FISIKA KUANTUM

• Radiasi Benda Hitam
• Teori Kuantum Plank
• Pergeseran Wien
• Efek Fotolistrik
• Efek Compton
• Sinar X
• Difraksi Elektron

Sejarah Munculnya Fisika Kuantum

Sebelum memahami fisika kuantum, terlebih dahulu kita akan mempelajari sejarah fisika kuantum secara ringkas. Mengutip buku "Fisika Kuantum" yang ditulis oleh Nurlina, konsep fisika kuantum (quantum physics) ditemukan setelah para ilmuwan menyadari ada hal-hal yang belum bisa dijelaskan dengan menggunakan pendekatan fisika pada masa itu (fisika klasik).

Baca artikel detikedu, "Fisika Kuantum: Sejarah, Pengertian, Manfaat dan Tokoh Ilmuwan" selengkapnya https://www.detik.com/edu/detikpedia/d-7224511/fisika-kuantum-sejarah-pengertian-manfaat-dan-tokoh-ilmuwan.

Download Apps Detikcom Sekarang https://apps.detik.com/detik/

Sebelum memahami fisika kuantum, terlebih dahulu kita akan mempelajari sejarah fisika kuantum secara ringkas. Mengutip buku "Fisika Kuantum" yang ditulis oleh Nurlina, konsep fisika kuantum (quantum physics) ditemukan setelah para ilmuwan menyadari ada hal-hal yang belum bisa dijelaskan dengan menggunakan pendekatan fisika pada masa itu (fisika klasik).

 

Radiasi Benda Hitam

 

 

Teori Kuantum Plank 

Pergeseran Wien

Efek Fotolistrik

 

Efek Compton

Efek Compton adalah fenomena fisika yang terjadi ketika foton (partikel cahaya) bertumbukan dengan elektron bebas, sehingga foton tersebut kehilangan sebagian energinya dan berubah arah. Akibatnya, foton yang dipantulkan memiliki panjang gelombang yang lebih besar dibandingkan foton semula. Efek ini membuktikan bahwa cahaya tidak hanya bersifat gelombang, tetapi juga memiliki sifat partikel (foton).

Skema Efek Compton:

1. Foton datang (memiliki energi dan panjang gelombang tertentu).
2. Foton bertumbukan dengan elektron bebas.
3. Foton dipantulkan dengan energi lebih rendah dan arah yang berubah.
4. Elektron terlepas dan bergerak dengan energi tertentu.

Persamaan Compton:

Perubahan panjang gelombang foton ($\Delta \lambda$) berhubungan dengan sudut hamburan foton ($\theta$) dan massa elektron ($m_e$) melalui persamaan:

$$\Delta \lambda = \frac{h}{m_e c} (1 - \cos \theta)$$

di mana:

• $h$ adalah konstanta Planck,
• $m_e$ adalah massa elektron,
• $c$ adalah kecepatan cahaya,
• $\theta$ adalah sudut hamburan.

Tokoh Ilmuwan:

• Arthur H. Compton, seorang fisikawan asal Amerika Serikat, adalah penemu efek ini pada tahun 1923. Ia memperoleh Nobel dalam Fisika pada tahun 1927 atas penemuannya.

 

 Gambar Ilmuwan (Compton):

 

Berikut adalah ilustrasi sederhana dari efek Compton:

Efek Compton memainkan peran penting dalam pengembangan teori kuantum dan menunjukkan sifat dualisme gelombang-partikel cahaya.

Untuk lebih jelasnya silahkan tonton video berikut:

 

 

 

Atau anda bisa menonton video dari seumber luar berikut:

 

Contoh Soal & Pembahasan

Contoh Soal

Diketahui, sebuah percobaan dilakukan Andy untuk meneliti teori efek Compton. Awalmya, gelombang awal sebesar 0,5 nm, namun setelah terjadi tumbukan menjadi 50° dari posisi awal. Maka, hitung wavelength setelah tumbukan & energi photon terhamburnya!

Pembahasan

λ = 0,05 nm

ɵ = 60°

Sehingga, panjang gelombang setelah tumbukan adalah sebagai berikut:

λ' - λ = h/ m0 x c (1-cosɵ)

λ'- 0,05 = 6,626 x 10 *-34 / 9,1 x 10*-31 . 3 x 10*8 (1-cos60°)

λ' -0,05 = 0,12 x 10*-11 m

λ' -0,05 = 0,12 x 10*-2nm

λ'= 0,0015 + 0,05 = 0,0512 nm

Sehingga, Ef = h c/λ'

Ef = 6,626 x 10*-34 (3 x 10*8 / 0,0512 x 10*-9) = 3,88 x 10*-15 joule

Baca Juga: Mengenal Rumus Hukum Gauss dalam Fisika

Demikianlah pembahasan mengenai rumus efek compton lengkap dengan contoh soalnya. Rumus ini berguna dalam pembelajaran fisika untuk menerangkan panjang gelombang sinar X. 

 

Sinar X

 ini tentang sinar X dan gambar serta video dan pembahasan soal

Difraksi Elektron

  ini tentang Difraksi Elektron dan gambar serta video dan pembahasan soal