Efek Foto Listrik

 

Sel Surya (quantumaniac.tumblr.com)

   Just got an image from tumblr. You guys absolutely recognize what kind of object it is. Yeah it is a solar cell. Solar cell atau sel surya adalah sumber energi baru yang mengandalkan sinar matahari (foton). Mostly, energy yang dihasilkan berupa energi listrik. Menurut dosen saya, Mr. Prastowo (2012:7), prinsip kerjanya tuuh uda dieksperimenin ama mas Hertz dari taon 1887. Tapi dulu si mas Hertz ini baru njalanin eksperimennya aja. Si mas Hertz ini bahkan masih menganggap cahaya hanya berupa gelombang. Kakek Einstein lah yang menegaskan konsep kuantisasi energy pada sifaf kuantum alami cahaya *tsaaah hehe. Mau tau apa maksud kalimat terakhir? Hehe keep on reading *wink.

Simpel aja sih. Kita mulai dari eksperimen foto listrik nya mas Hertz.

Elektron yang loncat dari dari permukaan logam (daviddarling.info)

   Jadi gini. Di permukaan logam ini terdapat banyak sekali elektron yang mudah bergerak (electron konduksi). Tetapi, electron-elektron ini menempel pada logam dan terikat satu sama lain karena mempunya energi ikat. Energi ikat ini biasa disebut om Planck sebagai fungsi kerja Ø. 

   Karena yang kita butuhkan adalah arus listrik, maka electron-elektron ini mengalir dan bergerak. Sebelumnya, elektron ini harus terlepas dari permukaan logam. Elektron yang terlepas dari permukaan logam kan pasti bergerak (ya iyalah hehe). Kalo bergerak berarti dia punya energi apaa? Yak bener, energi kinetik. Energi kinetik yang dibutuhkan elektron agar terlepas dari permukaan logam harus energi kinetic maksimum. Energi kinetik maksimum ini bakal muncul kalau nilai radiasi cahaya yang datang ke permukaan logam (foton) lebih besar daripada nilai fungsi kerja elektron.

   Ketika radiasi foton yang datang lebih besar daripada fungsi kerja elektron, maka elektron ini mempunya energi kinetic maksimal untuk melepaskan diri dari permukaan logam. Elektron yang udah loncat ini terus bergerak dan mengalir. Elektron yang bergerak kan arus. Then, tada. Terjadi arus listrik. Simpel kan? This is what I mean how the solar cell works :D

   Yang paling penting nih, kakek Einstein keren banget. Karena dari eksperimen foto listrik sederhana ini, beliau negesin kalo foton sebagai wakil dari gelombang elektromagnetik sebenernya juga memiliki sifat sepagai partikel yang mengandung energy, berlawanan dengan pendapat jadul bahwa cahanya hanyal radiasi dari gelombang energi yang kontinu. Pendapat kakek Einstein ini juga yang bikin beliau dapetin penghargaan Nobel di bidang fisika tahun 1921. Waaaa *plokplokplok

thanks to Mr. Prastowo for the Quantum Physics Class and his amazing Lecture Note