RADIASI BENDA HITAM

Beberapa Pengamatan

• setiap benda akan memancarkan cahaya bila dipanaskan, contoh besi yang dipanaskan

• warna yang terpancar tidak bergantung pada jenis bahan atau warna asalnya, melainkan pada temperaturnya semata

• di samping cahaya tampak, benda tersebut juga memancarkan radiasi infra merah

Beberapa Pengamatan

• radiasi juga tetap terjadi bila benda yang digunakan berwarna hitam (mis: karbon)

• radiasi baru melemah jika benda didinginkan sampai mendekati temperatur mutlak (0 kelvin)

Beberapa Pengamatan Lebih Jauh

• radiasi cahaya tampak hanya merupakan bagian kecil saja dari radiasi keseluruhan

• terdapat suatu maksima untuk setiap temperatur bahan, maks

Perumusan

• W. Wien merumuskan bahwa terjadi pergeseran maksima maks sesuai perumusan maks T = 2.898 x10-3 m K

• hubungan di atas dikenal sebagai hukum pergeseran Wien

• tahun 1896 Wien mengemukakan per-samaan sebaran radiasi (T) =A -5e-B/ T

Pertanyaan

• Menurut Anda, manakah yang benar dari pernyataan berikut:

• suatu lampu bola menyala/bercahaya karena filamennya dipanaskan

• suatu lampu bola menjadi panas karena filamennya menyala

DUALISME PARTIKEL GELOMBANG

Beberapa Pengamatan

• Partikel dan gelombang sejak lama dikenal sebagai dua kuantitas yang berbeda dan sama sekali tidak berhubungan

• elektron dikenal sebagai partikel bermuatan negatif dan menjadi penghantar listrik dalam logam

• cahaya dikenal sebagai radiasi gelombang EM dari benda yang dipanaskan

Hipotesis de Broglie

• Berdasarkan keyakinan akan adanya simetri di alam, Louis de Broglie (1924) mengusulkan suatu hipotesis bahwa partikel dan gelombang EM saling berinteraksi

• gelombang EM memiliki beberapa sifat yang mirip partikel

• kumpulan partikel juga menunjukkan perilaku sebagai gelombang EM

Hipotesis de Broglie

• De Broglie mengusulkan suatu hubungan antara panjang gelombang dengan momentum partikel p = mv sebagai:

= h/p

• dengan h adalah konstanta Planck = 6.626 x 10-34 J sec.

Manfaat dari hubungan de Broglie

• Hubungan de Broglie, merupakan “jembatan” yang menghubungkan sifat partikel dari gelombang dan sifat gelombang dari partikel

• sifat dominan yang muncul adalah salah satu (tidak pernah keduanya tampil bersamaan)

• Ini dikenal sebagai “dualisme partikel gelombang”

Aplikasi hubungan de Broglie

• Efek Fotolistrik adalah percobaan yang menampilkan sifat partikel dari gelombang cahaya

• Difraksi elektron adalah percobaan yang menampilkan sifat gelombang dari partikel

EFEK FOTOLISTRIK

Efek Fotolistrik

• Cahaya tampak dikenal sebagai salah satu bagian dari radiasi gelombang EM

• P. Lenard (1902) melakukan percobaan yang membuktikan bahwa gelombang cahaya memiliki sifat seperti partikel

• A. Einstein (1905) mengemukakan teori efek fotolistrik

• partikel pembawa energi disebut foton

Efek Fotolistrik

• Cahaya biru monokromatik diarahkan pada elektroda negatif

• Arus listrik akan mengalir dan terbaca di pengukur arus

Efek Fotolistrik

• Cahaya merah monokromatik diarahkan pada elektroda negatif

• Arus listrik tidak akan mengalir atau terbaca di pengukur arus

Persamaan EnergiEnergi foton Ef = hc/

Ef = w + Ek

w = fungsi kerja, energi yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari logam

Ek = energi kinetik elektron yang terpancar