Smarts Solusi Fisika Efek Foto Listrik

𝕸𝖆𝖘 𝕬𝖓𝖉𝖞 𝕯𝖎𝖌𝖎𝖙𝖆𝖑 𝕸𝖊𝖉𝖎𝖆

3 min read

·

Apr 09, 2025

38

Share

Berikut adalah artikel blog tentang Resep Lengkap: Solusi Pintar Efek Fotolistrik Fisika:

Resep Lengkap: Solusi Pintar Efek Fotolistrik Fisika

Efek fotolistrik, fenomena di mana elektron dipancarkan dari materi ketika terkena radiasi elektromagnetik, seperti cahaya, telah lama memikat para fisikawan dan ilmuwan. Memahami konsep ini sangat penting untuk berbagai aplikasi, termasuk sel surya, tabung foto, dan sensor gambar. Artikel blog ini bertujuan untuk memberikan panduan komprehensif tentang efek fotolistrik, membahas persamaannya, langkah-langkah solusi, dan contoh soal untuk meningkatkan pemahaman Anda tentang topik tersebut.

Memahami Efek Fotolistrik

Efek fotolistrik adalah emisi elektron dari materi, biasanya logam, sebagai respons terhadap cahaya yang jatuh di atasnya. Energi cahaya diserap oleh elektron dalam material, memberikan cukup energi bagi elektron untuk melepaskan diri dari atom-atomnya dan keluar dari permukaan.

Energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan diberikan oleh persamaan Einstein untuk efek fotolistrik:

KEmax = hf - Φ

di mana:

• KEmax adalah energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan (dalam Joule).
• h adalah konstanta Planck (6.626 x 10^-34 Js).
• f adalah frekuensi cahaya yang jatuh (dalam Hz).
• Φ adalah fungsi kerja material (dalam Joule), yaitu energi minimum yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari permukaan material.

Frekuensi ambang (f0) adalah frekuensi minimum cahaya yang dibutuhkan untuk melepaskan elektron dari material. Jika frekuensi cahaya kurang dari frekuensi ambang, tidak akan ada elektron yang dipancarkan, tidak peduli seberapa intens cahaya tersebut.

Frekuensi ambang berhubungan dengan fungsi kerja dengan persamaan:

Φ = hf0

Langkah-langkah untuk Memecahkan Masalah Efek Fotolistrik

Untuk menyelesaikan soal mengenai efek fotolistrik, ikuti langkah-langkah ini:

1. Identifikasi informasi yang diberikan: Tentukan nilai-nilai yang diketahui dalam soal, seperti frekuensi cahaya, fungsi kerja, atau energi kinetik maksimum elektron.

2. Tentukan besaran yang ingin dicari: Tentukan apa yang ingin anda hitung, misalnya frekuensi cahaya, fungsi kerja, atau energi kinetik maksimum elektron.

3. Pilih persamaan yang tepat: Gunakan persamaan Einstein untuk efek fotolistrik (KEmax = hf - Φ) atau persamaan untuk frekuensi ambang (Φ = hf0) untuk menghitung besaran yang dicari.

4. Substitusikan nilai-nilai yang diketahui ke dalam persamaan: Pastikan semua satuan konsisten (misalnya, semua dalam SI).

5. Hitung besaran yang dicari: Lakukan perhitungan matematis yang diperlukan untuk menemukan nilai yang ingin diketahui.

Contoh Soal & Solusi

Soal:

Cahaya dengan frekuensi 5.0 x 10^14 Hz mengenai permukaan logam dengan fungsi kerja 2.0 eV. Hitung energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan. (1 eV = 1.602 x 10^-19 J)

Solusi:

1. Informasi yang diketahui: f = 5.0 x 10^14 Hz, Φ = 2.0 eV = 3.204 x 10^-19 J.

2. Besaran yang dicari: KEmax.

3. Persamaan yang digunakan: KEmax = hf - Φ

4. Substitusi nilai: KEmax = (6.626 x 10^-34 Js)(5.0 x 10^14 Hz) - 3.204 x 10^-19 J

5. Perhitungan: KEmax = 3.313 x 10^-19 J - 3.204 x 10^-19 J = 1.09 x 10^-20 J

Jadi, energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan adalah 1.09 x 10^-20 J.

Kesimpulan

Memahami efek fotolistrik dan cara memecahkan masalah yang berkaitan dengannya sangat penting untuk berbagai aplikasi di dunia fisika. Dengan memahami persamaan dan langkah-langkah penyelesaian yang dibahas dalam artikel ini, Anda akan mampu menganalisa dan menyelesaikan soal-soal seputar efek fotolistrik dengan lebih mudah dan efisien. Ingatlah untuk selalu memperhatikan satuan dan konsistensi dalam perhitungan anda. Selamat mencoba!