Skip to content Skip to sidebar Skip to footer

Widget Atas Posting

Apa itu Foton, Sejarah dan Pengaruhnya?

Apa itu Foton, Sejarah dan Pengaruhnya?. Foton adalah partikel subatomik fundamental yang membawa gaya elektromagnetik yang merupakan partikel ringan. Foton juga merupakan "kuantum", atau unit dasar dari radiasi elektromagnetik. Setiap orang dikelilingi oleh foton: Cahaya yang datang dari layar yang Anda lihat terdiri dari foton, dokter sinar-X yang digunakan untuk melihat tulang terbuat dari foton, radio di dalam mobil menerima sinyalnya dari foton, dan lemari es menggunakan foton untuk menahan diri.

Seperti semua partikel subatomik lainnya, foton menunjukkan dualitas gelombang-partikel, yang berarti bahwa kadang-kadang mereka berperilaku sebagai partikel kecil dan kadang-kadang mereka bertindak sebagai gelombang. Foton tidak bermassa, memungkinkan mereka untuk melakukan perjalanan dengan kecepatan cahaya dalam ruang hampa (299.792.458 meter per detik) dan dapat menempuh jarak yang tak terbatas.

Searah Penemuan  Foton


Pada awalnya fisikawan yang telah mempelajari sifat cahaya selama berabad-abad, memunculkan argumen bolak-balik mengenai apakah cahaya terbuat dari partikel kecil atau seperti gelombang di alam. Namun, pada akhir 1800-an, karya perintis fisikawan Jerman Max Planck mengubah seluruh gambaran.

Planck mempelajari sesuatu yang disebut radiasi benda hitam, atau cahaya dari perangkat khusus yang memancarkan cahaya pada semua frekuensi seefisien mungkin. Awalnya Planck, tidak  bisa menjelaskan spektrum cahaya yang datang dari perangkat tersebut, jadi Planck menambahkan "perbaikan" ke persamaan. Dengan mengasumsikan bahwa cahaya hanya dapat dipancarkan dalam potongan energi yang terpisah, yang dikenal sebagai kuanta, ia mampu mengembangkan formula yang menjelaskan spektrum benda hitam dengan sempurna.

Baca juga: Apa itu muon?

Fisikawan pada masanya tidak begitu yakin dengan hasil Planck, tetapi beberapa tahun kemudian, Albert Einstein mengambil satu langkah lebih jauh. Untuk menjelaskan efek fotolistrik, yang merupakan pelepasan elektron dari logam ketika cahaya menyinarinya, Einstein mengusulkan bahwa cahaya itu sendiri terdiri dari potongan-potongan kecil yang terpisah, menurut American Physical Society. Seiring waktu, potongan kecil itu dikenal sebagai foton.

Hingga saat ini Karya Planck, Einstein, dengan penelitian sifat cahaya memulai perkembangan mekanika kuantum.

Sebenarnya, foton bukanlah partikel atau gelombang; mereka adalah kombinasi dari keduanya. Dalam beberapa situasi, sifat mereka yang seperti partikel lebih terlihat, dan dalam situasi lain, sifat mereka yang seperti gelombang lebih terlihat.

Misalnya, detektor dapat mencatat kedatangan satu foton, yang muncul sebagai partikel titik. Proses yang dikenal sebagai hamburan Compton melibatkan foton yang menabrak elektron, dan dalam situasi itu, foton bertindak sebagai partikel.

Namun, tidak mungkin untuk memprediksi dengan tepat di mana atau kapan foton akan menabrak detektor. Dalam mekanika kuantum, seseorang hanya dapat menetapkan probabilitas untuk peristiwa. Peristiwa tersebut dimodelkan dengan persamaan untuk gelombang, dengan puncak gelombang sesuai dengan daerah probabilitas tinggi menerima foton dan palung sesuai dengan daerah probabilitas rendah, menurut AccessScience oleh McGraw Hill.

Konsep ini paling baik dicontohkan oleh eksperimen celah ganda yang terkenal, yang memperkuat sifat partikel gelombang ganda cahaya (dan, akhirnya, partikel subatomik lainnya). Ketika cahaya melewati layar dengan dua celah yang dipotong, itu membentuk pola interferensi pada detektor di sisi lain layar, di mana puncak gelombang berbaris satu sama lain di beberapa tempat, dan di mana puncak dan palung membatalkan satu sama lain dalam diri orang lain. Meskipun hanya satu foton yang melewati layar pada satu waktu dengan masing-masing foton bertindak seperti partikel pola interferensi yang muncul pada detektor adalah pola yang sama persis yang akan terjadi jika gelombang melewati celah.

Apakah Foton memiliki Massa?

Foton memiliki massa nol, yang memungkinkan mereka untuk melakukan perjalanan secepat mungkin di alam semesta, kecepatan cahaya. Namun, mereka memiliki energi dan momentum. Energi foton diberikan oleh konstanta Planck dikalikan frekuensi cahaya, dan momentum foton diberikan oleh konstanta Planck dikalikan frekuensi cahaya dikalikan kecepatan cahaya, menurut situs web Pendidikan Energi Universitas Calgary.

Fakta bahwa foton memiliki momentum memungkinkan beragam aplikasi. Misalnya, layar surya adalah perangkat propulsi eksperimental yang menggunakan sinar matahari untuk mendorong pesawat ruang angkasa. Menurut NASA, foton dari matahari memantul dari layar yang memantulkan, sehingga memberikan momentum mereka pada layar dan menggerakkan pesawat ruang angkasa.


Apakah Foton mengalami waktu?

Pemahaman kita tentang laju perjalanan waktu berasal dari teori relativitas khusus Einstein, yang menyatakan bahwa benda-benda yang bergerak lebih dekat dan lebih dekat dengan kecepatan cahaya akan mengalami laju perjalanan waktu yang lebih lambat dan lebih lambat. Dengan kata lain, jam yang bergerak berjalan lambat, menurut John D. Horton dari University of Pittsburgh.

Namun, matematika relativitas khusus hanya berlaku untuk objek yang bergerak lebih lambat daripada kecepatan cahaya dan tidak berlaku langsung untuk foton, yang bergerak dengan kecepatan cahaya. Jadi, tidak mungkin untuk mengatakan apa yang "dialami" foton dalam kaitannya dengan aliran waktu, karena para ilmuwan tidak memiliki bahasa matematika untuk mendukungnya. Cara lain untuk menjelaskannya adalah bahwa konsep aliran waktu tidak ada artinya bagi foton.

 

Apakah Foton terpengaruh Gravitasi?

Karena foton memiliki energi dan momentum, mereka dipengaruhi oleh gravitasi. Di bawah teori relativitas umum Einstein, yang merupakan pemahaman modern kita tentang gravitasi, segala sesuatu dengan bentuk energi apa pun (termasuk massa, momentum, dan torsi) dipengaruhi oleh gravitasi. Secara khusus, partikel tak bermassa, seperti foton, mengikuti "geodesik", yang merupakan jalur jarak minimum dari satu titik ke titik lain, menurut EarthSky.

Dalam relativitas umum, ruang-waktu melengkung karena pengaruh benda-benda masif. Ini dapat membuat jalur "jarak minimum" menjadi garis melengkung, seperti halnya jet harus mengikuti jalur melengkung untuk langsung dari satu kota ke kota lain, karena Bumi itu sendiri melengkung.

Kelengkungan ruang-waktu mempengaruhi foton dalam beberapa cara. Ketika foton bergerak dari daerah dengan gravitasi kuat ke daerah dengan gravitasi lebih lemah, mereka akan kehilangan energi, yang menurunkan frekuensinya ke ujung spektrum yang lebih merah. Ketika foton lewat di dekat benda besar, arah geraknya akan berubah.

Demikian artikel tentang Apa itu Foton, Sejarah dan Pengaruhnya?. Semoga bermanfaat

Refrensi: Livescience

Post a Comment for "Apa itu Foton, Sejarah dan Pengaruhnya?"