SERI - 3 SOAL DAN PEMBAHASAN RADIASI ELEKTROMAGNETIK

SOAL NOMOR : 01

Permukaan benda pada suhu 37℃ meradiasikan gelombang elektromagnetik . Bila nilai konstanta Wien = 2,898 x 〖10〗^(-3)  m.K, maka panjang gelombang maksimum radiasi permukaaan adalah....

A.8,898 x 〖10〗^(-6)  meter

B.9,348 x 〖10〗^(-6)  meter

C.9,752 x 〖10〗^(-6)  meter

D.10,222 x 〖10〗^(-6)  meter

E.1,212 x 〖10〗^(-6)  meter

PEMBAHASAN : 

Konversikan celcius ke kelvin

T=37℃+273=300K

Hukum pergeseran Wien :

λ=  (2,898 x 〖10〗^(-3)  mK)/(T )

λ=  (2,898 x 〖10〗^(-3))/300

λ=9,348 x 〖10〗^(-6 )  meter 

SOAL NOMOR : 02

Perhatikan diagram pergeseran Wien berikut ini.

Jika suhu benda dinaikkan,maka yang terjadi adalah …

A. Panjang gelombang tetap

B. Panjang gelombang bertambah

C. Panjang gelombang berkurang

D. Frekuensi tetap

E. frekuensi berkurang 

PEMBAHASAN : 

HUKUM PERGESERAN Wien :

λ=  (2,898 x 〖10〗^(-3)  mK)/(T )

Dari persamaan hukum pergeseran wien, diperoleh hubungan panjang gelombang dengan suhu yaitu berbanding terbalik. Ini artinya jika suhu naik berarti panjang gelombang berkurang.

SOAL NOMOR : 03

Frekuensi cahaya tampak 6.〖10〗^14  Hz, jika tetapan Planck 6,625 x 〖10〗^(- 34)  J.s, maka besar energi fotonnya adalah...

A. 1,975 x 〖10〗^(-17)  J

B. 2,975 x 〖10〗^(-17)  J

C. 3,975 x 〖10〗^(-17)  J

D. 4,975 x 〖10〗^(-17)  J

E. 5,975 x 〖10〗^(-17)  J

Pembahasan : 

Rumus Energi Foton :

E = n.h.f

E= energi foton (J)

n = jumlah paket foton

h=tetapan Planck

h=6,625 x 〖10〗^(-34)  Js

f=frekuensi (Hz)

E=(1).(6,625 x 〖10〗^(-34) ). (6x 〖10〗^14  )

E=3,975 x 〖10〗^(-19 )  Joule 

SOAL NOMOR : 04

Momentum linier sebuah foton dari radiasi ultraviolet yang memiliki ftrekwensi 15 x 10 14 Hz adalah ......

A.1,3 x 10 - 24 N.s 

B.3,3 x 10 - 27 N.s 

C.1,3 x 10 - 30 N.s

D.3,3 x 10 - 33 N.s 

E.1,3 x 10 - 34 N.s

PEMBAHASAN :

SOAL NOMOR : 05

Foton dari gelombang elektromagnetik mempunyai frekwensi 10 x 10 14 Hz menumbuk elektron di udara sehingga arah foton menyimpang 300 terhadap arah semula. Frekwensi foton setelah tumbukan adalah .......

A.0,2 x 10 14 Hz 

B.0,4 x 10 14 Hz 

C.0,6 x 10 14 Hz

D.0,8 x 10 14 Hz 

E.1,0 x 10 15 Hz

PEMBAHASAN 

SOAL NOMOR : 06

Jika sinar ungu frekwensi 10 16 Hz dijatuhkan pada permukaan logam yang mempunyai energi ambang 2/3 kali kuanta energi sinar ungu. Energi kinetik elektron yang lepas adalah ................ x 10 - 18 J.

A.1,1 

B.2,2 

C.3,3 

D.4,4 

E.6,6

PEMBAHASAN : 

SOAL NOMOR : 07

Ketika elektron foto dikeluarkan dari suatu permukaan logam oleh radiasi gelombang elektromagnetik, kelajuan maksimumnya hanya tergantung pada .........

A.frekwensi radiasi

B.intensitas radiasi

C.frekwensi dan intensitas radiasi

D.frekwensi radiasi dan fungsi kerja logam

E.frekwensi, intensitas radiasi dan fungsi kerja logam

PEMBAHASAN :  

Kesimpulan :

Kelajuan maksimum elektron bergantung kepada frekuensi dan energi ambang (fungsi kerja) setiap jenis logam. 

SOAL NOMOR : 08

Besar pergeseran panjang gelombang compton untuk sebuah foton cahaya yang menumbuk sebuah elektron bebas dan dipantulkan balik adalah .... nm.

A.0,49 

B.0,049     

C.0,0049 

D.0,67 

E.0,2

PEMBAHASAN :