Berikut ini Soal-soal Fisika Kelas 12 Tentang Dualisme Gelombang Partikel dan Pembahasannya.
1. Tentukan daya radiasi yang dipancarkan oleh sebuah benda yang memiliki luas 100 mm2 yang suhunya 227oC, jika diketahui emisivitas benda itu 0,8!
Pembahasan
Diketahui :
A = 100 mm2 = 10-4 m2
T = 227oC = 273 + 227 K = 500 K
e = 0,4
s = 5,67 x 10-8 W m-2K-4
Ditanyakan : W = ....?
Jawab :
P= esAT4
= 0,8 . 5,67 . 10-8 . 10-4 . (500)4
= 0,28 W
2. Suatu benda memancarkan radiasi pada suhu 1227oC. Tentukan berapa panjang gelombang yang membawa energi radiasi maksimum? (C = 2,898 x 10-3 mK)
Pembahasan
Diketahui :
T = 1227oC = 1227 + 273 K = 1500 K
C = 2,898 x 10-3 mK
Ditanyakan :
l = ...?
Jawab :
l . T = C
l = C / T
l = 2,898 x 10-3 /1500
l = 1,932 x 10-6 m
3. Berapa panjang gelombang sebuah radiasi foton yang memiliki energi 2,486 × 10-19 J? Jika diketahui konstanta Planck, h = 6,63 × 10-34 Js dan cepat rambat cahaya, c = 3 × 108 m/s.
Pembahasan
4. Berapa eV energi foton dari gelombang cahaya yang memiliki frekuensi 4,6 x 1014 Hz jika diketahui h = 6,63 x 10-34 Js , 1 eV = 1,6 x 10-19 Joule!
Pembahasan
Diketahui :
h = 6,63 x 10-34 Js
f =4,6 x 1014 Hz
Ditanyakan :
E = ...?
Jawab :
E = hf
= 6,63 x 10-34 x 4,6 x 1014
= 30,5 x 10-19 Joule
= 30,5 x 10-19 / 1,6 x 10 -19 eV
= 19,1 eV
5. Frekuensi ambang suatu logam sebesar 2,1 × 1014 Hz dan logam tersebut disinari
dengan cahaya yang memiliki frekuensi 6,5 x 1014 Hz. Jika tetapan Planck 6,6× 10-34 Js,
tentukan energi kinetik elekton yang terlepas dari permukaan logam tersebut!
Pembahasan
Diketahui:
f0 = 2,1 x 1014 Hz
f = 6,5 x 1014 Hz
h = 6,63 x 10-34 Js
Ditanya:
Ek = ...?
Jawab:
Ek = h.f – h.f0
= h(f – f0 )
= 6,63 × 10-34 ( 6,5 x 1014 – 2,1 × 1014)
= 29,172 × 10-20 J
= 2,917 x 10-19 J
6. Sebuah logam mempunyai frekuensi ambang 3,4 x 1014 Hz. Jika logam tersebut dijatuhi foton ternyata elektron foto yang dari permukaan logam memiliki energi kinetik maksimum sebesar 1,856 × 10-19 Joule. Hitunglah frekuensi foton tersebut! (h = 6,63 × 10-34 Js)
Pembahasan
Diketahui : f o = 3,4 × 1014 Hz
Ek = 1,856 × 10-19 J
h = 6,63 × 10-34 Js
Ditanyakan :
f = ...?
Jawab :
Wo = h x fo
= 6,63 × 10-34 × 3,4 × 1014 J
= 2,254 × 10-19 J
E = Ek + Wo
hf = Ek + Wo
f = (Ek + Wo)/ h
f = (1,856 × 10-19 + 2,254 × 10-19 ) / h = 6,63 × 10-34
f= 4,11 x 10-19 / 6,63 x 10-34
f= 0,62 x 1015
f = 6,2 x 1014
Jadi frekuensi foton tersebut adalah 6,2 x 1014.
7. Sebuah foton dengan panjang gelombang 0,655 angstrom menabrak sebuah elektron yang diam dan memantul kembali dengan sudut 150o ke arah asalnya. Tentukan panjang gelombang dari foton setelah tumbukan! (m = 9,1 x 10-31 , h = 6,63 x 10-34 Js, dan c = 3 x 108 m/s)
Pembahasan
8. Berapakah panjang gelombang de Broglie dari sebuah elektron yang bergerak dengan kelajuan 3 × 106 m/s jika massa elektron 9,1 x 10-31 kg dan h = 6,63 × 10-34 Js?
Pembahasan
Diketahui :
v = 3 × 106 m/s
m = 9,1 × 10-31 kg
h = 6,63 × 10-34 Js
Ditanyakan :
l = …?
Jawab :
l = h / (m x v)
l = 6,63 x 10-34 / (9,1 x 10-31 x 3 x 106)
l = 6,63 x 10-34 / (2,73x 10-24)
l = 2,43 x10-10
l = 2,43 AngstromBaca kembali
Efek Fotolistrik dan Efek Compton
EmoticonEmoticon