Max Planck mulai dengan asumsi baru, bahwa permukaan benda hitam tidak menyerap atau memancarkan energi secara kontinyu, melainkan berjalan sedikit demi sedikit dan bertahap-tahap. Menurut Planck, benda hitam menyerap energi dalam berkas-berkas kecil dan memancarkan energi yang diserapnya dalam berkas-berkas kecil pula. Berkas-berkas kecil itu selanjutnya disebut kuantum.
Persamaan tersebut selanjutnya disebut Hukum Radiasi Benda Hitam Planck yang menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan dari suatu benda hitam berbeda-beda sesuai dengan panjang gelombang cahaya.
Planck mendapatkan suatu persamaan : E = hn, yang menyatakan bahwa energi suatu kuantum (E) adalah setara dengan nilai tetapan tertentu yang dikenal sebagai tetapan Planck (h), dikalikan dengan frekwensi (n) kuantum radiasi. Hipotesa Planck yang bertentangan dengan teori klasik tentang gelombang elektromagnetik, ini merupakan titik awal dari lahirnya teori kuantum yang menandai terjadinya revolusi dalam bidang fisika.
Secara klasik diasumsikan bahwa pertukaran energi ini bersifat kontinu, yang berarti bahwa cahaya dengan frekuensi ? dapat memberikan jumlah energi berapa saja dalam absorpsi, jumlah pasti dalam kasus tertentu bergantung pada intensitas energi dari berkas.
Planck menemukan bahwa rumus termodinamik yang benar dapat diperoleh apabila pertukaran energi diasumsikan diskret. Secara khusus Planck mempostulatkan bahwa radiasi dengan frekuensi sudut dan hanya dapat mempertukarkan energi dengan materi dalam cacah h, dengan h merupakan tetapan Planck, yaitu :
h=6,62 x 10-27 cgs
Hipotesis Planck dapat difarafrasekan bahwa radiasi dengan frekuensi yang bersifat seperti suatu aliran partikel (foton) dengan energi yang dapat dipancarkan atau diserap oleh materi. Oleh karena partikel-partikel itu bergerak secepat cahaya, menurut teori Relativitas Khusus, massa diamnya harus nol.
Contoh yang lebih sederhana yang menunjukkan aspek partikel dari cahaya adalah percobaan efek fotolistrik. Jika berkas cahaya monokromatik, dengan frekuensi dijatuhkan pada permukaan logam, maka elektron-elektron dapat teremisi. Apabila h lebih kecil daripada harga batas W, yang bergantung pada jenis logam, maka tidak terdapat elektron yang diemisi meskipun intensitas cahaya diperbesar.
Jika h>W, elektron-elektron akan diemisi dengan enegi kinetik T. Perhatikan bahwa energi kinetik elektron yang teremisi tidak bergantung pada intensitas radiasi, melainkan bergantung hanya pada frekuensi radiasi. Hal ini benar-benar tak dapat dijelaskan oleh konsep klasik yang menyatakan bahwa radiasi bersifat kontinu. Sebaliknya, dengan menggunakan konsep kuantum yang dikemukakan oleh Plank, cukup mudah memahami gejala efek fotolistrik.
Persamaan tersebut selanjutnya disebut Hukum Radiasi Benda Hitam Planck yang menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan dari suatu benda hitam berbeda-beda sesuai dengan panjang gelombang cahaya.
Planck mendapatkan suatu persamaan : E = hn, yang menyatakan bahwa energi suatu kuantum (E) adalah setara dengan nilai tetapan tertentu yang dikenal sebagai tetapan Planck (h), dikalikan dengan frekwensi (n) kuantum radiasi. Hipotesa Planck yang bertentangan dengan teori klasik tentang gelombang elektromagnetik, ini merupakan titik awal dari lahirnya teori kuantum yang menandai terjadinya revolusi dalam bidang fisika.
Secara klasik diasumsikan bahwa pertukaran energi ini bersifat kontinu, yang berarti bahwa cahaya dengan frekuensi ? dapat memberikan jumlah energi berapa saja dalam absorpsi, jumlah pasti dalam kasus tertentu bergantung pada intensitas energi dari berkas.
Planck menemukan bahwa rumus termodinamik yang benar dapat diperoleh apabila pertukaran energi diasumsikan diskret. Secara khusus Planck mempostulatkan bahwa radiasi dengan frekuensi sudut dan hanya dapat mempertukarkan energi dengan materi dalam cacah h, dengan h merupakan tetapan Planck, yaitu :
h=6,62 x 10-27 cgs
Hipotesis Planck dapat difarafrasekan bahwa radiasi dengan frekuensi yang bersifat seperti suatu aliran partikel (foton) dengan energi yang dapat dipancarkan atau diserap oleh materi. Oleh karena partikel-partikel itu bergerak secepat cahaya, menurut teori Relativitas Khusus, massa diamnya harus nol.
Contoh yang lebih sederhana yang menunjukkan aspek partikel dari cahaya adalah percobaan efek fotolistrik. Jika berkas cahaya monokromatik, dengan frekuensi dijatuhkan pada permukaan logam, maka elektron-elektron dapat teremisi. Apabila h lebih kecil daripada harga batas W, yang bergantung pada jenis logam, maka tidak terdapat elektron yang diemisi meskipun intensitas cahaya diperbesar.
Jika h>W, elektron-elektron akan diemisi dengan enegi kinetik T. Perhatikan bahwa energi kinetik elektron yang teremisi tidak bergantung pada intensitas radiasi, melainkan bergantung hanya pada frekuensi radiasi. Hal ini benar-benar tak dapat dijelaskan oleh konsep klasik yang menyatakan bahwa radiasi bersifat kontinu. Sebaliknya, dengan menggunakan konsep kuantum yang dikemukakan oleh Plank, cukup mudah memahami gejala efek fotolistrik.
0 comments:
Posting Komentar