Proses Terjadinya Efek Fotolistrik

KOMPAS.com – Efek fotolistrik adalah suatu konsep fisika yang membuat Albert Einstein memenangkan nobel untuk pertama kalinya pada tahun 1921. Bagaimana proses terjadinya efek fotolistrik? Berikut adalah penjelasannya!

Efek fotolistrik merupakan konsep fisika di mana cahaya dapat mendorong keluarnya elektron dalam suatu logam. Berikut adalah proses terjadinya efek fotolistrik!

Cahaya memiliki energi

Dalam efek fotolistrik, diterapkan dualisme cahaya. Yaitu konsep bahwa cahaya bisa berbentuk gelombang yang bersifat kontinu ataupun partikel yang bersifat diskrit. Menurut Einstein, cahaya terdiri dari paket-paket atau partikel cahaya yang disebut dengan foton.

Dilansir dari Encyclopedia Britannica, sebuah foton memiliki energi (E) yang besarnya sama dengan konstanta Planck (h) dikalikan dengan frekuensinya (f). Karena h adalah konsanta yang nilainya selalu tepat, berarti energi foton akan meningkat sesuai dengan peningkatan frekuensinya.

Baca juga: Model Atom Mekanika Kuantum

Cahaya mengenai logam

Mekanisme peristiwa efek fotolistrik pada suatu logam dimulai dengan cahaya yang mengenai suatu logam. Cahaya akan menembus materi logam, di mana foton bertemu dengan elektron dalam logam.

Dilansir dari Chemistry LibreTexts, setiap paket cahaya atau foton dapat menyebabkan satu elektron dikeluarkan. Hal tersebut karena foton mentransfer energi yang dimilikinya pada elektron dalam logam. Elektron yang keluar dari logam kemudian disebut sebagai fotoelektron.

Besaran yang berpengaruh pada efek fotolistrik

Terjadinya efek fotolistrik dipengaruhi oleh berbagai faktor. Berikut adalah besaran yang memengaruhi efek fotolistrik!

Baca juga: Rumus Frekuensi Gelombang

Efek fotolistrik tidak selalu terjadi pada semua logam yang disinari cahaya tertentu. Setiap materi memiliki frekuensi ambangnya masing-masing. Frekuensi ambang adalah frekuensi minimum terlepasnya elektron dalam materinya.

Jika cahaya yang dikenakan pada logam berada di bawah frekuensi ambang, maka tidak ada elektron yang dilepaskan. Frekuensi cahaya harus ada di atas frekuensi ambang, sehingga efek fotolistrik dapat terjadi.

Seperti yang kita ketahui, energi foton merupakan hasil hali konstanta Planck dan frekuensinya. Frekuensi menentukan energi kinetik foton. Makin besar frekuensinya, maka makin besar energi kinetik yang dimiliki foton.

Baca juga: Sifat-sifat Cahaya dan Contohnya

Apa saja yang memengaruhi banyaknya elektron yang terlepas? Jawabannya adalah intensitas cahaya. Makin tinggi intensitas cahayanya, maka makin banyak pula elektron yang dilepaskan efek fotolistrik.

Perlu diingat, bahwa jumlah elektron yang dilepaskan tidak bergantung pada energi kinetik ataupun frekuensi yang dimiliki oleh foton.

Selain intensitas, amplitudo cahaya juga memengaruhi jumlah elektron yang dilepaskan selama efek fotolisytik. Dilansir dari Khan Academy, cahaya dengan amplitudo lebih tinggi berarti lebih banyak foton yang mengenai permukaan logam.

Dalam frekuensi cahayanya yang lebih besar dari frekuensi ambang, hal tersebut berrti lebih banyak elektron yang dilepaskan saat terjadi efek fotolistrik. Namun, perlu diingat juga bahwa besarnya amplitude cahaya tidak memengaruhi energi kinetik yang dimiliki foton.