Dokumen tersebut membahas dualisme gelombang-partikel dalam fisika modern. Ia menjelaskan bahwa radiasi elektromagnetik memiliki sifat gelombang dan partikel sekaligus, yang ditunjukkan melalui peristiwa interferensi dan efek fotolistrik. Dokumen ini juga menjelaskan hukum radiasi benda hitam, pergeseran Wien, teori Planck, dan efek Compton yang mendukung sifat partikel cahaya.

1. SMA WARGA SURAKARTA
2013 / 2014
DUALISME GELOMBANG PARTIKEL
Oleh : ISMAIL, S.Si

2. Pengertian
“ Gelombang elektromagnetik mempunyai sifat sebagai
gelombang dan sebagai partikel. “
Sifat gelombang ditunjukkan pada peristiwa difraksi, interferensi,
polarisasi, refleksi, refraksi.
Sifat partikel ditunjukkan pada peristiwa radiasi benda hitam,
efek fotolistrik, efek Compton.

3. Radiasi Benda Hitam
Hukum Stefan – Boltzmann :
“ Energi yg dipancarkan oleh suatu permukaan benda dalam
bentuk radiasi kalor per satuan waktu sebanding dengan luas
permukaan dan sebanding dengan pangkat empat suhu mutlak
permukaan itu “
P = daya radiasi (watt)
Q
t
e
σ
= kalor ( joule )
= waktu ( s )
= koefisien emisifitas ( 0 ≤ e ≤ 1)
= konstanta Stefan-Boltzman
= 5,67 x 10-8
A = luas permukaan (m2 )
T = suhu mutlak (Kelvin)
e = 1 , benda hitam sempurna
benda yg dapat menyerap semua energi yg datang &
memancarkan energi kalor dg sempurna.

4. Pergeseran Wien
Hukum Pergeseran Wien (1896) :
“ Panjang gelombang untuk intensitas cahaya maksimum
berkurang dengan meningkatnya suhu “
C = λm T
C = konstanta pergeseran Wien
= 2,9 x 10 – 3 mK
T = suhu mutlak ( K )
λ = panjang gelombang ( m )

5. Teori Planck (1900)
Awal lahirnya Fisika Modern
1. Getaran molekul-molekul yang memancarkan radiasi hanya
dapat memiliki satuan-satuan energi diskret dari harga En
En = nhf
dg n = 1,2,3, ... ( h = konstanta Planck = 6,63 x 10 – 34 Js)
Energi molekul dikatakan terkuantisasi, dsb tingkat energi.
2. Molekul memancarkan atau menyerap energi dalam satuan
diskret dari energi cahaya, disebut foton jika molekul
berpindah dari satu tingkat energi ke tingkat energi lain

6. Efek Fotolistrik
Adalah peristiwa terlepasnya elektron – elektron
dari permukaan logam ketika logam tersebut disinari cahaya
Anoda
Katoda
• Pertama kali ditemukan
pertama kali oleh Hertz
• Elektron yang terlepas
disebut elektron foto

7. Penjelasan Efek Fotolistrik
• Semakin besar intensitas cahaya menyebabkan semakin
banyak elektron yang terlepas
• Kenaikan frekuensi cahaya akan meningkatkan EK elektron
foto
h = konstanta Plank = 6,6 x 10 -34 Js
W0 = fungsi kerja / energi ambang
• Jika frekuensi cahaya “ f “ lebih kecil dari frekuensi ambang
“ f0 “, maka tidak ada elektron yg terlepas
• Elektron terlepas dari permukaan logam sesaat setelah
penyinaran

8. Diagram Energi Efek Fotolistrik
Efoton = hf
Eelektron = ½ m v2
Wo = hfo

9. Grafik Efek Fotolistrik
Hasil pembacaan grafik :
1. EK elektron foto 0 – 4,0 eV
2. Energi minimal untuk
melepaskan elektron = 1,6 eV
(Wo )
fo
Grafik E - f

10. Hasil pembacaan grafik :
Grafik I - v
1. Vo = potensial henti
(beda potensial negatif antara
anode & katode yg
menyebabkan tidak satupun
elektron foto yang sampai ke
anode)
2. Intensitas cahaya tidak
berpengaruh thd EK maks.
3. Intensitas (a) > Intensitas (b)

11. Efek Compton
Momentum sebuah foton
Persamaan Efek Compton

12. Sifat Gelombang dari Partikel
Sifat partikel dinyatakan oleh besaran momentum (p) dan sifat
gelombang dinyatakan dengan besaran panjang gelombang (λ).
Hipotesa De Broglie :
“ Partikel – partikel dengan momentum p seharusnya juga
memiliki sifat – sifat gelombang dengan panjang gelombang λ
Hipotesa ini dibuktikan oleh Davisson & Germer
pada tahun 1926.
Panjang gelombang De Broglie :
h = konstanta Plank = 6,6 x 10 – 34 Js
m = massa partikel (kg)
v = kecepatan gerak partikel (m/s)

13. Terima Kasih Atas Perhatian Anda