Ketahui Rumus Efek Compton dan Contoh Soalnya

Rumus efek compton. Foto hanhya ilustrasi. Sumber: Pexels

Rumus efek compton dapat ditemui dalam pembelajaran fisika. Rumus ini menandai sinar X yang sedang terhambur atau foton saat menumbuk elektron.

Dikutip dari buku Filosofi dan Makna Rumus Fisika oleh Taufik Hidayat (2020:22) efek Compton merupakan gejala yang terjadi apabila sinar X ditembakkan pada elektron bebas yang diam, maka gelombang sinar X akan berubah lebih panjang.

Rumus Efek Compton

Rumus efek compton. Foto hanya ilustrasi. Sumber: Pexels

Rumus efek compton sebelumnya ditemukan oleh ilmuwan bernama Compton melalui eksperimennya pada tahun 1923. Penemuan tersebut terjadi saat melakukan penelitian mengenai sinar X yang dikeluarkan dari bahan radioaktif lempengan tipis.

Hasil dari penelitian tersebut menyatakan jika gelombang elektromagnetik yang keluar dari lempengan akan terhambur. Sehingga, disimpulkan jika efek compton terjadi saat gelombang cahaya atau foton akan menabrak elektron.

Foton tersebut berupa cahaya yang memiliki sifat menghambat dan elektron adalah suatu partikel atau zat. Dari eksperimen yang dilakukan oleh Compton ini, menghasilkan rumus berikut ini.

Δλ= λ’ - λ = h/mc (1- cos ɵ )

λ’= panjang gelombang sinar X setelah tumbukan (m)

λ= panjang gelombang sinar X sebelum tumbukan (nm)

h=konstanta Planck

m = massa diam elektron (9,1 x 10*-31 kg)

h = konstanta Planck (6,625 x 10*-34 Js)

c = kecepatan cahaya (3 x 10*8 m/s)

ɵ = sudut hamburan sinar X terhadap arah awal (radian atau derajat)

Contoh Soal Rumus Efek Compton

Rumus efek compton.. Foto hanya ilustrasi. Sumber: Pexels

Rumus efek compton berguna untuk mengetahui efek yang terjadi pada penembakan sinar X yang keluar dari bahan radioaktif. Untuk memahaminya, simak contoh soal menggunakan rumus efek compton berikut ini.

Contoh Soal

Diketahui, sebuah percobaan dilakukan Andy untuk meneliti teori efek Compton. Awalmya, gelombang awal sebesar 0,5 nm, namun setelah terjadi tumbukan menjadi 50° dari posisi awal. Maka, hitung wavelength setelah tumbukan & energi photon terhamburnya!

Pembahasan

λ = 0,05 nm

ɵ = 60°

Sehingga, panjang gelombang setelah tumbukan adalah sebagai berikut:

λ' - λ = h/ m0 x c (1-cosɵ)

λ'- 0,05 = 6,626 x 10 *-34 / 9,1 x 10*-31 . 3 x 10*8 (1-cos60°)

λ' -0,05 = 0,12 x 10*-11 m

λ' -0,05 = 0,12 x 10*-2nm

λ'= 0,0015 + 0,05 = 0,0512 nm

Sehingga, Ef = h c/λ'

Ef = 6,626 x 10*-34 (3 x 10*8 / 0,0512 x 10*-9) = 3,88 x 10*-15 joule

Baca Juga: Mengenal Rumus Hukum Gauss dalam Fisika

Demikianlah pembahasan mengenai rumus efek compton lengkap dengan contoh soalnya. Rumus ini berguna dalam pembelajaran fisika untuk menerangkan panjang gelombang sinar X. Semoga bermanfaat! (NUM)