1. DUALISME GELOMBANG PERTIKEL - Gejala Foto Listrik.             Yang dimaksud dengan gejala foto listrik adalah emisi (pancaran) elektron dari logam sebagai akibat penyinaran gelombang elektromagnetik (cahaya) pada logam tersebut. Cahaya biasa mampu melepaskan elektron dari logam-logam alkali. Hasil-hasil percobaan yang seksama menunjukkan bahwa : Makin besar intensitas cahaya, semakin banyak elektron-elektron yang diemisikan. Kecepatan elektron-elektron yang diemisikan hanya bergantung kepada frekwensi cahaya, makin besar frekwensi cahaya makin besar pula kecepatan elektron yang diemisikan. Pada frekwensi cahaya yang tertentu (frekwensi batas) emisi elektron dari logam tertentu sama. Peristiwa-peristiwa di atas tidak dapat diungkap dengan teori cahaya Huygens. Pada tahun 1901, Planck mengetengahkan hipotesa bahwa cahaya (gelombang elektromagnetik) harus dianggap sebagai paket-paket energi yang disebut foton. Besar paket energi tiap foton dirumuskan sebagai : E = h . f E = Energi tiap foton dalam Joule. f = Frekwensi cahaya. h = Tetapan Planck yang besarnya          h = 6,625 .10 –34 J.det Cahaya yang intensitasnya besar memiliki foton dalam jumlah yang sangat banyak. Tiap-tiap foton hanya melepaskan satu elektron. Kiranya mudah dipahami bahwa semakin besar intensitas cahaya semakin banyak pula elektron-elektron yang diemisikan. - Sifat Kembar Cahaya.             Gejala-gejala interferensi dan difraksi memperlihatkan sifat gelombang yang dimiliki cahaya, dilain pihak cahaya memperlihatkan sifat sebagai paket-paket energi (foton). Timbul suatu gagasan apakah foton itu dapat diartikan sebagai partikel-partikel. Untuk menjawab pertanyaan ini A.H. Compton mempelajari tumbukan-tumbukan antara foton dengan elektron. - Hipotesa de Broglie.             Jika cahaya yang memiliki sifat gelombang, memiliki sifat partikel, maka wajarlah bila partikel-partikel seperti elektron memiliki sifat gelombang, demikian hipotesa yang dikerjakan oleh de Broglie (tahun 1892). - Percobaan Davisson dan Germer.             Jika partikel berlaku sebagai gelombang, harus dapat ditunjukkan bahwa partikel dapat menimbulkan pola-pola difraksi seperti halnya pola-pola difraksi pada gelombang.             Pada tahun 1927 Davisson dan Germer memilih elektron sebagai partikel untuk menguji hipotesa de Broglie. Elektron-elektron diperoleh dari filamen yang dipijarkan, kemudian elektron-elektron itu dipercepat dalam medan listrik yang tegangannya 54 Volt. Setelah dipercepat elektron-elektron memiliki energi kinetik. Ek = 54 eV = 54 . 1,6 .10 –19 Joule Momentum elektron :                 p = mv                  p = 4 .10 –24 kg m/det Menurut de Broglie, panjang gelombang elektron : l = 1,65 .10 –10 m Untuk memperoleh pola difraksi diperlukan kisi-kisi yang lebar celahnya kira-kira sama dengan panjang gelombang yang akan diuji. Sebab jika celah terlampau lebar, tidak menimbulkan gangguan pada gelombang, dan jika kisi terlampau sempit, pola-pola difraksi sukar teramati. Kisi-kisi yang tepat untuk memperoleh pola difraksi gelombang elektron adalah kisi yang terjadi secara alamiah yakni celah-celah yang berada antara deretan atom-atom kristal bahan padat, dalam hal ini dipergunakan kisi kristal nikel. Hasil percobaan Davisson dan Germer menunjukkan bahwa elektron-elektron dapat menimbulkan pola-pola difraksi. Kini tidak disangsikan lagi bahwa apa yang kita kenal sebagai materi dapat pula menunjukkan sifat gelombang, tepat seperti yang diramalkan oleh de Broglie. Latihan Soal 1.       Berapa joule energi foton yang panjang gelombangnya 6000 Angstrom. Tetapan Planck = 6,6 .10 –34 joule . det. 2.       Berkas cahaya 5000 Angstrom didatangkan pada logam Kalium. Untuk melepaskan elektron dari logam tersebut dipergunakan energi 2 eV. Berapa energi kinetik elektron yang dibebaskan ? 3.       Untuk membebaskan elektron dari Natrium diperlukan tenaga 2,14 eV. a.       Berapakah panjang gelombang cahaya yang dapat melepaskan elektron dari logam Natrium. b.       Dapatkah sinar-sinar yang panjang gelombangnya 0,4 A digunakan untuk membebaskan elektron dari logam tersebut ?         4.       Berapakah panjang gelombang elektron yang bergerak dengan kecepatan 9 .107 m/det. 5.       Berapa energi foton sinar X yang panjang gelombangnya 1A      h = 6,6 .10-34 joule.det 6.       Berapa panjang gelombang-gelombang elektromagnetik yang energi fotonnya 2,8 .10 –19 joule. 7.       Sebuah partikel dengan muatan q dan massa m dipercepat dari keadaan diam melalui beda potensial V. a.       Tentukan panjang gelombang de Broglie. b.       Hitung jika partikel adalah sebuah elektron dan V = 50 Volt.