Kami sampaikan tentang gejala kuantum dengan detail dari materi fisika kelas 12 sekolah menengah atas kurikulum merdeka.
Daftar Isi
Ringkasan Materi Fisika Kelas 12 Bab 8 Kurikulum Merdeka – Gejala Kuantum
Konsep Foton
Planck mulai revolusi ide dengan hipotesis nya yang sudah ubah cara berpikir mengenai banyak fenomena. Hipotesis satu ini mulai dipercayai pada 1905. Ketika itu, Albert Einstein gunakan Teori Kuantum Cahaya agar dapat jelaskan gejala fenomena efek Fotolistrik sebelumnya tidak bisa dijelaskan oleh teori gelombang. Gagasan efek Fotolisrik satu ini hantarkan Einstein menjadi pemenang hadiah nobel fisika 1921.
Einstein menyatakan bahwasanya cahaya berinteraksi bersama materi terhadap efek Fotolistrik tidak pada gelombang kontinu misalnya teori Maxwell, namun pada paket energi berdasarkan teori Kuantum Planck. Garis besarnya, kumpulan hukum berkembang semenjak 1900 sampai akhir 1920an menggambarkan semua fenomena kuantum dunia Mikro yang dikenali dengan Fisika Kuantum.
Radiasi Benda Hitam
Suatu benda mampu menyerap semua radiasi mengenainya disebut benda hitam sempurna. Benda hitam sempurna di ibaratkan rongga dengan lubang yang kecil saat seberkas cahayanya masuk ke dalamnya. Cahaya tersebut akan dipantulkan secara terus menerus di dalamnya sera tidak bisa keluar dari rongga.
Istilah benda hitam pertama diperkenalkan Gustav Kirchoff pada 1859. Radiasi benda hitam merupakan radiasi gelomang elektromagnetik saat beda ada pada kesetimbangan termal bersama lingkungannya. Bahkan Kirchhoff membuktikan teorema bahwasanya setiap benda yang ada kesetimbangan termal mempunyai daya radiasi dipancarkan sebanding bersama daya yang diserapnya. Pernyataan ini dituliskan pada persamaan, :
Pergeseran Wien
Teramati bahwasanya panjang gelombang terhadap intensitas radiasi maksimum sebuah benda hitam yang bergeser pada panjang gelombang lebih pendek ketika suhunya naik. Perhatikanlah gambar di atas pada intensitas radiasi maksimum. Semakin tingi suhu benda t maka panjang gelombangnya semakin kecil.
Teori Kuantum Planck
Energi radiasi dipancarkan osilator atomik tidak kontinu melainkan berupa paket energi diskret.
Dengan n adalah bilangan asli, f merupakan Frekuensi Getaran (Hertz) serta h merupakan Konstanta Planck.
Konstanta Planck merupakan konstanta dasar alam memiliki fungsi untuk tetapkan batas bawah terhadap atom serta hadir berulang kali pada Fisika Kuantum.
Efek Fotolistrik
Akhir abad ke 19 berbagai penelitian memperhatikan bahwasanya cahaya mampu keluarkan elektron dari banyak permukaan logam. Fenomena satu ini dikenali dengan Efek Fotolistrik.
Salah satu pemanfaatan fenomena Efek Fotolistrik terhadap produk teknologi yaitu charge-couple device (cdc) terhadap kamera digital memiliki fungsi sebagai pengganti film untuk tangkap gambar pada bentuk kumpulan-kumpulan elektron.
CCD pula digunakan untuk perekam camcorder serta pemindai elektronik digunakan astronom agar dapat menangkap gambar planet-planet serta bintang.
Hasil Eksperimen Efek Fotolistrik merupakan teka teki untuk fisika klasik. Tinjauan Fisika Klasik, cahaya merupakan gelombang Elektromagnetik Berosilasi dengan Sinusoida.
Elektron terhadap perisiwa Efek Fotolistik zn tidak mampu keluar dari logam saat diberikan cahaya tampak. Elektron ketika diberi cahaya dengan frekuensi mendekati 10,4 x 1014 hz bisa keluar dari logam serta apabila diberikan cahaya lebih tinggi lagi dengan Elektron mampu bergerak bersama energi lebih besar.
Efek Compton
Compton menggunakan model kuantum agar dapat jelaskan eksperimennya tentang hamburan sinar x- terhadap grafit. Ketika foton dari sinar-x bertabrakan bersama elektron, foton lepaskan sebagian energinya serta diserap oleh elektron.
Pengurangan frekuensi foton dihamburkan yaitu bukti mendasar agar dapat proporsionalitas energi bersama frekuensi cahaya, serta untuk kinematika relativitas elektron.
Compton menunjukkan benda panjang gelombang cahaya sesudah tumbukan serta panjang gelombang cahaya datang berhubungan bersama sudut hamburan nya.
Dualias Gelombang Partikel
Fenomena Efek Fotolistrik buktikan bahwa cahaya mempunyai sifat partikel. Di sisi lain, fenomena interferensi tunjukan bahwa cahaya mempunyai sifat gelombang. Pada fisika klasik satu ini kontradiktif. Sudut pandang fisika kuantum, cahaya mempunyai sifat keduanya baik seperti gelombang atau seperti partikel berdasarkan Tinjauan Ekspermen.
Sinar-X
Penyelidikan lebih mengenai atom dimulai pada 1895 saat Fisikawan Jerman Wilhelm Roetgen temukan sinar-x. Dinamakan sinar x karena sinarnya sifatnya belum diketahui. Roentgen temukan sinar jenis biru satu ini dihasilkan seberkas sinar katode lalu ditemukan sebagai elektron yang mengenai permukaan kaca tabung pelepasan gas.