Dualisme Gelombang Partikel

Radiasi Benda Hitam

• benda-benda yang berpijar akan memancarkan energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik
• makin tinggi suhu benda yang berpijar, makin besar energi kalor yang dipancarkan.
• benda hitam merupakan penyerap dan pemancar kalor radiasi yang terbaik.
• besar energi yang dipancarkan oleh suatu permukaan benda hitam dalam bentuk radiasi kalor tiap satuan waktu sebanidng dengan luas permukaan dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak benda itu.

 Hukum Pergeseran Wien
Bila suhu benda yang berpijar makin tinggi, maka panjang gelombang yang membawa energi terbesar semakin pendek yang dinyatakan dengan persamaan:

 Sifat Partikel Cahaya

• hipotesa max planck : cahaya adalah pancaran gelombang elektromagnetik berupa paket-paket energi yang terkuantisasi yang disebut kuanta (kuantum).
• kuantum yang bergerak sama dengan kecepatan cahaya disebut foton.
• besar energi foton sebanding dengan frekuensi foton yang dinyatakan dengan persamaan:

 

Efek Fotolistrik

• Efek foto listrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam akibat disinari sehingga bertumbukan dengan foton.
• Efek ini membuktikan cahaya bersifat seperti partikel.
• syarat agar terjadi efek foto listrik:

1.  Frekuensi foton lebih besar dari frekuensi ambang logam
2. Panjang gelombang foton lebih kecil dari panjang gelombang ambang logam
3. bila frekuensi foton lebih besar dari frekuensi ambang logam, maka energi foton sebagian digunakan untuk melepas elektron dari atomnya dan sebagian lagi untuk menambah energi kinetik elektron. Hal ini dinyatakan dengan persamaan:

• Energi kinetik elektron maksimum dapat dinyatakan dalam persamaan:

• beberapa kemungkinan:

Sinar X

• Terjadinya sinar X merupakan kebalikan dari efek fotolistrik dan memenuhi persamaan:

•  Sifat-sifat sinar X:

1. Tidak dibelokan oleh medan magnet maupun medan listrik.
2. mempunyai daya tembus sangat tinggi.
3. dapat menghitamkan pelat foto. 
   Efek Compton
   
   

   • Efek Compton menyatakan bahwa foton dapat dianggap sebagai partikel yang bergerak sehingga mempunyai momentum sebesar:
    

   • Tumbukan foton dengan elektron
   • berdasarkan percobaan compton, dapat disimpulkan bahwa setelah tumbukan:

    

   • Besar pergeseran compton:

   

   
   

    Sifat Gelombang Materi
   
   

   • Hipotesa de Brogile menunjukan bahwa partikel mempunyai sifat gelombang, sehingga setiap materi yang bergerak akan bersifat sebagai gelombang dan disebut gelombang de Brogile.
   • Gelombang de Brogile dinyatakan dengan persamaan: 
    

   Contoh Soal dan Penyelesaiannya:

   1. Sebuah benda berpijar membunyai suhu 227 derajat celcius. Hitung panjang gelombang dari benda pijar tersebut yang dapat memancarkan energi maksimum. 

   

   2. Berapa besar energi foton yang dipancarkan oleh sinar kuning yang mempunyai panjang gelombang 600 nm.

   

   3. Sinar X dengan panjang gelombang 0,200 nm dihamburkan dari suatu balok karbon. Jika radiasi yang dihamburkan membentuk sudut 90 derajat terhadap sinar datang, tentukan besar pergeseran Compton.