Perbedaan utama antara Teori Gelombang Elektromagnetik dan Teori Kuantum Planck adalah bahwa Teori Gelombang Elektromagnetik tidak menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik sedangkan Teori Kuantum Planck menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik.
Jika kita memanaskan suatu zat (yang memiliki titik lebur tinggi), pertama-tama zat itu akan berubah warna menjadi merah, kemudian berubah menjadi warna kuning, yang kemudian mulai bersinar dengan cahaya putih dan biru. Setelah zat dipanaskan seperti ini, kita menyebutnya "benda hitam" dan radiasi yang dihasilkan (yang dipancarkan zat) adalah "radiasi benda hitam". Namun, kami tidak dapat menjelaskan bagaimana ini terjadi menggunakan teori gelombang elektromagnetik tetapi teori kuantum Planck menjelaskannya dengan baik.
Apa itu Teori Gelombang Elektromagnetik?
Teori Gelombang Elektromagnetik adalah teori dalam kimia yang dikembangkan oleh James Clark Maxwell pada tahun 1864. Menurut teori ini, ada beberapa poin tentang radiasi yang dipancarkan dari suatu zat.
Poin-poin tersebut adalah sebagai berikut:
- Energi memancar dari sumber mana pun secara terus menerus dalam bentuk energi radiasi.
- Radiasi memiliki dua medan yang berosilasi tegak lurus satu sama lain; medan listrik dan medan magnet. Kedua medan ini tegak lurus terhadap lintasan radiasi.
- Radiasi memiliki karakteristik gelombang dan bergerak dalam kecepatan cahaya. Kami menyebutnya radiasi elektromagnetik.
- Radiasi elektromagnetik ini tidak memerlukan materi untuk merambat.
The "gelombang" yang dijelaskan dalam teori ini memiliki beberapa karakteristik. Panjang gelombang adalah jarak antara dua puncak atau lembah gelombang yang berurutan. Banyaknya gelombang yang melalui suatu titik setiap satu detik adalah frekuensi gelombang tersebut. Jarak linier yang ditempuh gelombang per satu detik adalah kecepatannya. Bilangan gelombang adalah jumlah gelombang yang ada dalam panjang satu sentimeter.
Gambar 01: Panjang Gelombang Elektromagnetik
Dengan menggunakan teori ini, kita dapat mengembangkan spektrum elektromagnetik. Namun, ada beberapa keterbatasan teori ini. Batasan tersebut adalah sebagai berikut:
- Tidak dapat menjelaskan radiasi benda hitam.
- Dan, itu tidak menjelaskan efek fotolistrik.
- Tidak dapat menjelaskan bagaimana kapasitas panas mengubah suhu padatan.
- Selain itu, tidak dapat menjelaskan spektrum garis atom.
Apa itu Teori Kuantum Planck?
Teori Kuantum Planck adalah teori dalam kimia yang dikembangkan oleh Max Planck pada tahun 1900. Teori ini seperti modifikasi dari teori gelombang elektromagnetik karena kita dapat menjelaskan hal-hal yang tidak dapat dijelaskan oleh teori gelombang elektromagnetik. Poin-poin penting dalam teori ini adalah sebagai berikut:
- Energi radiasi memancarkan atau menyerap secara terputus-putus sebagai paket energi, yang kita sebut kuanta.
- Energi setiap kuantum sama dengan hasil kali konstanta Planck dan frekuensi radiasi.
- Selalu jumlah total energi yang dipancarkan atau diserap suatu zat adalah bilangan bulat kuanta.
Selain itu, teori ini menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik yang gagal dijelaskan oleh teori gelombang elektromagnetik. Menurut teori ini, ketika kita memanaskan suatu zat, atom-atom zat itu menyerap energi dari panas dan mulai berosilasi untuk memancarkan radiasi; ketika kita lebih lanjut memanaskan zat, ia memancarkan lebih banyak dan lebih banyak radiasi. Kemudian zat tersebut memancarkan radiasi dengan frekuensi terendah dari rentang tampak yang memberikan warna merah, dan selanjutnya adalah warna kuning dan seterusnya.
Gambar 02: Spektrum Tubuh Hitam
Saat mempertimbangkan penjelasan tentang efek fotolistrik, pertama-tama mari kita pahami apa itu efek fotolistrik. Ketika radiasi mengenai permukaan logam, itu menyebabkan emisi elektron di permukaan logam. Inilah yang kami sebut efek fotolistrik.
Gambar 03: Efek Fotolistrik
Menurut Teori Kuantum Planck, ketika cahaya mengenai permukaan, kuanta radiasi cahaya memberikan semua energinya ke elektron di permukaan. Oleh karena itu, elektron menjadi terlepas dari permukaan dan dikeluarkan dari permukaan, jika radiasi yang datang memiliki energi yang sama dengan gaya tarik menarik antara inti atom dan elektron.
Apa Perbedaan Antara Teori Gelombang Elektromagnetik dan Teori Kuantum Planck?
Teori Gelombang Elektromagnetik adalah teori dalam kimia yang dikembangkan oleh James Clark Maxwell pada tahun 1864 sedangkan Teori Kuantum Planck adalah teori dalam kimia yang dikembangkan oleh Max Planck pada tahun 1900. Perbedaan utama antara teori gelombang elektromagnetik dan teori kuantum Planck adalah bahwa teori gelombang elektromagnetik tidak menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik sedangkan teori kuantum Planck menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik. Selain itu, perbedaan lain antara teori gelombang elektromagnetik dan teori kuantum Planck adalah bahwa menurut teori gelombang elektromagnetik, radiasinya kontinu tetapi, menurut Teori Kuantum Planck, radiasinya terputus-putus.
Infografik di bawah ini menyajikan perbedaan antara teori gelombang elektromagnetik dan teori kuantum Planck dalam bentuk tabel.
Ringkasan – Teori Gelombang Elektromagnetik vs Teori Kuantum Planck
Dua teori Teori Gelombang Elektromagnetik dan Teori Kuantum Planck menjelaskan perilaku radiasi yang dipancarkan dari suatu zat. Namun, perbedaan utama antara Teori Gelombang Elektromagnetik dan Teori Kuantum Planck adalah bahwa Teori Gelombang Elektromagnetik tidak menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik sedangkan Teori Kuantum Planck menjelaskan fenomena radiasi benda hitam dan efek fotolistrik.
