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 ?