E K S P E R I M E N E F E K F O T O L I S T R I KW i l l p r e s e n t b y :
Cahyo Agus ErfiantoMiftakhul Firdaus
Muhammad Ssifudin ZuhriNurfaizatul JannahShelly Rismawati
Ryo Fanta
1234
T IMEL INE PRESENTAS I
“EFEK FOTOL ISTR IK”
PENDAHULUAN
METODE EKSPERIMEN
HASIL DAN DISKUSI
KESIMPULAN
3
PENDAHULUANEKSPERIMEN EFEK FOTOLISTRIK
Efek foto listrik merupakan sebuah fenomena fisis yang menggambarkan karakteristik kelistrikan dari bahan logam pada saat dikenai gelombang elektromagnetik dengan frekuensi di atas frekuensi ambang dari logam. Pada beberapa eksperimen, untuk memahami fenomena tersebut seringkali bahan logam digantikan dengan sebuah fotodioda, yang sangat peka terhadap gelombang elektromagnetik yang diberikan kepadanya. Pada saat foton (partikel gelombang elektromagnetik) datang pada bahan foto dioda, elektron akan mengalir di dalam bahan sedemikian hingga muncul arus yang besarnya bergantung pada frekuensi dari foton datang. Dengan memberikan potensial/tegangan dari luar kepada bahan, maka aliran elektron dapat terhenti. Selanjutnya, besarnya potensial penghenti ini dapat digunakan untuk mengetahui fenomena efek fotolistrik di dalam bahan. Permasalahan yang diangkat dalam eksperimen ini adalah bagaimana pengaruh besarnya frekuensi dan intensitas dari gelombang elektromagnetik terhadap potensial penghenti pada bahan. Disamping itu, hasil eksperimen dapat digunakan untuk mengetahui besarnya tetapan Planck dan fungsi kerja fotodioda.
4
METODE EKSPERIMENEFEK FOTOLISTRIK
A. ALAT DAN BAHAN Sumber cahaya merkuri h/e apparatus Lensa atau grating Relative transmission Voltmeter digital Light block Filter kuning Filter hijau
B. DESAIN EKPERIMEN
Start
Rangkai alat
Hidupkan sumber cahaya merkuri
Hidupkan h/e apparatus dan atur posisinya
Pastikan spektrum warna kuning tepat mengenai bagian tengah fotodioda
Gunakan filter warna (hanya untuk spektrum kuning dan hijau)
Tekan “push to zero” / “discharge”
Catat potensial penghenti yang
terbacaSpektrum
kuning sudah
digunakan
Ganti spektrum warna lain
dari merkuri
Orde satu sudah
diamati
Ganti spektrum
warna pada orde dua
End
Start
Rangkai alat
Hidupkan sumber cahaya merkuri
Hidupkan h/e apparatus dan atur posisinya
Tekan “push to zero” / “discharge”
Gunakan filter kuning
Pilih intensitas transmisi
Catat potensial penghenti yang terbaca
Intensitas cahaya sudah
terpakai semua
Ganti intensitas
cahaya
Filter kuning sudah
digunakan
Ganti filter hijau
End
Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Potensial Penghenti
Pengaruh Frekuensi Cahaya terhadap Potensial Penghenti
C. LANGKAH KERJA
D. ANAL IS IS DATA
Dengan memplot grafik hubungan antara frekuensi dan tegangan penghenti yang dihasilkan, didapatkan persamaan garis regresi sebagai berikut :
7
HASILEKSPERIMEN EFEK FOTOLISTRIK
Tabel 1. Pengaruh filter transmisi (jumlah foton) terhadap besar potensial penghenti
Gambar 1. Grafik hubungan filter transmisi terhadap besar potensial penghenti
Tabel 2. Pengaruh frekuensi gelombang elektromagnetik terhadap besar potensial penghenti pada orde satu
Gambar 2. Grafik hubungan frekuensi tranmisi terhadap potensial penghenti pada
orde satu
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
0 20 40 60 80 100 120
Tega
ngan
Pen
ghen
ti (v
olt)
Filter Transmisi (%)
Kuning
Hijau
Biru
Ungu
8
HASILEKSPERIMEN EFEK FOTOLISTRIK
Tabel 3. Pengaruh frekuensi gelombang elektromagnetik terhadap besar potensial penghenti pada orde dua
Tabel 3. Pengaruh frekuensi gelombang elektromagnetik terhadap besar potensial penghenti pada orde dua
Gambar 3. Grafik hubungan frekuensi tranmisi terhadap potensial penghenti pada
orde dua
9
DISKUSIHasil pertama yang diperoleh pada eksperimen Efek Fotolistrik adalah analisis pengaruh intensitas cahaya terhadap potensial penghenti. Data eksperimen menunjukkan bahwa tidak ada hubungan antara intensitas cahaya yang digunakan terhadap potensial penghenti yang terukur, atau dengan kata lain intensitas cahaya tidak mempengaruhi potensial penghenti yang terukur, atau dengan kata lain intensitas cahaya tidak mempengaruhi potensial penghenti. Kenaikan intensitas cahaya akan mengakibatkan jumlah fotoelektron yang dipancarkan semakin banyak, namun semuanya akan memiliki energi kinetik yang sama (Krane, 1992). Hasil kedua eksperimen adalah analisis pengaruh frekuensi gelombang elektromagnetik terhadap potensial penghenti. Ketika gelombang elektromagnetik yang digunakan memiliki frekuensi tinggi maka potensial penghenti yang terbaca juga akan semakin tinggi dan begitu pula sebaliknya. Energi dari foton bergantung pada frekuensinya. Semakin tinggi frekuensi dari foton datang, akan menyebabkan semakin besar aliran elektron yang dihasilkan, sehingga semakin besar pula potensial penghenti yang harus diberikan untuk menghentikan gerak elektron. Berdasarkan grafik hubungan antara frekuensi gelombang elektromagnetik terhadap potensial penghenti, diperoleh tetapan Planck sebesar 3,87 x 10-15 eV.s. Deviasi sebesar 8,1 % diperoleh dari hasil komparasi dengan referensi yang bernilai sebesar 4,135 x 10-15 eV.s. Selain itu diperoleh fungsi kerja orde 1 adalah 2,22 x 10-20 V dan 4,6 x 10-20 V untuk orde 2 (Krane, 1992). Salah satu faktor yang mempengaruhi tingkat akurasi hasil pengukuran disini adalah frekuensi gelombang cahaya yang datang pada fotodioda. Pemilihan terhadap posisi terang pusat dari spektrum warna yang digunakan pada set up apparatus efek fotolistrik sangat mempengaruhi besarnya frekuensi yang digunakan.
10
KESIMPULANEKSPERIMEN EFEK FOTOLISTRIK
1Konstanta Planck untuk orde 1 dan 2 berturut-turut adalah 3,87 x 10-15 eV.s dan 4,00 x 10-15 eV.s. Sementara fungsi kerja yang diperoleh untuk orde 1 adalah 2,22 x 10-20 V dan 4,6 x 10-20 V untuk orde 2.
2Intensitas spektrum gelombang elektrmagnetik tidak berpengaruh pada potensial penghenti
3Frekuensi gelombang elektromagnetik berpengaruh pada potensial penghenti, dengan semakin tinggi frekuensi, maka semakin tinggi potensial penghentinya dan sebaliknya
T H A N K Y O U !A n y Q u e s t i o n s ?