KITA BISA SIAGA TSUNAMI ! (Apa itu tsunami dan mitigasinya)

Masih belum hilang dari ingatan kita tentang 13 tahun yang lalu tepat pada tanggal 26 Desember 2004. Sebuah bencana besar meluluh lantakkan sebagian negeri yakni Aceh. Dilansir dari salah satu web rubrik dunia (www.dw.com) gempa berkekuatan 9.1 sampai 9.3 skala richter mengguncang dasar laut di barat daya Sumatra, sekitar 20 sampai 25 kilometer di lepas pantai. Aceh menjadi kwasan terparah yang dilanda tsunami. Sedikitnya 130.000 orang tewas dikawasan ini saja. Tidak heran jika tsunami digolongkan menjadi salah satu bencana kebumian yang besar. Dengan kekuatan gelombangnya tsunami dapat menyapu semua benda yang dilaluinya.

Tsunami adalah rangkaian gelombang laut yang mampu menjalar hingga kecepatan lebih dari 900 km per jam yang sebagian besar diakibatkan karena terjadinya  gempa bumi besar di dasar laut. Tsunami dapat dipicu oleh bermacam macam gangguan, misalnya gempa bumi, pergeseran lempeng, meletusnya gunung berapi di bawah laut atau bisa juga dari tumbukan benda langit. Namun diantara penyebab terjadinya tsunami ini hampir 90 % terjadi karena adanya gempa bumi dibawah laut. Gerakan vertikal pada kerak bumi dapat mengakibatkan dasar laut naik atau turun secara tiba tiba. Hal ini menyebabkan gangguan kesetimbangan air yang berada diatasnya. Inilah yang mengakibatkan terjadinya aliran energi air laut, yang  ketika sampai di pantai menjadi gelombang besar.

Energi tsunami bisa mencapai 10 % dari energi gempa pemicunya. Bisa dibayangkan, gempa dengan kekuatan mencapai 9 R akan menghasilkan energi yang setara dengan lebih dari 100.000 kali kekuatan bom atom Hiroshima, Jepang(www.dw.com). Korban meninggal akibat tsunami terjadi biasanya karena tenggelam, terseret arus, terkubur pasir, terhantam serpihan atau puing dll. Kerusakan lain akan meliputi kerusakan rumah tinggal, bangunan pantai, prasarana lalu lintas, suplai air dan listrik. Selain itu gelombang tsunami juga akan merusak sektor perikanan, pertanian, kehutanan, industri, dll.

Siklus  Manajemen Bencana

(sumber: Pratikto, 2005)

Bencana kebumian seperti tsunami adalah salah satu contoh bencana alam yang kita tak dapat mencegahnya. Itulah cara alam dalam menyeimbangkan dan mempertahankan hidupnya. Setelah bencana itu datang tentu saja dapat memberikan dampak baik negatif maupun positif. Melalui bencana kebumian kita bisa mempelajari bagaimana cara tuhan menyadarkan manusia atas kekuasaannya. Dampak negatif dari bencana kebumian pun tak luput menjadi peringatan. Sebagai bencana kebumian yang kita sendiri tak bisa mengetahui secara pasti kapan dan dimana akan terjadi, tentu akan banyak menelan korban baik manusia, hewan, tumbuhan dan menyebabkan kerugian yang lainnya. Namun tidak kemudian kita bisa menyimpulkan bahwa bencana tsunami tak dapat kita tanggulangi. Untuk menangani masalah bencana maka dikenal dengan penanggulangan bencana, yaitu siklus kegiatan yang saling berkaitan mulai dari kegiatan pencegahan, mitigasi, kesiapsiagaan, tanggap darurat, kegiatan pemulihan dan kegiatan pembangunan. Tahap tahap ini dapat saling berkaitan dan membentuk suatu lingkaran  untuk menejemen bencana.

Mitigasi meliputi segala tindakan yang meliputi mencegah bahaya, mengurangi kemungkinan terjadinya bahaya dan mengurangi daya rusak suatu bahaya yang tidak dapat dihindarkan. Mitigasi adalah dasar managemen situasi darurat. Untuk mengurangi bahaya tsunami diperlukan perhatian khusus terhadap 3 hal yaitu struktur pantai, penataan wilayah, dan sistem yang terpadu. Struktur pantai : Didaerah pantai dimana gempa biasa terjadi sebaiknya dibangun struktur bangunan penahan ombak berupa dinding pantai yang merupakan bangunan pertahanan terhadap tsunami. Atau bisa juga dengan penanaman pohon - pohon pantai seperti tanaman bakau. Penataan wilayah : perkiraan tentang daerah rawan tsunami diperlukan untuk merancang daerah pemukiman yang aman bagi penduduk. Sistem yang terpadu : sistem pencegahan tsunami akan meliputi hal - hal seperti peramalan, peringatan dini, evakuasi, pendidikan masyarakat, latihan kebiasaan untuk selalu waspada terhadap bencana dan kesigapan pasca bencana.

Jika tsunami datang maka lakukanlah beberapa hal berikut : (1) jangan panik; (2) jangan menjadikan gelombang tsunami sebagai tontonan; (3)bergeraklah dengan cepat ke tempat yang lebih tinggi terutama jika sedang berada di dekat laut atau sungai ; (4) tetap ditempat yang aman sampai air laut benar benar surut; (5) jika memungkinkan berlarilah ke bukit terdekat;(6) pergi ketempat evakuasi yang telah ditentukan jika memungkinkan; (7) pergi ketempat yang bertulang baja dengan menggunakan tangga darurat untuk sampai ke lantai yang paling atas;(8) pastikan tangan anda bebas dan tidak membawa apa apa.

Sesudah tsunami beberapa hal yang bisa dilakukan  yakni : (1)tidak memasuki wilayah yang rusak kecuali setelah dinyatakan aman; (2) hindari instalasi listrik; (3) datangi posko bencana untuk mendapatkan informasi. Bisa dilakukan dengan menjalin komunikasi dan kerja sama dengan warga sekitar.

Diatas adalah beberapa penjelasan tentang apa itu tsunami, apa saja penyebabnya, seberapa bahayanya tsunami dan langkah - langkah yang bisa dilakukan sebelum tsunami datang sebagai upaya mengurangi kerusakan yang diakibatkan dan mengurangi jatuhnya korban, saat tsunami datang serta langkah langkah yang bisa dilakukan sesudah tsunami menerjang. Semua ini tentu saja harus dilakukan dengan kerjasama dan bantuan dari berbagai elemen masyarakat dan pemerintah Indonesia.

TEORI CAHAYA

TEORI CAHAYA

Cahaya adalah energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Dalam Fisika, Cahaya adalah radiasi gelombang elektromagnetik baik dengan panjang gelombang kasat mata ataupun tidak. Selain itu, cahaya adalah paket partikel yang disebut dengan foton.

Adapun sifat-sifat cahaya, diantaranya:

· Cahaya merambat lurus

· Cahaya dapat dibiaskan

· Cahaya dapat diuraikan

· Cahaya dapat menembus benda bening

· Cahaya dapat mengalami interferensi

· Cahaya dapat mengalami difraksi (Pelenturan)

· Cahaya dapat mengalami polarisasi

Teori Impuls Cahaya

Descarter mengemukakan teori cahaya dalam dalam suatu tulisannya tentang optik pada tahun 1637 dan menyatakan bahwa cahaya adalah suatu impuls (gangguan) yang merambat lurus dengan cepat dari suatu tempat ke tempat yang lain. Dari semua penjelasannya, maka teori impuls cahaya dari Rene Descarter ini mampu menjelaskan hukum Snellius.

Teori Korpuskuler

Teori Korpuskuler diungkapkan oleh fisikawan dan ahli matematika yang berasal dari Inggris, yaitu Sir Isaac Newton (1642-1727). Dalam teorinya, Newton mengungkapkan bahwa sumber-sumber dari cahaya memancarkan elemen-elemen sangat halus yang mengenai mata kita, sehingga memberikan kesan cahaya. Bagian-bagian yang sangat halus tersebut, menurut Newton  partikel-partikel cahaya yang dipancarkan ke segala arah. Maka berdasarkan teori tersebut cahaya terdiri dari berkas partikel.

Teori korpuskuler Newton juga mengungkapkan bahwa laju cahaya cepat ketika memasuki medium yang lebih rapat, hal tersebut dikarenakan cahaya mendapatkan tarikan gravitasi lebih besar. Teori Kopuskuler bisa menjelaskan fakta tentang pemantulan cahaya, namun kemudian teori tersebut bertentangan dengan teori cahaya yang diungkapkan oleh Huygens.

Disamping itu, Newton sendirilah juga menemukan cincin Newton. Cincin Newton adalah suatu fenomena yang disebabkan interferensi cahaya yang diakibatkan oleh refleksi cahaya antara dua permukaan - permukaan bulat dan rata. Fenomena yang menunjukkan cahaya sebagai gelombang.

Teori Gelombang

Teori gelombang diungkapkan oleh seorang ahli astronomi, matematikawan, dan ahli fisika yang berasal dari Belanda yaitu Christian Huygens (1629-1695). Menurut Huygens, di dalam sumber cahaya terdapat sesuatu yang bergetar dan getaran tersebut merambat lurus ke mata kita sebagai gelombang. Karena cahaya bisa merambat dalam ruang hampa, maka menurut Huygens, medium untuk cahaya bukan udara.

Berdasarkan hal tersebut, maka pada akhir abad 19 para ilmuan percaya bahwa di ruang angkasa terdapat eter yang menyebabkan cahaya bisa merambat melalui ruang hampa. Eter adalah zat yang memenuhi ruangan dan tidak memiliki massa. Tetapi kemudian, hipotesis tentang eter tersebut tidak terbukti karena berdasarkan percobaan dari Albert Michelson dan Edward Morley, eter tersebut tidak ada.

Pada tahun 1678, Huygens mengungkapkan sebuah prinsip yang dikenal sebagai prinsip Huygens, yang berbunyi sebagai “Setiap titik pada muka gelombang cahaya bisa bertindak sebagai sumber gelombang sekunder yang memancar dari pusatnya dengan frekuensi, kecepatan, dan panjang gelombang yang sama seperti gelombang sumbernya.

Gelombang sekunder yang dihasilkan, menurut prinsip Huygens, disebut sebagai anak gelombang. Prinsip Huygens bisa menjelaskan apa yang terjadi ketika cahaya / gelombang lain menumbuk sebuah penghalang atau memasuki medium lain selama proses pembiasan.

Pada tahun 1801, seorang ilmuwan Inggris bernama Thomas Young (1773-1829) dan seorang ilmuan Perancis yaitu Augustin Jean Fresnel (1788-1827), berhasil mengembangkan teori gelombang cahaya Huygens. Young dan Fresnel menyatakan perbedaan antara partikel dengan gelombang, yaitu ketika dua buah atau lebih gelombang berpadu dalam medium yang sama, maka gelombang-gelombang tersebut bisa saling menguatkan atau saling meniadakan perpindahan partikel-partikel pada berbagai tempat dalam medium.

Kesimpulan tersebut diperoleh berdasarkan percobaan tentang interferensi yang dilakukan oleh Young dan Fresnel secara terpisah. Young merupakan ilmuwan yang mengajukan ide mengenai interferensi gelombang cahaya, sedangkan Fresnel adalah ilmuwan yang mampu menganalisis fenomena interferensi dan difraksi secara matematis. Selain itu, Fresnel juga mampu menjelaskan tentang polarisasi cahaya dan menyatakan bahwa cahaya merupakan gelombang transversal.

Teori Gelombang Elektromagnetik

Teori gelombang elektromagnetik diajukan oleh seorang ahli fisika Inggris, yaitu James Clerk Maxwell (1831-1879). Berdasarkan gagasan Faraday tentang hubungan listrik dan magnet, maka Maxwell menyatakan bahwa cahaya merupakan gelombang elektromagnetik yang tidak membutuhkan medium untuk merambat.

Maxwell dengan apik menggabungkan dan menjelaskan hubungan unik antara 4 hukum listrik dan kemagnetan yang sebelumnya diusulkan oleh Charles-Augustin de Coulomb (1736-1806), Karl Gauss (1777-1855), Andre Ampere (1775-1836), dan Miichael Faraday (1791-1867). Dengan kejeniusannya dalam listrik statis, listrik dinamis, dan kemagnetan, Maxwell menyatukan keempat hukum itu dalam empat buah persamaan differensial.

1. Hukum Coulomb, yang menyatakan gaya tarik-menarik antar muatan listrik. Hukum ini juga bisa diturunkan secara matematika dari Teori Gauss.

2. Teori Gauss tentang kemagnetan, yang menyatakan magnet bersifat dipol (dua kutub), tidak terpisah seperti muatan listrik (muatan listrik adalah monopol, ada muatan negatif dan muatan positif).

3. Penemuan Ampere yang menyatakan muatan listrik yang bergerak menghasilkan medan magnet.

4. Percobaan Faraday yang menunjukkan: mengubah medan magnet menghasilkan medan listrik, sebaliknya juga mengubah medan listrik turut mengubah medan magnet.

Persamaan yang diajukan Maxwell selalu berjalan simultan atau bersamaan. Saat menyelesaikan persamaan itu, diperlukan suatu kondisi agar keempat persamaan itu tetap terus simultan. Muatan yang bergetar akan menjadi gelombang elektromagnetik dan bergerak dengan kecepatan yang tetap. Maxwell kemudian menghitung kecepatan gelombang itu, dan nilainya secara praktis sama dengan kecepatan cahaya. Suatu kebetulan yang luar biasa! Dan dengan itu, tidak bisa disangkal bahwa cahaya pasti bersifat gelombang.

Maxwell berhasil memprediksi kelajuan cahaya dengan menggunakan persamaan sebagai berikut:

Teori gelombang elektromagnetik Maxwell didukung oleh Heinrich Hertz yang berhasil membangkitkan dan medeteksi adanya gelombang elektromagnetik dari sebuah percobaan dengan menggunakan listrik.

` Teori Kuantum

Pelopor dari teori kuantum yaitu Max Planck dan Einstein. Max Planck mengusulkan teori yang sama sekali bertentangan dengan teori cahaya sebagai gelombang. Dalam menjelaskan spektrum radiasi elektromagnetik oleh benda hitam pada suhu tinggi, Planck menemukan teori baru, teori kuantum. Teori tersebut menyatakan bahwa cahaya bisa berperilaku sebagai sebuah gelombang maupun partikel. Planck menyatakan bahwa cahaya terdiri dari paket-paket energi yang disebut dengan foton. Dia menjelaskan bahwa muatan listrik yang bergetar hanya mengeluarkan emisi cahaya dalam tingkat energi tertentu. Tingkat energi ini dihitung dalam unit kuanta hf, h adalah konstanta universal Planck, dan f adalah frekuensi getaran muatan listrik tersebut.

Berdasarkan teori kuantum, maka pada tahun 1905 Albert Einstein (1875-1955) mengembangkan ide mengenai cahaya dan berhasil menjelaskan peristiwa tentang efek foto listrik. Cahaya sendiri memancarkan energi dalam satuan kuanta. Tiap foton membawa satu kuanta energi hf, dan artinya cahaya memiliki sifat partikel.

SUMBER :

https://id.wikipedia.org/wiki/Cincin_Newton

http://www.danielnugroho.com/science/dualisme-sifat-cahaya/

http://www.pelajaran.co.id/2017/30/pengertian-cahaya-sifat-dan-perkembangan-teori-cahaya-menurut-para-ahli.html

MEREBUS AIR DI DALAM CANGKIR KERTAS

Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari-hari, kita biasa memanaskan air dengan menggunakan alat yang terbuat dari besi atau seng sebagai bahan yang dapat menghantarkan panas yang baik (konduktor), seperti panci dan wajan. Namun, ternyata ada juga alat lain yang dapat digunakan memanaskan air yaitu gelas kertas. Sekilas mungkin banyak yang beranggapan bahwa gelas kertas tersebut akan terbakar. Namun menurut teori dan kenyataan, gelas tersebut tidak terbakar sedikitpun. Berdasarkan hal tersebut, maka dilakukanlah percobaan ini untuk mengamati dan membuktikan hal tersebut.

Alat dan Bahan

1. Cangkir Kertas

2. Pembakar Bunsen Spirtus

3. Kaki Tiga

4. Korek

5. Penggaris

6. Air

Rancangan Percobaan

 Langkah Percobaan

1. Melubangi sisi bagian atas kertas untuk mengaitkan penggaris sehingga menjadi penyangga cangkir ke kaki tiga.

2. Tuangkan air ke dalam cangkir kira-kira setinggi 5 cm.

3. Letakkan bunsen di bawah cangkir dan nyalakan api.

4. Tunggu beberapa saat dan amati apa yang terjadi.

Hasil Pengamatan  dan Analisis

(proses pemanasan air)

(air mulai memanas)

(air mulai mendidih)

(air mendidih seluruhnya)
 

Ketika air di dalam cangkir kertas dipanaskan melalui bunsen yang berada dibawahnya, cangkir kertas masih tetap utuh dan tidak terbakar. Setelah beberapa saat kemudian, air dalam cangkir mendidih pada suhu 100^oC. Hal ini terjadi karena panas atau kalor dari api yang seharusnya membakar cangkir kertas di hantarkan cangkir kertas ke air yang ada didalamnya dikarenakan air yang ada didalam botol memiliki temperatur yang lebih rendah dan memiliki kalor jenis tinggi. Sehingga menaikkan suhu air dalam cangkir kertas sampai mendidihkan air. Selama air masih ada di dalam cangkir, air akan menjaga kertas tetap dingin sehingga tidak terbakar. Jika air terus mendidih dan menyebabkan air menguap (kering), sehingga panas dari bawah gelas tidak ditransfer/berpindah, maka gelas kertas akan terbakar.

Air akan mendidih pada suhu 100^oC di atas permukaan laut. Suhu ini disebut sebagai titik didih air. Titik didih ini dipengaruhi oleh banyak hal seperti tekanan, altituda,  serta jenis air yang digunakan. Semakin tinggi altitude, maka tekanan akan semakin menurun sehingga tentunya titik didih air akan menurun. Semaikin rendah altituda, tekanan akan semakin besar, sehingga titik didih air membesar. Maka, air akan mendidih pada suhu yang berbeda di tempat-tempat yang berbeda ketinggian. Itulah mengapa memasak air di pegunungan membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan saat memasak air di pantai.

Jenis air atau kemurnian air akan berpengaruh pada titik didih air. Titik didih air akan meningkat seiring bertambahnya ketidakmurnian. Pengaruh ketidakmurnian air ini dapat diatasi dengan menggunakan air suling.

Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan diatas diperoleh kesimpulan bahwa cangkir kertas yang berisi air tidak terbakar karena panas dari api yang diterima cangkir kertas tersebut dihantarkan ke air yang memiliki temperatur yang rendah sehingga panas tersebut digunakan untuk memanaskan air yang ada didalamnya hingga mendidih.

Saran

Sebaiknya praktikum dilakukan diluar ruangan agar kita dapat menghindar dari benda-benda yang mudah terbakar dikarenakan botol plastik yang terbakar akan meneteskan lelehannya yang masih mengandung api. Selain itu juga sebaiknya dalam praktikum kita mengunakan sarung tangan anti panas untuk menghindari panas api yang membakar botol plastik tersebut.

Pendekatan Saintifik

Para siswa dipersilahkan melakukan langkah-langkah kegiatan pembelajaran dengan pendekatan sebagai berikut :


Mengamati :
Amati dengan seksama video pembelajaran seperti berikut

Menalar :
Carilah informasi tambahan dari berbagai sumber belajar (buku, jurnal, majalah, internet, dll) yang diperlukan untuk mendapatkan jawaban dari pertanyaan yang telah para siswa kemukakan di atas. Diskusikan dengan anggota kelompoknya masing-masing, kemudian buat uraian penjelasan tentang jawaban yang para siswa telah temukan sendiri.

Mencoba :
Bersama teman anggota kelompok, buatlah rencana percobaan virtual dengan menggunakan aplikasi PheT untuk memastikan jawaban yang para siswa temukan adalah benar.

Mengkomunikasikan :
Presentasikan jawaban yang telah diperoleh di hadapan kelompok lain, lakukan diskusi bersama untuk mendapatkan jawaban benar secara mantap.

Angket Online

Angket ini digunakan untuk mengetahui bagaimaa respon siswa perihal kegiatan pembelajaran yang telah dijalani. Siswa dipersilahkan menjawab pertanyaan sesuai pendapat sebenarnya. Berikut Angket yang tersedia :

Angket Media Phet pada Materi Efek Fotolistrik

Soal Fisika Online

Berikut ini merupakan soal-soal untuk mengetahui tingkat pemahaman siswa tentang materi yang sudah dibahas. Soal yangg disediakan seperti berikut :

Soal Efek Fotolistrik

Materi Efek Fotolistrik

Pengantar 

Dalam postulatnya Planck mengkuantisasikan energi yang dapat dimiliki osilator, tetapi tetap memandang radiasi thermal dalam rongga sebagai gejala gelombang. Einstein dapat menerangkan efek fotolistrik dengan meluaskan konsep kuantisasi Planck. Einstein menggambarkan bahwa apabila suatu osilator dengan energi pindah ke suatu keadaan dengan energi, maka osilator tersebut memancarkan suatu gumpalan energi elektromagnetik dengan energi, Einstein  menganggap bahwa gumpalan energi yang semacam itu yang kemudian dikenal sebagai foton, yang memiliki sifat-sifat sebagai berikut:

1.       Pada saat foton meninggalkan permukaan dinding rongga tidak menyebar dalam ruang seperti gelombang tetapi tetap terkonsentrasi dalam ruang yang terbatas yang sangat kecil.

2.      Dalam perambatannya, foton bergerak dengan kecepatan cahaya c.

3.      Energi faton terkait dengan frekuensinya yang memenuhi e = hv.

4.      Dalam proses efek fotolistrik energi foton diserap seluruhnya oleh elektron yang berada di permukaan logam.

Lima tahun sesudah Planck mengajukan makalah ilmiahnya tentang teori radiasi thermal oleh benda hitam sempurna, yaitu pada tahun 1905, Albert Einstein mengemukakan teori kuantum untuk menerangkan gejala fotolistrik. Secara eksperimental sahihnya teori kuantum itu dibuktikan oleh Millikan pada tahun 1914. Millikan secara eksperimental membuktikan hubungan linear antara tegangan pemberhentian elektron dan frekwensi cahaya yang mendesak elektron pada bahan katoda tertentu.

Pada tahun 1921 Albert Einstein memperoleh hadian Nobel untuk Fisika, karena secara teoritis berhasil menerangkan gejala efek fotolistrik. Kesahihan penafsiran Einstein mengenal fotolistrik diperkuat dengan telaah tentang emisi termionik. Telah alam diketahui bahwa dengan adanya panas akan dapat meningkatkan konduktivitas udara yang ada di sekelilingnya. Menjelang abad ke-19 ditemukan emisi elektron dari benda panas. Emisi termionik memungkinkan bekerjanya piranti seperti tabung televisi yang di dalamnya terdapat filamen logam atau katoda berlapisan khusus yang pada temperatur tinggi mampu menyajikan arus elektron yang rapat.

Jelaslah bahwa elektron yang terpancar memperoleh energi dari agitasi thermal zarah pada logam, dan dapat diharapkan bahwa elektron harus mendapat energi minimum tertentu supaya dapat lepas. Energi minimum ini dapat ditentukan untuk berbagai permukaan dan selalu berdekatan dengan fungsi kerja fotolistrik untuk permukaan yang sama. Dalam emisi fotolistrik, foton cahaya menyediakan energi yang diperlukan oleh elektron untuk lepas, sedang dalam emisi termionik kalorlah yang menyediakannya. Dalam kedua kasus itu proses fisis yang bersangkutan dengan timbulnya elektron dari permukaan logam adalah sama.

 Untuk membangkitkan tenaga listrik dari cahaya matahari kita mengenal istilah sel surya. Namun tahukah kita bahwa sel surya itu sebenarnya memanfaatkan konsep efek fotolistrik. Efek ini akan muncul ketika cahaya tampak atau radiasi UV jatuh ke permukaan benda tertentu. Cahaya tersebut mendorong elektron keluar dari benda tersebut yang jumlahnya dapat diukur dengan meteran listrik. Konsep yang sederhana ini tidak ditemukan kemudian dimanfaatkan begitu saja, namun terdapat serangkain proses yang diwarnai dengan perdebatan para ilmuan hingga ditemukanlah definisi cahaya yang mewakili pemikiran para ilmuan tersebut, yakni cahaya dapat berprilaku sebagai gelombang dapat pula sebagai pertikel. Sifat mendua dari cahaya ini disebut dualisme gelombang cahaya.

Meskipun sifat gelombang cahaya telah berhasil diaplikasikan sekitar akhir abad ke-19, ada beberapa percobaan dengan cahaya dan listrik yang sukar dapat diterangkan dengan sifat gelombang cahaya itu. Pada tahun 1888 Hallwachs mengamati bahwa suatu keping itu mula-mula positif, maka tidak terjadi kehilangan muatan. Diamatinya pula bahwa suatu keping yang netral akan memperoleh muatan positif apabila disinari. Kesimpulan yang dapat ditarik dari pengamatan-pengamatan di atas  adalah bahwa chaya ultraviolet mendesak keluar muatan litrik negatif dari permukaan keping logam yang netral. Gejala ini dikenal sebagai efek fotolistrik.

Materi Efek Fotolistrik

Hasil-hasil eksperimen menunjukkan, bahwa suatu jenis logam tertentu bila disinari (dikenai radiasi) dengan frekuensi yang lebih besar dari harga tertentu akan melepaskan elektron, walaupun intensitas radiasinya sangat kecil. Sebaliknya, berapapun besar intensitas radiasi yang dikenakan pada suatu jenis logam, jika frekuensinya lebih kecil dari harga tertentu maka tidak akan dapat melepaskan elektron dari logam tersebut. Peristiwa pelepasan elektron dari logam oleh radiasi tersebut disebut efek fotolistrik, diamati pertama kali oleh Heinrich Hertz (1887). Elektron yang terlepas dari logam disebut foto-elektron. 

Efek fotolistrik membutuhkan foton dengan energi dari beberapa electronvolts sampai lebih dari 1 MeV unsur yang nomor atomnya tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia. 

Ketika seberkas cahaya dikenakan pada logam, ada elektron yang keluar dari permukaan logam. Gejala ini disebut efek fotolistrik. Efek fotolistrik diamati melalui prosedur sebagai berikut. Dua buah pelat logam (lempengan logam tipis) yang terpisah ditempatkan di dalam tabung hampa udara. Di luar tabung kedua pelat ini dihubungkan satu sama lain dengan kawat. Mula-mula tidak ada arus yang mengalir karena kedua plat terpisah. Ketika cahaya yang sesuai dikenakan kepada salah satu pelat, arus listrik terdeteksi pada kawat. Ini terjadi akibat adanya elektron-elektron yang lepas dari satu pelat dan menuju ke pelat lain secara bersama-sama membentuk arus listrik.

Cahaya dipandang sebagai kuantum energi yang hanya memiliki energi yang diskrit bukan kontinu yang dinyatakan sebagai E = hf. Konsep penting yang dikemukakan Einstein sebagai latar belakang terjadinya efek fotolistrik adalah bahwa satu elektron menyerap satu kuantum energi. Satu kuantum energi yang diserap elektron digunakan untuk lepas dari logam dan untuk bergerak ke pelat logam yang lain. Hal ini dapat dituliskan sebagai Energi cahaya = Energi ambang + Energi kinetik maksimum elektron

E = W0 + Ekm

hf = hf0 + Ekm

Ekm = hf – hf0 

Persamaan ini disebut persamaan efek fotolistrik Einstein. Perlu diperhatikan bahwa W0 adalah energi ambang logam atau fungsi kerja logam, f0 adalah frekuensi ambang logam, f adalah frekuensi cahaya yang digunakan, dan Ekm adalah energi kinetik maksimum elektron yang lepas dari logam dan bergerak ke pelat logam yang lain. Dalam bentuk lain persamaan efek fotolistrik dapat ditulis sebagai 

Dimana m adalah massa elektron dan ve adalah dan kecepatan elektron. Satuan energi dalam SI adalah joule (J) dan frekuensi adalah hertz (Hz). Tetapi, fungsi kerja logam biasanya dinyatakan dalam satuan elektron volt (eV) sehingga perlu diingat bahwa 1 eV = 1,6 × 10−19 J

Sumber :

https://penoflive.wordpress.com/2011/05/26/makalah-efek-fotolistrik/

https://www.academia.edu/10001882/MAKALAH_FISIKA_EFEK_FOTOLISTRIK_