6.1 Efek fotolistrik dan hamburan Compton

Beranda ／ Bab 6: Ranah kuantum

Dalam Teori Benang Energi (EFT), cahaya berupa paket gangguan tegangan di Lautan Energi (Energy Sea). Sampul stabil terbentuk setelah melampaui ambang tegangan lokal; penerima “memakan” paket ketika menembus ambang penutupan-nya. Maka kekafiran butiran tidak berarti cahaya itu butiran kecil, melainkan lahir dari ambang diskret pada pemaketan dan penyerapan. “Porsi” datang dari ambang, sedangkan perambatan dan interferensi berasal dari sifat gelombang di lautan.

I. Satu mekanisme, tiga ambang, tiga pendiskretan
Satu “kunjungan cahaya” dapat diurai menjadi tiga tahap; ketiganya menjelaskan mengapa pertukaran terjadi dalam porsi:

• Ambang sumber — pembentukan paket: tegangan dan fase terakumulasi di emiter. Saat mencapai gerbang pelepasan, energi simpanan keluar sebagai sampul koheren. Di bawah ambang tak ada kebocoran; tepat di ambang keluar satu paket utuh.
• Ambang lintasan — keteralihan: lautan tidak “meloloskan” semua gangguan. Hanya gangguan yang cukup koheren, berada di jendela tembus, dan selaras dengan kanal yang tersedia yang dapat berjalan jauh sebagai paket stabil; lainnya tertermalisasi atau terserak dekat sumber.
• Ambang penerima — penutupan: detektor atau elektron terikat harus menembus gerbang material agar penyerapan/pemancaran tercatat. Gerbang tidak terbagi: tidak sama sekali, atau menutup penuh.
  Singkatnya: ambang sumber mendiskretkan emisi, ambang lintasan menyaring jarak jelajah, dan ambang penerima mendiskretkan serap.

II. Dua eksperimen klasik lewat kacamata “rantai ambang”

1) Efek fotolistrik: warna-ambang, tanpa tunggu, intensitas mengubah jumlah
Kilasan sejarah: Hertz (1887) melihat percikan di bawah UV; Lenard (1902) menetapkan tiga hukum — ambang warna, emisi seketika, intensitas mengubah jumlah bukan energi per elektron; Einstein (1905) mengusulkan “porsi energi”; Millikan (1914–1916) memverifikasi dengan presisi.

• Warna-ambang: elektron terikat harus melampaui gerbang material untuk lepas. “Hantaman” satu paket ditentukan oleh kadensa sumber — warna. Terlalu merah → satu paket tak cukup; menambah terang tak menolong di bawah ambang.
• Tanpa waktu tunggu: tidak ada akumulasi perlahan; bila paket mencapai ambang, penutupan terjadi seketika.
• Intensitas mengubah “berapa banyak”, bukan “seberapa besar per elektron”: intensitas menentukan paket per waktu, sehingga arus; energi paket terikat pada warna, tidak pada intensitas.
• Mengapa “satu per satu”: pendiskretan bekerja di dua ujung: sumber melepas paket utuh, penerima menelan paket utuh. Gelombang mengatur perjalanan; transaksi terjadi dengan porsi tak terbagi.

2) Hamburan Compton: satu paket bertransaksi sekali dengan satu elektron
Ringkas: Compton (1923) menghamburkan sinar-X monokromatik pada elektron nyaris bebas; sudut lebih besar → cahaya lebih merah; ditafsirkan sebagai pertukaran unit dengan satu elektron; Nobel (1927).

• Pertukaran 1:1: paket tegangan menutup dengan substruktur elektron yang layak, menyerahkan sebagian energi dan momentum; cahaya keluar bergeser merah, kian besar pada sudut lebih besar.
• Peristiwa diskret: gerbang penerima memaksa penutupan penuh tiap tumbukan — tidak ada “setengah paket” ke dua elektron.
• Gelombang tetap membentuk: sebelum–sesudah, sampul mengikuti hukum gelombang; diskret muncul hanya di titik transaksi.

III. Implikasi: tidak semua gangguan jadi cahaya jarak jauh
Banyak “cahaya” padam di sumber atau tidak keluar dari medan dekat karena ambang lintasan:

• Koherensi kurang: sampul pecah saat lahir, tidak bisa berjalan sebagai paket.
• Jendela tidak cocok: frekuensi jatuh ke pita serap kuat dan cepat tertelan.
• Kanal tak terpaut: tanpa koridor impedansi rendah atau orientasi tepat, energi cepat hilang.
  Agar jauh, paket harus terbentuk bersih, masuk jendela tembus, dan terpaut ke kanal.

IV. Kesesuaian dengan teori mapan

• Sejalan dengan kuantisasi: energi foton bergantung pada frekuensi. Dalam EFT, diskret lahir dari ambang pembentukan dan penutupan, tanpa entitas ekstra.
• Tidak bertentangan dengan elektrodinamika kuantum yang melihat foton sebagai kuantum medan: EFT memberi peta material — lautan menetapkan propagasi dan fase; benang dan materi menetapkan pintu dan penutupan.
• Interferensi dan difraksi klasik tetap utuh: gelombang menata jalur; ambang yang mencatat transaksi.

V. Pokok-pokok

• Cahaya adalah paket gelombang yang merambat dan berinterferensi sebagai gelombang di lautan.
• Porsi lahir dari ambang: pembentukan di sumber dan penutupan di penerima.
• Efek fotolistrik menegaskan kekerasan pintu penerima: warna menentukan lulus ambang; intensitas mengatur arus paket.
• Hamburan Compton menunjukkan geometri “satu paket–satu elektron”: sudut lebih besar → konsesi energi lebih besar → semakin merah.
• Tidak semua gangguan menjadi “cahaya”: hanya paket terbentuk baik, di jendela tembus, dan terpaut kanal yang pergi jauh; sisanya padam di dekat sumber.

Dalam rantai ambang ini, butiran dan gelombang tidak saling meniadakan: gelombang membuka jalan, ambang menetapkan porsi. Di sepanjang lintasan kita melihat gelombang; di titik transaksi kita “mendengar” klik.