Jawaban:

Besar perubahan panjang gelombang maksimum dari Foton adalah 2.4 *10^-12 m

Penjelasan:

Soal tersebut merupakan soal tentang Penghamburan Compton atau dikenal juga sebagai Efek Compton.

Efek Compton merupakanberubahnya panjang gelombang suatu foton(partikel cahaya) akibat menumbuk suatu elektronyangmenyebabkan foton berbelok membentuk sudut θ dari arah datangnya foton.

Efek Compton memiliki formula:

Δλ = h(1 - cos(θ))/(me*c)

dengan:

c = kecepatan cahaya

h = constanta plack

me = massa elektron

Nah, kali ini saya ingin menjelaskan bagaimana rumus tersebut di dapatkan. Pada prinsipnya saat terjadi tumbukan antara foton dan elektron, kita dapat merumuskan 2 hukum konservasi yang berlaku, yaitu konservasi energi dan konservasi momentum.

Perlu diperhatikan energi merupakan besaran skalar (tidak memiliki arah) sedangkan momentum merupakan besaran vektor (memiliki arah).

Menurut persamaan dualisme gelombang - partikel de - Broglie, suatu partikel yang memiliki momentum, memiliki sifat gelombang. Jika kita mencari panjang gelombang tersebut kita dapat menggunakan rumus:

λ = h/p atau p = h/λ ... (1)

λ = Panjang gelombang

h = konstanta plack

p = momentum partikel

Menurut Einstein, suatu partikel dalam posisi diam tetap memiliki energi yang disebut dengan energi diam. Dalam kehidupan sehari - hari efek energi diam dapat diabaikan, namun dalam dunia partikel mikroskopik energi diam harus tetap diperhitungan dalam menggunakan hukum konservasi energi. Formula energi menurut Einstein adalah:

Energi Total² = Energi Diam² + Energi Kinetik²

Etotal² = (mc²)² + (pc)² ... (2)

Sketsa dan Perhitungan terlampir di gambar