Isi
Albert Einstein dikenang karena teori relativitas dan persamaan yang menyamakan massa dan energi, tetapi tidak ada prestasi yang memenangkannya Hadiah Nobel. Dia menerima kehormatan itu untuk pekerjaan teoretisnya dalam fisika kuantum. Mengembangkan ide-ide yang dikemukakan oleh fisikawan Jerman Max Planck, Einstein mengusulkan bahwa cahaya terdiri dari partikel diskrit. Dia meramalkan bahwa cahaya yang menyinari permukaan logam konduksi akan menciptakan arus listrik, dan prediksi ini terbukti di laboratorium.
Sifat Ganda Cahaya
Sir Isaac Newton, menggambarkan perilaku cahaya yang terdifraksi oleh prisma, mengusulkan bahwa cahaya terdiri dari partikel-partikel. Dia berpikir bahwa difraksi disebabkan karena partikel melambat ketika bepergian melalui media padat.Kemudian fisikawan cenderung memandang bahwa cahaya adalah gelombang. Salah satu alasan untuk ini adalah bahwa cahaya yang bersinar melalui dua celah sekaligus menghasilkan pola interferensi, yang hanya mungkin dengan gelombang. Ketika James Clerk Maxwell menerbitkan teorinya tentang elektromagnetisme pada tahun 1873, ia mendasarkan persamaan pada sifat seperti gelombang listrik, magnetisme dan cahaya - sebuah fenomena terkait.
Bencana Ultraviolet
Keanggunan persamaan Maxwells adalah bukti kuat untuk teori gelombang transmisi cahaya, tetapi Max Planck terinspirasi untuk membantah teori itu untuk menjelaskan perilaku yang diamati ketika memanaskan "kotak hitam," yang merupakan salah satu yang tidak dapat dihindari oleh cahaya. Menurut pemahaman dinamika gelombang, kotak tersebut harus memancarkan radiasi ultraviolet dalam jumlah tak terbatas ketika dipanaskan. Alih-alih, ia terpancar dalam frekuensi terpisah - tidak ada yang tak terbatas. Pada tahun 1900, Planck mengajukan gagasan bahwa energi kejadian itu "dikuantisasi" dalam paket-paket terpisah untuk menjelaskan fenomena ini, yang dikenal sebagai bencana ultraviolet.
Efek Photoelectric
Albert Einstein mengambil ide-ide Plancks ke hati, dan pada tahun 1905, ia menerbitkan sebuah makalah berjudul "Pada Sudut Pandang Heuristik Mengenai Produksi dan Transformasi Cahaya," di mana ia menggunakan mereka untuk menjelaskan efek fotolistrik, pertama kali diamati oleh Heinrich Hertz pada tahun 1887. Menurut Einstein, insiden cahaya pada permukaan logam menciptakan arus listrik karena partikel cahaya mengetuk elektron dari atom yang menyusun logam. Energi arus harus bervariasi sesuai dengan frekuensi - atau warna - dari cahaya yang datang, tidak sesuai dengan intensitas cahaya. Ide ini revolusioner dalam komunitas ilmiah di mana persamaan Maxwells mapan.
Teori Einsteins Terverifikasi
Fisikawan Amerika Robert Millikan tidak yakin dengan teori Einstein pada awalnya, dan dia merancang eksperimen yang cermat untuk mengujinya. Dia menempatkan pelat logam di dalam bola kaca yang dievakuasi, menyinari berbagai frekuensi di piring dan mencatat arus yang dihasilkan. Meskipun Millikan skeptis, pengamatannya setuju dengan prediksi Einstein. Einstein menerima Hadiah Nobel pada 1921 dan Millikan menerimanya pada 1923. Baik Einstein, Planck maupun Millikan tidak menyebut partikel-partikel itu "foton." Istilah itu tidak mulai digunakan sampai diciptakan oleh fisikawan Berkeley, Gilbert Lewis pada tahun 1929.