MAKALAH EFEK COMPTON
DAN APLIKASINNYA
DAFTAR
ISI
Halaman
DAFTAR ISI ................................................................................................ 2
BAB I PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang ........................................................................ 3
B.
Rumusan Masalah ................................................................. 4
C.
Tujuan ..................................................................................... 4
BAB II PEMBAHASAN
A.
Pengertian Efek Compton....................................................... 5
B.
Apliasi Efek Compton ............................................................. 6
C.
Pengertian Foton .................................................................... 6
D.
PROSES PEMBUATAN NUKLIR........................................ 7
BAB III PENUTUP
A.
Kesimpulan .............................................................................. 11
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 13
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Dalam fisika modern efek fotolistrik dan
hamburan Compton merupakan salah satu pokok bahasan yang mempunyai kedudukan
istimewa karena interprestasi mekanisme terjadinya peristiwa ini telah
mengantarkan fisika pada tahapan baru yang melahirkan fisika kuantum. Efek
fotolistrik adalah pengeluaran elektron dari suatu permukaan (biasanya logam)
ketika dikenai, dan menyerap, radiasi elektromagnetik (seperti cahaya tampak
dan radiasi ultraungu) yang berada di atas frekuensi ambang tergantung pada
jenis permukaan. 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. Hamburan Compton adalah suatu efek yang merupakan bagian
interaksi sebuah penyinaran terhadapsuatu materi. Efek Compton adalah salah
satu dari tiga proses yang melemahkan energi suatu sinar ionisasi. Atau lebih
sederhana dapat digambarkan bahwa 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.
B.
Rumusan
Masalah.
a. Apa
Itu Efek Compton ?
b. Bagaimana
Aplikasi dari Efek Compton ?
c. Apakah
Foton sebenarnya?
d. Bagaimana
Proses Foton ?
C. Tujuan
Berdasarkan
Pembahasan Rumusan Masalah diatas pembahasan materi dari makalah ini bertujuan
untuk:
a. Untuk
mengetauhhui apa yang di Maksud dengan Efek Compton ?
b. Untuk
mengetahui Bagaimana Aplikasi dari Efek Compton
c. Untuk
mengetahui apa Foto itu
d. Untuk
mengetahui bagaiman Proses Foton
BAB II
PEMBAHASAN
A.
Pengertian
Efek Compton
Efek Compton adalah hasil penurunan
energi (peningkatan panjang gelombang) dari foton (yang mungkin merupakan
sinar-X atau sinar gamma foton). Hamburan Compton adalah hamburan
inelastis foton oleh bermuatan partikel bebas (biasanya elektron,). Bagian dari
energi foton ditransfer ke elektron hamburan. Inverse hamburan Compton juga
ada, dan terjadi ketika dikenakan transfer partikel bagian dari energi untuk
foton
Efek Compton penting karena menunjukkan
bahwa cahaya tidak dapat dijelaskan murni sebagai fenomena gelombang. Hamburan
Thomson, teori klasik dari gelombang elektromagnetik yang tersebar oleh
partikel bermuatan, tidak dapat menjelaskan intensitas rendah menggeser panjang
gelombang: klasik, cahaya intensitas yang cukup untuk medan listrik untuk
mempercepat partikel bermuatan ke kecepatan relativistik akan menyebabkan
recoil radiasi tekanan dan terkait pergeseran Doppler dari cahaya yang
tersebar. Namun, efeknya akan menjadi sewenang-wenang kecil pada intensitas
cahaya yang cukup rendah terlepas dari panjang gelombang. Cahaya harus bersikap
seolah-olah itu terdiri dari partikel untuk menjelaskan intensitas rendah
hamburan Compton. Percobaan Compton meyakinkan fisikawan bahwa cahaya dapat
berperilaku sebagai aliran partikel-seperti objek (kuanta) yang energinya
sebanding dengan frekuensi.
B. Aplikasi Efek Compton
a. Teleskop
compton nuklir (nct) adalah γ ditanggung balon-ray-lembut (0,215mev) teleskop
dirancang untukm engetahui sumber astrofisika dari garis emisi nuklir dan pola
isasi γ-ray. Nct menggunakan sebuah array dari 12 detekto rpencitraan 3-d
germanium (geds).sebuahprototipe 2-ged tentang dijadwalkan nct akanditerbangkan
di musim semi 2004. Program nct dirancang untuk mengembangkan dan menguji
teknologi dan teknik analisis penting untuk compton advanced hubble, selama
belajar radiasi γ-ray dengan resolusi spektral yang sangat tinggi, resolusi
sudut moderat, dan sensitivitas yang tinggi. Nct memiliki sebuah novel, desain
ultra-kompak dioptimalkan untuk mempelajari garis emisi nuklir dalam kisaran
0,5-2 kritis mev,dan polarisasi dalam kisaran 0,2-0,5 mev. Penerbangan
prototipe kritis akan menguji instrumen teknologi novel, teknik analisis, dan
prosedur penolakan latarbelakang kami telah dikembangkan untuk telesko
pberesolus itinggi compton. Dalam tulisa nini kami menyajikan gambara ninstrum
enprototipe NCT
b. Teleskop
Compton (Comptel)Teleskop pencar Compton biasanya memiliki dua tingkat instrumen. Pada tingkat atas, sinar
gamma Compton menyebarkan kosmik dari sebuah elektron dalam suatu
sintilator. Foton tersebar kemudian
bergerak kebawah ketingkat kedua bahan
sintilator yang benar-benar menyerap foton tersebar.
C. Pengertian Foton
Jika quark adalah elemen terkecil, dari
yang terkecil, dari sebuah material, maka foton (photon) adalah elemen terkecil
dari segala bentuk radiasi elektromagnetik. Foton adalah material quantum dari
radiasi elektromagnetik. Mengingat cahaya adalah salah satu bentuk radiasi
elektromagnetik, maka foton juga didefinisikan sebagai elemen quantum dari
cahaya. Mungkin sulit untuk dibayangkan apa itu foton, mengingat cahaya boleh
dibilang merupakan sesuatu yang abstrak.Cahaya menjadi satu elemen penting
sehingga mata kita dapat melihat obyek di depan kita. Serupa dengan telinga
kita yang hanya dapat menangkap suara dengan frekuensi 20 hingga 20.000 Hz,
mata kitapun hanya dapat menangkap cahaya dengan frekuensi 430 hingga 750
Terahertz (THz). Jika dikonversikan ke panjang gelombang, maka cahaya yang
dapat kita lihat adalah cahaya dengan panjang gelombang 400 hingga 700
nanometer (nm), atau di antara sinar infra-merah (panjang gelombang panjang)
dan sinar ultraviolet (panjang gelombang pendek).
Kembali ke pengertian foton, dan jika
kita diperbolehkan sedikit melakukan imajinasi ekstrim, maka saya akan mengajak
Anda untuk membayangkan bahwa kita saat ini sedang memegang pedang cahaya yang
mampu membelah cahaya menjadi tiga bagian. Lalu bagian yang tengah kita belah
lagi menjadi bagian kecil-kecil. Lalu bagian kecil tersebut kita belah lagi
menjadi kecil, lalu dibelah lagi menjadi kecil, dan lebih kecil lagi, dan terus
kita belah, maka apa yang akan kita temukan? Hanya sekumpulan energi. Energi
apakah itu? Energi elektromagnetik, mengingat apa yang kita belah tadi adalah
cahaya yang merupakan salah satu contoh bentuk dari radiasi elektromagnetik.
Satu fakta menarik yang perlu kita
ketahui tentang foton adalah keberadaannya yang memiliki sifat dualisme. Foton
dapat kita kenali sebagai sebuah partikel, dan juga sebagai gelombang.
Penjelasan sederhananya adalah, foton dapat dianggap sebagai gelombang karena
sifatnya yang dapat dibiaskan, atau dibelokkan, seperti fenomena bengkoknya
pensil yang kita masukkan ke dalam gelas berisi air. Selain itu, foton juga
dapat dipantulkan dengan besar sudut pantul yang sama dengan sudut datang, jika
bertabrakan dengan sebuah permukaan benda. Fenomena inilah yang menyebabkan
sehingga kita dapat melihat suatu benda. Nah, sifat tersebut juga hanya bisa
dijelaskan jika foton adalah sebuah gelombang.
D. Proses Foton
Teori foton sebagai kuantum radiasi
electromagnet didukung hamburan compton dan efek fotoelektrik , terdapat pula
sejumlah percobaan lain yang hanya dapat ditafsirkan secara benar jika dianggap
berlaku kuantisasi (perilaku partikel) radiasi electromagnet. Bremsstrahlung
dan Produksi Sinar –X apabila sebuah muatan elektrik, misalnya electron ,
dipercepat atau diperlembat , maka ia memancarkan energy electromagnet : dalam
kerangka pemahaman kita sekarang menggatakan bahwa ia memancarkan foton.
Andaikan kita mempunyai seberkas electron , yang telah mencapai energy eV
Setelah dipercepat melalui suatu potensial V ketika menumbuk suatu sasaran ,
elektronnya diperlambat sehingga pada akhirnya berhenti, karena bertumbukan
dengan atom-atom materi sasaran.
Electron dari katoda C dipercepat menuju
anoda A melalui beda potensial V. ketika sebuah electron menumbuk suatu atom
sasaran dari anoda, ia mengalami perlambatan, dengan memancarkan sebuah foton
sinar-X. Karena pada tumbukan seperti itu terjadi transfer momentum dari
electron ke atom , maka kecepatan electron menjadi berkurang dan electron
dengan demikian memancarkan foton. Mengingat energi kinetic pental atom
sangatlah kecil (karena massa atom cukup besar), kita dapat saja
mengabaikannya. Jika energi kinetic electron sebelum tumbukan adalah K,dan
setelah tumbukan menurun menjadi K’ , maka energy foton adalah jumlah energy
yang hilang dan dengan Demikian energy dan panjang gelombang foton yang
dipancarkan ,tidak dapat ditentukan secara tunggal , karena hanyalah K yang
diketahui dalam persamaan Karena electron biasanya akan melakukan banyak
tumbukan , maka sebelum diam electron tersebut akan memancarkan pula banyan
dengan energy yang berbeda-beda ; energy foton itu dengan demikian akan
berkisar dari yang paling rendah
(panjang gelombang yang panjang ), yang berkaitan dengan kehilangan energi yang
kecil hingga suatu energy maksimum K, yang berkaitan dengan kehilangan seluruh
energy electron dalam hanya satu tumbukan.
Oleh karena itu ,panjang gelombang terpendek yang dipancarkan
ditentukan oleh kehilangan energy maksimum yang mungkin untuk tegangan-tegangan
pemercepat khas dalam rentang 10.000 V,
λmin berada dalam rentang beberapa puluh
nm, yang berkaitan dengan daerah spectrum
sinar –X . Distribusi kontinu sinar-X ini disebutbremsstrahlung, yang
adalah istilah bahasa jerman bagi radiasi rem atau melukiskan beberapa cuplikan
spectrum bremsstrahlung ini dapat ditulis sebagai berikut:
Electron → electron + foton
Reaksi
di atas adalah proses kebalikan dari efek fotoelektrik :
Electron + foton →
electron
Bagi electron bebas, tidak satu pun dari
proses ini dapat terjadi. Agar kedua proses ini dapat terjadi , haruslah
terdapat sebuah atom berat di sekitar electron yang berperan memasok
momentumlah pental yang diperlukan Produksi Pasangan proses lain yang dapat
terjadi apabila foton menumbuk atom adalah produksi pasanagan ,dimana seluruh
energy foton hilang dan dalam proses ini dua partikel terciptakan, yakni sebuah
sebuah electron dan sebuah positron, (positron adalah sebuah partikel yang
massanya sama dengan masaa electron, tetapi memiliki muatan positif, proses ini
merupakan contoh penciptaan energy massa. Energy foton yang hilang dalam proses
ini berubah menjadi energy relativistic positron
E+ dan Elektron E-
Karena K+ dan K – selalu
positif , maka foton harus memiliki energy s ekurang-kurangnya 2 = 1,02 MeV
agar proses ini dapat terjadi : foton yang berenergi setinggi ini berada
dalam daerah sinar gamma inti atom . secara perlambang,
Electron
+ positron → foton
juga terjadi : proses ini dikenal
sebagai pemusnahan positron* dan dapat terjadi bagi electron dan positron bebas
dengan persyaratan harus tercipta sekurang-kurangnya dua buah foton dalam
proses ini . kekekalan energy mensyaratkan bahwa, juka E1 dan E2 adalah energy
masing-masing Foton, maka
Karena
dan K- sangar kecil sehingga positron dan electron dapat dianggap diam,
maka kekekalan momentum mensyaratkan bahwa kedua foton memiliki energy sama,dan
bergerak segaris dalam arah yang berlawanan. Ia tidak memiliki massa diam :
foton bergerak dengan laju cahaya : ia memenuhi hubungan E=hv , p=h/λ dan E=pc: bahkan merasa tarikan gravitasi seperti
partikel-partikel lain itu merupakan sifat-sifat yang jelasnya. Foton
mentransmisikan gaya electromagnet: dalam sudut pandang ini dua muatan listrik
berintereaksi dengan mempertukarkan ― foton (foton dipancarkan oleh salah satu
muatan dn10
diterima oleh muatan lainnya). Foton ini
adalah foton khayal yang hanya ada dalam kerangka matematik rumusan fisika
teori, namun mereka memiliki semua sifat foton nyata. Foton tidak memiliki
ukuran fisik dan tidak dapat dibelah karena mereka tidak memiliki unsure-unsur
penyusun dirinya. Beberapa percobaan, seperti yang menyangkut efek interferensi
seperti gelombang, sejumlah percobaan ini memperlihatkan bahwa radiasi
electromagnet berintereaksi seperti kuantum partikel yang dikenal sebagai
foton. Tentu saja tafsiran gelombang dan partikel tidaklah seasas—partikel
melepaskan energy nya dalam sejumlah paket yang terpusat, sedangkan energy
sebuah gelombang terbesar merata dalm seluruh muka gelombangnya,. Sebagai
contoh , jika cahaya kita bayangkan berupa partikel-partikel belaka , maka akan
sulit sekali bagi kita untuk menerangkan pola interferensi yang diamati dalam
percobaan dua celah. Sebuah partikel hanya dapat melewati dua celah : karena
sebuah gelombang dapat terpisahkan , maka ia dapat melewati kedua celah itu dan
kemudian berpadu kembali
BAB
III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Foton adalah kuantum radiasi
elektromagnetik yang memiliki sifat partikel dan gelombang. Ia tidak memiliki
muatan listrik atau massa. Itu memang memiliki momentum dan energi. Photonics
adalah ilmu energi radiasi, studi ilmiah dari sifat-sifat dan aplikasi bentuk
cahaya dan lain dari energi radiasi, termasuk generasi cahaya pengolahan energi
dan informasi Terlihat terdiri dari foton yang partikel. Ini adalah pembawa
interaksi elektromagnetik.Dalam hal teori kuantum modern, radiasi
elektromagnetik adalah aliran foton (juga disebut kuanta cahaya) melalui ruang.
Foton adalah paket energi h ν yang selalu bergerak dengan yang universal
kecepatan cahaya . H simbol adalah konstanta Planck , sementara nilai ν adalah
sama dengan frekuensi gelombang elektromagnetik dari teori klasik. Foton
memiliki energi yang sama h ν semua sama, dan jumlah mereka kepadatan sesuai
dengan intensitas radiasi . Radiasi elektromagnetik menunjukkan banyak fenomena
karena berinteraksi dengan partikel bermuatan dalam atom, molekul, dan objek
yang lebih besar dari masalah . Fenomena ini serta cara-cara di mana radiasi
elektromagnetik dibuat dan diamati, cara di mana radiasi tersebut terjadi di
alam, dan menggunakan teknologinya tergantung pada ν frekuensi. Para spektrum
frekuensi radiasi elektromagnetik meluas dari nilai-nilai yang sangat rendah
selama rentang gelombang radio, gelombang televisi, dan gelombang mikro untuk
cahaya tampak dan di luar untuk nilai-nilai substansial lebih tinggi dari sinar
ultraviolet , sinar X, dan sinar gamma.Sifat dasar dan perilaku radiasi
elektromagnetik yang dibahas dalam artikel ini, seperti juga berbagai bentuk,
termasuk sumber-sumber mereka, karakteristik yang membedakan, dan aplikasi
praktis. Artikel tersebut juga melacak perkembangan dari kedua klasik dan teori
kuantum radiasi.
Peristiwa pelepasan elektron dari logam
oleh radiasi disebut efek fotolistrik, diamati pertama kali oleh Heinrich Hertz
(1887). Elektron yang terlepas dari logam disebut foto-elektron. Hamburan
Compton adalah suatu efek yang merupakan bagian interaksi sebuah penyinaran
terhadapsuatu materi. Efek Compton adalah salah satu dari tiga proses yang
melemahkan energi suatu sinar ionisasi. Bila suatu sinar jatuh pada permukaan
suatu materi sebagian daripada energinya akan diberikan kepadamateri tersebut,
sedangkan sinar itu sendiri akan di sebarkan.
Foton adalah partikel elementer dalam
fenomena elektromagnetik. Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh
ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan
interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu
sama lain.
DAFTAR PUSTAKA
http://ramliyana-fisika.blogspot.co.id/2013/06/efek-compton-dan-penerapannya-dalam.html
(Minggu, 15 April 2018 ,15:38)
http://www.nafiun.com/2014/06/pengertian-efek-fotolistrik-efek-compton-rumus-contoh-soal-praktikum-jawaban-penerapan-aplikasi-radiasi-benda-hitam-gejala-fisika.html
(Minggu, 15 April 2018, 15.00)
http://www.danielnugroho.com/science/efek-fotolistrik-dan-efek-compton/
(Sabtu, 14 April 2018, 20.00)
(Minggu,15
April 2018, 14:58)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar