Langsung ke konten utama

Sifat Gelombang dan Partikel

Pada tahun 1924  Louise de Broglie mengemukakan pendapatnya bahwa cahaya dapat berkelakuan seperti partikel, maka partikel pun seperti halnya electron dapat berkelakuan seperti gelombang.
Sebuah foton dengan frekuensi  f memiliki energi sebesar hf dan memiliki momentum p = hf/c , karena  c = fλ, maka momentum foton dapat dinyatakan p =h/λ  sehingga panjang gelombang foton  dapat dinyatakan  λ = p/h . Untuk benda yang bermassa m bergerak dengan kecepatan memilki momentum linier sebesar mv maka  panjang gelombang de Broglie dari benda itu dinyatakan dengan persamaan :

                 h        
        λ =  -------
                 m v     

dengan : λ  =  panjang gelombang foton (sinar-X)
                h   =  tetapan Planck (6,6.10-34 Js)
                c   =  cepat rambat gelombang elektromagnetik     (3.108 m/s)
                e   =  muatan elektron (1,6.10-19 C)
                V  =  beda potensial pemercepat elektron (volt)
Untuk menguji hipotesis yang dilakukan oleh Louise de Broglie  pada tahun 1927, Davisson dan Germer di Amerika Serikat dan G.P. Thomson di Inggris secara bebas meyakinkan hipotesis Louise de Broglie dengan menunjukkan berkas elektron yang terdifraksi bila berkas ini terhambur oleh kisi atom yang teratur dari suatu kristal. Davisson dan Germer melakukan suatu eksperimen dengan menembakkan electron berenergi rendah  yang telah diketahui tingkat energinya kemudian ditembakkan  pada atom dari nikel yang diletakkan dalam ruang hampa. Berdasarkan hasil pengamatan Davisson dan Germer terhadap elektron-elektron yang terhambur ternyata dapat menunjukkan adanya gejala interferensi dan difraksi. Dengan demikian hipotesis de Broglie yang menyatakan partikel dapat berkelakuan sebagai gelombang adalah benar.

CONTOH SOAL
1.  Berapakah panjang gelombang de Broglie dari sebuah elektron yang bergerak dengan kelajuan 2 × 105 m/s jika massa elaktron 9,1 x 10-31 kg dan h = 6,6 × 10-34 Js?
Penyelesaian :
Diketahui : v = 2 × 105 m/s
m = 9,1 × 10-31 kg
h = 6,6 × 10-34 Js
Ditanyakan : λ =…?
                 h                       6,6.10-34
        λ =  ------- = -------------------------------- = 3,63.10-10 m = 3,63 A0
                 m v           9,1 × 10-31  . 2 × 105

2.  Elektron di dalam tabung sinar-X diberi beda potensial 2000 volt. Pada proses tumbukan, sebuah elektron dapat menghasilkan satu foton. Tentukan panjang gelombang minimum yang dihasilkan oleh tabung sinar-X?
Penyelesaian
V = 2000 volt = 2000 volt
Panjang gelombang terpendek sinar X yang dihasilkan sebesar :
                 h c         6,6.10-34 . 3.108
        λ =  ------- = ------------------------ = 1,24.10-10 m
                 e V           1, 6.10-19 . 10 4


LATIHAN SOAL
1.  Pada produksi sinar-X, tabung sinar-X diberi bedapotensial 4000 volt. Jika sebuah elektron dapat meng-hasilkan satu foton maka tentukan :
a.   panjang gelombang minimum,
b.  frekensi maksimum yang dihasilkan oleh tabung sinar-X !
2.  Jika konstanta Planck 6,6x10-34Js dan cepat rambat cahaya c = 3x108m/s, maka sinar Na yang panjang gelombangnya 590 nm.  Berapakah energi fotonnya !
3.  Seberkas sinar X dengan kecepatan 3 x 108 m s-1 memiliki momentum foton sebesar  6,6 x 10-23 Ns. Bila konstanta   Planck 6,6 x 10-34 J.s, maka tentukan frekuensi sinar X !
4.  Andaikan 5,5% energi lampu pijar dipancarkan sebagai sinar terlihat yang panjang gelombangnya sama dengan5400 oA. Jika konstanta Planck h =6,6 x 10-34Js, hitunglah jumlah foton yang dipancarkan lampu pijar 100 W perdetik!
5.  Dalam tabung sinar X, berkas electron dipercepat oleh beda potensial 5x 104V, dihentikan seketika oleh anoda, sehingga semua energi electron menjadi gelombang elektromagnetik dengan panjang gelombang dalam daerah sinar X. Jika konstanta Planck 6,62x10-34 Js, c = 3x108 m/s dan muatan elektron 1,6x10-19 C, maka berapakahpanjang gelombang sinar yang terjadi ?
6.  Berapakah panjang gelombang terpendek dan frekuensi terbesar sinar–X yang dihasilkan tabung sinar–X melalui beda potensial tegangan 50 kV antara target dan katode ?



Postingan populer dari blog ini

DOKUMEN 1,2 DAN 3 KTSP PADA KURIKULUM 2013

Di Dalam Permendikbud No. 61 Tahun 2014 dijelaskan bahwa KTSP adalah kurikulum operasional yang disusun oleh dan dilaksanakan di masing-masing satuan pendidikan. Pengembangan KTSP jenjang pendidikan dasar dan menengah mengacu pada Standar Nasional Pendidikan, Kerangka Dasar dan Struktur Kurikulum, dan pedoman implementasi Kurikulum. KTSP dikembangkan oleh satuan pendidikan dengan melibatkan komite sekolah/madrasah, dan kemudian disahkan oleh kepala dinas pendidikan atau kantor kementerian agama provinsi dan kabupaten/kota sesuai dengan kewenangannya. Dokumen 1,2, dan 3 KTSP berisi, antara lain : Dokumen 1 yang disebut dengan Buku I KTSP berisi sekurang-kurangnya visi, misi, tujuan, muatan, pengaturan beban belajar, dan kalender pendidikan. Penyusunan Buku I KTSP menjadi tanggung jawab kepala sekolah/madrasah. Dokumen 2 yang disebut dengan Buku II KTSP berisi silabus. Buku II KTSP sudah disusun oleh Pemerintah, dan dokumen 3 yang disebut dengan...

GAMBARAN UMUM SAMBUNGAN INTERNET

Secara    umum   ada    dua    (2)    cara    untuk    dapat    tersambung    ke    Internet,    yaitu   melalui sambungan    perorangan    dan   melalui    sambungan    perkantoran.    Sambungan    perorangan (home user) biasanya digunakan di rumah atau kantor menggunakan satu buah komputer saja.    Sambungan    perkantoran/kampus    (corporate    user)    biasanya    berupa    sekumpulan komputer    yang    terkait    dalam    sebuah    jaringan    lokal    (biasa    di    sebut   Local    Area Network/LAN) yang tersambung pada kecepatan tinggi ke Internet.Dari sisi peralatan, konfigurasi sambungan tersebut adalah sebagai berikut. ...

APLIKASI HP ANDROID YANG DAPAT DIPERGUNAKAN DALAM KEGIATAN BELAJAR MENGAJAR

Handphone Android atau  tablet ada yang dilarang dalam proses belajar mengajar, karena dianggap dapat merusak konsentrasi melalui game, media sosial dan aplikasi chatting. Padahal, terdapat banyak aplikasi pendidikan yang bisa memudahkan guru dan murid. Setidaknya bisa digunakan oleh guru dalam memberikan tugas belajar di rumah atau belajar kelompok, karena hampir sebagian besar siswa terutama di perkotaan telah memiliki  HP berbasis Android. Berikut ini saya kutip lima Aplikasi Smartphone dari http://www.nextren.com dan puluhan aplikasi pembelajaran dari http://m-edukasi.kemdikbud.go.id/ 1. Edmodo Diskusi murid dan guru di kelas kadang tak selesai bertepatan dengan bel pulang sekolah. Untuk itu Edmodo hadir. Aplikasi ini memungkinkan guru dan murid-murid melanjutkan diskusi di kelas ke ranah chatting. Pertukaran konten seperti video dan foto dimungkinkan. Guru juga bisa membuat kuis dan survey online untuk bahan evaluasi belajar-mengajar di kelas. Bahkan, pekerjaan rum...