Pengertian Efek Fotolistrik – Efek fotolistrik terjadi ketika materi memancarkan elektron setelah terpapar radiasi elektromagnetik, seperti cahaya foton. Efek fotolistrik dipelajari sebagian karena bisa menjadi pengantar untuk gelombang-partikel dualitas dan mekanika kuantum.
Sekilas Efek Fotolistrik
Ketika permukaan terkena energi elektromagnetik yang cukup energik, cahaya akan diserap dan elektron akan dipancarkan. Frekuensi ambang berbeda pada bahan yang berbeda. Einstein mengusulkan bahwa cahaya terdiri dari kuanta, yang kita sebut foton.
Dia menyarankan bahwa energi di setiap kuantum cahaya adalah sama dengan frekuensi dikalikan dengan konstanta Planck, dan bahwa foton dengan frekuensi lebih dari batas tertentu akan memiliki energi yang cukup untuk mengeluarkan elektron tunggal, menghasilkan efek fotolistrik. Ternyata bahwa cahaya tidak perlu dikuantisasi untuk menjelaskan efek fotolistrik, tapi beberapa buku bertahan dengan mengatakan bahwa efek fotolistrik menunjukkan sifat partikel cahaya.
Cahaya merupakan paket energi, maksudnya cahaya yang terdapat di alam memiliki energi yang besarnya terkuantitas dan merupakan kelipatan dari bilangan bulat. Energi dari sebuah foton didefinisikan dengan persamaan Planck yaitu E = hf, dimana h adalah konstanta Planck yang besarnya h = 8,85×10-34 J.s dan f adalah frekuensi dari foton (cahaya) tersebut.
Persamaan Efek Fotolistrik
Secara singkat, efek fotolistrik adalah pengeluaran elektron-elektron dari sebuah logam akibat adanya penyinaran cahaya dengan energi yang sesuai. Cabang dari fisika yang menjelaskan mengenai fenomena ini adalah fisika kuantum. Syarat agar elektron tersebut dapat keluar dari logam adalah adanya pemberian energi dari foton yang melewati ambang batas dari kerja minimal logam tersebut. Secara matematis dapat ditulis dengan:
KE = hf–W0
KE adalah energi kinetik yang terekstasi dari metal karena adanya foton
hf adalah energi dari foton yang dikenakan terhadap logam
W0 adalah fungsi kerja dari sebuah logam yang juga merupakan energi ambang agar elektron dapat keluar dari logam.
Fungsi kerja dari logam ini bergantung terhadap jenis logam yang disinari oleh cahaya. Misalnya energi ambang atau energi yang dibutuhkan oleh elektron pada besi akan berbeda dengan energi ambang pada zink. Adapun energi ambang ini sama dengan energi foton pada frekuensi ambang.
W0 = hf0
di mana f0 adalah frekuensi ambang dari foton (cahaya). Oleh karena itu efek fotolistrik sangat tergantung dengan frekuensi cahaya yang diberikan.
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Efek Fotolistrik
Terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi fotolistrik ini yaitu :
- Faktor yang mempengaruhi keluar atau tidaknya elektron adalah frekuensi dari cahaya dan jenis logam yang dipakai.
- Frekuensi cahaya mempengaruhi energi kinetik dari elektron oleh karena itu, seberapa cepatnya elektron bergerak setelah keluar dari logam ditentukan oleh frekuensi cahaya
- Banyak atau tidaknya elektron yang keluar ditentukan oleh besarnya intensitas cahaya yang diberikan.