Home / elektronika / Emisi Fotolistrik

Emisi Fotolistrik

kelas-fisika.com – Proses dimana elektron bebas dipancarkan dari permukaan logam dengan penerapan cahaya disebut emisi fotolistrik.

Hal ini juga didefinisikan sebagai, proses dimana elektron bebas dilepaskan dari logam saat menyerap energi cahaya. Emisi fotolistrik juga disebut photoemission atau photoelectron emission atau photoelectric effect.

Dalam metode ini, cahaya atau foton digunakan untuk melepaskan elektron bebas dari logam padat. Oleh karena itu, elektron bebas yang dipancarkan dari logam padat disebut photoelectrons dan arus yang dihasilkan karena proses ini disebut arus fotolistrik.

Logam tanpa energi cahaya

Bila energi cahaya tidak diterapkan pada logam, elektron bebas tidak dapat melepaskan diri dari logam. Namun, beberapa elektron valensi terbebas dari atom .

Pada suhu normal, beberapa elektron valensi mendapatkan cukup energi dari sumber panas. Elektron valensi, yang mendapat energi yang cukup akan melepaskan ikatan dengan atom induk dan menjadi bebas.

Elektron bebas, yang melepaskan ikatan atom induk, memiliki beberapa energi kinetik . Jadi, mereka bergerak bebas dari satu titik ke titik lainnya. Namun, mereka tidak memiliki cukup energi untuk terbebas dari logam. Gaya tarik inti yang kuat mencegah elektron bebas, yang mencoba melepaskan diri dari logam.

Untuk mengatasi daya tarik nuklei, elektron bebas membutuhkan energi yang cukup dari cahaya. Elektron bebas, yang mengikat ikatan dengan logam, akan bergerak ke ruang hampa.

Foton dan pengaruhnya terhadap logam

Foton adalah partikel cahaya terkecil. Tidak seperti elektron dan proton, foton tidak memiliki massa. Namun, foton memiliki energi.

Cahaya yang terlihat dan semua bentuk cahaya lainnya seperti gelombang radio , gelombang mikro , cahaya inframerah , sinar ultraviolet , sinar-X , dan sinar gamma terbuat dari foton. Namun, energi foton tidak sama untuk semua lampu ini. Misalnya, sinar gamma (foton) memiliki lebih banyak energi daripada cahaya inframerah (foton). Energi foton tergantung pada frekuensinya, sedangkan intensitas cahaya bergantung pada jumlah foton.

Ketika energi cahaya diterapkan pada logam, elektron bebas memperoleh energi. Dengan kata lain, ketika partikel cahaya (foton) menyentuh elektron bebas di logam, mereka memindahkan energinya ke elektron bebas. Elektron bebas, yang memperoleh energi ekstra dari cahaya, akan mencoba mengatasi daya tarik nuklei yang atraktif.


Jika energi cahaya yang diterapkan pada logam selanjutnya meningkat menjadi nilai yang lebih tinggi, elektron bebas di logam mendapatkan energi yang cukup dan mengatasi gaya inti nuklei yang kuat. Elektron bebas, yang mengatasi gaya inti yang menarik, akan melompat ke ruang hampa.

Emisi fotolistrik bergantung pada frekuensi cahaya dan tidak tergantung intensitas cahaya

Frekuensi cahaya

Energi foton tergantung pada frekuensinya. Foton dengan frekuensi rendah memiliki energi rendah sedangkan foton dengan frekuensi tinggi memiliki energi tinggi. Foton berenergi tinggi atau foton frekuensi tinggi diperlukan untuk mengeluarkan elektron bebas dari logam.

Bila foton berenergi tinggi diterapkan pada logam, elektron bebas lolos dari permukaan logam. Energi minimum atau frekuensi minimum yang dibutuhkan foton untuk melepaskan elektron bebas dari logam disebut frekuensi ambang atau energi ambang foton. Frekuensi ambang ini tidak sama untuk semua logam. Hal ini berbeda untuk logam yang berbeda.

Jika energi cahaya yang diterapkan pada logam mencapai atau melebihi frekuensi ambang batas, ia akan memancarkan elektron bebas. Di sisi lain, jika energi cahaya yang diterapkan pada logam berada di bawah ambang batas, elektron tersebut tidak mengeluarkan elektron bebasnya.

Intensitas cahaya

Jumlah foton yang menyerang elektron bebas di logam bergantung pada intensitas cahaya. Cahaya intensitas rendah memiliki jumlah foton yang kurang. Oleh karena itu, jika intensitas cahaya rendah diterapkan pada logam, semakin sedikit jumlah foton yang menyerang elektron bebas di logam.

Di sisi lain, cahaya intensitas tinggi memiliki lebih banyak foton. Oleh karena itu, jika cahaya intensitas tinggi diterapkan pada logam, semakin banyak jumlah foton yang menghasilkan elektron bebas di logam.

Frekuensi tinggi dan intensitas cahaya rendah

Jika frekuensi tinggi dan intensitas cahaya rendah diterapkan pada logam, semakin sedikit jumlah foton yang menghantam elektron bebas di logam. Namun, masing-masing foton individu, yang menabrak elektron bebas, memiliki energi atau frekuensi lebih besar daripada frekuensi ambang batas atau energi ambang batas.

Oleh karena itu, masing-masing foton memberikan energi yang cukup kepada elektron bebas untuk melepaskan diri dari logam. Dengan demikian elektron bebas yang dipancarkan dari permukaan logam sangat bergantung pada frekuensi cahaya.

Frekuensi rendah dan intensitas cahaya tinggi

Jika frekuensi rendah dan intensitas cahaya tinggi diterapkan pada logam, lebih banyak foton yang menghantam elektron bebas di logam. Namun, masing-masing foton individu, yang menyentuh elektron bebas, memiliki energi atau frekuensi kurang dari ambang batas atau energi ambang batas.

Oleh karena itu, masing-masing foton tidak memberikan energi yang cukup kepada elektron bebas untuk melepaskan diri dari logam. Sebuah elektron tunggal menyerap energi dari satu foton tunggal. Mereka tidak bisa menyerap energi dari lebih dari satu foton untuk melepaskan diri dari logam. Dengan demikian, elektron bebas yang dipancarkan dari logam tidak bergantung pada intensitas cahaya.

Check Also

Trafo Step Up

Transformator Step Up

kelas-fisika.com – Transformator Step Up Transformator adalah peralatan listrik statis yang mengubah energi listrik (dari …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Powered by themekiller.com