britannica.com|language=en|access-date=2023-05-16}}</ref> Elektron yang dipancarkan dengan cara ini disebut fotoelektron. Fenomena ini dipelajari dalam [[fisika benda terkondensasi]], dan keadaan padat dan [[kimia kuantum]] untuk menarik kesimpulan tentang sifat-sifat atom, molekul, dan padatan. Efeknya telah menemukan penggunaan dalam perangkat elektronik yang dikhususkan untuk deteksi cahaya dan emisi elektron dengan waktu yang tepat.Istilah lama untuk ''efek fotolistrik'' adalah '''efek Hertz''' (yang saat ini tidak digunakan lagi). [[Heinrich Rudolf Hertz|Hertz]] mengamati dan kemudian menunjukkan bahwa [[elektrode]] diterangi dengan [[sinar ultraviolet]] menciptakan bunga api listrik lebih mudah.
Efek fotolistrik membutuhkan [[foton]] dengan [[energi]] dari beberapa [[elektronvolt]] sampai lebih dari 1 MeV [[unsur kimia|unsur]] yang [[nomor atom]]nya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, [[elektron]] dan memengaruhi pembentukan konsep [[dualitas gelombang-partikel]]. Fenomena [[cahaya]] yang memengaruhi gerakan [[muatan listrik]] ini termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau fotoresistivitas), efek fotovoltaik, dan efek fotoelektrokimia.
== Mekanisme Emisi ==
Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang ditentukan oleh frekuensi cahaya. Dalam proses
Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka biasanya mengikuti prinsip "semua atau tidak
Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom. Elektron yang dipancarkan biasanya disebut ''fotoelektron'' dalam banyak buku pelajaran.
Baris 19 ⟶ 22:
# Untuk logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
# Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
# Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10<sup>
=== Deskripsi
[[Berkas:Photoelectric effect diagram.svg|jmpl|Diagram energi kinetik maksimum sebagai fungsi frekuensi cahaya pada seng]]
[[Energi kinetik]] maksimum <math>K_\max</math> dari elektron yang terlepas dirumuskan dengan
:<math>K_\max = h\,f - \varphi,</math>
dengan <math>h</math> adalah [[konstanta Planck]] dan <math>f</math> adalah frekuensi foton. Istilah <math>\varphi</math> adalah [[fungsi kerja]] (terkadang dilambangkan <math>W</math>, atau <math>\phi</math><ref>{{cite book
|last1=Mee |first1=C.
|last2=Crundell |first2=M.
|last3=Arnold |first3=B.
|last4=Brown |first4=W.
|year=2011
|title=International A/AS Level Physics
|page=241
|publisher=[[Hodder Education]]
|isbn=978-0-340-94564-3
}}</ref>), yang menghasilkan energi minimum yang dibutuhkan untuk memindahkan elektron terdelokalisasi dari permukaan logam. Fungsi kerja ini dirumuskan
:<math>\varphi = h\,f_0,</math>
dengan <math>f_0</math> adalah frekuensi ambang logam. [[Energi kinetik]] maksimum dari sebuah elektron yang terlepas adalah
Energi kinetik bernilai positif, maka harus ada <math>f > f_0</math> sehingga efek fotolistrik bisa muncul.<ref name="Fromhold1991">{{cite book
|last=Fromhold |first=A. T.
|year=1991
|title=Quantum Mechanics for Applied Physics and Engineering
|pages=5–6
|publisher=[[Courier Dover Publications]]
|isbn=978-0-486-66741-6
}}</ref>
== Potensial Penghenti ==
Hubungan antara arus dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Untuk diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial antara P dan Q dan mengukur arus yang mengalir dalam sirkuit eksternal antara dua lempeng.
Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, arus fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan. Arus fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan lebih lanjut untuk peningkatan potensi positif. Arus saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan,
Jika kita menerapkan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana arus fotolistrik menjadi nol disebut potensial menghentikan atau memotong potensial. [7]
Baris 55 ⟶ 74:
<center><math>{1\over 2}mv^2_{\mathrm{max}} = eV_0</math></center>
Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,
Baris 61 ⟶ 79:
<center><math>K_{\mathrm{max}} =\ eV_0</math></center>
Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya,
== Tiga langkah model ==
Dalam rezim sinar-X,
# Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger
# Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered.
# Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.
Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur melalui tiga langkah. Semua jalan dapat mengganggu dalam arti formulasi jalan terpisahkan. Untuk negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk akal bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.
Baris 77 ⟶ 95:
Pada tahun 1899, Joseph John Thomson meneliti cahaya ultraungu dalam tabung sinar katode. Dipengaruhi oleh kerja James Clerk Maxwell, Thomson menyimpulkan bahwa sinar katode terdiri atas partikel-partikel bermuatan negatif, yang dia sebut ''corpuscles'' (belakangan disebut "[[elektron]]"). Dalam penelitian tersebut, Thomson menempatkan pelat logam (yaitu, katode) dalam tabung hampa, dan menyinarinya dengan radiasi frekuensi tinggi.
==
{{reflist}}
[[Kategori:Mekanika kuantum]]
[[Kategori:Fenomena listrik]]
| |||