Hai kawan
Pada kesempatan kali ini kita akan membahas mengenai efek Compton
Apakah kalian semua siap?
Oke langsung saja kita mulai pembahasannya.
Apa itu Efek Compton
Efek Compton adalah hamburan sinar-X atau foton ketika bertabrakan dengan elektron stasioner menjadi foton dan elektron yang tersebar.
Efek Compton diungkapkan oleh seorang ilmuwan bernama Compton pada tahun 1923 dengan eksperimennya.
Saat itu ia sedang melakukan eksperimen menembak sinar-X yang dipancarkan dari pelat tipis bahan radioaktif.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa setelah keluar dari pelat, gelombang elektromagnetik akan mengalami hamburan seperti gambar di bawah ini.
Dalam percobaan ini kita dapat melihat bahwa panjang gelombang foton yang datang lebih pendek daripada foton yang dihamburkan.
Kejadian ini merupakan keganjilan dimana kejadian dan panjang gelombang hamburan harus sama.
Di sini Compton berasumsi bahwa foton dianggap sebagai gelombang elektromagnetik, yaitu sebagai bentuk materi.
Bentuk materi ini dapat menjelaskan perubahan panjang gelombang foton. Karena foton mengalami momentum, berlaku hukum kekekalan momentum.
Dari teori ini kita dapat merumuskan persamaan matematika yang akan kita bahas bersama pada bab berikutnya.
Baca juga Metode Ilmiah Fisika.
Formula efek Compton
persamaan Einstein
E = mc2
E = mcc = pc
Di mana
- E = Energi (J)
- m = massa (kg)
- c = kecepatan cahaya (m/s)
Formula Energi Foton Planck
E = hf
p = hf
p = h/λ
Di mana
- p = momentum foton (Ns)
- h = Konstanta Planck (Js)
- f = frekuensi gelombang elektromagnetik (Hz)
- c = kecepatan cahaya (m/s)
- λ = panjang gelombang foton (m)
Selanjutnya, kami akan menerapkannya pada pertanyaan di bawah ini.
Baca juga Radiasi Benda Hitam.
Contoh Masalah Efek Compton
1. Sebuah elektron yang awalnya diam dipercepat melintasi beda potensial 10.000 volt. Mendefinisikan:
- panjang gelombang de Broglie
- momentum elektron!
Diskusi
Dikenal
V = 20.000 volt
Penyelesaian
p = h/λ
mv = h/λ
λ = h/mv
kita mengacu pada persamaan
QV = ½ mv2
v = √ (2QV/m)
substitusikan persamaan
λ = h/sqrt(2QV/m)
λ = 6,6 10-24/ √ (2 1,6 10-19 9.1 10-31 2 104)
λ = 6,6 10-24/ 7,63 10-24
λ = 0,864 pm
Jadi panjang gelombang de Broglie adalah 0,864 pm
p = hf
p = 6,6 10-34/8.64 10-11
p = 0,76 10-23
Jadi besarnya momentum elektromagnetik adalah 0,76 10-23
2. Sebuah keping logam dengan energi ambang 4 ev disinari dengan cahaya monokromatik dengan panjang gelombang 8000 Å sampai elektron meninggalkan permukaan logam. Jika h = 6,6 × 10−34 Js dan kecepatan cahaya adalah 3×108 m/detik, maka energi kinetik elektron yang dilepaskan….
Diskusi
Dikenal
W0 = 4 eV = 4 1,6 x 10−19 = 6,4 10−19J
λ = 8000 Å = 8 10-7
Penyelesaian
E = Wo + Ek
hc/ λ = Wo + Ek
6.6×10−34 3 108 / 8 10-7 = 6,4 10−19 + Ec
2.475 10-19 = 6.410−19 + Ec
Ek = 3,925 10−19 J
Jadi energi kinetik elektron adalah 3,925 10−19 J
Itu saja pembahasan kali ini. Semoga bermanfaat. Baca juga Arus listrik.
rumuspintar.com
