Pernah dengar istilah efek compton? Apa sih yang kamu ketahui tentang efek compton?

Kalo penasaran, coba simak nih materi selengkapnya tentang efek compton berikut ini.

Pengertian Efek Compton

Apa sih, yang kamu ketahui tentang efek compton ini? Belum tahu, apa itu efek compton? Jadi,

Efek compton merupakan peristiwa terhamburnya sinar X atau foton saat menumbuk elektron diam menjadi foton terhambur dan elektron.

Pada tahun 1932, efek compton ini diungkapkan oleh ilmuwan yang bernama Compton melalui eksperimennya.

Saat itu, dia melakukan eksperimen penembakan sinar X yang dikeluarkan dari bahan radioaktif lempengan tipis.

Hasil eksperimen tersebut menunjukan, kalo setelah keluar dari lempengan tersebut, gelombang elektromagnetik akan mengalami hamburan seperti gambar diatas.

Pada percobaan ini, kamu bisa melihat kalo panjang gelombang foton datang lebih pendek, daripada foton yang terhambur.

Kejadian tersebut merupakan suatu keanehan dimana seharusnya panjang gelombang datang dan yang terhambur sama.

Di sini, Compton beranggapan kalo foton tersebut dianggap sebagai gelombang elektromagnetik yaitu sebagai bentuk materi.

Bentuk materi itulah yang bisa menjelaskan perubahan panjang gelombang foton tersebut karena foton mengalami momentum berlakulah hukum kekekalan momentum.

Hamburan Efek Compton

Hamburan Compton yaitu hamburan inelastis foton oleh bermuatan partikel bebas (biasanya elektron,). Bagian dari energi foton ditransfer ke elektron hamburan.

Inverse hamburan Compton juga ada dan terjadi saat dikenakan transfer partikel bagian dari energi buat foton

Hamburan Compton merupakan contoh dari hamburan inelastis, karena panjang gelombang cahaya yang tersebar berbeda dari radiasi insiden.

Tapi, asal efeknya bisa dianggap sebagai tabrakan elastis antara foton dan elektron. Jumlah perubahan dalam panjang gelombang ini disebut pergeseran Compton.

Meskipun hamburan Compton nuklir ada, hamburan Compton biasanya mengacu pada interaksi yang melibatkan cuma elektron dari atom.

Efek Compton penting, karena menunjukkan kalo cahaya gak bisa dijelaskan murni sebagai fenomena gelombang.

Hamburan Thomson, teori klasik dari gelombang elektromagnetik yang tersebar oleh partikel bermuatan, gak bisa menjelaskan intensitas rendah menggeser panjang gelombang klasik.

Cahaya intensitas yang cukup buat medan listrik yang mempercepat partikel bermuatan ke kecepatan relativistik akan menyebabkan recoil radiasi tekanan dan terkait pergeseran Doppler dari cahaya yang tersebar.

Tapi, efeknya akan jadi kecil pada intensitas cahaya yang cukup rendah terlepas dari panjang gelombang.

Cahaya harus bersikap seolah – olah itu terdiri dari partikel buat menjelaskan intensitas rendah hamburan Compton.

Percobaan Compton meyakinkan fisikawan kalo cahaya bisa berperilaku sebagai aliran partikel – seperti objek (kuanta) yang energinya sebanding dengan frekuensi.

Rumus Efek Compton

1. Rumus Persamaan Einstein

E = mc²

E = m c c = p c

Keterangan:

• E = Energi (J)
• m = Massa (kg)
• c = Kecepatan cahaya (m/s)

2. Rumus Energi Foton Planck

E = hf

p = hf

p = h/λ

Keterangan:

• p = Momentum foton (Ns)
• h = Tetapan Planck (Js)
• f = Frekuensi gelombang elektromagnetik (Hz)
• c = Laju cahaya (m/s)
• λ = Panjang gelombang foton (m)

Contoh Soal Efek Compton

1. Elektron yang mula – mula diam dipercepat pada beda potensial 10.000 volt. Coba tentukan:

• Panjang gelombang de Broglie
• Momentum elektron!

Jawaban:

Diketahui:

• V = 20.000 volt

Ditanya:

• Panjang gelombang de Broglie
• Momentum elektron!

Dijawab:

a. Panjang gelombang de Broglie

• p = h/λ
• mv = h/λ
• λ = h/mv

Kita merujuk pada persamaan:

• QV = ½ mv²
• v = √ (2QV/m)

Substitusikan persamaan tersebut adalah:

• λ = h/sqrt(2QV/m)
• λ = 6.6 10-²⁴/ √ (2 1.6 10^-19 9.1 10-³¹ 2 10⁴)
• λ = 6.6 10-²⁴/ 7.63 10^-24
• λ = 0.864 pm

Jadi, panjang gelombang de Broglie adalah 0,864 pm

b. Momentum elektron

• p = hf
• p = 6.6 10^-34/8.64 10^-11
• p = 0.76 10^-23

Jadi, besar momentum elektron tersebut adalah 0.76 10^-23

2. Sebuah keping logam yang energi ambangnya sebesar 4 ev disinari dengan cahaya monokromatis dengan panjang gelombang 8000 Å hingga elektron meninggalkan permukaan logam. Jika h = 6,6 × 10⁻³⁴ Js dan kecepatan cahaya 3 × 10⁸ m/detik, maka energi kinetik elektron yang lepas….

Jawaban:

Diketahui:

• W0 = 4 eV = 4 1,6 x 10⁻¹⁹ = 6.4 10⁻¹⁹J
• λ = 8000 Å = 8 10^-7

Ditanya: Energi kinetik elektron (E)?

Dijawab:

• E = Wo + Ek
• h c/ λ = Wo + Ek
• 6,6 × 10⁻³⁴ 3 10⁸ / 8 10^-7 = 6.4 10⁻¹⁹ + Ek
• 2.475 10^-19 = 6.410⁻¹⁹ + Ek
• Ek = 3.925 10⁻¹⁹ J

Jadi, energi kinetik pada elektron tersebut sebesar adalah 3.925 10⁻¹⁹ J

Kesimpulan (Infografis)

Gimana? Mudah sekali kan buat dipelajari dan di mengerti? Semoga bisa menambah pengetahuan kalian semua 😀