Dualisme Gelombang Partikel (KELOMPOK 3)

(1)

MAKALAH FISIKA

“DUALISME GELOMBANG PARTIKEL”

KELOMPOK 3 (XII IPA 3)

1.

1. ASYATIASYATI 2.

2. DWI PRAWIRADIJAYADWI PRAWIRADIJAYA 3.

3. FANDHITA EKA PRASATIAFANDHITA EKA PRASATIA 4.

4. GUSENDA MAGISTRAGUSENDA MAGISTRA 5.

5. IHFA AULIAIHFA AULIA 6.

6. M. BENI AL - AZISM. BENI AL - AZIS 7.

7. RISMAWANTI NURFATIMAHRISMAWANTI NURFATIMAH

SMA NEGERI 1

SMA NEGERI 1 PANDEGLANG

PANDEGLANG

Jln. Raya Serang KM. 3 Cigadung

(2)

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah-Nya terutama Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan nikmat serta hidayah-Nya terutama nikmat kesempatan dan kesehatan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul nikmat kesempatan dan kesehatan sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berjudul “Dualisme Gelombang Partikel”.

“Dualisme Gelombang Partikel”. Shalawat beserta salam Shalawat beserta salam kita sampaikan kita sampaikan kepada Nabi kepada Nabi akhirakhir zaman yakni Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yakni

al-zaman yakni Muhammad SAW yang telah memberikan pedoman hidup yakni al-qur’an danqur’an dan sunnah untuk keselamatan umat di dunia.

sunnah untuk keselamatan umat di dunia. Kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnyaKami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan makalah kepada segenap pihak yang telah memberikan bimbingan serta arahan selama penulisan makalah ini.

ini.

Kami pun menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan - kekurangan dalam penulisan Kami pun menyadari bahwa banyak terdapat kekurangan - kekurangan dalam penulisan makalah ini, maka dari itu kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para makalah ini, maka dari itu kami mengharapkan kritik dan saran yang konstruktif dari para pembaca demi kesempurnaan

pembaca demi kesempurnaan makalah ini.makalah ini.

Pandeglang, 27 Agustus 2016 Pandeglang, 27 Agustus 2016

Kelompok 3 Kelompok 3

(3)

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ... i KATA PENGANTAR ... i DAFTAR ISI ... ii DAFTAR ISI ... ii BAB I BAB I PENDAHULUAN PENDAHULUAN A. A. _{Latar Belakang ... 1}_{Latar Belakang ... 1}

B. B. _{Rumusan Masalah}_Rumusan_{Masalah ...}_{... ...}_{... ...}_{... ...}_{... 1}₁ C. C. _{Tujuan ... ...}_{Tujuan ...}_{... ...}_{... ...}_{... ...}_{... 1}₁ D. D. _{Manfaat ... 1}_{Manfaat ... 1} BAB II BAB II PEMBAHASAN PEMBAHASAN A. A. _{Pengertian Dualisme Gelombang Partikel ... 2}_{Pengertian Dualisme Gelombang Partikel ... 2}

B. B. _Radiasi_{Radiasi Benda}_{Benda Hitam}_{Hitam ...}_{... ...}_{... ...}_{... ... 2}_{... 2}

a. a. Energi Radiasi ... 2Energi Radiasi ... 2

b. b. Hukum Pergeseran Wien ... 3Hukum Pergeseran Wien ... 3

c. c. Teori Teori Klasik Klasik dan dan Teori Teori Planck Planck ... ... ... ... 33 C. C. _{Efek Fotolistrik ... 4}_{Efek Fotolistrik ... 4}

D. D. _{Efek Compton ... 5}_{Efek Compton ... 5}

E. E. _{Teori de Broglie ... 6}_{Teori de Broglie ... 6}

BAB III BAB III PENUTUP PENUTUP A. A. _{Kesimpulan ... 7}_{Kesimpulan ... 7}

B. B. _{Saran ... 7}_{Saran ... 7}

DAFTAR PUSTAKA ... iii

(4)

BAB I

PENDAHULUAN

A. A. LatarbelakangLatarbelakang

Pada awal abad ke-

Pada awal abad ke- 20 Albert Einstein 20 Albert Einstein dan Max Planck dan Max Planck ilmuwan yang telah mempeloporiilmuwan yang telah mempelopori teori kuantum yang menjelasakan sifat

teori kuantum yang menjelasakan sifat – – sifat partikel dari gelombang. Setelah itu sifat partikel dari gelombang. Setelah itu bermunculan ilmuan

bermunculan ilmuan lain seperti lain seperti pada tahun pada tahun 1923 1923 A.H. Compton A.H. Compton menemukan bahwa menemukan bahwa cahayacahaya memiliki sifat kembar sebagai gelombang dan sebagai partikel. Penemuan ini menyebabkan memiliki sifat kembar sebagai gelombang dan sebagai partikel. Penemuan ini menyebabkan De Broglie berpikir sebagaimana cahaya bersifat gelombang dan partikel, maka partikel pun De Broglie berpikir sebagaimana cahaya bersifat gelombang dan partikel, maka partikel pun dapat bersifat gelombang. Canggung-nya para ilmuan terhadap hipotesis De Broglie karena dapat bersifat gelombang. Canggung-nya para ilmuan terhadap hipotesis De Broglie karena gagasan nya t

gagasan nya tidak berdasarkan eksperimental idak berdasarkan eksperimental tidak seperti tidak seperti teori kuantum yang teori kuantum yang mempunyaimempunyai fakta fakta empiris. Akan tetapi setelah 3 tahun kemudian, Hipotsis De Broglie terbukti fakta fakta empiris. Akan tetapi setelah 3 tahun kemudian, Hipotsis De Broglie terbukti kebenaranya oleh dua ahli fisika Amerika Serikat yaitu Clinton Davisson dan Lester Germer. kebenaranya oleh dua ahli fisika Amerika Serikat yaitu Clinton Davisson dan Lester Germer. Dalam hipotesis-nya De Broglie menyatakan partikel-partikel seperti elektron, neutron Dalam hipotesis-nya De Broglie menyatakan partikel-partikel seperti elektron, neutron maupun proton mempunyai sifat dualisme yaitu partikel dan gelombang.

maupun proton mempunyai sifat dualisme yaitu partikel dan gelombang.

B.

B. Rumusan MasalahRumusan Masalah

a.

a. Apa yang dimaksud dengan dualisme gelombang partikel ?Apa yang dimaksud dengan dualisme gelombang partikel ? b.

b. Apa itu radiasi benda hitam, energi radiasi, hukum pergeseran wien, teori klasik & teoriApa itu radiasi benda hitam, energi radiasi, hukum pergeseran wien, teori klasik & teori planck, energi compton, efek fotolistrik, dan teori de b

planck, energi compton, efek fotolistrik, dan teori de b roglie.roglie.

C.

C. TujuanTujuan

a.

a. Mengetahui tentang dualisme gelombang partikel.Mengetahui tentang dualisme gelombang partikel. b.

b. Mengetahui tentang radiasi benda hitam, energi radiasi, hukum pergeseran wien, teoriMengetahui tentang radiasi benda hitam, energi radiasi, hukum pergeseran wien, teori klasik & teori planck, energi compton, efek fotolistrik, dan teori de broglie.

klasik & teori planck, energi compton, efek fotolistrik, dan teori de broglie.

D.

D. ManfaatManfaat

a.

a. Dengan pembuatan makalah ini, kita dapat mengetahui materi tentang dualismeDengan pembuatan makalah ini, kita dapat mengetahui materi tentang dualisme gelombang partikel.

gelombang partikel. b.

b. Dengan pembuatan makalh ini kita dapat mengetahui tentang halDengan pembuatan makalh ini kita dapat mengetahui tentang hal – – hal apa saja yang hal apa saja yang dibahas di dalam materi dualisme gelombang partikel, seperti radiasi benda hitam, energi dibahas di dalam materi dualisme gelombang partikel, seperti radiasi benda hitam, energi radiasi, hukum pergeseran wien, teori klasik & teori planck, energi compton, efek radiasi, hukum pergeseran wien, teori klasik & teori planck, energi compton, efek fotolistrik, dan teori de broglie.

(5)

BAB II

PEMBAHASAN

A.

A. Pengertian Dualisme Gelombang PartikelPengertian Dualisme Gelombang Partikel

Menurut asal kata, pengertian partikel dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia yaitu Menurut asal kata, pengertian partikel dalam Kamus Besar Bahasa Indonesia yaitu unsur dasar benda atau bagian benda yang san

unsur dasar benda atau bagian benda yang sangat kecil dan berdimensi. Partikel disebut materigat kecil dan berdimensi. Partikel disebut materi yang sangat kecil seperti butir pasir, elektron, atom atau molekul. Dualisme yaitu paham yang sangat kecil seperti butir pasir, elektron, atom atau molekul. Dualisme yaitu paham bahwa dulu kehidupan ini ada dua prinsip yg

bahwa dulu kehidupan ini ada dua prinsip yg saling bertentangan. Jadi dualisme partikel yaitusaling bertentangan. Jadi dualisme partikel yaitu dua paham yang berbeda mengenai suatu materi yaitu partikel dan gelombang. Dualisme dua paham yang berbeda mengenai suatu materi yaitu partikel dan gelombang. Dualisme gelombang partikel menyatakan bahwa

gelombang partikel menyatakan bahwa cahaya cahaya dandan benda benda memperlihatkanmemperlihatkan sifat sifat gelombang

gelombang dandan partikel. partikel. Konsep utama dalam Konsep utama dalam mekanika mekanika kuantum,kuantum, dualitas menyatakan dualitas menyatakan kekurangan konsep mengenai "Partikel" dan "Gelombang" untuk menjelaskan bagaimana kekurangan konsep mengenai "Partikel" dan "Gelombang" untuk menjelaskan bagaimana perilaku objek kuantum.

perilaku objek kuantum.

Ide awal dualitas ini muncul pada tahun 1600-an terjadi perdebatan tentang Ide awal dualitas ini muncul pada tahun 1600-an terjadi perdebatan tentang sifat

sifat cahaya cahaya dandan benda, benda, ketika teori cahaya yang saling bersaing yang diusulkan ketika teori cahaya yang saling bersaing yang diusulkan oleh

oleh Christiaan Christiaan HuygensHuygens dandan Isaac Isaac Newton.Newton. Melalui hasil riset Melalui hasil riset Albert Einstein,Albert Einstein, Louis Louis dede Broglie

Broglie dan kawan-kawan, sampai saat dan kawan-kawan, sampai saat ini para iini para ilmuwan telah menerima lmuwan telah menerima suatu Gagasansuatu Gagasan mengenai Dualisme Gelombang Partikel bahwa seluruh objek memiliki sifat gelombang dan mengenai Dualisme Gelombang Partikel bahwa seluruh objek memiliki sifat gelombang dan partikel.

partikel. Meskipun Meskipun fenomena fenomena ini ini hanya hanya dapat dapat terdeteksi terdeteksi dalam dalam skala skala kecil, kecil, sepertiseperti atom. atom. Dualitas gelombang partikel merupakan dasar-dasar teori mekanika kuantum yang erat Dualitas gelombang partikel merupakan dasar-dasar teori mekanika kuantum yang erat kaitanya dengan perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan manusia.

kaitanya dengan perkembangan kemajuan ilmu pengetahuan manusia.

B.

B. Radiasi Benda HitamRadiasi Benda Hitam

- redup

- redup  tidak panas tidak panas - terang

- terang  panas panas

Pada saat kita mendekatkan tangan pada lilin menyala dan lampu minyak yang sedang Pada saat kita mendekatkan tangan pada lilin menyala dan lampu minyak yang sedang menyala selama selang waktu tertentu, kita akan m

menyala selama selang waktu tertentu, kita akan merasakan radiasi kalor yang dihasilkan oleherasakan radiasi kalor yang dihasilkan oleh lampu minyak lebih panas dibandingkan lilin, sehingga kita dapat menyimpulkan bahwa lampu minyak lebih panas dibandingkan lilin, sehingga kita dapat menyimpulkan bahwa lampu minyak memiliki suhu yang lebih tinggi daripada lilin. Berdasarkan hal tersebut, dap lampu minyak memiliki suhu yang lebih tinggi daripada lilin. Berdasarkan hal tersebut, dap atat disimpulkan bahwa

disimpulkan bahwa makin tinggi suhu suatu benda, makin besar pula energi kalor yang dimakin tinggi suhu suatu benda, makin besar pula energi kalor yang di pancarkannya.

pancarkannya.

a.

a. Energi RadiasiEnergi Radiasi

Joseph Stefan dan Ludwig Boltzmann telah melakukan pengukuran laju energi kalor Joseph Stefan dan Ludwig Boltzmann telah melakukan pengukuran laju energi kalor radiasi yang dipancarkan oleh permukaan suatu benda. Hasil yang diperoleh selanjutnya radiasi yang dipancarkan oleh permukaan suatu benda. Hasil yang diperoleh selanjutnya

(6)

dike-nal dengan sebagai

nal dengan sebagai hukum Stefan-Boltzmannhukum Stefan-Boltzmann yang berbunyi :yang berbunyi :

“

“ Energi yang Energi yang di pancarkan di pancarkan oleh suatu oleh suatu permukaan bendpermukaan benda dalam bea dalam bentuk radiasi kantuk radiasi kalor perlor per

satuan

satuan waktu waktu sebanding sebanding dengan dengan luas luas permukaan permukaan dan dan sebanding sebanding dengan dengan pangkat pangkat empatempat suhu mutlak permukaan itu.

suhu mutlak permukaan itu. “ “

Kalor yang dipancarkan tiap detik : Kalor yang dipancarkan tiap detik :

  ==



_

==



44

Keterangan : Keterangan : P = daya radiasi (W) P = daya radiasi (W) Q = energi kalor (J) Q = energi kalor (J) T = waktu (s) T = waktu (s)

 = konstanta

 = konstanta stefan− boltzmann

stefan− boltzmann

(5,67(5,67 XX 10-810-8 W/mW/m22K K 44)) e = emisivitas benda

e = emisivitas benda

A = luas permukaan benda ( A = luas permukaan benda (mm22))

T = suhu mutlak permukaan benda (K) T = suhu mutlak permukaan benda (K)

Emisivitas

Emisivitas ee suatu benda menyatakan kemampuann benda untuk memancarkan radiasisuatu benda menyatakan kemampuann benda untuk memancarkan radiasi kalor dibandingkan dengan benda hitam sempurna.

kalor dibandingkan dengan benda hitam sempurna. Benda Benda hitam hitam sempurnasempurna memilikimemiliki emisivitas

emisivitas ee = 1, yaitu benda yang dapat menyerap semua energi kalor yang datang dan dapat= 1, yaitu benda yang dapat menyerap semua energi kalor yang datang dan dapat memancarkan energi kalor dengan sempurna. Jadi, nilai emisivitas

memancarkan energi kalor dengan sempurna. Jadi, nilai emisivitas ee adalah antara 0 dan 1 (adalah antara 0 dan 1 (00

≤ e ≤ 1

≤ e ≤ 1).).

Benda sempurna merupakan suatu model idealisasi. Jadi, sebenarnya tidak ada sebuah Benda sempurna merupakan suatu model idealisasi. Jadi, sebenarnya tidak ada sebuah benda

benda yang yang berperilaku berperilaku sebagai sebagai benda benda hitam hitam sempurna. sempurna. Berdasarkan Berdasarkan definisi definisi benda benda hitamhitam sempurna kita dapat membuat model benda hitam yang menyerap hampir seluruh radiasi yang sempurna kita dapat membuat model benda hitam yang menyerap hampir seluruh radiasi yang mengenainya.

mengenainya.

b.

b. Hukum Pergeseran WienHukum Pergeseran Wien

Wilhelm Wien, seorang ilmuwan fisika berkebangsaan Jerman menemukan suatu Wilhelm Wien, seorang ilmuwan fisika berkebangsaan Jerman menemukan suatu hubungan empiris

hubungan empiris sederhana sederhana antara panjang antara panjang gelombang yang gelombang yang dipancarkan untuk intensitasdipancarkan untuk intensitas maksimum (λm)

maksimum (λm) dengan suhu mutlak (T) sebuah benda yang dikenal sebagaidengan suhu mutlak (T) sebuah benda yang dikenal sebagai hukumhukum pergeseran Wien

pergeseran Wien..

λ

mm T = C = 2,898 x 10T = C = 2,898 x 10-13-13 m Km K

dengan C adalah konstanta pergeseran Wien. Intensitas terhadap panjang gelombang radiasi dengan C adalah konstanta pergeseran Wien. Intensitas terhadap panjang gelombang radiasi suatu benda hitam sempurna untuk tiga keadaan suhu yang berbeda. Puncak

suatu benda hitam sempurna untuk tiga keadaan suhu yang berbeda. Puncak – – puncak puncak spektrumnya akan bergeser ke arah

spektrumnya akan bergeser ke arah λ λ mm yang semakin besar dengan berkurangnya suhu. Salahyang semakin besar dengan berkurangnya suhu. Salah

satu kegunaan hukum pergeseran Wien adalah untuk memperkirakan suhu Matahari. satu kegunaan hukum pergeseran Wien adalah untuk memperkirakan suhu Matahari.

c.

c. Teori Klasik dan Teori PlanckTeori Klasik dan Teori Planck

Masalah besar yang menarik dan belum terpecahk

Masalah besar yang menarik dan belum terpecahkan oleh para ilmuwan fisika di akhiran oleh para ilmuwan fisika di akhir abad 19 adalah penjelasan ilmiah mengenai radiasi benda hitam dan pergeseran Wien. Ada abad 19 adalah penjelasan ilmiah mengenai radiasi benda hitam dan pergeseran Wien. Ada dua teori klasik yang mencoba menjelaskan spektrum radiasi benda hitam, yaitu teori Wien dua teori klasik yang mencoba menjelaskan spektrum radiasi benda hitam, yaitu teori Wien dan teori Rayleigh-Jeans.

dan teori Rayleigh-Jeans. Teori Wien

Teori Wien menyatakan hubungan antara radiasi dengan panjang geombangmenyatakan hubungan antara radiasi dengan panjang geombang menggunakan analogi antara radiasi dalam ruangan dan distribusi kelajuan molekul gas. menggunakan analogi antara radiasi dalam ruangan dan distribusi kelajuan molekul gas. Secara matematika teori Wien dapat dituliskan sebagai berikut.

Secara matematika teori Wien dapat dituliskan sebagai berikut.

I = 8(

(7)

Persamaan tersebut hanya mampu menjelaskan radiasi benda hitam untuk panjang gelomban Persamaan tersebut hanya mampu menjelaskan radiasi benda hitam untuk panjang gelomban gg yang pendek, tetapi gagal untuk panjang gelombong yang panjang.

yang pendek, tetapi gagal untuk panjang gelombong yang panjang. Teori Rayleigh-Jeans

Teori Rayleigh-Jeans menyatakan hubungan antara intensitas dan panjang gelombangmenyatakan hubungan antara intensitas dan panjang gelombang radiasi dengan menggunakan penurunan dari teori klasik murni, yang secara matematis dapat radiasi dengan menggunakan penurunan dari teori klasik murni, yang secara matematis dapat dituliskan sebagai.

dituliskan sebagai.

  == 32

32

_



  2λ 2λ ⁴⁴

Persamaan ini berhasil menjelaskan radiasi benda hitam untuk panjang gelombang yang Persamaan ini berhasil menjelaskan radiasi benda hitam untuk panjang gelombang yang panjang, tetapi gagal untuk pan

panjang, tetapi gagal untuk panjang gelombang yang pjang gelombang yang pendek.endek.

Akhirnya, penjelasan yang memuaskan datang dari Max Planck yang mengajukan Akhirnya, penjelasan yang memuaskan datang dari Max Planck yang mengajukan rumus empiris dan model teoretis yang ternyata sangan cocok

rumus empiris dan model teoretis yang ternyata sangan cocok dengan hasil pengamatan.dengan hasil pengamatan.TeoriTeori Planck

Planck dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut.dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut.

  == 2ℎ

2ℎ

_λ λ

55 

 11



BT

− −11

Max Planck menggunakan dasar teoretis untuk memperkuat rumus empirisnya dengan Max Planck menggunakan dasar teoretis untuk memperkuat rumus empirisnya dengan membuat asumsi berikut.

membuat asumsi berikut. 1.

1. Energi Radiasi yang dipancarkan oleh getaran molekulEnergi Radiasi yang dipancarkan oleh getaran molekul – – molekul benda bersifat diskret, molekul benda bersifat diskret, yang besarnya

yang besarnya





= ℎ

dengan

dengan nn adalah bilangan kuantum (adalah bilangan kuantum (n n == 1, 2, 3, . . . .) dan1, 2, 3, . . . .) dan f f adalah frekuensi getaranadalah frekuensi getaran molekul, sedangkan

molekul, sedangkan hh adalah konstanta Planck yang besarnya 6,626 x 10adalah konstanta Planck yang besarnya 6,626 x 10-34-34J s.J s. 2.

2. MolekulMolekul – – molekul menyerap atau memancarkan energi radiasi dalam molekul menyerap atau memancarkan energi radiasi dalam paket diskret paket diskret yangyang disebut

disebut kuantumkuantum atau foton. Energi radiasi terkuantitasi, di mana besar energi satu fotonatau foton. Energi radiasi terkuantitasi, di mana besar energi satu foton sama dengan

sama dengan hf.hf.

C.

C. Efek FotolistrikEfek Fotolistrik

Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron-elektron dari permukaan logam Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron-elektron dari permukaan logam (disebut elektron foto) ketika logam tersebut disinari dengan cahaya. Efek fotolistrik ini (disebut elektron foto) ketika logam tersebut disinari dengan cahaya. Efek fotolistrik ini pertama kali

pertama kali diamati oleh diamati oleh Hertz pada Hertz pada tahun 1tahun 1887 dan 887 dan diselidiki secara diselidiki secara detail oleh detail oleh HallwachsHallwachs dan Lenard

dan Lenard pada pada tahun 1886-1900. Analisis tahun 1886-1900. Analisis yang paling yang paling tepat dikembangkan oleh tepat dikembangkan oleh AlbertAlbert Einstein pada tahun 1905 berdasarkan asumsi Max Planck dengan mengajukan pustulat bahwa Einstein pada tahun 1905 berdasarkan asumsi Max Planck dengan mengajukan pustulat bahwa cahaya terdiri dari paket paket energi yang disebut kuanta atau foton .

cahaya terdiri dari paket paket energi yang disebut kuanta atau foton .

Rangkaian ini memiliki sebuah tabung kaca hampa udara yang berisi pelat logam Rangkaian ini memiliki sebuah tabung kaca hampa udara yang berisi pelat logam

Kato

Ano

(8)

K dan A. Pada saat tabung di tempatkan di ruang gelap ternyata jarum galvanometer G K dan A. Pada saat tabung di tempatkan di ruang gelap ternyata jarum galvanometer G menunjukan angka 0. Ini berarti tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian. Ketika menunjukan angka 0. Ini berarti tidak ada arus yang mengalir pada rangkaian. Ketika cahaya menokromatis dengan frekuensi tertentu di arahkan ke pelat K, maka galvanometer cahaya menokromatis dengan frekuensi tertentu di arahkan ke pelat K, maka galvanometer G mencatat adanya arus ini menunjuka

G mencatat adanya arus ini menunjukan bahwa telah terjadi aliran elektron yang melewatin bahwa telah terjadi aliran elektron yang melewati ruang antara K dan A. Arus listrik ini karena adanya elektron - elektron yang keluar dari ruang antara K dan A. Arus listrik ini karena adanya elektron - elektron yang keluar dari pelat

pelat K K menuju menuju pelat pelat A. A. Hubungan Hubungan antara antara energi energi kinetik kinetik maksimum maksimum yang yang dapat dapat dicapaidicapai elektron foto dengan potensial henti Vo adalah :

elektron foto dengan potensial henti Vo adalah :





mv

22mm

=

= ee

VoVo

Dengan

Dengan ee adalah muatan elektron ( adalah muatan elektron (ee =1,6 x 10 =1,6 x 10-19-19CC )) Berikut

Berikut beberapa kegagalan teori beberapa kegagalan teori gelombang fotolistrik gelombang fotolistrik :: 1.

1. Besar energi maksium elektron foto tidak bergantung pada intensitas cahaya.Besar energi maksium elektron foto tidak bergantung pada intensitas cahaya. 2.

2. Setiap permukaan membutuhkan frekuensi minimum tertentu yang disebut frekuensiSetiap permukaan membutuhkan frekuensi minimum tertentu yang disebut frekuensi ambang

ambang f f oo untuk dapat menghasilkan elektron foto. untuk dapat menghasilkan elektron foto.

3.

3. Elektron elektron dapat terlepas dari permukaan logam hampir tampa selang waktuElektron elektron dapat terlepas dari permukaan logam hampir tampa selang waktu (kurang dari 10

(kurang dari 10-9-9 sekon ) setelah penyinaran. sekon ) setelah penyinaran. 4.

4. Teori gelombang tidak dapat menjelaskan mengapa energi kinetik maksimum elektronTeori gelombang tidak dapat menjelaskan mengapa energi kinetik maksimum elektron foto bertambah jika frekuensi cahaya di perbesar.

foto bertambah jika frekuensi cahaya di perbesar. Menurut einstein, semua energi

Menurut einstein, semua energi foton diberikan kepada elektron foton diberikan kepada elektron sehingga foton lenyapsehingga foton lenyap karena elektron terikat

karena elektron terikat oleh energi ikat toleh energi ikat tertentu dalam logam, ertentu dalam logam, maka di perlukan kerjamaka di perlukan kerja minimun yang disebut fungsi kerja atau energi ambang .

minimun yang disebut fungsi kerja atau energi ambang .

h

h = = konstanta konstanta Plank Plank = = 6,6 6,6 x x 1010 -34 -34 Js Js W

W00 = = fungsi fungsi kerja kerja / / energi energi ambangambang

D.

D. Efek ComptonEfek Compton

Pada tahun 1923. Seorang ilmuwan fisika berkebangsaan Amerika bernama Arthur Pada tahun 1923. Seorang ilmuwan fisika berkebangsaan Amerika bernama Arthur Holy

Holy Compton (1892-1962) Compton (1892-1962) mempelajari mempelajari gejala tumbukan gejala tumbukan antara antara foton foton dan eldan elektron.ektron. Berdasarkan kesetaraan massa

Berdasarkan kesetaraan massa dan energi dan energi E = E = mcmc22 dan besarnya energi tiap foton E= dan besarnya energi tiap foton E=



_

dapat dapat diperoleh persamaan momentum sebuah foton, yaitu :

(9)

Setelah terjadi tumbukan antara foton dengan elektron, maka foton kehilangan Setelah terjadi tumbukan antara foton dengan elektron, maka foton kehilangan energinya sebesar ∆E = hf

energinya sebesar ∆E = hf f f – – hf hf ii sehingga panjang gelombang setelah bertumbukan akan sehingga panjang gelombang setelah bertumbukan akan bertambah besar(

bertambah besar( λ λ f f >> λ λ i). Apabilai). Apabila



adalah sudut penyimpangan arah foton bertumbukan adalah sudut penyimpangan arah foton bertumbukan terhadap arah mula-mula, maka berdasarkan hukum kekekalan momentum, Hubungan terhadap arah mula-mula, maka berdasarkan hukum kekekalan momentum, Hubungan antara

antara λ λ f danf dan λ λ i memenuhi persamaan :i memenuhi persamaan :

Dengan : Dengan : λ

λ ff = panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m)= panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m)

λ

λ i i = = panjang panjang gelombang gelombang foton foton sesudah sesudah tumbukan tumbukan (m)(m) h

h = = konstanta konstanta planck planck (h (h = = 6,625 6,625 X X 1010-34-34 J s) J s) m

m = = massa massa elektron elektron (m(mee = 9,1 X 10 = 9,1 X 10-31-31 kg) atau massa partikel penghambur. kg) atau massa partikel penghambur.

c

c = = kecepatan kecepatan cahaya cahaya (c (c = = 3 3 X X 101088 m/s) m/s)



= = sudut sudut hamburan hamburan (derajat (derajat atau atau radian)radian)

E.

E. Teori de BroglieTeori de Broglie

Cahaya memiliki sifat gelombang yang dapat diamati dalam peristiwa interferensi dan Cahaya memiliki sifat gelombang yang dapat diamati dalam peristiwa interferensi dan difraksi cahaya serta memiliki sifat partikel yang dapat diamati dalam peristiwa efek fotolistrik difraksi cahaya serta memiliki sifat partikel yang dapat diamati dalam peristiwa efek fotolistrik dan efek Compton. Sifat partikel dinyatakan oleh besaran momentum (

dan efek Compton. Sifat partikel dinyatakan oleh besaran momentum ( p p) dan sifat gelombang) dan sifat gelombang

dinyatakan dengan besaran panjang gelombang ( dinyatakan dengan besaran panjang gelombang ( λ λ_)._).

Seorang ilmuwan fisika berkebangsaan prancis bernama Louis De Broglie Seorang ilmuwan fisika berkebangsaan prancis bernama Louis De Broglie mengemukakan teori yang menyatakan bahwa

mengemukakan teori yang menyatakan bahwa partikel (seperti elektron partikel (seperti elektron ) yang bergerak ) yang bergerak adaada kemungkinan memiliki sifat gelombang dengan panjang gelombang tertentu

kemungkinan memiliki sifat gelombang dengan panjang gelombang tertentu. Partikel yang. Partikel yang bergerak deng

bergerak dengan kecepan kecepatan v atan v memiliki momentum memiliki momentum p = p = mv sehingmv sehingga pertikel ga pertikel akan memilikiakan memiliki panjang gelombang de Broglie sebesa

panjang gelombang de Broglie sebesar :r :

Keterangan : Keterangan : h

h = = konstanta konstanta Plank Plank = = 6,626 6,626 x x 1010 – – 3434 Js Js m

m = = massa massa partikel partikel (kg)(kg) v

v = = kecepatan kecepatan gerak gerak partikel partikel (m/s)(m/s)

Panjang gelombang de Broglie ini dapat di buktikan melalui pola difraksi elektron dari Panjang gelombang de Broglie ini dapat di buktikan melalui pola difraksi elektron dari percobaan yang di lakukan

(10)

BAB III

PENUTUP

A. A. KesimpulanKesimpulan

Prinsip tentang Dualisme Partikel menyatakan bahwa cahaya dan benda Prinsip tentang Dualisme Partikel menyatakan bahwa cahaya dan benda memperlihatkan sifat gelombang dan partikel. Teori fisika klasik yang menganggap bahwa memperlihatkan sifat gelombang dan partikel. Teori fisika klasik yang menganggap bahwa cahaya sebagai gelombang tidak dapat menerangkan spektrum radiasi benda hitam. Lalu Max cahaya sebagai gelombang tidak dapat menerangkan spektrum radiasi benda hitam. Lalu Max Planck dapat menjelaskan dengan adanya fenomena efek fotolistrik. Perkembangan terus Planck dapat menjelaskan dengan adanya fenomena efek fotolistrik. Perkembangan terus berlanjut A.

berlanjut A. H. CompH. Compton menton menyatakan cahayatakan cahaya memiliki ya memiliki sifat kembar sifat kembar sebagai gelombansebagai gelombang dang dan sebagai partikel. Penemuan ini menyebabkan de Broglie berpikir sebagaimana caha

sebagai partikel. Penemuan ini menyebabkan de Broglie berpikir sebagaimana caha ya bersifatya bersifat gelombang dan partikel, maka partikel pun dapat bersifat gelombang. Teori dari de Broglie gelombang dan partikel, maka partikel pun dapat bersifat gelombang. Teori dari de Broglie menjadi variabel khusus lahirnya prinsip Dualisme Partikel .

menjadi variabel khusus lahirnya prinsip Dualisme Partikel .

Louis de Broglie, menjelaskan bahwa cahaya dapat berada dalam suasana tertentu Louis de Broglie, menjelaskan bahwa cahaya dapat berada dalam suasana tertentu yang terdiri dari partikel-partikel, kemungkinan berbentuk partikel pada suatu waktu Partikel yang terdiri dari partikel-partikel, kemungkinan berbentuk partikel pada suatu waktu Partikel yang bergerak memiliki sifat gelombang. Fakta yang mendukung teori ini adalah petir dan yang bergerak memiliki sifat gelombang. Fakta yang mendukung teori ini adalah petir dan kilat. Kilat akan lebih dulu terjadi daripada petir. Kilat menunjukan sifat gelombang be

kilat. Kilat akan lebih dulu terjadi daripada petir. Kilat menunjukan sifat gelombang be rbentukrbentuk cahaya, sedangkan petir menunjukan sifat pertikel berbentuk suara. Hipotesis de Broglie cahaya, sedangkan petir menunjukan sifat pertikel berbentuk suara. Hipotesis de Broglie dibuktikan oleh C. Davidson an LH Giermer (Amerika Serikat) dan GP Thomas (Inggris). dibuktikan oleh C. Davidson an LH Giermer (Amerika Serikat) dan GP Thomas (Inggris).

B.

B. SaranSaran

Semoga makalah ini bermanfaat, kami sadari makalah ini banyak kekurangan maka Semoga makalah ini bermanfaat, kami sadari makalah ini banyak kekurangan maka dari itu kami butuhkan saran maupun kritik yang membangun agar kami bisa belajar lagi dari itu kami butuhkan saran maupun kritik yang membangun agar kami bisa belajar lagi dan

(11)

DAFTAR PUSTAKA

Nugroho, Djoko. 2009 .

Nugroho, Djoko. 2009 . Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII Fisika Untuk SMA/MA Kelas XII . Jakarta : Penerbit Erlangga.. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Supiyanto. 2007 .