Makalah Fotolistrik

Kata Pengantar

Puji syukur kita panjatkan kehadirat Allah SWT atas berkat dan karunianya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu. Tak lupa pula kami berterima kasih kepada ibu Nurhidayah selaku guru bidang studi Fisika. Dan juga pihak-pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.

Makalah ini berisi tentang pengertian bahkan sejarah efek fotolistrik dan efek compton. Tidak hanya itu makalah ini berisi juga berisi tentang efek fotolisrik dan efek compton dalam kehidupan sehari-hari.

Di dalam makalah ini kami menyadari adanya kekurangan dan ketidaksempurnaan dalam membuat makalah ini. Maka dengan itu kami meminta kritik dan saran dari pembaca untuk pembuatan makalah berikutnya. Terima kasih.

                                                                                                   Buol, 15 Januari 2015

                                                                                                               Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Dalam fisika modern efek fotolistrik dan hamburan Compton merupakan salah satu pokok bahasan yang mempunyai kedudukan istimewa karena interpretasi mekanisme terjadinya peristiwa ini telah mengantarkan fisika pada tahapan baru yang melahirkan fisika kuantum. Karenanya pemahaman yang optimal mengenai ketiga materi tersebut pada pembelajaran fisika modern amat diperlukan sehingga kegiatan laboratorium yang tidak dapat terlaksana perlu digantikan dengan kegiatan serupa. 

Dalam postulatnya Planck mengkuantisasikan energi yang dapat dimiliki osilator, tetapi tetap memandang radiasi thermal dalam rongga sebagai gejala gelombang.Einstein dapat menerangkan efek fotolistrik dengan meluaskan konsep kuantisasi Planck. Einstein menggambarkan bahwa apabila suatu osilator dengan energi pindah ke suatu keadaan dengan energi, maka osilator tersebut memancarkan suatu gumpalan energi elektromagnetik dengan energy.

Lima tahun sesudah Planck mengajukan makalah ilmiahnya tentang teori radiasi thermal oleh benda hitam sempurna, yaitu pada tahun 1905, Albert Einstein mengemukakan teori kuantum untuk menerangkan gejala fotolistrik.Secara eksperimental sahihnya teori kuantum itu dibuktikan oleh Millika n pada tahun 1914.Millikan secara eksperimental membuktikan hubungan linear antara tegangan pemberhentian elektron dan frekwensi cahaya yang mendesak elektron pada bahan katoda tertentu.

Pada tahun 1921 Albert Einstein memperoleh hadian Nobel untuk Fisika, karena secara teoritis berhasil menerangkan gejala efek fotolistrik.Kesahihan penafsiran Einstein mengenal fotolistrik diperkuat dengan telaah tentang emisi termionik. Telah alam diketahui bahwa dengan adanya panas akan dapat meningkatkan konduktivitas udara yang ada di sekelilingnya. Menjelang abad ke-19 ditemukan emisi elektron dari benda panas.Emisi termionik memungkinkan bekerjanya piranti seperti tabung televisi yang di dalamnya terdapat filamen logam atau katoda berlapisan khusus yang pada temperatur tinggi mampu menyajikan arus elektron yang rapat.

Jelaslah bahwa elektron yang terpancar memperoleh energi dari agitasi thermal zarah pada logam, dan dapat diharapkan bahwa elektron harus mendapat energi minimum tertentu supaya dapat lepas. Energi minimum ini dapat ditentukan untuk berbagai permukaan dan selalu berdekatan dengan fungsi kerja fotolistrik untuk permukaan yang sama. Dalam emisi fotolistrik, foton cahaya menyediakan energi yang diperlukan oleh elektron untuk lepas, sedang dalam emisi termionik kalorlah yang menyediakannya. Dalam kedua kasus itu proses fisis yang bersangkutan dengan timbulnya elektron dari permukaan logam adalah sama.

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.

1.      Apa yang dimaksud dengan efek foto listrik?

2.      Bagaimana sejarah efek fotolistrik?

3.      Bagaimana aplikasi efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari?

4.      Apa yang dimaksud dengan efek compton?

5.      Bagaimana sejarah efek compton?

6.      Bagaimana aplikasi efek compton dalam kehidupan sehari-hari?

BAB II

PEMBAHASAN

2.1    Efek Fotolistrik

A.     Efek fotolistrik

Hasil-hasil eksperimen menunjukkan, bahwa suatu jenis logam tertentu bila disinari (dikenai radiasi) dengan frekuensi yang lebih besar dari harga tertentu akan melepaskan elektron, walaupun intensitas radiasinya sangat kecil. Sebaliknya, berapapun besar intensitas radiasi yang dikenakan pada suatu jenis logam, jika frekuensinya lebih kecil dari harga tertentu maka tidak akan dapat melepaskan elektron dari logam tersebut. Peristiwa pelepasan elektron dari logam oleh radiasi tersebut disebut efek fotolistrik, diamati pertama kali oleh Heinrich Hertz (1887).Elektron yang terlepas dari logam disebut foto-elektronEfek 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.fenomena di mana cahaya mempengaruhi gerakan muatan listrik termasuk efek fotokonduktif (juga dikenal sebagai fotokonduktivitas atau photoresistivity ), efek fotovoltaik , dan efek fotoelektrokimia .

a.   Mekanisme Emisi

Foton dari sinar memiliki energi karakteristik yang ditentukan oleh frekuensi cahaya. Dalam proses photoemission, jika elektron dalam beberapa bahan menyerap energi dari satu foton dan dengan demikian memiliki lebih banyak energi daripada fungsi kerja (energi ikat elektron) dari materi, itu dikeluarkan. Jika energi foton terlalu rendah, elektron tidak bisa keluar dari materi.Peningkatan intensitas sinar meningkatkan jumlah foton dalam berkas cahaya, dan dengan demikian meningkatkan jumlah elektron, tetapi tidak meningkatkan energi setiap elektron yang dimemiliki.Energi dari elektron yang dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya yang masuk, tetapi hanya pada energi atau frekuensi foton individual.Ini adalah interaksi antara foton dan elektron terluar.

Elektron dapat menyerap energi dari foton ketika disinari, tetapi mereka biasanya mengikuti prinsip "semua atau tidak" .Semua energi dari satu foton harus diserap dan digunakan untuk membebaskan satu elektron dari atom yang mengikat, atau energi dipancarkan kembali.Jika energi foton diserap, sebagian energi membebaskan elektron dari atom, dan sisanya dikontribusi untuk energi kinetik elektron sebagai partikel bebas.

Tidak ada elektron yang dilepaskan oleh radiasi di bawah frekuensi ambang, karena elektron tidak mendapatkan energi yang cukup untuk mengatasi ikatan atom.Elektron yang dipancarkan biasanya disebut fotoelektron dalam banyak buku pelajaran.

Efek fotolistrik banyak membantu penduaan gelombang-partikel, dimana sistem fisika (seperti foton dalam kasus ini) dapat menunjukkan kedua sifat dan kelakuan seperti-gelombang dan seperti-partikel, sebuah konsep yang banyak digunakan oleh pencipta mekanika kuantum. Efek fotolistrik dijelaskan secara matematis oleh Albert Einstein yang memperluas kuanta yang dikembangkan oleh Max Planck.

Hukum emisi fotolistrik:

1. Untuk logam dan radiasi tertentu, jumlah fotoelektro yang dikeluarkan berbanding lurus dengan intensitas cahaya yg digunakan.
2. Untuk logam tertentu, terdapat frekuensi minimum radiasi. di bawah frekuensi ini fotoelektron tidak bisa dipancarkan.
3. Di atas frekuensi tersebut, energi kinetik yang dipancarkan fotoelektron tidak bergantung pada intensitas cahaya, namun bergantung pada frekuensi cahaya.
4. Perbedaan waktu dari radiasi dan pemancaran fotoelektron sangat kecil, kurang dari 10^-9 detik.

b.   Deskripsi Matematika

Maksimum energi kinetik K maks dari sebuah elektron yang dikeluarkan dituliskan sebagai berikut:

·         di mana h adalah konstanta Planck dan f adalah frekuensi foton. Lambang φ adalah fungsi kerja (kadang dilambangkan W), yang memberikan energi minimum yang diperlukan untuk memindahkan elektron terdelokalisasi dari permukaan logam. Fungsi kerja memenuhi

·         dimana f 0 adalah frekuensi ambang batas untuk logam. Maksimum energi kinetik dari sebuah elektron dikeluarkan kemudian

Energi kinetik adalah positif, jadi kita harus memiliki f> f 0 untuk efek fotolistrik terjadi.

c.    Potensial Penghenti

Hubungan antara arus dan tegangan diterapkan menggambarkan sifat efek fotolistrik. Untuk diskusi, sumber cahaya menerangi P piring, dan lain elektrode pelat Q mengumpulkan setiap elektron yang dipancarkan. Kami bervariasi potensial antara P dan Q dan mengukur arus yang mengalir dalam sirkuit eksternal antara dua lempeng.

Jika frekuensi dan intensitas radiasi insiden adalah tetap, arus fotolistrik meningkat secara bertahap dengan peningkatan potensi positif sampai semua foto elektron yang dipancarkan dikumpulkan.Arus fotolistrik mencapai nilai saturasi dan tidak meningkatkan lebih lanjut untuk peningkatan potensi positif.Arus saturasi tergantung pada intensitas pencahayaan, tapi tidak panjang gelombang.

Jika kita menerapkan potensi negatif ke piring Q sehubungan dengan plat P dan secara bertahap meningkatkan itu, berkurang saat fotolistrik sampai nol, pada potensial negatif tertentu di piring Q. potensi negatif minimum yang diberikan ke piring Q di mana arus fotolistrik menjadi nol disebut potensial menghentikan atau memotong potensial.

Untuk frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi berhenti adalah independen dari intensitasnya.

Untuk frekuensi yang diberikan radiasi insiden, potensi Vo berhenti berhubungan dengan energi kinetik maksimum fotoelektron yang hanya berhenti dari T. piring mencapai Jika m adalah massa dan v adalah kecepatan maks maksimum fotoelektron dipancarkan, maka

Jika e adalah muatan pada elektron dan V 0 adalah potensial penahan, maka pekerjaan yang dilakukan oleh potensi perlambatan dalam menghentikan elektron = e V 0, yang memberikan

       Hubungan di atas menunjukkan bahwa kecepatan maksimum fotoelektron dipancarkan tidak tergantung pada intensitas cahaya insiden. Oleh karena itu,

Tegangan menghentikan bervariasi secara linear dengan frekuensi cahaya, tapi tergantung pada jenis bahan.Untuk materi tertentu, ada frekuensi ambang yang harus dilampaui, independen dari intensitas cahaya, untuk mengamati emisi elektron.

d.     Tiga langkah model

Dalam rezim sinar-X, efect fotolistrik dalam bahan kristal sering didekomposisi menjadi tiga langkah:

1. Inner efek fotolistrik (lihat diode di bawah). Lubang tertinggal dapat menimbulkan efek auger , yang terlihat bahkan ketika elektron tidak meninggalkan materi. Dalam padatan molekul fonon sangat antusias dalam langkah ini dan dapat terlihat sebagai garis dalam energi elektron akhir. The inner photoeffect has to be dipole allowed. Para photoeffect batin harus dipol diperbolehkan. Para aturan transisi untuk atom menerjemahkan melalui model ketat mengikat ke kristal. Mereka adalah serupa geometri untuk osilasi plasma dalam bahwa mereka harus transversal.
2. Balistik transportasi setengah dari elektron ke permukaan. Some electrons are scattered. Beberapa elektron tersebar.
3. Elektron melarikan diri dari bahan di permukaan.

Dalam model tiga langkah, elektron dapat mengambil beberapa jalur melalui tiga langkah.Semua jalan dapat mengganggu dalam arti formulasi jalan terpisahkan.Untuk negara permukaan dan molekul model tiga langkah apakah masih masuk akal bahkan beberapa sebagai yang paling atom memiliki elektron yang dapat menyebarkan beberapa elektron yang meninggalkan.

B.     Sejarah

Seratus tahun lalu, Albert Einstein muda membuat karya besarnya. Tak tanggung-tanggung, ia melahirkan tiga buah makalah ilmiah yang menjadikan dirinya ilmuwan paling berpengaruh di abad ke-20. Tahun itu dianggap annus mirabilis atau Tahun Keajaiban Einstein. Salah satu makalah itu adalah tentang efek fotolistrik. Oleh panitia Hadiah Nobel Fisika, makalah itu dianugerahi Hadiah Nobel Fisika pada 1921.

Einstein termashur dengan teori relativitasnya. Hampir semua orang kenal formula E = mc2, namun sedikit saja yang mengetahui apa itu efek fotolistrik yang 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. Lantas mengapa ia tidak  menerima Nobel dari teori relativitas yang berdampak filosofis tinggi tersebut?

Apa hubungan Max Planck dan Albert Einstein? Pada 1990, Max Karl Ernst Ludwig Planck (1858-1947), ilmuwan dari Universitas Berlin, Jerman, mengemukakan hipotesisnya bahwa cahaya dipancarkan oleh materi dalam bentuk paket-paket energi yang ia sebut quanta. Ia memformulakannya sebagai hv. Penemuan Planck itu membuatnya mendapatkan 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.

Efek fotolistrik merupakan proses perubahan sifat­sifat konduksi listrik di dalam material karena pengaruh cahaya atau gelombang elektromagnetik lain. Efek ini mengakibatkan terciptanya pasangan elektron dan hole di dalam semikonduktor, atau pancaran elektron bebas dan ion yang tertinggal di dalam metal. Fenomena pertama dikenal sebagai efek fotolistrik internal, sedangkan fenomena kedua disebut efek fotolistrik eksternal.

Einstein menyelesaikan paper yang menjelaskan efek ini pada tanggal 17 Maret 1905 dan mengirimkannya ke jurnal Annalen der Physik, persis 3 hari setelah ulang tahunnya yang ke 26. Di dalam paper tersebut Einstein untuk pertama kalinya memperkenalkan istilah kuantum (paket) cahaya. Pada pendahuluan paper ia berargumentasi bahwa proses­proses seperti radiasi benda hitam, fotoluminesens, dan produksi sinar katode, hanya dapat dijelaskan jika energi cahaya tersebut tidak terdistribusi secara kontinyu.

Pada kenyataanya, inilah ikhwal lahirnya fisika modern yang menampik asumsi teor-­teori mapan 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.

Dalam kenyataanya dibutuhkan hampir 11 tahun hingga seorang Robert Millikan berhasil membuktikan hipotesis Einstein. Tidak tanggung-­tanggung juga, Millikan menghabiskan waktu 10 tahun untuk pembuktian tersebut.

Pada saat itu Einstein mempublikasikan paper lain berjudul Teori Kuantum Cahaya. Di dalam paper ini ia menjelaskan proses emisi dan absorpsi paket cahaya dalam molekul, serta menghitung peluang emisi spontan dan emisi yang diinduksi yang selanjutnya dikenal sebagai koefisien EinsteinA danB. Kedua koefisien ini bermanfaat dalam menjelaskan secara teoretis penemuan laser di kemudian hari. Tujuh tahun kemudian Arthur Compton berhasil membuat eksperimen yang membuktikan sifat kuantum cahaya tersebut dengan bantuan teori relativitas khusus.

Ide Einstein memicu Louis de Broglie menelurkan konsep gelombang materi. Konsep ini menyatakan benda yang bergerak dapat dianggap sebagai suatu gelombang dengan panjang gelombang berbanding terbalik terhadap momentumnya. Sederhananya, ide de Broglie ini merupakan kebalikan dari ide Einstein. Kedua ide ini selanjutnya membantu melahirkan mekanika kuantum melalui persamaan Schroedinger yang menandai berakhirnya masa fisika klasik.

C.      Aplikasi Efek Foto Listrik Dalam Kehidupan Sehari-Hari

Sangat mengherankan jika kita mendengar bahwa aplikasi 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.

Aplikasi 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 yang akhirnya dianugrahi hadiah Nobel pada tahun 2002. Di samping itu efek fotolistrik eksternal juga dapat dimanfaatkan untuk tujuan spektroskopi melalui peralatan yang bernama photoelectron spectroscopy atau PES.

Efek 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.

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.

Akhir-akhir 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.

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

2.2 Efek Compton

A.     Efek Compton

Gejala Compton merupakan gejala hamburan (efek) dari penembakan suatu materi dengan sinar-X. Efek ini ditemukan oleh Arthur Holly Compton pada tahun 1923. Jika sejumlah elektron yang dipancarkan ditembak dengan sinar-X, maka sinar-X ini akan terhambur. Hamburan sinar-X ini memiliki frekuensiyang lebih kecil daripada frekuensi semula.

Menurut teori klasik, energi dan momentum gelombang elektromagnetik dihubungkan oleh:

E = p.c

E 2 = p2 .c 2 +

(m.c 2 )2 ............................................... (3)

Jika massa foton (m) dianggap nol. menunjukkan geometri tumbukan antara foton dengan panjang gelombang λ, dan elektron yang mula-mula berada dalam keadaan diam.

Gejala Compton sinar X oleh elektron

 Compton menghubungkan sudut hamburan θterhadap yang datang dan panjang gelombang hamburan λ 1 dan λ 2 . p1 merupakan momentum foton yang datang dan p2 merupakan momentum foton yang dihamburkan, serta p.c merupakan momentum elektron yang terpantul. Kekekalan momentum dirumuskan:

p 1 = p 2 + p e atau p e = p1 – p2

Dengan mengambil perkalian titik setiap sisi diperoleh:

p e 2 = p1 2 + p2 2 – 2p 1 p 2 cos

θ .................................. (4)

Kekekalan energi memberikan:

Hasil Compton adalah:

Contoh Soal 1 :

Jika h = 6,6 × 10-34  Js, c = 3,0 × 10 8 m/s, dan

m = 9,0 × 10 -31 kg, tentukan perubahan panjang gelombang Compton!

Penyelesaian:

Diketahui:

h = 6,6 × 10-34 Js

c = 3,0 × 108 m/s

m = 9,0 × 10 -31 kg

Ditanya: Δλ = ... ?

Pembahasan:

Contoh Soal 3 :

Sebuah foton dengan panjang gelombang 0,4 nm menabrak sebuah elektron yang diam dan memantul kembali dengan sudut 150o ke arah asalnya. Tentukan kecepatan dan panjang gelombang dari foton setelah tumbukan!

Penyelesaian:

a. Laju foton selalu merupakan laju cahaya dalam vakum, c yaitu 3 × 108 m/s.

b.Untuk mendapatkan panjang gelombang setelah tumbukan, dengan menggunakan  persamaan efek compton:

Pembahasan:

B.     Sejarah

Arthur Compton fisikawan Amerika yang memenangkan hadiah Nobel dalam Fisika pada tahun 1927 atas sumbangannya dalam penemuan sebuah efek yang dinamai menurut namanya (efek Compton). Ia juga dikenal karena kepemimpinannya di Manhattan Project 's Metallurgical Laboratory. Ia menjabat sebagai Kanselir dari Washington University di St Louis 1945-1953. Pada tahun 1919, Compton mendapat beasiswa untuk belajar di luar negeri dari Dewan Riset Nasional Beasiswa. Dia memilih untuk mengenyam pendidikan di Cambridge University 's Cavendish Laboratory di Inggris, di sana ia mempelajari hamburan dan penyerapan dari sinar gamma.

Penelitian lebih lanjut di sepanjang garis-garis ini menyebabkan penemuan efek Compton, yang menunjukkan partikel sifat radiasi elektromagnetik . Itu adalah penemuan sensasional pada waktu itu, untuk sifat gelombang cahaya telah baik ditunjukkan, tetapi gagasan bahwa cahaya dapat memiliki sifat ganda tidak mudah diterima. Selama Perang Dunia II , Compton merupakan tokoh kunci dalam Proyek Manhattan yang mengembangkan senjata Nuklir pertama. Pada tahun 1942 ia menjadi kepala Laboratorium Metalurgi, yang bertanggung jawab untuk memproduksi reaktor nuklir untuk mengubah uranium menjadi plutonium, mencari cara untuk memisahkan plutonium dari uranium dan untuk merancang bom atom.

Compton mengawasi Enrico Fermi dari Chicago Pile-1, reaktor nuklir pertama, yang sempat kritis pada 2 Desember 1942. The Metallurgical Laboratory juga bertanggung jawab untuk desain dan operasi dari X-10 Graphite Reactor di Oak Ridge, Tennessee .Plutonium mulai diproduksi di Hanford Site reaktor pada tahun 1945. Setelah perang, Compton menjadi Kanselir Washington University di St Louis.

C.    Efek Compton dan Penerapannya dalam Kehidupan Sehari-Hari

Efek Compton merupakan gejala hamburan dari penembakan suatu materi dengan sejumlah elektron yang dipancarkan ditembak dengan sinar-X, maka sinar-X ini akan terhambur. Hamburan sinar-X ini memiliki frekuensi yang lebih kecil daripada frekuensi semula.

Nuklir Compton Telescope (NCT) adalah eksperimen balloon-borne untuk mendeteksi sinar gamma dari sumber astrofisika seperti supernova, pulsar, AGN, dan lain-lain. Teleskop ini diluncurkan dengan balon ketinggian tinggi ke ketinggian mengambang sekitar 40km. Teleskop Compton menggunakan sebuah array-12-3D kadar tinggi Germanium Detektor spektral resolusi untuk mendeteksi sinar gamma. Pada bagian bawahnya setengah detector dikelilingi oleh Bismuth germanate sintilator untuk melindungi dari sinar gamma atmosfer.

Teleskop memiliki medan pandang (FOV) dari 25% dari langit. Dua prototipe detektor berhasil diuji dan diterbangkan pada tanggal 1 Juni 2005 dari Scientific Balloon Flight Facility, Fort Sumner, New Mexico. Pada tanggal 19 Mei 2009, instrumen penuh berhasil diluncurkan dari Fort Sumner di New Mexico dan mampu mengamati kepiting pulsar. Sayangnya itu gagal untuk memulai pada bulan April 2010 di Alice Springs , Australia, ketika balon pecah menambatkan untuk derek di angin tinggi.

Bab III

Penutup

3.1      Kesimpulan

Suatu jenis logam tertentu bila disinari (dikenai radiasi) dengan frekuensi yang lebih besar dari harga tertentu akan melepaskan elektron, walaupun intensitas radiasinya sangat kecil. Peristiwa pelepasan elektron dari logam oleh radiasi tersebut disebut efek fotolistrik. Gejala Compton merupakan gejala hamburan (efek) dari penembakan suatu materi dengan sinar-X.