Makalah Fotolistrik

15
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik sering dikenal dengan sel surya. Sel surya itu sebenarnya memanfaatkan konsep efek fotolistrik. Efek ini akan muncul ketika cahaya tampak atau radiasi UV jatuh ke  permukaan benda tertentu. Cahaya t ersebut mendorong elektron keluar dar i benda tersebut yang jumlahnya dapat diukur dengan meteran listrik. Konsep yang sederhana ini tidak ditemukan kemudian dimanfaatkan begitu saja, namun terdapat serangkaian 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 partikel. 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 sulit 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 c ahaya ultraviolet mendesak keluar muatan litrik negatif dari permukaan keping logam yang netral. Gejala ini dikenal sebagai efek fotolistrik. Uraian diatas merupakan pengantar untuk memasuki sebuah penjelasan yang lebih detail dan mendalam tentang efek fotolistrik. Ada beberapa hal yang akan dibahas oleh penulis disini seperti sejarah penemuan efek fotolistrik,  pengertian dan pengkajian mendalam tentang efek fotolistrik, aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari. Pada bab ii akan dijelaskan lebih lanjut mengenai efek fotolistrik dan  beberapa aplikasi yang berhungan d engan efek fotolistrik.

description

Makalah Fotolistrik

Transcript of Makalah Fotolistrik

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Untuk mengubah energi cahaya matahari menjadi energi listrik sering dikenal dengan sel surya. 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 serangkaian 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 partikel. 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 sulit 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 cahaya ultraviolet mendesak keluar muatan litrik negatif dari permukaan keping logam yang netral. Gejala ini dikenal sebagai efek fotolistrik.Uraian diatas merupakan pengantar untuk memasuki sebuah penjelasan yang lebih detail dan mendalam tentang efek fotolistrik. Ada beberapa hal yang akan dibahas oleh penulis disini seperti sejarah penemuan efek fotolistrik, pengertian dan pengkajian mendalam tentang efek fotolistrik, aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari.Pada bab ii akan dijelaskan lebih lanjut mengenai efek fotolistrik dan beberapa aplikasi yang berhungan dengan efek fotolistrik.

1.2 Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:1. Apakah yang dimaksud dengan efek fotolistrik?2. Bagaimana sejarah penemuan efek fotolistrik?3. Bagaimana pengkajian mendalam tentang efek fotolistrik?4. Bagaimana aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari?

1.3 Tujuan Adapun tujuan yang ingin dicapai dalam penulisan makalah ini adalah sebagai berikut:1. Menjelaskan dan memformulasikan efek fotolistrik.2. Menjelaskan dan memformulasikan sejarah penemuan efek fotolistrik.3. Menjelaskan dan mendeskripsikan secara mendalam efek fotolistrik.4. Mengaplikasikan efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari.

1.4 Manfaat Adapun manfaat yang ingin dicapai dalam penulisan makalah ini, adalah sebagai berikut:1. Memberikan pengetahuan mengenai efek fotolistrik bagi mahasiswa 4/B Jurusan Pendidikan Fisika Universitas Pendidikan Ganesha.2. Menambah modul pembelajaran mengenai efek fotolistrik.3. Memberikan tambahan wawasan mengenai efek fotolistrik.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1 Pengertian Efek Fotolistrik Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron-elektron dari permukaan logam (disebut elektron foto) ketika logam tersebut disinari dengan cahaya. Istilah lama untuk efek fotolistrik adalah efek Hertz. Hertz mengamati dan kemudian menunjukkan bahwa elektrode diterangi dengan sinar ultraviolet lebih mudah menciptakan bunga api listrik. Dalam eksperimennya Hertz menemukan bahwa laju pada celah transmiter terjadi bila cahaya ultraungu diarahkan pada salah satu bola logamnya. Mereka menemukan bahwa penyebab terjadinya laju adalah terpancarnya elektron pada frekuensi yang cukup tinggi. Studi efek fotolistrik menyebabkan langkah-langkah penting dalam memahami sifat kuantum cahaya, sifat elektron dan mempengaruhi pembentukan konsep Dualitas gelombang-partikel. Fenomena dimana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity), efek fotovoltaik, dan efek fotoelektrokimia.2.2 Sejarah Efek FotolistrikSekitar seabad yang lalu, Albert Einstein muda membuat karya besarnya. Dia melahirkan tiga buah makalah ilmiah yang menjadikan dirinya ilmuwan paling berpengaruh di abad ke-20. Tahun itu dianggap annus mirabilis atau tahun keajaiban Einstein. Beliau dianugerahi hadiah Nobel Fisika pada tahun 1921 dengan salah satu makalahnya adalah tentang efek fotolistrik. Einstein terkenal dengan teori relativitasnya. Hampir semua orang kenal formula E=mc2, namun hanya sedikit yang mengetahui apa itu efek fotolistrik. Formula ini mengantarkan Einstein sebagai ilmuwan penerima hadiah Nobel. Pada tahun 1921 panitia hadiah Nobel menuliskan bahwa Einstein dianugrahi penghargaan tertinggi di bidang sains tersebut atas jasanya di bidang fisika teori terutama untuk penemuan hukum efek fotolistrik.

Sebuah pertanyaan menarik muncul yang mempertanyakan hubungan Max Planck dengan Albert Einstein. Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947) merupakan tokoh besar di dalam fisika kuantum. Pada tahun 1990 ilmuwan dari Universitas Berlin, Jerman tersebut mengemukakan hipotesisnya bahwa cahaya dipancarkan oleh materi dalam bentuk paket-paket energi yang beliau sebut quanta. Beliau memformulasikan sebagai . Penemuan Planck itu mengantarkanya untuk memperoleh Hadiah Nobel Bidang Fisika pada 1918.Gagasan ini diperluas oleh Einstein lima tahun setelah itu. Dalam makalah ilmiah tentang efek fotolistrik, menurut Einstein, cahaya terdiri dari partikel-partikel yang kemudian disebut sebagai foton. Ketika cahaya ditembakkan ke suatu permukaan logam, foton-fotonnya akan menumbuk elektron-elektron pada permukaan logam tersebut sehingga elektron itu dapat lepas. Peristiwa lepasnya elektron dari permukaan logam itu dalam fisika disebut sebagai efek fotolistrik.Einstein menyelesaikan paper yang menjelaskan efek fotolistrik pada tanggal 17 Maret 1905 dan mengirimkannya ke jurnal Annalen der Physik, persis tiga hari setelah ulang tahunnya yang ke 26. Di dalam paper tersebut Einstein untuk pertama kalinya memperkenalkan istilah kuantum (paket) cahaya. Pada pendahuluan pepernya, beliau berargumentasi bahwa proses-proses seperti radiasi benda hitam, fotoluminesens dan produksi sinar katode hanya dapat dijelaskan jika energi cahaya tersebut tidak terdistribusi secara kontinyu melainkan secara diskrit.Hal ini merupakan cikal bakal lahirnya fisika modern yang menampik asumsi teori-teori kokoh saat itu. Salah satunya adalah teori Maxwell yang berhasil memadukan fenomena kelistrikan dan kemagnetan dalam satu formula serta menyimpulkan bahwa cahaya merupakan salah satu wujud gelombang elektromagnetik. Jelas dibutuhkan waktu cukup lama untuk meyakinkan komunitas fisika jika cahaya memiliki sifat granular atau diskrit. Dalam kenyataannya dibutuhkan hampir 11 tahun hingga seorang Robert Millikan berhasil membuktikan hipotesis Einstein. 2.3 Pengkajian Mendalam tentang Efek Fotolistrik2.3.1 Efek FotolistrikPada efek fotolistrik, permukaan sebuah logam disinari dengan seberkas cahaya dan sejumlah elektron terpancar dari permuaannya. Dalam studi eksperimental terhadap efek fotolistrik, yang diukur adalah laju dan energi kinetik elektron yang terpancar bergantung pada intensitas dan panjang gelombang sumber cahaya. Percobaan ini harus dilakukan dalam ruang hampa, agar elektron tidak kehilangan energinya karena bertumbukan dengan molekul-molekul udara.Susunan percobaan ini diperlihatkan pada gambar berikut ini.

Gambar 2.1 Proses Efek Foto Listrik(sumber : www.fhannum.wardpress.com)

Laju pancaran elektron diukur sebagai arus listrik pada rangkaian luar dengan menggunakan sebuah ammeter, sedangkan energi kinetiknya ditentukan dengan mengenakan suatu potensial perlambat (retarding potential) pada anode sehingga elektron tidak mempunyai energi yang cukup untuk memanjati bukit potensial yang terpasang. Secara eksperimen, tegangan perlambat terus diperbesar hingga pembacaan arus pada ammeter menurun ke nol. Tegangan yang bersangkutan ini disebut dengan potensial henti (stopping potential) Vs. Karena elektron yang berenergi tertinggi tidak dapat melewati potensial henti ini, maka pengukuran Vs merupakan suatu cara untuk menentukan energi kinetik maksimum elektron Kmaks:Kmaks = e Vs

e adalah muatan elektron. Nilai khas Vs adalah dalam orde beberapa volt. Dari berbagai percobaan seperti ini, kita pelajari fakta-fakta terinci efek fotolistrik sebagai berikut.1. Laju pemancaran elektron bergantung pada intensitas cahaya.2. Laju pemancaran elektron tidak bergantung pada panjang gelombang cahaya di bawah suatu panjang gelombang tertentu. Akan tetapi, jika di atas nilai tersebut arus secara berangsur-angsur menurun hingga menjadi nol pada suatu panjang gelombang pancung (cutoff wafelength) c. Panjang gelombang c ini biasanya terdapat pada spektrum daerah biru dan ultraviolet.3. Nilai c tidak bergantung pada intensitas sumber cahaya, tetapi hanya bergantung pada jenis logam yang digunakan sebagai permukaan fotosensitif. Di bawah c, sebarang sumber cahaya, selemah apapun, akan menyebabkan terjadinya pemancaran fotoelektron. Sedangkan di atas c, tidak satupun cahaya, sekuat apa pun, dapat menyebabkan terjadinya pemancaran fotoelektron.4. Energi kinetik maksimum elektron yang dipancarkan tidak bergantung pada intensitas cahaya, tetapi hanyalah bergantung pada panjang gelombangnya. Energi kinetik ini didapati bertambah secara linier terhadap frekuensi sumber cahaya.5. Apabila sumber cahaya dinyalakan, arus segera akan mengalir (dalam selang waktu 10-9 s).Menuut teori gelombang cahaya, sebuah atom akan menyerap energi dari gelombang elektromagnet datang yang sebanding dengan luasnya yang menghadap ke gelombang datang. Dan sebagai tanggapan terhadap medan elektrik gelombang, elektron atom akan bergetar, hingga tercapai cukup energi untuk melepaskan sebuah elektron dari ikatan dengan atomnya. Penambahan kecemerlangan sumber cahaya memperbesar laju penyerapan energi, karena medan elektriknya bertambah, sehingga laju pemancaran elektron juga akan bertambah, yang sesuai dengan hasil pengamatan percobaan. Tetapi, penyerapan ini terjadi pada semua panjang gelombang, sehingga keberadaan panjang gelombang pancung sama sekali bertentangan dengan gambaran gelombang cahaya. Pada panjang gelombang yang lebih besar daripada c pun, teori gelombang mengatakan bahwa seharusnya masih mungkin suatu gelombang elektromagnet memberikan energi yang cukup guna melepaskan elektron.Kita dapat menaksirkan secara kasar waktu yang diperlukan sebuah atom untuk menyerap energi secukupnya guna melepaskan sebuah elektron. Sebagai sumber cahaya kita pilih sebuah laser berintensitas sedang, seperti laser helium-neon. Keluaran daya yang dihasilkan oleh laser helium-neon paling tinggi 10-3 W, yang penampang berkasnya terbatasi pada luas sekitar beberapa millimeter persegi (10-5 m2). Diameter kas atom adalah dalam orde 10-10 m, jadi luasnya dalam orde 10-20 m2. Karena itu, fraksi intensitas sinar laser yang jatuh pada atom adalah sekitar 10-20 m2/10-5 m2 10-15. Jadi, hanya 10-18 W = 10-18 J/s 6 eV/s daya yang dapat diserap oleh atom, dan untuk menyerap energi sebanyak beberapa eV diperlukan waktu sekitar satu detik. Dengan demikian, menurut teori gelombang cahaya, kita memperkirakan tidak akan melihat fotoelektron terpancarkan hingga beberapa detik setelah sumber cahaya dinyalakan. Dalam peraktek yang dilakukan diperoleh hasil bahwa berkas fotoelektron pertama dipancarkan dalam selang waktu 10-9 s. dengan demikian, teori gelombang cahaya gagal meramalkan keberadaan panjang gelombang pancung dan waktu tunda (delay time) yang teramayi dalam percobaan.Teori efek fotolistrik yang benar dikemukakan oleh Einstein pada tahun 1905. Teorinya ini didasarkan pada gagasan Planck tentang kuantum energi, tetapi ia masih mengembangkan satu langkah lebih ke depan. Einstein menganggap bahwa kuantum energi bukanlah sifat istimewa dari atom-atom dinding rongga radiator, tetapi merupakan sifat radiasi itu sendiri. Energi radiasi elektromagnet bukannya diserap dalam bentuk aliran kontinu gelombang, melainkan dalam buntelan diskret kecil atau kuanta, yang kita sebut dengan foton. Sebuah foton adalah suatu kuantum energi elektromagnet yang diserap atau dipancarkan, dan sejalan dengan usulan Planck, tiap-tiap foton dari radiasi berfrekuensi v memiliki energiE = hvh adalah tatapan Planck. Dengan demikian, foton-foton yang berfrekuensi tinggi memiliki energi yang lebih besar (energi foton cahaya biru lebih besar daripada energi foton cahaya merah). Karena suatu gelombang elektromagnet klasik berenergi U memiliki momentum p = U/c, maka foton haruslah pula memiliki momentum. Dan sejalan dengan rumusan klasik, momentum sebuah atom berenergi E adalahp = Dengan menggabungkan persamaan E = hv dan p = diperoleh hubungan langsung antara panjang gelombang dan momentum foton:p = teori Einstein secara terbukti dapat menjelaskan semua fakta efek fotolistrik yang diamati. Jika sebuah elektron terikat dalam logam dengan energi W, yang dikenal sebagai fungsi kerja (work function). Logam yang berbeda memilki fungsi kerja yang berbeda pula, seperti contoh pada tabel berikut.Tabel 2.1 Beberapa fungsi kerja fotolistrikNo.Bahan W (eV)Bahan W (eV)

1Na2,28

2Al4,08

3Co3,90

4Cu4,70

5Zn4,31

6Ag4,73

7Pt6,35

8Pb4,14

Untuk mengeluarkan sebuah elektron dari permukaan suati laogam, kita menyediakan energi minimal sebesar W. Jika hv W, maka tidak terjadi efek fotolistrik. Sedangkan, jika hv W, maka elektron akan terpental keluar dan kelebihan energi yang dipasok berubah menjadi energi kinetiknya. Energi kinetik maksimum Kmaks yang dimiliki elektron yang terpental keluar dari permukaan logam adalahKmaks = hv - WUntuk elektron yang jauh dibawah permukan logam, dibutuhkan energi yang lebih besar daripada W dan beberapa diantaranya keluar dengan energi kinetik yang lebih rendah.Sebuah foton yang meamsok energi sebesar W, yang adalah tepat sama dengan energi yang dibutuhkan untuk melepaskan sebuah elektron, berkaitan dengan cahaya yang panjang gelombangnya sama dengan panjang gelombang pancung c. Pada panjang gelombang ini, tidak ada kelebihan energi yang tersisa bagi energi kinetik fotolistrik, sehingga persamaan Kmaks = hv W disederhanakan menjadi:W = hv =

dan dengan demikian: = Karena kita memperoleh satu fotoelektron untuk setiap foton yang terserap, maka penaikan intensitas sumber cahaya akan berakibat semakin banyak fotoelektron yang dipancarkan, namun demikian semua fotoelektron ini akan memiliki energi kinetik yang sama, karena semua foton memiliki energi yang sama.Terakhir, waktu tunda sebelum terjadinya pemancaran fotoelektron diperkirakan singkat, begitu foton pertama diserap, arus fotolistrik akan mulai mengalir.Jadi, semua fakta eksperimen efek fotolistrik sesuai dengan perilaku kuantum dari radiasi elektromagnet. Robert Millikan memberikan bukti yang lebih meyakinkan tentang kesesuaian ini dalam serangkaian percobaan yang dilakukan pada tahun 1915. Salah satu cuplikan dari hasil percobaannya adalah pada gambar berikut ini.

Gambar 2.2 Hasil percobaan Milikan untuk efek fotolistrik pada natrium. Kemiringan garisnya adalah h/e; penentuan eksperimental dari kemiringan ini memberikan suatu cara untuk menentukan tetapan Planck. Perpotongannya dengan sumbu datar memberikan frekuensi pancung; tetapi, pada saat Milikan melakukan percobaannya, potensial kontak elektroda-elektroda tidak diketahui secara tepat sehingga skala vertikal tergeser beberapa persepuluh volt. Kemiringan kurva tak terpengaruh oleh koreksi ini.Dari kemiringan garisnya, yang tidak lain adalah rajahan persamaan Kmaks= hv W , diperoleh tetapan Planck sebagai berikut.h = 6,57 J.sNilai ini sangat sesuai dengan nilai yang diturunkan dari pengukuran tetapan Stefan-Boltzmann, seperti pada persamaan = . Kesesuaian yang baik ini, yang diturunkan dari dua percobaan yang berbeda, yang satu melibatkan penyerapan dan yang lainnya pemancaran radiasi elektromagnet, memperlihatkan bahwa tetapan Planck mempunyai arti penting lebih dari sekedar untuk menerangkan satu percobaan. Dewasa ini, tetapan Planck dipandang sebagai salah satu tetapan alam, dan diukur dengan ketelitian yang sangat tinggi dalam berbagai percobaan. Nilai yang sekarang diterima adalah sebagai berikut.h = 6,62618 J.s2.3.2 Hasil-hasil Eksperimen efek fotolistrik adalah sebagai berikut.1. Arus terjadi hampir secara spontan, bahkan untuk cahaya yang rendah intensitasnya. Waktu tunda antara cahaya yang datang menerpa permukaan dengan elektron-elektron yang dihasilkan adalah berkisar 10-9 s dan tidak bergantung pada intensitasnya.2. Ketika frekuensi dan tegangan perlambatan ditahan agar bernilai tetap, maka arus akan berbanding lurus dengan intensitas cahaya datang.3. Ketika frekuensi dan intensitas cahaya ditahan agar bernilai tetap, maka arus akan berbanding berkurang seiring dengan naiknya tegangan perlambatan dan akan mendekati nol untuk tegangan penahan (stopping voltage) tertentu, Vs. Tegangan penahan ini tidak bergantung pada intensitas.4. Untuk material emitor tertentu, tegangan penahannya akan bervariasi secara linier dengan frekuensi mengikuti hubungan:

5. Material tertentu akan memuat frekuensi ambang (threshold frequency), vth, yang di bawah nilai tersebut tidak ada elektron-elektron pengemisi, tidak peduli berapapun besarnya intensitas cahaya.2.4 Aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari2.4.1 Suara DubbingAplikasi pertama efek fotolistrik berada dalam dunia hiburan. Dengan bantuan peralatan elektronika saat itu suara dubbing film direkam dalam bentuk sinyal optik di sepanjang pinggiran keping film. Pada saat film diputar, sinyal ini dibaca kembali melalui proses efek fotolistrik dan sinyal listriknya diperkuat dengan menggunakan amplifier tabung sehingga menghasilkan film bersuara.2.4.2 Photomultiplier TubeAplikasi paling populer di kalangan akademis adalah tabung foto-pengganda (photomultiplier tube). Dengan menggunakan tabung ini hampir semua spektrum radiasi elektromagnetik dapat diamati. Tabung ini memiliki efisiensi yang sangat tinggi, bahkan ia sanggup mendeteksi foton tunggal sekalipun. Dengan menggunakan tabung ini, kelompok peneliti Superkamiokande di Jepang berhasil menyelidiki massa neutrino. Di samping itu efek fotolistrik eksternal juga dapat dimanfaatkan untuk tujuan spektroskopi melalui peralatan yang bernama photoelectron spectroscopy atau PES.

Gambar 2.3 Photomultiplier Tube(sumber : http://www.google.com/imgres?q=Photomultiplier+Tube.com)

2.4.3 Foto-Dioda atau Foto-TransistorEfek fotolistrik internal memiliki aplikasi yang lebih menyentuh masyarakat. Ambil contoh foto-diode atau foto-transistor yang bermanfaat sebagai sensor cahaya berkecepatan tinggi. Bahkan, dalam komunikasi serat optik transmisi sebesar 40 Gigabit perdetik yang setara dengan pulsa cahaya sepanjang 10 pikodetik (10-11 detik) masih dapat dibaca oleh sebuah foto-diode.

Gambar 2.4 FotoDioda(sumber : www.cnmv.ro.com)

Foto-Transistor yang sangat kita kenal manfaatnya dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik melalui efek fotolistrik internal. Sebuah semikonduktor yang disinari dengan cahaya tampak akan memisahkan elektron dan hole. Kelebihan elektron di satu sisi yang disertai dengan kelebihan hole di sisi lain akan menimbulkan beda potensial yang jika dialirkan menuju beban akan menghasilkan arus listrik.

Gambar 2.5 Foto Transistor(sumber : www.rogercom.com)

2.4.4 CCD (Charge Coupled Device)Dewasa ini kita dibanjiri oleh produk-produk elektronik yang dilengkapi dengan kamera CCD (charge coupled device). Sebut saja kamera pada ponsel, kamera digital dengan resolusi hingga 12 Megapiksel, atau pemindai kode-batang (barcode) yang dipakai diseluruh supermarket, kesemuanya memanfaatkan efek fotolistrik internal dalam mengubah citra yang dikehendaki menjadi data-data elektronik yang selanjutnya dapat diproses oleh komputer.

Gambar 2.6 CCD (Charge Coupled Device) (sumber : www.leam.hamamatsu.com)

2.4.5. Sel Surya (Solar Cell)Sel surya yang sangat kita kenal manfaatnya dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik melalui efek fotolistrik internal. Sebuah semikonduktor yang disinari dengan cahaya tampak akan memisahkan elektron dan hole. Kelebihan elektron di satu sisi yang disertai dengan kelebihan hole di sisi lain akan menimbulkan beda potensial yang jika dialirkan menuju beban akan menghasilkan arus listrik.Sebuah sel surya adalah sebuah alat yang mengubah energi sinar matahari langsung menjadi listrik oleh efek fotovoltaik. Prinsip kerja sel surya adalah sebagai berikut, cahaya yang jatuh pada sel surya menghasilkan elektron yang bermuatan positif dan hole yang bermuatan negatif. Elektron dan hole mengalir membentuk arus listrik.Sel surya memiliki banyak aplikasi. Mereka terutama cocok untuk digunakan bila tenaga listrik dari grid tidak tersedia, seperti di wilayah terpencil, satelit pengorbit bumi, kalkulator genggam, pompa air, dll. Sel surya (dalam bentuk modul atau panel surya) dapat dipasang di atap gedung di mana mereka berhubungan dengan inverter ke grid listrik dalam sebuah pengaturan net metering.

Gambar 2.7 Sel Surya (Solar Cell) (sumber : www.rizknareeedh,wordpress.com)

Jadi, tanpa sadari kita telah memanfaatkan efek fotolistrik baik internal mau pun eksternal dalam kehidupan sehari-hari.

BAB IIPENUTUP3.1 Kesimpulan1. Efek fotolistrik adalah peristiwa terlepasnya elektron-elektron dari permukaan logam (disebut elektron foto) ketika logam tersebut disinari dengan cahaya.2. Einstein dalam paper berargumentasi bahwa proses-proses seperti radiasi benda hitam, fotoluminesens dan produksi sinar katode hanya dapat dijelaskan jika energi cahaya tersebut tidak terdistribusi secara kontinyu. Kemudian ilmuwan Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947), mengemukakan hipotesisnya bahwa cahaya dipancarkan oleh materi dalam bentuk paket-paket energi yang ia sebut quanta () 3. Studi eksperimental terhadap efek fotolistrik, yang diukur adalah laju dan energi kinetik elektron yang terpancar bergantung pada intensitas dan panjang gelombang sumber cahaya. pengukuran Vs merupakan suatu cara untuk menentukan energi kinetik maksimum elektron Kmaks:Kmaks = e VsW = hv = maka = 4. Aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hariSuara Dubbing, Photomultiplier Tube, Foto-Dioda atau Foto-Transistor, CCD (Charge Coupled Device), Sel Surya (Solar Cell)3.2 SaranBerdasarkan pembahasan dalam makalah penulis, maka yang dapat dijadikan saran adalah sebagai berikut:1. Mahasiswa hendaknya menguasai dan memahami kajian materi sejarah penemuan Efek Foto Listrik, pengertian dan pengkajian mendalam tentang Efek Foto Listrik, aplikasi Efek Foto Listrik dalam kehidupan sehari-hari.2. Mahasiswa hendaknya mampu memahami tentang pengkajian materi tentang Foto Listrik agar nantinya ketika dilakukan praktikum di laboratorium sudah dapat menguasai dan praktikum berjalan baik dan lancar.

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2011. Efek Fotolistrik [online]. Tersedia pada http://penoflive.wordpress.com/2011/05/26/makalah-efek-fotolistrik/. Diakses pada tanggal 23 Februari 2013.

Gautreau, Ronald & Savin, William. 2006. Fisika Modern Edisi Kedua. Jakarta: Penerbit Erlangga.

.Efek Fotolistrik [online]. Tersedia pada http://penoflive.wordpress.com/2011/05/26/makalah-efek-fotolistrik/. Diakses pada tanggal 23 Februari 2013.

7