Dokumen tersebut membahas sifat gelombang dan partikel cahaya dan materi berdasarkan percobaan efek fotolistrik dan hipotesis De Broglie. Dokumen menjelaskan bahwa cahaya dapat berperilaku seperti partikel berenergi diskrit (foton) berdasarkan percobaan efek fotolistrik, sementara materi juga dapat berperilaku seperti gelombang berdasarkan panjang gelombang De Broglie yang diusulkan oleh De Broglie.

1. Sifat Partikel pada Gelombang
(Efek Fotolistrik)
A.Halim
Pendidikan Fisika
FKIP Unsyiah

3. Konsep Kuantum Radiasi Elektromagnetik
 Teori Foton
 Foton atau kuanta merupakan paket-paket energi diskrit pada
radiasi elektromagnetik. Tiap energi pada foton tergantung pada
frekuensi f .
 Sebuah foton akan bergerak dengan kecepatan cahaya, jika foton
bergerak dibawah kecepatan tersebut maka foton tidak ada. Foton
hanya memiliki energi kinetik dan massa diamnya adalah nol.
Sedangkan momentumnya:

hc
hf
E 


h
c
hf
c
E
p 



4. 30 August 2023 4

6. Analisis kesimpulan efek fotolistrik
Apa itu energi ambang (work function)

7. Energi ambang (work function)

8. Energi ambang (work function)

9. Aplikasi efekfoto listrik (sel surya)

10. 30 August 2023 10

11. 30 August 2023 11

12. 30 August 2023 12

13. 30 August 2023 13

14. Sifat cahaya…sbg partikel
Dalam gambar berikut merupakan suatu bentuk percobaan untuk
membuktikan bahwa cahaya dapat berkelakuan seperti partikel, yang
dikenal dengan percobaan efek fotolistrik.
Fenomena efek
fotolistrik hanya
dapat dijelaskan
dengan anggapan
bahwa cahaya
dapat berprilaku
seperti partikel
yang disebut
dengan foton.

15. Pada tahun 1905 Einstein mempostulatkan bahwa elektron/partikel
dapat menerima energi gelombang elektromagnetik (berupa chaya atau
foton) hanya dalam bentuk diskrit (kuanta) sebesar :
E = hf
dimana h = 6,626 x 10-34 Joule/detik (konstanta Planck) dan f
adalah frekuensi cahaya foton. Einstein melakukan eksperimen dengan
menembakkan cahaya pada permukaan logam Natrium (Sodium) dan
mengamati partikel-partikel atau elektron-elektron pada permukaan
logam terhambur dengan kecepatan tertentu, seperti diilustrasikan pada
Gambar diatas.
Sifat cahaya…sbg partikel

16. Sebagai seorang mahasiswa yang sangat muda di Universitas Paris, Louis
De Broglie (1923) telah terpengaruh pikirannya oleh konsep kerelatifan
dan efek fotoelektrik. Oleh karena itu, sebagian waktu hidupnya telah
dihabiskan untuk mempelajari kedua sifat alamiah tersebut. Pemahaman
yang dapat disimpulkan dari konsep efek fotoelektrik adalah cahaya dapat
memperlihatkan sifat-sifat partikel, yaitu energinya terkuantum bukan
malar. Kemudian de Broglie mengemukakan suatu argumen bahwa
elektron atau partikel-partikel yang lain juga dapat memperlihatkan sifat
yang sebaliknya, yaitu sebagai gelombang. Argumen tersebut kemudian
diturunkan melalui konsep kerelatifan dan konsep efek fotoelektrik,
seperti di bawah ini.

18. Pada tahun 1924, Lous de Broglie mengemukan ide simentris kebalikan
dari fenomena yang diperlihatkan pada percobaan efek fotolistrik di atas.
Jika pada efek fotolistrik dapat diperlihatkan bahwa cahaya dapat
berprilaku partikel, sebaliknya seharusnya pada setiap partikel juga
dapat memperlihatkan fenomena gelombang. Hipotesis ini ia rumuskan
dalam bentuk persamaan, yaitu:
dimana p = mv adalah momentum yang merupakan sifat materi dan l
adalah panjang gelombang. Gelombang dalam mekanika klasik
memiliki sifat-sifat seperti interferensi, difraksi, dan polarisasi.
Sifat cahaya-partikel-Cahaya

19. Berdasarkan hasil perumusan tersebut de Broglie dapat menulis formula;
 = h/p = h/mv. Makna fisika dari persamaan tersebut, sebuah partikel
yang mempunyai masa m dan bergerak dengan kecepatan v, akan
memperlihatkan fenomena gelombang, yaitu dapat ditentukan panjang
gelombangnya atau . Ini hanyalah sebuah hipotesis yang diusulkan oleh
de Broglie pada masa itu pada tahun 1923. Hari ini pakar fisika dan
penggemar fisika memberi nama untuk  dengan ”panjang gelombang
deBroglie”. Berapa panjang atau berapa mikrometer panjang gelombang
de Broglie tersebut? Berikut ini ditunjukkan satu contoh perbandingan.

20. Bukti eksperimen sifat gelombang dan partikel

21. Sifat-sifat partikel pada sistem kuantum (sebagai contoh elektron)
dengan mudah kita dapat memahaminya, yaitu melalui percobaan
Millikan telah diukur masanya (me = 9.1 x 10-28 gram) dan muatannya (q =
1.6 x 10-19 C) serta dalam percobaan sinar katoda elektron dapat
dipercepat seperti halnya sebuah partikel yang sudah lazim kita kenal
dipercepat dalam fisika klasik. Ini merupakan peubah-peubah fisis yang
memperbolehkan kita untuk mengatakan bahwa elektron dapat
memperlihatkan sifat-sifat seperti partikel.

22. 6.WAVE NATURE OF LIGHT
There is no interaction between light and matter.
30 August 2023 22
PLPG Guru Fisika