Pengertian Efek Compton, Penerapan, Hamburan, Rumus dan Contoh Soal

Pengertian Efek Compton Definisi Penerapan Hamburan Rumus dan Contoh Soal

Pembahasan materi efek compton yang meliputi definisi, penerapan dalam kehidupan sehari-hari, hamburan, serta rumus dan contoh soal tentang efek compton untuk menguji kemampuan sobat dalam mengerjakan soal-soal di sekolahan atau kampus.

Sebelumnya kami juga sudah menghadirkan materi definisi efek doppler dan juga penyebab efek rumah kaca yang dapat sobat pelajar di halaman lainnya. Dan hari ini RUMUSPELAJARAN.COM akan melanjutkan membahas materi tentang efek compton.

Pasalnya kami yakin terdamparnya sobat di blog ini karena sedang mencari referensi materi atau makalah efek compton. Baik itu mendapakan tugas dari sekolah atau hanya penasaran ingin mengetahui proses terjadinya efek compton.

Sebelum lanjut ke materi, tidak henti-hentinya kami ingatkan untuk menyiapkan buku dan alat tulis atau media lainnya guna mencatat pokok-pokok pada materi kali ini. Oke langsung saja beirkut adalah definisi efek compton, penerapan, hamburan, rumus dan contoh efek compton.

Pengertian Efek Compton

Efek Compton adalah suatu peristiwa terhamburnya sinar X atau foton pada saat menumbuk elektron diam menjadi foton terhambur dan elektron.

Efek Compton dikemukakan oleh seorang ilmuan asal Amerika Serikat yang bernama Arthur H. Compton pada tahun 1932 melalui eksperimennya, yaitu penembakan sinar X yang dikeluarkan dari bahan radioaktif lempengan tipis.

Hasil dari eksperimen tersebut menunjukan bahwa setelah keluar dari lempengan itu, gelombang elektromagnetik akan mengalami hamburan seperti gambar dibawah ini.

Gambar Percobaan Efek Compton

Pada percobaan ini, dapat dilihat bahwa panjang gelombang foton datang lebih pendek, daripada foton yang terhambur. Kejadian ini adalah suatu keanehan, karena seharusnya panjang gelombang yang datang dan yang terhambur sama.

Kemudian Compton menganggap bahwa foton tersebut merupakan sebuah gelombang elektromagnetik yakni sebagai bentuk materi. Dengan bentuk materi tersebut dapat menjelaskan perubahan panjang gelombang foton, pasalnya foton mengalami momentum. Kemudian berlakulah hukum kekekalan momentum.

Sedangkan untuk konsep hamburan Compton diterapkan pada Teleskop Pencar Compton atau Comptel (Compton Telescope) dan Spektroskopi gamma.

PELAJARI JUGA: DEFINISI GAYA GRAVITASI DAN JUGA PENGERTIAN TEKANAN HIDROSTATIS

Penerepan Efek Compton

Penerapan Efek Compton dalam kehidupan sehari-Hari dapat dilihat pada Nuklir Compton Telescope (NCT). Dimana NCT ini merupakan sebuah eksperimen balloon-borne untuk mendeteksi sinar gamma dari sumber astrofisika seperti supernova, pulsar, AGN, dan lain-lain.

Teleskop ini diluncurkan dengan menggunakan balon ketinggian tinggi hingga ketinggian mengambang, kurang lebih sekitar 40km. Teleskop Compton memakai sebuah array-12-3D kadar tinggi Germanium Detektor spektral resolusi agar dapat mendeteksi sinar gamma.

Kemudian pada bagian bawahnya setengah detektor diselimuti oleh Bismuth germanate sintilator yang berguna untuk melindungi dari sinar gamma atmosfer.

Teleskop mempunyai medan pandang (FOV) dari 25% dari langit. Dua prototipe detektor telah sukses diuji dan diterbangkan pada tanggal 1 Juni 2005 dari Scientific Balloon Flight Facility, Fort Sumner, New Mexico.

Setelah itu, instrumen penuh sukses diluncurkan pada tanggal 19 Mei 2009 dari Fort Sumner di New Mexico dan mampu mengamati kepiting pulsar. Namun sangat disanyangkan karena gagal untuk memulai pada bulan April 2010 di Alice Springs, Australia, ketika balon pecah menambatkan untuk derek di angin tinggi.

Hamburan Efek Compton

Hamburan Compton merupakan hamburan inelastis foton oleh bermuatan partikel bebas, umumnya elektron. Bagian dari energi foton dikirim ke elektron hamburan. Selain itu, inverse hamburan Compton juga ada dan terjadi ketika dikenakan transfer partikel bagian dari energi untuk foton

Hamburan Compton menjadi sebuah contoh dari hamburan inelastis, hal itu dikarenakan panjang gelombang cahaya yang tersebar dan radiasi insiden berbeda. Namun, asal efeknya dapat dianggap sebagai tabrakan elastis antara foton dan elektron. Kemudian jumlah perubahan dalam panjang gelombang ini dikenal dengan pergeseran Compton.

Meskipun hamburan Compton nuklir ada, biasanya hamburan Compton hanya mengacu pada interaksi yang melibatkan elektron dari atom. Efek Compton sangat penting, pasalnya dapat menunjukkan kalau cahaya tidak bisa dijelaskan murni sebagai fenomena gelombang.

Bahkan, hamburan Thomson, sebuah teori klasik dari gelombang elektromagnetik yang tersebar oleh partikel bermuatan, tidak bisa menjelaskan intensitas rendah menggeser panjang gelombang klasik.

Cahaya intensitas yang cukup untuk medan listrik yang dapat mempercepat partikel bermuatan ke kecepatan relativistik akan menyebabkan terjadinya recoil radiasi tekanan dan terkait pergeseran Doppler dari cahaya yang tersebar.

Namun, efeknya akan menjadi kecil pada intensitas cahaya yang cukup rendah, terlepas dari panjang gelombang. Cahaya harus bersikap seolah-olah itu terdiri dari partikel untuk menjelaskan intensitas rendah hamburan Compton.

Percobaan Compton ini dapat meyakinkan fisikawan bahawa cahaya bisa berperilaku sebagai aliran partikel-partikel seperti objek (kuanta), dimana energinya sebanding dengan frekuensi.

PELAJARI JUGA: JENIS PERUBAHAN WUJUD ZAT DAN JUGA RUMUS PEMUAIAN

Rumus Efek Compton

Dengan persamaan kesetaraan energi-massa dari Einstein, diperoleh:

E = m.c2

E = mc.c = p.c

Keterangan:

E = Energi (J)
m = Massa (kg)
c = Kecepatan cahaya (m/s)

Kemudian rumus energi foton planck:

E = hf

p = hf

p = h/λ

Keterangan:

p = Momentum foton (Ns)
h = Tetapan Planck (Js)
f = Frekuensi gelombang elektromagnetik (Hz)
c = Laju cahaya (m/s)
λ = Panjang gelombang foton (m)

Contoh Soal Efek Compton

Sebuah foton mempunyai Panjang gelombang 500 nm, tentukan besar momentum foton tersebut.

Diketahui:

λ = 500 nm

λ = 5 x 10-7 m

Menghitung Momentum Foton

Besar momentum foton yang mempunyai panjaang gelombang bisa dinyatakan dengan rumus berikut:

p = h / λ

h = 6,63 x 10-34 Js

Dengan demikian momentum fotonnya adalah

p = (6,63 x 10-34)/(5 x 10-7)

p = 1,33 x 10-27 Ns

Jadi momentum fotonnya adalah 1,33 x 10-27 Ns

Demikianlah materi pelajaran seputar pengertian efek compton, penerapan, hamburan, rumus dan contoh soal efek compton. Jangan lupa pelajari juga materi hukum kirchhoff dan bunyi hukum archimedes yang telah kami sajikan di halaman RumusPelajaran.com lainnya.