Skip to main content

Efek Compton

Efek Compton 

Jika pada topik sebelumnya kalian telah mempelajari teori kuantum Max Planck, maka pada topik ini kalian akan belajar tentang efek Compton. Apa sih efek Compton? Jika timbul efek, pasti ada penyebabnya kan? Nah, untuk membahas hal itu, mari kita pelajari topik ini. 




Efek Compton merupakan sebuah nama yang diusulkan oleh penemunya yaitu Arthur Holly Compton setelah menerima hadiah Nobel pada tahun 1927 di Amerika Serikat. Hasil penelitian Compton ini, bertentang dengan teori gelombang klasik yang menyatakan bahwa panjang gelombang sinar elektromagnetik akan bersifat tetap untuk semua medium.
  Arthur Holly Compton
Compton melakukan eksperimen dengan menembakkan berkas sinar X dengan panjang gelombang λ ke arah target yang terbuat dari karbon seperti Gambar 2.
   Gambar Skema Penelitian Compton






Sinar-X merupakan radiasi gelombang elektromagnetik dengan tingkat frekuensi tertinggi ke-2 setelah sinar gamma. Ketika sinar X mengenai target karbon, maka sinar X tersebut akan terhambur dengan sudut hambur φ, lalu hamburan tersebut akan ditangkap oleh detektor untuk dianalisis hasilnya. Compton mengukur panjang gelombang dan intensitas sinar X yang terhambur dari berbagai arah dengan menempatkan beberapa detektor. Hasil percobaan Compton menunjukkan bahwa panjang gelombang hamburan sinar X lebih besar dibandingkan panjang gelombang awal yang ditembakkan. Hal ini tentu bertentangan dengan teori gelombang klasik. Untuk menjelaskan adanya fenomena tersebut, Compton menganggap bahwa foton merupakan materi yang dapat memindahkan momentum dan energi. Sebagai materi, foton memiliki momentum dan berlaku hukum kekekalan momentum di dalamnya. Berikut ini contoh penggambaran antara panjang gelombang datang dan panjang gelombang hamburan. Hamburan tersebut yang biasa disebut hamburan Compton atau efek Compton.



 Gambar Hamburan Compton
Dengan persamaan kesetaraan energi-massa dari Einstein diperoleh perumusan sebagai berikut.










Untuk foton, besarnya energi adalah hf, maka momentum foton adalah sebagai berikut.






Keterangan:
h = konstanta Planck yang nilainya 6,63 x 10-34 J.s;
f = frekuensi foton;
c = cepat rambat cahaya; dan
λ = panjang gelombang foton.




Hukum kekekalan berlaku pada foton, elektron, dan energi kinetik. Berdasarkan hukum kekekalan momentum diperoleh persamaan berikut.






Persamaan di atas disebut persamaan pergeseran Compton dengan keterangan sebagai berikut.
λ’ - λ = ∆λ dengan λ’ adalah panjang gelombang foton setelah tumbukan, λ adalah panjang gelombang foton sebelum tumbukan;
h = konstanta Planck;
m = massa elektron;
c = cepat rambat cahaya; dan
α = sudut hamburan foton
\frac{h}{mc}= panjang gelombang Compton.
Labels:

Comments

Post a Comment

Popular posts from this blog

Penguapan dan Pendidihan

Kenapa Pakaian yang Dijemur Dalam Ruangan Bisa Kering Kenapa pakaian yang dijemur bisa kering?  Benarkah panas matahari yang menyinari pakaian sehingga air menguap dari pakaian ? Kebanyakan menjawab “iya, pakaian bisa kering karena disinari oleh matahari” ! Apakah air pada pakaian itu menguap ? bukankah untuk menguap air harus mendidih terlebih dahulu ? dan bukan kah air harus bersuhu 100 o C agar mendidih ? Sejak lama kita sudah meyakini bahwa mataharilah yang membuat pakaian menjadi kering, jawaban yang  tidak salah..tapi bukan jawaban yang tepat jika ditinjau dari segi ilmu Sains. Sebenarnya faktor panas matahari bukanlah faktor utama dalam urusan jemur menjemur baju. Melainkan, adanya perpindahan massa yang terjadi antara air dalam baju menuju udara. Contoh faktor yang paling utama adalah hembusan angin dan kelembapan udara. Hal ini dikarenakan adanya titik keseimbangan. Jika kita campurkan larutan warna dengan air tanpa diadu...
Post a Comment
Read more

Alat Ukur Besaran Dan Ketelitiannya

  Pengukuran Untuk mencapai suatu tujuan tertentu di dalam fisika, kita biasanya melakukan pengamatan yang disertai dengan pengukuran. Pengukuran  sebenarnya merupakan proses pembandingan nilai besaran yang belum diketahui dengan nilai standar yang sudah ditetapkan. 1.  ALAT UKUR PANJANG DAN KETELITIANNYA a.  Mistar Pada mistar 30 cm terdapat dua gores/strip pendek berdekatan yang merupakan skala terkecil dengan jarak 1mm atau 0,1 cm.  Ketelitian mistar tersebut adalah setengah dari skala terkecilnya. Jadi ketelitian atau ketidakpastian mistar adalah  (½ x 1 mm ) = 0,5 mm atau 0,05 cm b.  Jangka Sorong Jangka sorong terdiri atas dua rahang, yang pertama adalah rahang tetap yang tertera skala utama dimana 10 skala utama panjangnya 1 cm. Kedua rahang geser dimana skala nonius berada. 10 skala nonius panjangnya 0,9 cm sehingga beda panjang skala utama dan nonius adalah 0,1 mm atau 0,01 cm. Jadi skala terkecil pada jangka sorong 0,1 mm atau 0,01 sm sehingg...
Post a Comment
Read more

Medan Magnetik di Sekitar Kawat Melingkar Berarus

Medan magnetik di sebuah titik yang memiliki jarak tertentu terhadap pusat lingkaran kawat dapat ditentukan menggunakan hukum Biot-Savart. Untuk memahaminya, perhatikan gambar di bawah ini.          Pada gambar di atas titik P berjarak sejauh x dari pusat sebuah kawat melingkar yang berjari-jari a. Jarak antara titik P dan kawat melingkar yang dialiri arus listrik  I adalah  r . Berdasarkan hukum Biot-Savart, medan magnetik  B  di titik P dirumuskan sebagai berikut. B = μ 0 I a 2 2 r 3     Keterangan: I  = kuat arus yang mengalir; a  = jari-jari kawat; dan r  = jarak titik dari lingkaran kawat  Berdasarkan gambar tersebut nilai  r  adalah  r = x 2 + a 2 − − − − − − √   , sehingga besar medan magnetiknya dapat ditulis seperti berikut. B = μ 0 I a 2 2 ( x 2 + a 2 ) 3 2   Jika titik P berada di pusat lingkaran atau  x  = 0, maka besar medan m...
Post a Comment
Read more