Soal Dualisme Gelombang dan Efek Fotolistrik

Pilihan Ganda

1. Foton yaaaaang timbul karena tumbukan dengan sebuah elektron mempunyai ………

                                 i.            energi lebih besar

                               ii.            momentum lebih besar

                              iii.            frekwensi lebih tinggi

                             iv.            panjang gelombang lebih panjang

                               v.            panjang gelombang sama 
               Bukti  bahwa partikel  bersifat gelombang adalah peristiwa …..

1. difraksi
2. polaritas
3. interferensi
4. refraksi
5. refleksi

3. Cara yang sangat sederhana untuk membedakan sebuah benda yang memiliki sifat gelombang dan yang tidak memiliki sifat gelombang adalah ……….
1. dimensi benda dan frekwensinya
2. dimensi benda dan satuannya
3. dimensi benda dan eneginya
4. dimensi benda dan panjang gelombangnya
5. edimensi benda dan momentumnya
4. Panjang gelombang de Broglie sebuah elektron yang berenergi 50 eV adalah …….

1. 1,7 x 10 ^–8m
2. 1,7 x 10^-9 m
3. 1,7 x 10^-10m
4. 1,7 x 10¹⁰ m
5. 1,7 x 10^-11m

5. Konstanta Bolztman nilainya 5,67 x10^-8, satuan dari konstanta ini adalah ……
1. K⁴ m²W
2. W/m^-2K⁴
3. W m^-2K^-4
4. W m^-2K⁴
5. W m²K⁴

     6.       Spektrum radiasi benda hitam dipancarkan ke segala arah, besarnya radiasi bergantung pada

1. suhu permukaan
2. sifat permukaan
3. luas permukaan
4. lamanya pemanasan
5. koefisien emisitas

    7.       Foton dalam tabung sinar –X panjang gelombangnya 1 A, berapakah momentumnya?

1. 1,5 x 10^-23 kg.m/s.
2. 6,6 x 10^-24 kg.m/s.
3. 6,6 x 10^-44 kg.m/s.
4. 2,2 x 10^-52 kg.m/s.
5. 2,2 x 10⁵² kg.m/s.

8. Foton dengan energi 2 x 10⁵ eV bertubrukan dengan sebuah elektron bebas yang membias dengan energi kinetik 1,5 x 10⁵ eV. Frekuensi foton yang dihamburkan adalah ….
1. 1,2 x 10¹⁹ Hz
2. 4,8 x 10¹⁹ Hz
3. 7,5 x 10¹⁹ Hz
4. 7,5 x 10²⁰ Hz
5. 4,8 x 10²⁰ Hz

8. Dalam efek fotolistrik, jika frekuensi sinar yang datang diduakalikan maka kecepatan elektron yang terlepas menjadi ….
   
9. 
   

    9. Foton yang memiliki momentum terbesar dari gelombang elektron magnetik di bawah ini adalah ….

1. Sinar ultraviolet.
2. Sinar inframerah.
3. Sinar  tampak.
4. Sinar gamma.
5. Sinar-X.

10. Frekuensi ambang suatu bahan adalah 1,5 x 10¹⁶ Hz, bila bahan tersebut disinari sinar berfrekuensi 2 x 10¹⁶ Hz maka besar energi kinetik elektron yang terlepas ….
1. 2,06 eV.
2. 20,6 eV.
3. 206 eV.
4. 0,206 eV.
5. 21 eV.

10. Energi foton gelombang elektron magnetik besarnya bergantung pada ….
1. Kecepatannya.
2. Intensitasnya.
3. Panjang gelombang.
4. Sumbernya.
5. Temperatur.

10. Dua keping logam diberi potensial V. Elektron menumbuk salah satu keping itu dengan kelajuan v. Bila masa elektron m dan muatannya e, maka kelajuan elektron itu menjadi ….
    

14. Dalam efek fotolistrik, makin besar cahaya, maka ….
1. Energi kinetik elektron makin besar.
2. Kecepatan elektron yang terlepas dari logam makin besar.
3. Elektron yang terlepas makin banyak.
4. Energi yang terserap makin besar.
5. Sebuah mikroskop elektron makin besar.

14. Sebuah mikroskop elektron akan dipakai untuk mengamati atom suatu unsur yang jarak antara bidang atomnya 1 A. Untuk keperluan mikroskop tersebut harus memiliki berkas elektron yang harus diberi beda potensial sebesar ….
1. 500 V
2. 400 V
3. 300 V
4. 200 V
5. 100 V

16.  Energi yang dipancarkan oleh suatu benda hitam per satuan waktu adalah …..

         A. Berbanding urus dengan luas permukaan benda.

         B. Berbanding lurus dengan suhu mutlak benda.

         C. Berbanding terbalik dengan luas permukaan benda.

         D. Berbanding terbalik dengan suhu mutlak benda.

         E. Berbanding lurus dengan waktu pemancaran

17.   Peristiwa keluarnya elektron dari permukaan logam akibat penyinaran disebut ….

         A.  Fotoelektron.

         B. Elektroskop.

         C. Efek fotolistrik.

         D. Elektrodinamika.

         E. Elektrostatika.

18.   Frekuensi ambang suatu logam tergantung pada ….

         A.  Suhu logam.

         B. Luas permukaan logam.

         C. Jenis logam.

         D. Frekuensi radiasi.

         E. Intensitas radiasi.

19.   Kelajuan maksimum elektron yang keluar dari permukaan logam akibat radiasi gelombang elektromagnetik tergantung pada ….

         A.  Frekuensi radiasi.

         B. Intensitas radiasi.

         C. Frekuensi dan intensitas radiasi.

         D. Frekuensi radiasi dan frekuensi ambang logam.

         E. Intensitas radiasi dan frekuensi ambang logam.

23.   Apabila sebuah elektron dan sebuah foton memiliki panjang gelombang yang sama, maka ….

         A.  Momentum elektron lebih kecil dari momentum foton.

         B. Momentum elektron lebih besar dari momentum foton.

         C. Momentum elektron sama dengan momentum foton.

         D. Energi elektron lebih kecil dari energi foton.

         E. Energi elektron lebih besar dari energi foton.

20.   Perbandingan jumlah energi yang dipancarkan dalam bentuk radiasi gelombang elektromagnetik per satuan waktu dari sebuah benda hitam pada satuan suhu 400 K dan 200 K adalah ….

         A.  1 : 1

         B. 2 : 1

         C. 4 : 1

         D. 8 : 1

         E. 16 : 1

21.   Sebuah elektronyang berada dalam keadaan diam kemudian dipercepat berturut – turut oleh beda potensial V₁ = 100 volt dan V₂ = 400 volt, maka perbandingan panjang gelombang de Broglie elektron tersebut adalah ….

         A. 1 : 4

         B. 1 : 2

         C. 3 :4

         D. 2 :1

         E. 4 : 1

22.   Massa partikel A sama dengan empat kali massa partikel B dan kecepatan A sama dengan epertiga kecepatan B. Perbandingan panjang gelombang A dan B adalah ….

         A. 1 : 4

         B. 4 : 1

         C. 3 : 4

         D. 4 : 3

         E. 1 : 12

23.   Suhu permukaan suatu benda adalah 210⁰ C. Jika konstanta Wien adalah 2,898 x 10^-3 mK, maka panjang gelombang radiasi pada intensitas maksimum yang dipancarkan oleh permukaan benda itu adalah …. Angstrom

         A.  6 x 10² 

         B. 6 x 10³ 

         C. 6 x 10⁴ 

         D. 6 x 10⁵ 

         E. 6 x 10⁶  

24.   Sebuah bola yang memiliki diameter 5 cm yang berada dalam keadaan seimbang dengan lingkungannya ternyata menyerap daya sebesar 61,44 W dari lingkungan. Jika konstanta Stefan-Boltzmaan   = 6 x 10^-8 W/m²K⁴ dan emisivitas e =1/Л, maka suhu bola tesebut adalah ….

         A. 200 K.

         B. 400 K.

         C. 600 K.

         D. 800 K.

         E. 1000 K.

25.   Cahaya tampak memiliki frekuensi 6 x 10¹⁴ Hz. Jika konstanta Planck h = 6,625 x 10^-34 Js, maka besar energi fotonnya adalah ….

         A. 1,975 x 10^-17 J.

         B. 2,975 x 10^-18 J.

         C. 3,975 x 10^-19 J.

         D. 4,975 x 10^-19 J.

         E. 5,975 x 10^-19 J.

26.   Sebuah pemancar radio yang berdaya 1000 watt dapat memancarkan 5 x 10²⁰ buah foton setiap sekon, maka energi satu fotonnya adalah ….

         A. 2 x 10^-17 J.

         B. 5 x 10^-7 J.

         C. 2 x 10^-18 J.

         D. 2 x 10^-20.

         E. 5 x 10^-20 J.

27.   Sinar dengan panjang gelombang 3000 Angstrom jatuh pada permukaan logam kalium yang memiliki fungsi kerja 4,4 x 10^-19 J, maka energi kinetik maksimum yang terlepas dari permukaan adalah ….

         A. 1,1 x 10^-19 J.

         B. 2,2 x 10^-19 J.

         C. 3,3 x 10^-19 J.

         D. 4,4 x 10^-19 J.

         E. 5,5 x 10^-19 J.

 
 

Essay

1.       Suatu energi radiasi datang pada sebuah benda dengan kekuatan 40 W/m². Jika faktor refleksi benda itu 0,375, berapa banyak tenaga yang diserap benda ?

2.       Cahaya yang panjang gelombangnya 500 nm menerangi permukaan. Berapa tegangan yang diperlukan untuk menghentikan elektron yang dipancarkan oleh permukaan tersebut jika energi ikat permukaannya 2 eV ?

3.       Fungsi kerja suatu logam 1,5 eV, berapakah panjang gelombang penyinaran yang diperlukan oleh logam tersebut supaya energi kinetik elektron yang dapat dilepaskan dari permukaan logam besarnya 0,5 eV.

4.       Mata manusia cukup peka untuk menagkap cahaya lemah yang hanya mengandung 100 foton/s. Berapakah besar energi persekon yang masuk ke dalam mata jika cahaya itu mempunyai panjang gelombang 600 nm?

5.       Cermin yang baik memantulkan 80% cahaya yang menumbuknya. Bagaimanakah Anda dapat menentukan 20% dari jumlah foton tersebut tidak dipantulkan ? Jelaskan !