6

BAB IPENDAHULUAN

Latar BelakangEinstein memperkenalkan kepada kita tentang sifat partikel dari gelombang pada tahun 1905 ( efek photoelektrik), yang menerangkan bahwa terlepasnya elektron pada permukaan metal karena adanya energy foton yang jatuh pada permukaan metal tersebut dalam ruang hampa. Teori Einstein ini diperkuat oleh hamburan Compton. Selain itu juga ditunjang oleh teori partikel seperti spektrum-spektrum dari sinar X, spektrum-spektrum optik, maupun spektrum radiasi dari benda hitam. Berdasarkan pandangan fisika klasik tentang partikel-gelombang meliputi kelakuan partikel dan gelombang : elektro,proton,neutron dipandang sebagai partikel. Sedangkan radiasi elektromagnetik, cahaya sinar-X dan sinar gamma sebagai gelombang.

Rumusan MasalahApakah pengertian partikel dan gelombang ?Bagaimana sifat-sifat partikel dari gelombang ?

TujuanUntuk mengetahui dan memahami apakah pengertian partikel dari gelombang.Untuk mengetahui dan memahami bagaimana sifat-sifat partikel dari gelombang.

BAB IIPEMBAHASAN

Sifat Partikal dari Gelombang2.1.1 Gelombang ElektromagnetikPada tahun 1864 ahli fisika inggris mengemukakan bahwa perubahan medan listrik menimbulkan medan magnetik. Medan listrik yang ditimbulkan oleh imbasan elektromagnetik dapat diperlihatkan dengan mudah karena logam memiliki hambatan listrik yang kecil, medan yang lemah dapat menimbulkan arus listrik dalam logam sehingga dapat diukur. Sedangkan medan magnetik yang lemah sulit diukur.

Dalam gelombang elektromagnetik, kelajuan gelombang dalam ruang hampa dapat dinyatakan dalam persamaaan :

Dimana merupakan permeativitas ruang hampa dan permeabilitas magnetik, hal ini sama dengan laju cahaya. Simpulannya cahaya terdiri dari gelombang elektromagnetik yang dapat ditangkap oleh mata serta memiliki frekwensi yang pendek. Dimulai dari untuk cahaya merah hingga sekitar untuk cahaya ungu.Sifat karakteristik semua gelombang adalah memenuhi prinsip superposisi yaitu bila dua atau lebih gelombang yang alamnya sama melalui satu titik pada saat yang sama, maka amplitude sesaat disitu ialah jumlah dari amplitude sesaat dari masing masing gelombang.Bila dua buah atau lebih deretan gelombang bertemu dalam satu daerah, gelombang itu akan berinterferensi menghasilkan gelombang baru yang amplitude sesaatnya merupakan jumlah dari dari amplitudo sesaat gelombang semula. Interferensi konstruktif (membangun) berarti geelombang tersebut saling menguatkan dengan fase sama sehingga menghasilkan amplitude yang lebih besar sedangkan interferensi destruktif (menghancurkan) berarti gelombang rersebut sebagian atau sepenuhnya saling meniadakan karena fasenya berbeda.Eksperimen celah ganda young juga memperlihatkan sifat gelombang dari cahaya,muka gelombang adalah permukaan khayal yang menghubungkan titik dimana gelombang itu berfase sama. Penyebaran gelombang sekunder dari kedua celah seolah berasal dari situ merupakan gejala gelombang kharakteristik yang disebut difraksi. Interferensi konstruktif terjadi pada tempat dimana muka gelombang dari kedua celah itu bertemu.

Efek FotolistrikGejala efek fotolistrik terjadi akibat Energi elektron yang dibebaskan cahaya yang bergantung pada frekuensi cahaya. Eksperimen ini merupakan lanjutan eksperimen Hertz yang dijelaskan dalam skema berikut :

Terdapatnya efek fotolistrik tidak mmengherankan, sebab gelombang cahaya membawa energi dan sebagian energi yang diserap oleh logam terkontaminasi pada elektron tertentu dan muncul sebagai energi kinetik oleh karena itu fotoelekton dapat dipancarkan dengan segera. Energi fotoelektron dapat bertambah seiring bertambahnya frekwensi cahaya yang datang bukan intensitasnya.Dalam hal ini hubungan antara Kmax dan frekwensi v mengandung tetapan pembanding yang dapat dinyatakan dalam bentuk.

Dimana h adalah tetapan nilainya sebesar 6,626 x 10-34 (merupakan tetapan dan tidak berubah untuk logam yang berlainan disinari) dan vo adalah frekwensi ambang.

Teori Kuantum CahayaCahaya dengan frekwensi tertentu terdiri dari foton yang energinya berbanding lurus dengan frekwensi itu

Radiasi kalor yang dipancarkan oleh suatu benda bergantung pada suhunya, makin tinggisuhu suatu benda, makin besar pula energi kalor yang dipancarkan. Joseph Stefan dan Ludwig Boltzman telah melakukan pengukuran laju energi kalor radiasi yang dipancarkan oleh suatu benda, kemudian dikenal dengan Hukum Stefan-Boltzman

Keterangan :P : daya radiasi (laju energi yang dipancarkan)Q : energi kalor (J)t : waktu (t) : konstanta Stefan-Boltzman (5,67 10-8 W/m2 K4)A : luas permukaan benda (m2)T : suhu mutlak permukaan benda (K) Emisivitas suatu benda menyatakan kemampuan benda untuk memancarkan radiasi kalor, semakin besar emisivitas maka semakin mudah benda tersebut memancarkan energi. Benda hitam sempurna memiliki emisivitas (e = 1) yaitu benda yang dapat menyerap semua energi kalor yang datang dan dapat memancarkan energi kalor dengan sempurna. Energi kuantum Tetapan plank

2.1.4 Pengertian Cahaya Cahaya adalah partikel gelombang secara eksplisit (berkaitan dengan frekwensi cahaya) dan merupakan konsep gelombang. Menurut teori kuantum cahaya menyebar dari sumbernya sebagai sederetan energi yang terlokalisasi masing masin cukup kecil sehingga dapat diserap oleh elektronPada tiap kejadian yang khusus, cahaya daat memperihatkan sifat gelomban atau sifat partikel, tidak pernah terjadi sekaligus. Bila cahaya melalui celah cahaya berlaku sebagai gelombang dan ketika tiba di layar cahaya brlaku sebagai partikel.

2.1.5 Sinar-XDalam tahun 1895 wilhelm rontgen mendapatkan bahwa radiasi yang kemampuan tembusnya dan sifatnya belum diketahui ditimbulkan jika elektron cepat menumbuk materi. Jadi sinarx merupakan gelombang elektromagnetik yang berfrekuensi tinggi.Produksi sinar-x:

Prinsip difraksi Sinar XSinar X terpancar dari tabung Sinar X.Difraksi sinar X yang konvergen diterima slit. Sinar X diterima detektor, diubah menjadi sinyal listrik.Sinyal ini dihitung sebagai analisa pulsa tinggi. Interaksi Sinar X dengan materialEnergi berkas Sinar X terserap oleh atom.Energi berkas Sinar X dihamburkan oleh atom

2.1.6 Efek ComptonArthur Holy Compton mempelajari gejala tumbukan antara foton dan elektron Setelah terjadi tumbukan antara foton dengan elektron, maka foton kehilangan energinya sebesarDE = hf - hf 'panjang gelombang setelah tumbukan bertambah besar (l > l) Berdasarkan hukum kekekalan energi dan hukum kekekalan momentum diperoleh :

: panjang gelombang foton setelah tumbukan (m) : panjang gelombang foton sebelum tumbukan (m)h : konstanta Planck (6,626 . 10-34 Js)m: massa elektron (me = 9,1 . 10-31 kg)c:kecepatan cahaya (c = 3 . 108 m/s): sudut hamburan (sudut penyimpangan arah foton setelah tumbukan terhadap arah mula-mula)disebut sebagai panjang gelombang Compton Produksi PasanganProses produksi pasangan hanya terjadi bila foton datang / 1,02 MeV. Apabila foton semacam ini mengenai inti atom berat, foton tersebut akan lenyap dan sebagai gantinya timbul sepasang elektron-positron. Positron adalah partikel yang massanya sama dengan elektron dan bermuatan listrik positif yang besarnya juga sama dengan muatan elektron.

Oleh karena itu proses ini hanya bisa berlangsung bilamana energi foton yang datang minimal adalah massa diam elektron dan c adalah kecepatan cahaya.Berkaitan dengan uraian ini maka nilai atau besaran absorpsi akan bergantung pada energi foton yang datang disamping bergantung pada jenis media/materi/zat yang dilaluinya atau bergantung pada nomor atom (Z) media/materi yang dilaluinya.

Foton Dan GrafitasCahaya memiliki efek grafitas. Walaupun foton memiliki masa diam, tetapi ketika bertumbukan foton seakan memiliki massa.

Energi potensial sebuah massa m pada permukaan bintang adalah

Maka jumlah energi kuantumnya adalah

BAB IIIPENUTUP

KesimpulanDari pembahasan makalah ini dapat disimpulkan bahwa sifat-sifat partikel dari gelombang meliputi: Gelombang Elektromagnetik, Efek Fotolistrik, Teori Kuantum Cahaya, Pengertian Cahaya, Sinar-X, Efek Compton, Produksi Pasangan, Foton Dan Grafitas.

SaranMengenai pembahasan sifat-sifat partikel dari gelombang, kami mengharapkan kritikan dan saran yang bersifat konstrutif untuk perbaikan makalah kami yang selanjutnya. Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat menjadi referensi untuk teman-teman sebagai bahan belajar.

DAFTAR PUSTAKA

Sulastri, evi. 2013. Sifat partikel dari gelombang. .(online) (http://www. blogspot.com. diakses 25 september 2013)Laolhakhaila. 2011. Fisika modern sifat gelombang.(online) (http://www. blogspot.com. diakses 25 september 2013)