Senin, 12 Desember 2011

percobaan efek fotolistrik



ABSTRAK
Luthfiana Dysi S.*), Prastyowati B.*), Artika Kusuma R. *), Riski Putra P.*)
*) S1 Program Studi Fisika, Universitas Airlangga

Percobaan efek fotolistrik memiliki tujuan dalam menentukan ketetapan planck (h = 6,62618 x 10-34) dan tenaga kinetic maksimum foto elektron, menentukan fungsi kerja sel foto dan mempelajari efek fotolistrik secara eksperimen. Efek fotolistrik sendiri merupakan peristiwa loncatan elektron dari suatu filter karena pengaruh cahaya yang datang. Energy kinetic elektron dapat diketahui dari potensial penghenti Vo melalui hubungan eVo - Emax – ½ mv2max. Dengan hubungan energy kuantum planck dapat diperoleh nilai tetapan planck h (E – h ). Sehingga dapat diketahui bahwa nilai energy kinetic merupakan selisih total energy cahaya dan energy ambang batas persamaan Ek – h - o. Hasil eksperimen yang didapatkan
untuk intensitas 1 sebesar, untuk intensitas 2 nilai
, intensitas 3 mempunyai nilai  dan untuk nilai intensitas terakhir didapatkan .

PEMBAHASAN
Pada eksperimen ini dilakukan percobaan efek fotolistrik, Gejala foto listrik adalah munculnya arus listrik atau lepasnya elektron yang bermuatan negatif dari permukaan sebuah logam akibat permukaan logam tersebut disinari dengan berkas cahaya yang mempunyai panjang gelombang atau frekuensi tertentu. Dalam eksperimen ini memiliki dua tujuan yaitu tujuan umum dan tujuan khusus dimana tujuan umum eksperimen fotolistrik adalah untuk membuktikan adannya dualisme partikel gelombang dan mengerti tentang eksperimen fotolistrik, sedangkan tujuan khususnya adalah untuk menentukan fungsi kerja (work function) sel foto (photo cell) , dan menentukan nilai tetapan Planck dan tenaga kinetik maksimum foto elektron.
Sinar katoda merupakan elektron yang diemisikan oleh permukaan logam (katoda). Jika beberapa dari elektron ini mencapai anoda (lubang) maka arus akan diukur pada daerah eksperimen. Jumlah elektron yang mencapai anoda dapat berkurang atau bertambah bergantung dari beda potensial antara anoda dan katoda. Menurut Lenard, nilai maksimum dari arus sebanding dengan intensitas cahaya dan ketika intensitas yang digunakan terlalu rendah maka tidak ada elektron yang diemisikan dari permukaan logam.
Ketika mendapatkan besarnya tegangan penghenti dari masing-masing frekuensi cahaya, didapatkan arus listrik tertentu. Tegangan penghenti ini tidak bergantung dari intensitas cahaya yang datang. Hal ini bisa dijelaskan bahwa energi cahaya terdiri dari kuanta diskrit yang memiliki energi sebesar hf. Jika salah suatu ketika foton mengenai permukaan katoda, energinya akan diberikan seluruhnya pada elektron. Usaha elektron untuk bisa lepas dari permukaan logam akibat dari diberikannya energi oleh foton disebut sebagai fungsi kerja.
Secara teori, tegangan penghenti tidak terpengaruh dari intensitas cahaya yang diberikan. Harusnya dalam keadaan redup, sedang, dan terang besarnya tegangan penghenti sama besar. Tapi dari hasil eksperimen justru berubah semakin besar tiap penambahan intensitas. Hasil kurang sesuai dengan teori yang diakibatkan oleh kurang teliti pengamat saat mengatur galvanometer agar tepat tegangan yang ditunjuk nol.
Sinar yang dipancarkan pada katoda dapat menyebabkan elektron keluar dan meninggalkan katoda. Karena katoda dihubungkan dengan kutub positif dan anoda dengan kutub negatif, maka potensial anoda lebih rendah daripada potensial katoda sehingga electron akan tertarik ke anoda. Aliran elekteron ini  merupakan arus listrik. Jika potensial cukup besar, dapat menyebabkan electron tak dapat sampai ke anoda. Beda potensial yang tepat akan menahan pancaran electron yang disebut stopping potential (Vo). Pada keadaan ini berarti energi kinetik maksimum electron yang dipancarkan tepat sama dengan beda potensial listrik electron antara anoda dan katoda, jumlah electron yang mencapai anoda dapat berkurang atau bertambah bergantung pada beda potensial antara anoda dan katoda.
Dalam eksperiment ini kita menggunakan filter dimana fungsi filter itu sendiri ialah agar cahaya tidak masuk atau sebagai penghalang, dan ada 3 filter dengan panjang gelombang yang berbeda yaitu: merah== 5769,59Å, kuning== 5460,74Å, hijau = 4347,5Å. Semakin besar nilai dari arus maka semakin besar pula frekuensinya hal ini disebabkan karena medan elektriknya bertambah sehingga mengakibatkan pemancaran electron juga akan ikut bertambah dimana sesuai dengan data hasil eksperiment.