Penerapan Fisika Modern Untuk Materi Efek Foto listrik
Tidak hanya mengemukakan teori kesetaraan massa dan energi, yang dikenal dengan formula E = mc2, Einstein juga menemukan teori efek fotolistrik. Efek fotolistrik merupakan peristiwa dimana elektron keluar dari logam ketika disinari cahaya dengan frekuensi yang cukup tinggi. Cahaya disini berlaku sebagai partikel (foton) bersifat diskrit yang memiliki energi sebesar E=nhf.
Banyak sekali aplikasi efek fotolistrik ini. Prinsip EFL diterapkan pada berbagai piranti fotonik (photonic device).
1. Lampu LED (light emitting device)
Lampu LED kini sangat diminati dibandingan dengan lampu pijar. Lampu LED digadang-gadang mampu menghemat penggunaan energi listrik. LED merupakan sumber cahaya dalam bentuk laser semikonduktor yang dapat dipakai sebagai sumber pembawa sinyal pada komputer fotonik. Teknologi serat optis pun sudah berkembang sedemikian rupa sehingga siap mendukung tampilnya perangkat fotonik.
2. Komputer Fotonik
Para ilmuwan mengembangkan komputer elektronik menjadi komputer fotonik. Banyak kelebihan yang dimiliki komputer fotonik ini jika kelak benar-benar bisa diwujudkan, yaitu sinyal dibawa oleh foton (gelombang elektromagnetik) dalam bentuk cahaya tampak, cepat rambat foton tiga kali lebih cepat dibandingkan cepat rambat elektron sehingga komputer fotonik akan bekerja jauh lebih cepat, dan data dapat disimpan secara tiga dimensi dalam medium yang ketebalannya berorde mikro meter.
3. Film Bersuara
Dengan bantuan peralatan elektronika saat itu suara dubbing film direkam dalam bentuk sinyal optik di sepanjang pinggiran keping film. Pada saat film diputar, sinyal ini dibaca kembali melalui proses efek fotolistrik dan sinyal listriknya diperkuat dengan menggunakan amplifier tabung sehingga menghasilkan film bersuara.
4. Tabung Foto Pengganda (photomultiplier tube)
Dengan menggunakan tabung ini hampir semua spektrum radiasi elektromagnetik dapat diamati. Tabung ini memiliki efisiensi yang sangat tinggi, bahkan ia sanggup mendeteksi foton tunggal sekalipun.
5. PES (photoelectron spectroscopy)
PES merupakan aplikasi dari EFL eksternal yang dimanfaatkan untuk tujuan spektroskopi. Spektroskopi merupakan ilmu yang mempelajari materi dan atributnya berdasarkan cahaya, suara atau partikel yang dipancarkan, diserap atau dipantulkan oleh materi tersebut.
6. Foto Diode atau Foto Transistor
Merupakan aplikasi dari EFL internal yang bermanfaat sebagai sensor cahaya berkecepatan tinggi. Bahkan dalam komunikasi serat optik transmisi sebesar 40 Gigabit perdetik yang setara dengan pulsa cahaya sepanjang 10 pikodetik (10-11 detik) masih dapat dibaca oleh sebuah foto-diode.
7. Sel Surya
Sel Surya ini kini banyak dimanfaatkan untuk pembangkit listrik yakni Pembangkit Listrik Tenaga Surya. Sel surya dapat mengubah energi matahari menjadi energi listrik melalui EFL internal. Sebuah semikonduktor yang disinari dengan cahaya tampak akan memisahkan elektron dan hole. Kelebihan elektron di satu sisi yang disertai dengan kelebihan hole di sisi lain akan menimbulkan beda potensial yang jika dialirkan menuju beban akan menghasilkan arus listrik.
 |
| Pembangkit listrik tenaga surya |
8. Kamera CCD (charge coupled device)
Produk-produk elektronik yang dilengkapi dengan kamera CCD seperti kamera pada ponsel, kamera digital dengan resolusi hingga 12 Megapiksel, atau pemindai kode-batang (barcode) yang dipakai diseluruh supermarket, kesemuanya memanfaatkan efek fotolistrik internal dalam mengubah citra yang dikehendaki menjadi data-data elektronik yang selanjutnya dapat diproses oleh komputer.
Wah ternyata banyak sekali manfaat dari teori efek fotolistrik dalam kehidupan sehari-hari.