Belajar Fisika itu Mudah

Saturday, December 6, 2014

PENJELASAN MENGENAI FOTON


Penjelasan mengenai Foton---------Salam ilmu pengetahuan bagi sahabat browser sekalian. Pada kesempatan kali ini kita akana membahas mengenai sebenarnya apa itu Foton? namun sebelum lebih jauh membahas mengenai Foton saya harap sahabat browser dapat memahami konsep gelombang cahaya. setelah memahaminya. mari kita bahas bersama apa itu foton sebenarnya.
Foton adalah partikel elementer dalam fenomena elektromagnetik. Biasanya foton dianggap sebagai pembawa radiasi elektromagnetik, seperti cahaya, gelombang radio, dan Sinar-X. Foton berbeda dengan partikel elementer lain seperti elektron dan quark, karena ia tidak bermassa dan dalam ruang vakum foton selalu bergerak dengan kecepatan cahaya, c. Foton memiliki baik sifat gelombang maupun partikel ("dualisme gelombang-partikel").

Sebagai gelombang, satu foton tunggal tersebar di seluruh ruang dan menunjukkan fenomena gelombang seperti pembiasan oleh lensa dan interferensi destruktif ketika gelombang terpantulkan saling memusnahkan satu sama lain.

Sebagai partikel, foton hanya dapat berinteraksi dengan materi dengan memindahkan energi sejumlah:


di mana h adalah konstanta Planck, c adalah laju cahaya, dan \lambda adalah panjang gelombangnya. Ini berbeda dengan gelombang klasik, dimana ia dapat memperoleh atau kehilangan sejumlah energi. Untuk cahaya tampak energi yang dibawa oleh satu foton tunggal adalah sekitar 4×10–19 joule; energi ini cukup untuk merangsang sebuah molekul dalam sel fotoreseptor mata, sehingga membuat kita dapat melihat.
Energi dari sebuah foton dengan frekuensi v diberikan oleh
E = h * v
Karena energi foton adalah berbanding lurus dengan frekuensinya, foton energi rendah memiliki frekuensi rendah, sementara foton energi tinggi memiliki frekuensi tinggi. Foton yang tergolong energi rendah adalah gelombang radio atau gelombang mikro, foton energi sedang adalah cahaya tampak, foton energi tinggi adalah sinar X, sementara energi yang lebih tinggi lagi adalah sinar gamma.
Istilah foton pertama kali diberikan oleh Gilbert Lewis tahun 1926, lewat konsep cahaya dalam bentuk partikel diskrit yang telah berusia berabad-abad dan telah diformalisasi dalam konstruksi sains optika oleh Newton.

Selain energi partikel foton juga membawa momentum dan memiliki polarisasi. Foton mematuhi hukum mekanika kuantum, yang berarti kerap kali besaran-besaran tersebut tidak dapat diukur dengan cermat. Biasanya besaran-besaran tersebut didefinisikan sebagai probabilitas mengukur polarisasi, posisi, atau momentum tertentu.

Sebagai contoh, meskipun sebuah foton dapat mengeksitasi satu molekul tertentu, sering tidak mungkin meramalkan sebelumnya molekul yang mana yang akan tereksitasi.

Deskripsi foton sebagai pembawa radiasi elektromagnetik biasa digunakan oleh para fisikawan. Namun dalam fisika teoretis sebuah foton dapat dianggap sebagai mediator buat segala jenis interaksi elektromagnetik, seperti medan magnet dan gaya tolak-menolak antara muatan sejenis.

Konsep modern foton dikembangkan secara berangsur-angsur antara 1905-1917 oleh Albert Einstein[1][2][3][4] untuk menjelaskan pengamatan eksperimental yang tidak memenuhi model klasik untuk cahaya. Model foton khususnya memperhitungkan ketergantungan energi cahaya terhadap frekuensi, dan menjelaskan kemampuan materi dan radiasi elektromagnetik untuk berada dalam kesetimbangan termal. Fisikawan lain mencoba menjelaskan anomali pengamatan ini dengan model semiklasik, yang masih menggunakan persamaan Maxwell untuk mendeskripsikan cahaya. Namun dalam model ini objek material yang mengemisi dan menyerap cahaya dikuantisasi. Meskipun model-model semiklasik ini ikut menyumbang dalam pengembangan mekanika kuantum, percobaan-percobaan lebih lanjut membuktikan hipotesis Einstein bahwa cahaya itu sendirilah yang terkuantisasi. Kuantum cahaya adalah foton.

Konsep foton telah membawa kemajuan berarti dalam fisika teoretis dan eksperimental, seperti laser, kondensasi Bose-Einstein, teori medan kuantum dan interpretasi probabilistik dari mekanika kuantum. Menurut model standar fisika partikel, foton bertanggung jawab dalam memproduksi semua medan listrik dan medan magnet dan foton sendiri merupakan hasil persyaratan bahwa hukum-hukum fisika memiliki kesetangkupan pada tiap titik pada ruang-waktu. Sifat-sifat intrinsik foton seperti muatan listrik, massa dan spin ditentukan dari kesetangkupan gauge ini.

Konsep foton diterapkan dalam banyak area seperti fotokimia, mikroskopi resolusi tinggi dan pengukuran jarak molekuler. Baru-baru ini foton dipelajari sebagai unsur komputer kuantum dan untuk aplikasi canggih dalam komunikasi optik seperti kriptografi kuantum
Unknown Fisika Modern