Pada penghujung abad ke-19, terdapat fenomena yang dinamakan Kesan Fotoelektrik (atau kesan cahaya-elektrik) yang mana fenomena ini tidak dapat dihuraikan andainya cahaya hanya dianggap sebagai gelombang. Apabila cahaya dipancar ke logam, elektron pada logam itu menerima tenaga daripada cahaya dan melompat keluar. Namun, untuk menyebabkan elektron itu terlompat keluar, tenaga pada suatu tahap tertentu atau lebih daripada tahap itu perlu dipancarkan padanya.
Kesan fotoelektrik. Apabila cahaya dipancarkan pada tahap kekuatan tenaga tertentu, elektron akan teruja dan terlompat keluar.
Dengan radas yang dipanggil elektroskop daun logam iaitu 2 keping kerajang logam dan satu ceper logam (seperti dalam rajah), eksperimen kesan fotoelektrik ini dijalankan. Apabila cas-cas negatif diberikan (dicurahkan) pada ceper itu, cas-cas negatif juga akan berkumpul pada kerajang logam.
Sekiranya cahaya dengan panjang gelombang yang pendek dipancarkan pada ceper yang bercas negatif itu, kerajang itu tidak terbuka (menguncup), tetapi kerajang itu hanya akan terbuka sekiranya cahaya dengan panjang gelombang yang panjang dipancarkan.
Kerajang itu menguncup kerana elektron-elektron (yang bercas negatif) pada ceper itu melompat bebas meninggalkan ceper menyebabkan elektron-elektron pada kerajang juga berkurangan dan daya menolak antara cas negatif pada kerajang berkurangan.
Kerajang itu hanya menguncup apabila cahaya berkepanjangan gelombang yang pendek dipancarkan, menunjukkan elektron pada ceper hanya melompat meninggalkan ceper apabila cahaya yang mempunyai panjang gelombang yang pendek dipancarkan padanya. Elektron tidak akan melompat keluar sekiranya cahaya yang mempunyai panjang gelombang yang panjang dipancarkan.
Semasa memancarkan cahaya dengan panjang gelombang yang pendek, kecerahan cahaya ini cuba dikurangkan . Pada ketika ini, bilangan elektron yang melompat keluar berkurangan, namun kesan fotoelektrik tetap terjadi kerana kerajang logam tetap menguncup (terbuka sedikit sahaja). Sebaliknya, semasa memancarkan cahaya dengan panjang gelombang yang panjang, walau bagaimana sekalipun kecerahan cahaya ini ditinggikan (dicerahkan), elektron tetap tidak melompat keluar dan kerajang logam tetap terbuka luas.
Eksperimen Kesan Fotoelektrik. Cahaya dipancar pada permukaan ceper zink, kerajang logam di dalam botol akan terbuka atau menguncup, bergantung kepada panjang gelombang cahaya yang dipancarkan.
Sebelum lahirnya Teori Kuantum, kesan fotoelektrik ini ialah satu misteri yang tidak dapat diterangkan. Jika benarlah cahaya hanyalah sejenis gelombang, perkara ini tidak akan berlaku. Rencana berikutnya akan menjelaskan fenomena ini.
-------------------------------------
Istilah :
- Kesan fotoelektrik - Fenomena apabila elektron teruja dan melompat keluar apabila cahaya dengan panjang gelombang tertentu dipancar ke arahnya. BJ: 光電効果. BI:Photoelectric effect
- radas : alat yang digunakan untuk bereksperimen.
- Elektroskop Daun Logam : Radas yang terdiri daripada satu ceper zink dan dua kerajang logam, 箔検電器, Leaf Electroscope
- Ceper zink : 亜鉛板, Zinc plate
- Kerajang logam : 金属箔
Tiada ulasan:
Catat Ulasan