Foton adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik. Biasanya foton dianggap sebagai pembawa radiasi elektromagnetik, seperti cahaya, gelombang radio, dan Sinar-X. Foton juga dapat diartikan sebagai energi terkuantisasi. Foton berbeda dengan partikel elementer lain seperti elektron dan quark, karena ia tidak bermassa dan dalam ruang vakum foton selalu bergerak dengan kecepatan cahaya, c. Foton memiliki baik sifat gelombang maupun partikel "dualisme gelombang-partikel". Foton yang dipancarkan dalam berkas koheren laser Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama lain. Sebagai partikel, foton hanya dapat berinteraksi dengan materi dengan memindahkan energi sejumlah , di mana adalah konstanta Planck, adalah laju cahaya, dan adalah panjang gelombangnya. Selain energi partikel foton juga membawa momentum dan memiliki polarisasi. Foton mematuhi hukum mekanika kuantum, yang berarti kerap kali besaran-besaran tersebut tidak dapat diukur dengan cermat. Biasanya besaran-besaran tersebut didefinisikan sebagai probabilitas mengukur polarisasi, posisi, atau momentum tertentu. Sebagai contoh, meskipun sebuah foton dapat mengeksitasi satu molekul tertentu, sering tidak mungkin meramalkan sebelumnya molekul yang mana yang akan tereksitasi. Deskripsi foton sebagai pembawa radiasi elektromagnetik biasa digunakan oleh para fisikawan. Namun dalam fisika teoretis sebuah foton dapat dianggap sebagai mediator buat segala jenis interaksi elektromagnetik, seperti medan magnet dan gaya tolak-menolak antara muatan sejenis. Konsep modern foton dikembangkan secara berangsur-angsur antara 1905-1917 oleh Albert Einstein[2][3][4][5] untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi model klasik untuk cahaya. Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan energi cahaya terhadap frekuensi, dan menjelaskan kemampuan materi dan radiasi elektromagnetik untuk berada dalam kesetimbangan termal. Fisikawan lain mencoba menjelaskan anomali pengamatan ini dengan model semiklasik, yang masih menggunakan persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan cahaya. Namun dalam model ini objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya dikuantisasi. Meskipun model-model semiklasik ini ikut menyumbang dalam pengembangan mekanika kuantum, percobaan-percobaan lebih lanjut membuktikan hipotesis Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang terkuantisasi. Kuantum cahaya adalah foton. Konsep foton telah membawa kemajuan berarti dalam fisika teoretis dan eksperimental, seperti laser, kondensasi Bose-Einstein, teori medan kuantum dan interpretasi probabilistik dari mekanika kuantum. Menurut model standar fisika partikel, foton bertanggung jawab dalam memproduksi semua medan listrik dan medan magnet dan foton sendiri merupakan hasil persyaratan bahwa hukum-hukum fisika memiliki kesetangkupan pada tiap titik pada ruang-waktu. Sifat-sifat intrinsik foton seperti muatan listrik, massa dan spin ditentukan dari kesetangkupan gauge ini. Konsep foton diterapkan dalam banyak area seperti fotokimia, mikroskopi resolusi tinggi dan pengukuran jarak molekuler. Baru-baru ini foton dipelajari sebagai unsur komputer kuantum dan untuk aplikasi canggih dalam komunikasi optik seperti kriptografi kuantum.
53 Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang memiliki kecepatan 0,5 c dan pesawat B yang memiliki kecepatan 0,4 c. menurut pilot pesawat A besar kecepatan B adalah . A. 0,10 c D. 0,75 c B. 0,25 c E. 0,90 c C. 0,40 c 54. Sebuah partikel & foton memiliki energi yg sama apabila ?manakah yg mempunyai energi yg lebih besar sebuah foton radiasi UltraViolet atau sebuah foton cahaya kuningsuatu partikel & foton memiliki energi yg sama apabilaSebuah partikel & foton memiliki energi yg sama apabilaSebuah elektron & suatu foton mempunyai panjang gelombang yg sama. Pernyataan yg sesuai dgn kondisi tersebut adalah …. a. energi elektron lebih besar ketimbang energi foton b momentum elektron sama dgn saat-saat foton c momentum elektron lebih besar dibandingkan dengan momentum foton d energi elektron lebih kecil ketimbang energi foton e momentum elektron lebih kecil daripada saat-saat foton tak mempunyai besaran yg sama atau variabel manakah yg mempunyai energi yg lebih besar sebuah foton radiasi UltraViolet atau sebuah foton cahaya kuning radiasi Ultraviolet….. suatu partikel & foton memiliki energi yg sama apabila tak memiliki satu variabel atau besaran yg sama Sebuah partikel & foton memiliki energi yg sama apabila Partikel & foton memiliki energi yg sama tatkala momentumnya sama, sesuai rumusanE = hf = hC/A = pc Sebuah elektron & suatu foton mempunyai panjang gelombang yg sama. Pernyataan yg sesuai dgn kondisi tersebut adalah …. a. energi elektron lebih besar ketimbang energi foton b momentum elektron sama dgn saat-saat foton c momentum elektron lebih besar dibandingkan dengan momentum foton d energi elektron lebih kecil ketimbang energi foton e momentum elektron lebih kecil daripada saat-saat foton elektron sama dgn momentum fotonKristalmemiliki susunan partikel yang teratur dan berulang secara periodik dalam rentang yang panjang. Sedangkan amorf adalah zat padat yang memiliki keteraturan susunan partikel dalam rentang yang pendek. Panjang gelombang minimum datam spectrum bremsstrahlung λm bersesuaian dengan energi maksimum foton yang dipancarkan, yang
A. Efek Fotolistrik Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron dari permukaan logam karena logam tersebut disinari cahaya dengan frekuensi tertentu. Elektron yang terlepas dari permukaan logam tersebut disebut dengan elektron foto photoelectrons. Gambar dibawah ini menggambarkan skema alat yang digunakan untuk mengadakan percobaan Efek fotolistrik Alat tersebut terdiri atas tabung hampa udara yang dilengkapi dengan dua elektroda A dan B dan dihubungkan dengan sumber tegangan arus searah DC. Pada saat alat tersebut dibawa ke dalam ruang gelap, maka amperemeter tidak menunjukkan adanya arus listrik. Akan tetapi pada saat permukaan Katoda A dijatuhkan sinar amperemeter menunjukkan adanya arus listrik. Hal ini menunjukkan adanya aliran arus listrik. Aliran arus ini terjadi karena adanya elektron yang terlepas dari permukaan A bergerak menuju B. Apabila tegangan baterai diperkecil sedikit demi sedikit, ternyata arus listrik juga semakin mengecil dan jika tegangan terus diperkecil sampai nilainya negatif, ternyata pada saat tegangan mencapai nilai tertentu -Vo, amperemeter menunjuk angka nol yang berarti tidak ada arus listrik yang mengalir atau tidak ada elektron yang keluar dari keping A. Potensial Vo ini disebut potensial henti, yang nilainya tidak tergantung pada intensitas cahaya yang dijatuhkan. Hal ini menunjukkan bahwa energi kinetik maksimum elektron yang keluar dari permukaan adalah sebesar dengan Ek = energi kinetik elektron foto J atau eV m = massa elektron kg v = kecepatan elektron m/s e = muatan elektron C Vo = potensial henti volt Berdasarkan hasil percobaan tersebut ternyata tidak semua cahaya foton yang dijatuhkan pada keping akan menimbulkan efek fotolistrik. Efek fotolistrik akan timbul jika frekuensinya lebih besar dari frekuensi tertentu. Demikian juga frekuensi minimal yang mampu menimbulkan efek fotolistrik tergantung pada jenis logam yang dipakai. Teori gelombang belum dapat menjelaskan tentang sifat-sifat penting yang terjadi pada efek fotolistrik,yaitu a. Menurut teori gelombang, energi kinetik elektron foto harus bertambah besar jika intensitas foton diperbesar. Akan tetapi kenyataan menunjukkan bahwa energi kinetik elektron foto tidak tergantung pada intensitas foton yang dijatuhkan. b. Menurut teori gelombang, efek fotolistrik dapat terjadi pada sembarang frekuensi, asal intensitasnya memenuhi. Akan tetapi kenyataannya efek fotolistrik baru akan terjadi jika frekuensi melebihi harga tertentu dan untuk logam tertentu dibutuhkan frekuensi minimal yang tertentu agar dapat timbul elektron foto. c. Menurut teori gelombang diperlukan waktu yang cukup untuk melepaskan elektron dari permukaan logam. Akan tetapi kenyataannya elektron terlepas dari permukaan logam dalam waktu singkat spontan dalam waktu kurang 10-9 sekon setelah waktu penyinaran. d. Teori gelombang tidak dapat menjelaskan mengapa energi kinetik maksimum elektron foto bertambah jika frekuensi foton yang dijatuhkan diperbesar. Teori kuantum mampu menjelaskan peristiwa ini karena menurut teori kuantum bahwa foton memiliki energi yang sama, yaitu sebesar hf, sehingga menaikkan intensitas foton berarti hanya menambah banyaknya foton, tidak menambah energi foton selama frekuensi foton tetap. Menurut Einstein energi yang dibawa foton adalah dalam bentuk paket, sehingga energi ini jika diberikan pada elektron akan diberikan seluruhnya, sehingga foton tersebut lenyap. Oleh karena elektron terikat pada energi ikat tertentu, maka diperlukan energi minimal sebesar energi ikat elektron tersebut. Besarnya energi minimal yang diperlukan untuk melepaskan elektron dari energi ikatnya disebut fungsi kerja Wo atau energi ambang. Besarnya Wo tergantung pada jenis logam yang digunakan. Apabila energi foton yang diberikan pada elektron lebih besar dari fungsi kerjanya, maka kelebihan energi tersebut akan berubah menjadi energi kinetik elektron. Akan tetapi jika energi foton lebih kecil dari energi ambangnya hf f’, sedangkan panjang gelombang yang terhambur menjadi tambah besar yaitu l > l ’. Dengan menggunakan hukum kekekalan momentum dan kekekalan energi Compton berhasil menunjukkan bahwa perubahan panjang gelombang foton terhambur dengan panjang gelombang semula, yang memenuhi persamaan dengan l = panjang gelombang sinar X sebelum tumbukan m l ’= panjang gelombang sinar X setelah tumbukan m h = konstanta Planck 6,625 × 10-34 Js mO = massa diam elektron 9,1 × 10-31 kg c = kecepatan cahaya 3 × 108 ms-1 q = sudut hamburan sinar X terhadap arah semula Besaran sering disebut dengan panjang gelombang Compton. Jadi dengan hasil pengamatan Compton tentang hamburan foton dari sinar X menunjukkan bahwa foton dapat dipandang sebagai partikel, sehingga memperkuat teori kuantum yang mengatakan bahwa cahaya mempunyai dua sifat, yaitu cahaya dapat sebagai gelombang dan cahaya dapat bersifat sebagai partikel yang sering disebut sebagai dualisme gelombang cahaya. Soal latihan Soal Fisika Kelas 12 Tentang Dualisme Gelombang Partikel FotonSifat dualisme gelombang elektromagnetik menjelaskan bahwa selain memiliki sifat gelombang yang bisa mengalami difraksi (lenturan), interferensi (perpaduan), dan polarisasi (pengutuban), gelombang elektromagnetik juga dapat bertingkah laku sebagai partikel. Partikel yang terbentuk merupakan paket-paket energi yang disebut foton. Daftar isiPengertian FotonSifat FotonFenomena Perlambatan dan Percepatan FotonFenomena Bose-Einstein CondensateFenomena Blue GlowPada pembahasan kali ini kita akan membahas mengenai foton, berikut adalah partikel dasar elementer pada gelombang elektromagnetik. Dalam Fisika partikel, partikel dasar didefinisikan sebagai partikel yang belum diketahui penyusunnya, apakah partikel tersebut memiliki partikel lain yang menyusunnya atau foton disebut sebagai elemen terkecil dari gelombang elektromagnetik sebagaimana quark adalah elemen terkecil, dari yang terkecil, dari sebuah foton merupakan bagian dari gelombang elektromagnetik, maka ia juga memiliki sifat gelombang selain sifat partikel. Inilah yang menyebabkan gelombang elektromagnetik memiliki dualisme sifat sebagai gelombang dan berinteraksi dengan material lain hanya dengan memindahkan energi sejumlah E yang bersatuan Joule J maupun elektronvolt eV. Besarnya energi tersebut hanya bergantung pada frekuensi foton f.E = yang mana E = energi foton h = konstanta Planck 6,626x10-34 f = frekuensi gelombang elektromagnetik dalam HzDalam Kimia dan rekayasa optik, besaran frekuensi pada formula energi foton jarang menggunakan simbol f, tetapi menggunakan simbol v. Namun definisi formula tetap = yang mana v = frekuensi gelombang elektromagnetik dalam HzSelain energi, foton juga membawa momentum. Besarnya momentum foton dirumuskan dengan p = h/λ yang mana p = momentum foton dalam λ = panjang gelombang elektromagnetik dalam mSifat FotonSebagai partikel penyusun, foton memiliki sifat-sifat unik yang perlu tidak memiliki massa m=0.Foton tidak memiliki muatan, berbeda dengan elektron dan dapat berinteraksi dengan partikel dapat diciptakan dan dapat tidak meluruh secara spontan di ruang hampa. Inilah yang menyebabkan kita masih bisa melihat cahaya di ruang saat di ruang hampa tersebut, foton bergerak dengan kecepatan cahaya 3×108 m/det.Namun apabila melewati media lain, seperti air, kecepatan foton menurun menjadi hanya tiga perempat dari kecepatan sebelumnya menjadi menarik karena ternyata kecepatan foton dapat diperlambat bahkan dipercepat. Sebagaimana yang terjadi dalam pembuatan materi BSE Bose-Einstein Condensate dan peristiwa cahaya biru dalam reaktor Perlambatan dan Percepatan FotonFenomena Bose-Einstein CondensateBose-Einstein Condensate atau BSE merupakan wujud materi yang diciptakan oleh Eric Cornell dan Carl Weiman pada sekitar tahun 1955. Sebagaimana yang kita ketahui di dunia ini terdapat macam wujud materi seperti padat, cair, gas, dan plasma. BSE merupakan wujud materi yang Wujud Bose-Einstein CondensateDalam percobaannya, Eric Cornell dan Carl Weiman mendinginkan sampel dari rubidium hingga mendekati suhu mutlak yakni 0 K. Karena temperatur yang terbilang sangat rendah, moleku-molekul materi tersebut berada pada kedudukan nyaris diam sehingga nyaris tidak ada energi kinetik yang dipindahkan antar keadaan tersebut, atom-atom membentuk gumpalan secara bersamaan sehingga terlihat seperti sebuah super atom’. Apabila cahaya dilewatkan pada materi yang berwujud seperti ini, hamburan cahaya tadi memiliki kecepatan yang lebih kecil dari cahaya datangnya cahaya mengalami perlambatan, bahkan bisa mencapai 17 m/det Blue Glow Blue Glow atau Cahaya Biru adalah sebutan dari Radiasi Cherenkov yang ditemukan dalam reaktor nuklir, dimana partikel bermuatan ditembakkan dengan kecepatan yang sangat tinggi dalam medium dielektrik sejenis bahan isolator listrik yang dapat dikutubkan sehingga timbul keadaan dasar/keadaan dengan energi terendah vakum.Cahaya Biru dalam Reaktor NuklirKarena keadaan dapat dikatakan vakum itulah muncul sebuah fenomena radiasi. Radiasi tersebut memancarkan cahaya berwarna biru yang selanjutnya dikenal dengan blue glow yang kecepatannya melebihi kecepatan cahaya. Penemuan ini dicetuskan oleh ilmuwan Rusia, Pavel Alekseyevich Cherenkov. KAJIANENERGI SURYA UNTUK PEMBANGKIT TENAGA LISTRIK David Kristianto Jurusan Teknik industri, Faku 0% found this document useful 0 votes1K views33 pagesDescriptionsoal-soal ini meliputi radiasi benda hitam, fisika atom, fisika inti dan relativitas khususOriginal TitleKumpulan soal UN fisika tentang Fisika ModernCopyright© © All Rights ReservedShare this documentDid you find this document useful?0% found this document useful 0 votes1K views33 pagesKumpulan Soal UN Fisika Tentang Fisika ModernOriginal TitleKumpulan soal UN fisika tentang Fisika ModernDescriptionsoal-soal ini meliputi radiasi benda hitam, fisika atom, fisika inti dan relativitas khususFull descriptionJump to Page You are on page 1of 33 You're Reading a Free Preview Pages 7 to 14 are not shown in this preview. You're Reading a Free Preview Pages 18 to 27 are not shown in this preview. Reward Your CuriosityEverything you want to Anywhere. Any Commitment. Cancel anytime. Partikelpada gambar tersebut posisinya segaris dengan posisi partikel yang lainnya. Pada gambar tersebut partikel yang dihitung resultannya adalah F 1. Ingat bahwa gaya coulomb merupakan besaran vektor. Jadi arah vektor sangat menentukan besarnya resultan yang terjadi pada F 1. Sehingga persamaan untuk partikel yang sejajar adalah : Supaya energi sama maka p momentumnya sama.E = hc λMomentum p = h λE = pC Energipanas matahari dapat menerangi bumi sehingga udara di bumi menjadi hangat. Panas bumi adalah sumber energi panas yang terkandung di dalam air panas, uap air, dan batuan bersama mineral. Matahari merupakan salah satu sumber energy panas yang kekal di bumi. Matahari mempunyai diameter 1.400.000 km atau 109 x diameter bumi. PertanyaanJika energi sebuah foton adalah E, pernyataan yang tepat untuk panjang gelombang λ dari foton dinyatakan dalam energi E, konstanta Planck h, dan cepat rambat cahaya c adalah . . . .Jika energi sebuah foton adalah E, pernyataan yang tepat untuk panjang gelombang dari foton dinyatakan dalam energi E, konstanta Planck h, dan cepat rambat cahaya c adalah . . . .AAA. AcfreelanceMaster TeacherPembahasanUntuk menjawab soal ini, kalian harus memahami hubungan panjang gelombang dengan energi foton yang dipancarkan. Hubungan ini dinyatakan dalam suatu teori yang dikemukakan oleh Max Planck. Menurut teori kuantum Planck, energi yang dibawa oleh sebuah foton berbanding terbalik dengan panjang gelombang, berbanding lurus dengan cepat rambat cahaya di ruang hampa, dan berbanding lurus dengan konstanta Planck. Dari sini diperoleh sebuah persamaan, yaitu Dengan kata lain Untuk menjawab soal ini, kalian harus memahami hubungan panjang gelombang dengan energi foton yang dipancarkan. Hubungan ini dinyatakan dalam suatu teori yang dikemukakan oleh Max Planck. Menurut teori kuantum Planck, energi yang dibawa oleh sebuah foton berbanding terbalik dengan panjang gelombang, berbanding lurus dengan cepat rambat cahaya di ruang hampa, dan berbanding lurus dengan konstanta Planck. Dari sini diperoleh sebuah persamaan, yaitu Dengan kata lain Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!2rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!PNPuspa Ningrum Pembahasan lengkap banget Ini yang aku cari! Mudah dimengerti Bantu bangetLALuisiana Artika putri Pembahasan lengkap banget Sebuahinti atom X memiliki 204 nukleon dan ebergi ikat inti 8 MeV per nukleon. Memancarkan sebuah partikel alpha energi ikat 7 MeV dan berubah menjadi inti Y dengan enegi ikat inti 8,1 MeV per nukleon. Jumlah energi kinetis partikel alpha dan Y dalam proses adalah .