RumusHitung.Com

Hai guys, RumusHitung ada materi fisika nih. Materi kali ini tentang bab fisika modern dengan subbab yang membahas Dualisme Cahaya. Kalian pernah denger kan pelajaran ini? Pastilah. Oke, langsung saja kita mulai pembahasannya.

Pengertian Dualisme Cahaya

Apa itu dualisme cahaya? Dualisme cahaya adalah suatu cahaya yang memiliki dua sifat, yakni sebagai gelombang dan partikel (dualisme gelombang partikel). Nah, itu adalah pengertian dari dualisme cahaya.

Di bawah ini merupakan beberapa teori mengenai dualisme cahaya yang dikemukakan oleh beberapa tokoh-tokoh fisikawan.

A. Teori Kuantum Planck

Max Planck mengajukan pernyataan mengenai energi gelombang elektromagnetik (cahaya) yang terpancar bersifat diskrit dalam bentuk paket-paket bintang yang disebut foton. Untuk energi 1 buah foton ialah hf.

Energi Foton
Menurut Planck, energi yang dimiliki oleh foton bisa dirumuskan seperti :

E = N . h . f = (N . h . c)/λ

Keterangan :
E = energi foton (J)
N = jumlah foton
h = konstanta Planck (6,63 x 10⁻³⁴ Js)
f = frekuensi foton (Hz)
c = kecepatan cahaya (3 x 10⁸ m/s)
λ = panjang gelombang foton (m)

B. Cahaya sebagai Partikel

Beberapa penjelasan mengenai sifat partikel pada cahaya ialah seperti di bawah ini :

1. Efek Fotolistrik
Seorang bernama Einsten mengemukakan sebuah ide mengenai efek fotolistrik
Efek fotolistrik ialah peristiwa terlepasnya elektron-elektron dari permukaan logam saat logam disinari cahaya.Rumus efek fotolistrik secara sederhana bisa dituliskan :

E = W₀ + E_k
h . f = W₀ + (m_{e .} v²)/2
W₀ = h . f₀ = h . c/ λ₀

Keterangan :
E = energi 1 foton (Joule)
W₀ = energi ambang (J)
E_k = energi kinetik fotoelektron (J)
f = frekuensi cahaya (Hz)
m_e = massa elektron (9,1 . 10⁻³¹ kg)
v = kecepatan fotoelektron (m/s)
f₀ = frekuensi ambang (Hz)
λ₀ = panjang gelombang ambang (m)

2. Efek Compton
Tokoh bernama Compton melakukan penelitian bahwa saat foton dengan panjang grelombang (λ) menumbuk suatu elektron yang diam, ternyata elektron tersebut bergerak menggunakan energi kinetik dan foton mengalami penghamburan dengan panjang gelombang (λ’) yang membentuk sudut q terhadap arah gerak semula.
Panjang gelombang foton yang mengalami penghamburan bisa ditulis rumus persamaan :

λ – λ’ = h(1 – cos θ)/(m_e . c)

Keterangan :
λ = panjang gelombang foton (m)
λ’ = panjang gelombang yang mengalami penghamburan (m)
θ = sudut

Besaran h/(m_e . c) disebut sebagai panjang gelombang Compton.

C. Cahaya sebagai Gelombang

Suatu benda yang mempunyai sifat gelombang pasti mempunyai panjang gelombang tertentu.

1. Panjang gelombang de Broglie
Apabila benda bergerak dengan kecepatan v, maka benda itu akan mmepuntai panjang gelombang de Broglie, rumusnya bisa ditulis :

λ = h/p = h/(m . v)

Keterangan :
λ = panjang gelombang de Broglie (m)
p = momentum (Ns)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)

Dari rumus tersebut bisa diambil kesimpulan bahwa setiap benda yang mempunyai momentum (berarti mempunyai massa dan kecepatan) bisa memiliki sifat gelombang.

2. Panjang gelombang (λ) de Broglie elektron yang dipercepat dengan beda potensial
Apabila suatu tabung sinar katoda, sebuah elektron diam kemudian dipercepat engan beda potensial tertentu, maka elektron kan bergerak dengan panjang gelombang de Broglie. Bisa ditulis rumus :

λ = h/√(2q_{e .} V . m_e)

Keterangan :
h = konstanta Planck (6,63 x 10⁻³⁴ Js)
λ = panjang gelombang de Broglie elektron (m)
q_e = muatan elektron (1,6 x 10⁻¹⁹ C)
m_e = massa elektron (9,1 x 10⁻³¹ kg)
V = beda potensial (V)

Itulah penjelasan mengenai dualisme cahaya bab fisika modern. Semoga dengan materi ini dapat menambah ilmu dan pengetahuan kalian.Semoga bermanfaat dan sekian terima kasih.