Sifat-Sifat Foton
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| photons/ˈfəʊtɒnz/ | foton |
| Planck's constant/plæŋks ˈkɒnstənt/ | konstanta Planck |
Cahaya datang dalam paket
- Cahaya bukan aliran halus -- ia tiba dalam bungkusan-bungkusan kecil.
- Setiap bungkusan membawa sejumlah energi yang tetap dan pasti.
- Cahaya biru membawa lebih banyak tenaga per bungkusan daripada merah.
- Paket-paket ini menjelaskan bagaimana cahaya dan atom menukar energi.
Energi setiap foton
- Cahaya datang dalam paket yang disebut foton.
- Energi foton hanya bergantung pada frekuensinya:
- Di sini $h$ adalah konstanta Planck.
Dalam $E = h\nu$, simbol $h$ disebut ____ konstanta.
$h$ adalah konstanta Planck, $6.63\times10^{-34}\ \text{J·s}$.
Frekuensi lebih tinggi, energi lebih besar
- Foton dengan frekuensi lebih tinggi membawa energi lebih besar.
- Panjang gelombang yang lebih pendek berarti frekuensi yang lebih tinggi berarti lebih energik.
- Foton UV mengalahkan foton merah, paket demi paket.
Energi sebuah foton ditentukan oleh...
$E = h\nu$ -- energi bergantung pada frekuensi, bukan kecerahan.
Foton dengan panjang gelombang lebih pendek membawa lebih banyak energi daripada foton dengan panjang gelombang lebih panjang.
Panjang gelombang yang lebih pendek berarti frekuensi lebih tinggi dan energi lebih besar.
Mencocokkan foton dengan lompatan
- Elektron melompat antar tingkat hanya jika energi foton sesuai dengan celah tersebut secara persis.
- Foton diserap dan elektron memanjat.
- Memancarkan foton membuatnya kembali turun.
Energi sebuah foton
Energi foton berbanding lurus dengan frekuensi: cahaya biru dengan frekuensi lebih tinggi membawa lebih banyak energi per foton.
Elektron menyerap foton hanya jika energi foton sesuai dengan celah tingkat energi.
Tingkat energi terkuantisasi, sehingga hanya pencocokan yang tepat yang dapat diserap.
Temukan energi foton dengan frekuensi $5\times10^{14}\ \text{Hz}$ (dengan $h = 6.63\times10^{-34}$).
- $E = h\nu = (6.63\times10^{-34})(5\times10^{14})$.
- $E \approx 3.3\times10^{-19}\ \text{J}$.
Foton memiliki $\nu = 2\times10^{15}\ \text{Hz}$ dan $h = 6.63\times10^{-34}$. Energi apa? Masukkan koefisien sebelum $\times10^{-18}$ J (2 desimal).
$E = h\nu = (6.63\times10^{-34})(2\times10^{15}) = 1.33\times10^{-18}\ \text{J}$.
Cahaya biru redup dibandingkan cahaya merah terang. Mana yang memiliki foton berenergi lebih tinggi?
Frekuensi biru yang lebih tinggi menang; kecerahan hanyalah jumlah foton.
Energi foton bergantung pada frekuensi (atau panjang gelombang), bukan pada kecerahan -- cahaya biru redup masih memiliki foton berenergi lebih tinggi daripada cahaya merah terang. Gunakan $E = h\nu$ dengan frekuensi atau $E = hc/\lambda$ dengan panjang gelombang, dan jangan mencampurkannya. Energi datang dalam paket tetap, jadi hanya foton yang cocok persis yang menyebabkan lompatan.
Cahaya merambat sebagai foton, masing-masing membawa $E = h\nu = hc/\lambda$, di mana $h$ adalah konstanta Planck. Frekuensi yang lebih tinggi (panjang gelombang yang lebih pendek) berarti foton yang lebih energik, ditentukan oleh frekuensi, bukan kecerahan. Elektron menyerap foton hanya ketika energinya sesuai persis dengan celah tingkat.