14

EFEK COMTON Sifat Partikel dari Cahaya: EfekComptonPada efek fotolistrik, cahaya dapat dipandang sebagai kuantum energi dengan energi yang diskrit. Kuantum energi tidak dapat digambarkan sebagai gelombang tetapi lebih mendekati bentuk partikel. Partikel cahaya dalam bentuk kuantum dikenal dengan sebutan foton. Pandangan cahaya sebagai foton diperkuat lagi melalui gejala yang dikenal sebagai efek Compton.Pada tahun 1923, Compton memberikan kesimpulannya mengenai hamburan sinar x oleh materi. Dalam naskah ilmiahnya A Quatum Theory of Scattering of X-Rays by Light, Compton menerangkan percobaannya tentang hamburan sinar x oleh materi. Diamatinya bahwa panjang gelombang sinar x yang terhambur berbeda dengan panjang gelombang sinar x sebelum terhambur. Perubahan panjang gelombang tersebut ternyata juga bergantung dari sudut hamburan. Kesimpulan yang dicantumkan dalam naskah Campton tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut : Teori Campton saat ini bertopang pada pengandaian bahwa setiap elektron yang berperan dalam proses ini menghambur suatu kuantum cahaya yang utuh (foton). Teori ini berlandaskan pada hipotesa bahwa kuantum-kuantum cahaya datang dari berbagai arah tertentu dan dihamburkan pula dalam arah-arah tertentu (tidak acak). Hasil eksperimen yang dilakukan untuk menyelidiki teori tersebut dengan sangat menyakinkan telah menunjukkan bahwa gumpalan radiasi (kuantum radiasi, foton), kecuali membawa energi juga memiliki momentum linear.

Hal di atas adalah suatu kesimpulan yang memiliki dampak yang mendasar, karna foton juga ditandai dengan suatu besaran fisik lain yaitu momentum linear Untuk dapat memahami kesimpulan-kesimpulan tersebut berikut ini akan dibahas tentang percobaan Compton. Sinar X yang dipancarkan oleh sumbernya dijadikan sinar monokhromatis lebih dahulu, kemudian dijatuhkan pada suatu zat penghamburan S. Dari S berkas sinar X dihambur ke segala arah. Celah pengkolimator dan sistem analisator di belakangnya memilih bekas yang terhambur dalam suatu arah tertentu (q). Dengan menggerakkan pengkolimator dan sistem analisator secara bersama dengan S sebagai sumbu gerak perputaran maka dapat dipelajari baik intensitas maupun panjang gelombang l sinar x yang dihamburkan. Kedudukan pengkolimator terhadap penghamburan S mendefinisikan sudut hamburan q. Kristal C dan detektor D merupakan bagian penganalisa sinar x terhambur. Pengukuran ini dilakukan dengan sangat teliti melalui metoda refleksi Bragg, terutama mengenai nilai panjang gelombang terhambur l. Hasil percobaan Compton menunjukkan bahwa besar panjang gelombang terhambur l tergantung pada sudut q.Hasil percobaan menunjukkan bahwa panjang gelombang terhambur l sebagai fungsi q. Puncak kiri berasal dari hamburan Thomson (panjang gelombang tidak berubah). Panjang gelombang sinar x terhambur sama dengan panjang gelombang sinar x asal. Puncak kanan berasal dari hamburan Compton (panjang gelombang berubah).Compton dapat menerangkan terjadinya pergeseran panjang gelombang dengan menganggap bahwa berkas sinar x terdiri dari foton-foton yang berperilaku sebagai zarah. Foton-foton tersebut dalam tumbukannya dengan elektron-elektron bahan penghambur mengikuti hukum-hukum mekanika.Jika seberkas sinar-X ditembakkan ke sebuah elektron bebas yang diam, sinar-X akan mengalami perubahan panjang gelombang dimana panjang gelombang sinar-X menjadi lebih besar. Gejala ini dikenal sebagai efek Compton, sesuai dengan nama penemunya, yaitu Arthur Holly Compton.

Sinar-X digambarkan sebagai foton yang bertumbukan dengan elektron (seperti halnya dua bola bilyar yang bertumbukan). Elektron bebas yang diam menyerap sebagian energi foton sehingga bergerak ke arah membentuk sudut terhadap arah foton mula-mula. Foton yang menumbuk elektron pun terhambur dengan sudutterhadap arah semula dan panjang gelombangnya menjadi lebih besar. Perubahan panjang gelombang foton setelah terhambur dinyatakan sebagaiDimanamadalah massa diam elektron,cadalah kecepatan cahaya, danhadalah konstanta Planck.

Arthur Holly Compton

Sumber : http://aktifisika.wordpress.com/2010/02/22/sifat-partikel-dari-cahaya-efek-compton/:http://bkristanto.blogspot.com/p/efek-compton.html:http://bkristanto.blogspot.com/p/efek-compton.html