SERI 1 : 40 SOAL FENOMENA KUANTUM

Tahun Pelajaran      : 2023/2024

Semester                 : II(Dua)

Kelas                       : XII – MIPA

Materi                     : Fenomena kuantum

 

Pilihan Berganda

 

1.       Menurut teori kuantum berkas cahaya terdiri atas foton. 

        Intensitas berkas cahaya ini.

A.  Berbanding lurus dengan energi foton

B.  Berbanding lurus dengan akar energi foton

C.  Berbanding lurus dengan banyaknya foton

D. Berbanding lurus dengan kuadrat banyaknya foton

E.  Tidak tergantung pada energi dan banyaknya foton

 

2.       Sinar yang fotonya mempunyai energi terkecil adalah …

A.  Sinar – X

B.  Sinar Ultraviolet

C.  Sinar Ungu

D. Sinar Biru

E.  Sinar Inframerah

 

3.       Jika panjang gelombang foton 450 nm dan h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s 

        maka besar energi foton yang dipancarkan sebesar …

A.  4,42 x 10 ^{– 9} J

B.  4,42 x 10 ^{– 10} J

C.  4,42 x 10 ^{– 17} J

D. 4,42 x 10 ^{– 18} J

E.  4,42 x 10 ^{– 19} J

 

4.       Suatu foton cahaya jingga memiliki panjang gelombang sebesar 

        5.800 Å. Energi yang ditimbulkan oleh cahaya tersebut adalah …

( 1eV = 1,6 x 10 ^{– 19} J).

A.  3,43 x 10 ^{– 19} eV

B.  2,14 x 10 ^{– 19} eV

C.  2,14 eV

D. 3,43 eV

E.  21,4 eV

 

5.       Proses fotolistrik, dapat terjadi pada cahaya ungu 

     karena …

A.  Panjang gelombangnya lebih pendek dari panjang 

    gelombang ambang.

B.  Panjang gelombangnya lebih panjang dari panjang 

    gelombang

C.  Sinar Ungu tidak tampak oleh mata

D. Sinar radioaktif

E.  Intensitasnya lebih tinggi dari intensitas ambang.

 

6.       Suatu permukaan logam dengan panjang gelombang ambang 

        600 nm disinari dengan cahaya yang memiliki 

        panjang gelombang 300 nm. Laju maksimum elektron, 

        jika massa elektron 9 x 10 ^{– 31} kg adalah …

A.  7,37 x 10⁵ m/s

B.  8,58 x 10⁵ m/s

C.  7,37 x 10⁶ m/s

D. 8,58 x 10¹¹ m/s

E.  8,58 x 10¹² m/s

 

7.       Ketika elektron keluar dari permukaan logam akibat 

        dijatuhi foton, kelajuan maksimum elektron hanya 

        bergantung pada …

A.  Frekuensi foton

B.  Intensitas radiasi

C.  Frekuensi dan intensitas radiasi

D. Frekuensi radiasi dan fungsi kerja logam

E.  Frekuensi, intensitas, dan fungsi kerja logam

 

8.       Benda hitam dengan daya radiasi 150W, meradiasi gelombang inframerah sebesar 25% dari total radiasi cahaya yang dilepaskan. Jika panjang gelombang cahaya merah 600 nm, jumlah foton yang dipancarkan tiap sekon adalah … (tetapan Planck h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s dan cepat rambat cahaya c = 3 x 10⁸ m/s).

A.  1,13 x 10¹⁹ foton/sekon

B.  1,00 x 10²⁰ foton/sekon

C.  1,13 x 10²⁰ foton/sekon

D. 1,80 x 10²⁰ foton/sekon

E.  1,13 x 10²¹ foton/sekon

 

9.       Jumlah per sekon yang dihasilkan oleh suatu sumber laser 

        dengan panjang gelombang 6,9 nm dan mempunyai daya 

        keluaran 1,5 mW adalah … 

        (tetapan Planck h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s).

A.  2,8 x 10⁸.

B.  3,2 x 10¹⁰.

C.  5,2 x 10¹⁰.

D. 4,2 x 10¹³.

E.  5,2 x 10¹³.

 

10.       Berkas sinar ultraviolet yang mempunyai panjang gelombang 

        150 nm dojatuhkan pada permukaan logam dengan 

        fungsi kerja 4 eV. Besar energi kinetik elektron adalah … 

        (1eV = 1,6 x 10 ^{– 19} J dan h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s)

A.  4,10 x 10 ^{– 19} J

B.  6,40 x 10 ^{– 19} J

C.  6,86 x 10 ^{– 19} J

D. 13,26 x 10 ^{– 19} J

E.  24,02 x 10 ^{– 19} J

 

11.   Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut.

(1)   Elektron dapat keluar dari permukaan logam saat 

        logam disinari oleh foton.

(2)   Cahaya sebagai paket – paket energi

(3)   Radiasi gelombang elektromagnetik bersifat diskret.

Pernyataan yang berkaitan dengan efek fotolistrik 

ditunjukkan oleh nomor …

A.  (1), (2), dan (3)

B.  (1) dan (2)

C.  (1) dan (3)

D. (2) dan (3)

E.  (3)

 

12.       Diketahui fungsi kerja aluminium 2,3 eV. Foton dengan panjang 

        gelombang 500 nm dijatuhkan pada aluminium sehingga 

        energi kinetik elektron adalah … (h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s)

A.  0,19 eV

B.  0,20 eV

C.  0,30 eV

D. 2,30 eV

E.  3,00 eV

 

13.       Dari efek Compton dan efek Fotolistrik dapat 

        disimpulkan bahwa cahaya mempunyai sifat …

A.  Materi

B.  Materi dan Gelombang

C.  Gelombang

D. Bukan Materi dan Gelombang

E.  Gelombang, namun bukan Materi

 

14.       Diketahui frekuensi ambang logam 12 x 10¹⁴ Hz. 

        Jika logam dijatuhi sinar ultraviolet dengan frekuensi 

        15 x 10¹⁴ Hz, energi kinetik maksimum elektron yang 

        dibebaskan adalah …

A.  1,00 eV

B.  1,24 eV

C.  1,99 eV

D. 2,50 eV

E.  3,65 eV

 

15.   Jika sebuah pemancar radio berdaya 1 kW memancarkan foton 

        tiap sekon sebanyak 2 x 10²⁰ buah, besar energi foton 

        dalam sistem satuan SI adalah …

A.  2 x 10 ^{– 17} J

B.  5 x 10 ^{– 17} J

C.  5 x 10 ^{– 19} J

D. 2 x 10 ^{– 20} J

E.  5 x 10 ^{– 20} J

 

16.       Cahaya dengan panjang gelombang 500 nm meradiasi 

        permukaan logam yang memiliki fungsi kerja 1,8 x 10 ^{– 19} J. 

        Besar energi kinetik maksimum foto elektron adalah …

A.  1,25 eV

B.  1,36 eV

C.  2,18 eV

D. 13,6 eV

E.  21,8 eV

 

17.       Intensitas radiasi yang diterima dinding tungku pemanas 

        ruangan adalah 66 W/m². Jika tungku ruangan dianggap 

        benda hitam sempurna dan radiasi foton mempunyai 

        panjang gelombang 5.800 Å, jumlah foton yang mengenai 

        dinding per satuan luas per satuan waktu adalah …

A.  1,9 x 10¹⁹ foton

B.  3,4 x 10¹⁹ foton

C.  1,9 x 10²⁰ foton

D. 3,4 x 10²⁰ foton

E.  1,9 x 10¹⁹ foton

 

18.       Panjang gelombang terpendek sinar – X yang dihasilkan 

        tabung katoda dengan beda potensial 45 kV antara target 

        dengan katode adalah … Å.

A.  0,19

B.  0,25

C.  0,28

D. 0,45

E.  0,75

 

19.   Sebuah elektron dipercepat dengan beda potensial 19 kV pada 

tabung hampa udara akan menimbulkan panjang gelombang 

minimum sebesar … x 10 ^{– 12} m. ( massa elektron m = 9 x 10 ^{– 31} kg 

dan tetapan Planck h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s).

A.  4,8

B.  6,6

C.  7,2

D. 8,9

E.  9,2

 

20.   Grafik energi kinetik frekuensi foton pada efek foto listrik adalah sebagai berikut.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Besar energi kinetik P pada grafik di atas adalah …

A.  6,63 x 10 ^{– 19} J

B.  6,63 x 10 ^{– 20} J

C.  3,63 x 10 ^{– 19} J

D. 3,63 x 10 ^{– 20} J

E.  1,65 x 10 ^{– 20} J

 

21.       Sebuah elektron dipercepat oleh beda potensial V. 

        Jika e = muatan elektron dan m = massa elektron, 

        maka panjang gelombang de Broglie adalah …

 

22.       Suatu logam mempunyai fungsi kerja sebesar 3,9 eV. 

        Jika e = 1,6 x 10 ^{– 19} C dan h = 6,63 x 10 ^{– 34} J.s, 

        maka besar frekuensi ambang logam tersebut adalah 

        … x 10 ¹⁴ Hz.

A.  1,53

B.  2,41

C.  5,88

D. 8,96

E.  9,40

 

 

23.   Berkas cahaya sebesar 4.000 Å didatangkan pada permukaan logam alkali. Untuk membebaskan elektron dari permukaan logam diperlukan energi 2,1 eV. Besar energi kinetik elektron adalah … x 10 ^{– 19} J.

A.  1,02

B.  1,50

C.  1,59

D. 3,36

E.  4,42

 

24.   Setelah terjadi tumbukkan antara foton dengan elektron, maka …

A.  Frekuensi foton bertambah besar

B.  Panjang gelombang foton bertambah

C.  Energi foton bertambah besar

D. Panjang gelombang foton semakin kecil

E.  Energi foton tetap

 

25.   Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut

(1)   Gelombang elektromagnetik mempunyai momentum.

(2)   Energi gelombang elektromagnetik terkuantisasi.

(3)   Efek yang terjadi pada percobaan ini memenuhi hukum kekekalan momentum

(4)   Panjang gelombang sinar yang dihamburkan menjadi lebih kecil.

Hal yang dibuktikan dari percobaan Compton ditunjukkan nomor …

A.  (1), (2), (3), dan (4)

B.  (1), (2), dan (3)

C.  (1) dan (3)

D. (2) dan (4)

E.  (4)

 

26.   Sebuah elektron mempunyai kelajuan 1,5 x 10⁶ m/s. Elektron ini akan mempunyai panjang gelombang sebesar …

A.  4,9 nm

B.  0,49 nm

C.  0,49 x 10 ^{– 9} nm.

D. 4,9 Å

E.  0,49 Å

 

27.   Logam dengan fungsi kerja 4,4 eV disinari cahaya tampak (λ = 400 – 760 nm), sehingga …

A.  Terjadi efek foto listrik dengan energi kinetik (hf – 4,4) eV.

B.  Tidak terjadi efek foto listrik

C.  Terjadi efek foto listrik (EK = 0)

D. Terjadi efek foto listrik, tetapi jumlahnya sedikit

E.  Terjadi efek foto listrik dengan energi 4,95 x 10 ^{– 19} J.

 

28.   Dalam suatu mikroskop elektron, elektron akan diberi panjang gelombang sebesar 4 x 10 ^{– 2} nm. Beda potensial yang dibutuhkan mikroskop elektron tersebut adalah …

A.  0,095 Volt

B.  0,950 Volt

C.  9,500 Volt

D. 950 Volt

E.  9.500 Volt

 

29.   Sebuah senjata laser dengan panjang gelombang foton 9.500 Å memancarkan foton sebanyak 10³⁰ buah. Dalam selang waktu 0,8 sekon. Daya output sinar laser per satuan luas adalah … x 10¹¹ watt.

A.  1,62

B.  2,09

C.  2,50

D. 3,50

E.  4,18

 

30.   Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut

(1)   Energi foton yang digunakan

(2)   Energi ambang logam

(3)   Intensitas foton yang digunakan

(4)   Waktu penyinaran

Faktor yang mempengaruhi terjadinya efek foto listrik ditunjukkan oleh nomor …

A.  (1) dan (2)

B.  (1) dan (3)

C.  (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

E.  (3) dan (4)

 

31.   Elektron bermassa 9 x 10 ^{– 31} kg bergerak dengan kecepatan 2,7 x 10⁷ m/s sehingga memiliki panjang gelombang de Broglie … x 10 ^{– 11} meter.

A.  2,7

B.  4,5

C.  5,2

D. 6,7

E.  7,4

 

32.   Seberkas elektron memiliki panjang gelombang sebesar 0,68 μm. Berdasarkan hipotesis de Broglie, kecepatan elektron …

A.  1,08 m/s

B.  1,08 x 10² m/s

C.  1,08 x 10³ m/s

D. 1,08 x 10⁴ m/s

E.  1,08 x 10⁵ m/s

 

33.   Untuk diubah menjadi energi kinetik dengan panjang gelombang 4 Å, foton dihamburkan dari suatu balok karbon dengan membentuk sudut 90^o. Persentase perubahan panjang gelombang foton tersebut.

A.  0,400%

B.  0,625%

C.  1,250%

D. 6,250%

E.  12,500%

 

34.   Foto elektron dipancarkan dengan kecepatan nol dari suatu permukaan logam. Jika panjang gelombang sinar adalah 580 nm, besar frekuensi ambang gelombang tersebut adalah …

A.  Nol

B.  3,00 x 10¹⁴ Hz

C.  5,17 x 10¹⁴ Hz

D. 5,80 x 10¹⁴ Hz

E.  6,80 x 10¹⁴ Hz

 

35.   Jika sebesar 5,6% energi lampu pijar dipancarkan sebagai sinar terlihat dengan panjang gelombang 5.000 Å, jumlah foton yang dipancarkan lampu pijar 100 W/s adalah … x 10 ¹⁹ foton.

A.  1,3

B.  1,4

C.  1,9

D. 2,0

E.  2,2

 

36.   Sebuah mikroskop elektron digunakan untuk mengamati atom suatu unsur, yang berjarak 2,5 Å. Untuk keperluan ini, digunakan berkas elektron yang mempunyai beda potensial antara anode dan katode sebesar …

A.  20,72 volt

B.  24,42 volt

C.  43,96 volt

D. 62,50 volt

E.  90,00 volt

 

37.   Jika sinar ungu dengan frekuensi 10¹⁶ Hz dijatuhkan pada permukaan logam yang mempunyai fungsi kerja 2/5 kali energi sinar ungu, maka besar energi kinetik elektron adalah … x 10 ^{– 18}  Joule.

A.  1,10

B.  2,65

C.  3,98

D. 4,40

E.  6,63

 

38.   Sebuah batang katode menghasilkan sinar – X dengan panjang gelombang λ_m. Beda potensial antara anode dan katode yang diperlukan untuk menghasilkan sinar ini adalah …

 

39.   Sebuah elektron dan sebuah foton mempunyai panjang gelombang sama sehingga dapat disimpulkan bahwa …

A.  Momentum elektron > momentum foton

B.  Momentum elektron < momentum foton

C.  Momentum elektron = momentum foton

D. Kecepatan elektron = kecepatan foton

E.  Kecepatan elektron > kecepatan foton

 

40.   Perhatikan pernyataan – pernyataan berikut

(1)   Frekuensi ambang = 0,72 x 10¹⁵ Hz

(2)   Energi kinetik elektron = 0,8 eV

(3)   Kecepatan elektron 6,4 x 10⁵ m/s

(4)   Arah gerak elektron tegak lurus dengan permukaan logam

Jika energi batas suatu unsur logam 3 eV, massa elektron 9 x 10 ^{– 31} kg dan logam dijatuhi foton dengan frekuensi 10¹⁵ Hz, pernyataan tersebut yang dinyatakan oleh nomor …

A.  (1), (2), (3) dan (4)

B.  (1), (2), dan (3)

C.  (1), (3), dan (4)

D. (2) dan (4)

E.  (4) 

BACA JUGA : UH - 1 FISIKA KELAS IX SMP SEM 2

BACA JUGA : UH - 1 FISIKA KELAS VIII SMP Part 1

BACA JUGA : UH 1 FISIKA XII SMA