7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
1/15
FENOMENA KUANTUM
(Radiasi Benda Hitam,Efek Fotolistrik,Efek Compton)
Oleh:
Kelompok 8
Heline Putri (!!!"!#")
$ndah %uprapt& (!!!"!#"')
ia %ihmita %ari (!!!"!#*)
+a&sana ritonan- (!!!"!#')
FK./% +/E+/$K 01 $+. PE12E/H.1 +
.1$3ER%$/% 1E2ER$ +E01
"#!4
1
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
2/15
Kata Pengantar
Pu5i s&ukur kami pan5atkan kehadirat /uhan 6an- maha Esa, atas 7erkat rahmat dan
hida&ahn&a kami dapat men&elesaikan tu-as makalah ini &an- 7er5udul Fenomena
Kuantum9
.;apan terimakasih 5u-a kami u;apkan kepada dosen pem7im7in- &an- telah
mem7eri kami tu-as makalah 7a-i kelompok ini+akalah ini 7ertu5uan untuk menin-katkan
pen-etahuan kita men-enai fenomena kuantum
%emo-a makalah ini dapat mem7erikan manfaat dan moti
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
3/15
Daftar Isi
BB $
PE10H..1
!! atar Belakan- +asalah
!" Perumusan +asalah
! /u5uan
BB $$*
$%$*
"! Radiasi Benda Hitam*
"" Efek Fotolistrik>" Efek Compton!!
" +anfaat Fenomena Kuantum!"
"! +anfaat Radiasi Benda Hitam!"
"" +anfaat Efek Fotolistrik!"
" +anfaat Efek Compton!"
BB $$$!
PE1./.P!
0aftar Pustaka!
3
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
4/15
BAB I
PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang Masalah
0alam fisika modern radiasi 7enda hitam, efek fotolistrik, dan ham7uran Compton
merupakan salah satu pokok 7ahasan &an- mempun&ai kedudukan istime=a karena se5arah
ter5adin&a peristi=a ini telah men-antarkan fisika pada tahapan 7aru &an- melahirkan fisika
kuantum +akalah ini kami 7uat untuk memenuhi tu-as kami kepada dosen fisika kuantum
0an karena 7e-itu pentin-n&a materi ini maka den-an ini kami mem7uat makalah Fisika
Kuantum den-an 5udul 2e5ala kuantum
1.2. Per!san Masalah
pa itu radiasi 7enda hitam dan penerapann&a dalam kehidupan sehari?hari @
pa itu efek fotolistrik dan penerapann&a dalam kehidupan sehari?hari@
pa itu efek ;ompton dan penerapann&a dalam kehidupan sehari?hari @
%iapa sa5a tokoh?tokoh &an- 7erpen-aruh dalam penemuan fenomena kuantum
1." T#an
+en-etahui apa &an- dimaksud den-an radiasi 7enda hitam dan penerapann&a dalam
kehidupan sehari?hari
+en-etahui apa &an- dimaksud den-an efek fotolistrik dan penerapann&a dalam
kehidupan sehari?hari +en-etahui apa &an- dimaksud den-an efek ;ompton dan penerapann&a dalam
kehidupan sehari?hari
+en-etahui tokoh?tokoh &an- terli7at dalam penemuan fenomena kuantum
4
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
5/15
BAB II
I$I
2.1 %a&iasi Ben&a Hita!
Benda hitam didefinisikan se7a-ai 7enda &an- men&erap semua radiasi
elektroma-netik &an- men-enain&a atau pen-?emisi semua radiasi elektroma-netik &an-
dimilikin&a, sehin--a 7enda terse7ut men5adi hitam %etiap 7enda selalu meman;arkan
-elom7an- elektroma-netik aki7at -etaran inti?inti atom pen&usunn&a Pada suhu kamar,
-elom7an- elektroma-netik &an- dipan;arkan 7enda tidak terlihat, karena intensitasn&a
rendah dan ma&oritasn&a 7erada di infra?merah Aika suhu dinaikkan, pan5an- -elom7an-
&an- palin- 7an&ak dipan;arkan akan 7er-eser ke arah pan5an- -elom7an- &an- le7ih ke;il,
men-ikuti rumus per-eseran ien :
m T='m T
'
(!)
Hasil peker5aan +a=ell dan HertD telah menun5ukkan kesimpulan 7ah=a ;aha&a,
radiasi panas, dan -elom7an- radio seluruhn&a adalah -elom7an- elektroma-netik &an-
7er7eda han&a frekuensi dan pan5an- -elom7an-n&a 1amun 7erikutn&a para ilmu=an
menemukan 7ah=a distri7usi spe;tral radiasi dari ron--a panas tidak dapat di5elaskan
den-an men--unakan teori -elom7an- klasik
5
Gambar
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
6/15
Ka5ian tentan- radiasi 7enda hitam 7ertu5uan untuk men5elaskan fenomena &an-
terkait den-an intensitasi radiasi(da&a emisi) suatu 7enda pada temperatur tertentu Pada
tahun !'>", / ed5ood mendapati 7ah=a sifat uni 2usta< R Kir;hoff mem7uktikan se7uah teorema &an- didasarkan pada
sifat termodinamika 7endaBah=a pada 7enda dalam kesetim7an-an termal, da&a emisi
(pan;ar) dan da&a a7sor7si (serap) sama 7esar $de kir;hoff din&atakan dalam se7uah
persamaan :
e f=J( f ,T )A f (")
Ket: e f da&a emisi per frekuensi ;aha&a tiap satuan luas
f = frekuensi ;aha&a
/ suhu mutlak 7enda
A f da&a a7sor7si
Pada persamaan " 7erlakuA f=1 sehin--a e f=J(f , T) (da&a emisi per
frekuensi per satuan luas han&a 7er-antun- pada f dan / sa5a)
Pada tahun !8'>, A %tefan menemukan (se;ara eksperimental) 7ah=a da&a total tiap
satuan luas &an- dipan;arkan oleh 7enda padat pada semua frekuensi 7er-antun- pada
pan-kat empat dari suhu T4
, atau
e total=0
e f(f , T)d f=a T4
..........')
0en-an
0
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
7/15
2am7ar" : Kur
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
8/15
P ( )=P0e(0 )
kB
T(4)
0en-an # adalah ener-i dasar (terendah) osilator, ener-i osilator,
P0=P(0)
merupakan peluan- osilator memiliki ener-i se7esar # , kBkontanta BoltDmann dan /
suhu mutlak sistem (dalam hal ini ron--a)
.ntuk men-atasi masalah &an- tim7ul pada hukum Ra&lei-h?Aeans, +a Plan;k
mempostulatkan 7ah=a ener-i osilator adalah se7andin- den-an frekuensi -elom7an-,
n=nf (n 7ilan-an 7ulat positif dan h konstanta Plan;k)
0en-an men--unakan ar-ument termodinamika umum, Plan;k telah mem7uktikan 7ah=a
u(f,/), ener-i radiasi 7enda hitam persatuan
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
9/15
2.2 Efek F*t*listrik
Hasil eksperimen menun5ukkan, 7ah=a suatu 5enis lo-am tertentu 7ila disinari (dikenai
radiasi) den-an frekuensi &an- le7ih 7esar dari har-a tertentu akan melepaskan elektron,
=alaupun intensitas radiasin&a san-at ke;il %e7alikn&a, 7erapapun 7esar intensitas radiasi
&an- dikenakan pada suatu 5enis lo-am 5ika frekuensin&a le7ih ke;il dari har-a tertentu maka
tidak akan dapat melepaskan elektron dari lo-am terse7ut Efek fotolistrik adalah suatu
proses dimana elektron akan keluar dari permukaan lo-am ketika ;aha&a den-an frekuensi
&an- ;ukup tin--i datan- pada permukaan lo-am terse7ut Fenomena efek fotolistrik pertama
kali ditemukan oleh Heinri;h HertD, &aitu 7ah=a permukaan lo-am &an- 7ersih ketika
disinari oleh ;aha&a ultra#" :
! Ener-i kinetik rata?rata elektron foto tidak 7er-antun- pada intensitas ;aha&a &an-
di-unakanK=e o , den-an 3o adalah potensial henti +emper7esar intensitas
han&a men&e7a7kan makin 7an&akn&a elektron foto &an- dihasilkan atau arus &an-
terukur oleh amperemeter makin 7esar, namun ener-i kinetik elktronfoto tetap sama
" Ener-i kinetik elektron foto akan makin 7esar 7ila frekuensi ;aha&a &an- di-unakan
untuk men&inari permukaan lo-am 7ertam7ah 7esar
/iap 5enis lo-am memiliki ;ut off frekuensi (frekuensi am7an-) &an- 7er7eda 7eda,
7ila ;aha&a &an- datan- pada permukaan o-am frekuensin&a le7ih ke;il dari frekuensi
am7an-n&a maka tidak akan ter5adi efek fotolistrik meskipun intensits ;aha&an&a
;ukup 7esar
9
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
10/15
2am7ar : Hasil penelitian &an- dilakukan oleh Philip enard
10
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
11/15
2am7ar * : %usunan lat Eksperimen Efek Fotolistrik
1amun, fakta?fakta eksperimen terse7ut tidak 7isa di5elaskan men--unakan fisika
klasik (teori -elom7an- elektroma-netik), &aitu pen5elasan teoritis tidak sesuai den-an fakta
eksperimen, hal itu 7erarti ada keter7atasan kemampuan teori fisika klasik ketika diterapkan
pada fenomena efek fotolistrik
%elan5utn&a pada tahun !>#* Einstein men-emukakan teorin&a untuk men5elaskan
fenomena efek fotolistrik, dia 7erasumsi 7ah=a pada peristi=a efek fotolistrik ;aha&a &an-
datan- pada permukaan lo-am tidak 7er7entuk -elom7an- elektroma-netik, tetapi 7er7entuk
partikel partikel &an- dise7ut foton /iap foton 7er
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
12/15
Berdasarkan hukum kekekalan ener-i maka :
f=W+Kma% (dimana adalah fun-si ker5a dari lo-am), hfo,
sehin--a Kma h(f?fo)
2am7ar 4 : foton -elom7an- elektroma-netik
6an- men&atakan 7ah=a ener-i kinetik elektron foto han&a 7er-antun- pada
frekuensi ;aha&a &an- di-unakan, dan sama sekali tidak 7er-antun- pada intensitas ;aha&a
(sesuai den-an fakta eksperimen)
2." Efek +*!,t*n
Efek Compton adalah -e5ala &an- tim7ul 5ika radiasi (sinar ) 7erinteraksi den-an
partikel (elektron) Efek Compton pertama kali ditemukan oleh rthur Hol& Compton pada
tahun !>" &an- men&atakan 7ah=a sinar? diham7urkan oleh elektron 7e7as dimana
pan5an- -elom7an- sinar ham7uran le7ih pan5an- dari sinar se7elum 7erinteraksi den-an
elektron 7e7as terse7ut
12
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
13/15
2am7ar ': Ham7uran Compton
Aika dan I adalah pan5an- -elom7an- sinar?J se7elum dan sesudah ham7uran, dan m e
adalah massa diam elektron, maka diperoleh hu7un-an :
(
1cos
'=
mec
Hal ini dapat di7uktikan den-an hukum kekekalan momentum dan kekekalan ener-i
me c #,##" nm, dise7ut pan5an- -elom7an- ;ompton
Ke7erhasilan teori foton dalam men5elaskan interaksi antara ;aha&a dan elektron,
se;ara ta5am kontras den-an ke7erhasilan teori -elom7an- klasik dalam men5elaskan
polarisasi, refleksi dan polarisasi dari ;aha&a Hal terse7ut tentu menim7ulkan pertan&aan
apakah ;aha&a itu -elom7an- atau partikel @ namun sekaran- telah diterima 7ah=a ;aha&a
dan partikel 7ersifat dualisme
2.- Manfaat Fen*!ena Kant!
2.-.1. Manfaat %a&iasi Ben&a Hita!
! +en-ukur suhu matahari
" Pen--unaan =arna pakaian
Prinsip ker5a termos
Prinsip ker5a panel sur&a
2.-.2. Manfaat Efek F*t*listrik
0alam dunia hi7uran, suara du77in- direkam dalam 7entuk sin&al optik di sepan5an-
pin--iran kepin- film Pada saat film diputar, sin&al ini di7a;a kem7ali melalui proses efek
fotolistrik dan sin&al listrik diperkuat den-an men--unakan amplifier ta7un- sehin--a
men-hasilkan film 7ersuara
Efek fotolistrik 5u-a di-unakan dalam produk?produk &an- dilen-kapi den-an kamera
CC0(charge coupled device) +isaln&a kamera pada ponsel, kamera den-an resolusi hin--a
!" me-apiksel, atau pemindai kode 7atan-(7ar;ode) &an- dipakai diseluruh supermarket 5u-a
memanfaatkan efek fotolistrik
2.-." Manfaat Efek +*!,t*n
Efek ompton diterapkan pada 1uklir Compton /eles;ope 6an- mana ini merupakan
eksperimen 7alloon?7ome untuk mendeteksi sinar -amma dari sum7er astrofisika seperti
13
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
14/15
superno
7/25/2019 Kelompok 8 Fisika Kuantum
15/15
Daftar Pstaka
en, Fredd& P "#!#Fisika Kuantum Bandun-: $/B Press
6osi , R "#!*Pendalaman Materi Fisika : Mekanika Kuantum 6o-&akarta: .16 Press
+artopra=iro, +uhamad () Struktur dan katan Kimia
6ana, Ramli"#!9Radiasi 7enda hitam dan penerapann&a dalam kehidupan sehari?hari9
(http:GGramli&ana?fisika7lo-spot;oidG"#!G#Gradiasi?7enda?hitam?dan?
penerapann&ahtml) diakses : #> Fe7ruari "#!4
15
http://ramliyana-fisika.blogspot.co.id/2013/04/radiasi-benda-hitam-dan-penerapannya.htmlhttp://ramliyana-fisika.blogspot.co.id/2013/04/radiasi-benda-hitam-dan-penerapannya.htmlhttp://ramliyana-fisika.blogspot.co.id/2013/04/radiasi-benda-hitam-dan-penerapannya.htmlhttp://ramliyana-fisika.blogspot.co.id/2013/04/radiasi-benda-hitam-dan-penerapannya.htmlTop Related